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Schwierigkeitsgrad von Schalarbeiten

07.04.2005

Im Hochbau resultiert der größte Kostenanteil bei den Stahlbetonarbeiten aus den Schalarbeiten. Die unterschiedlichen Einflussgrößen werden transparent dargestellt.

Der Kostenanteil der Schalungsarbeiten beträgt im Hochbau in der Regel mehr als 50 % [2] und ändert sich maßgeblich mit der Höhe des Schalungsgrads und dem Schwierigkeitsgrad der Arbeiten. Letzterer hängt dabei wesentlich von den spezifischen Baustellen-, Bauwerks- und Betriebsbedingungen (Beispiele siehe in Abb. 1) ab.
Im Beitrag wird ein Interaktionsdiagramm (IAD) vorgestellt, in dem baubetriebliche Zusammenhänge für die Schalarbeiten eines Bauwerks grafisch dargestellt sind. In weiterer Folge werden vier Schwierigkeitskategorien für Schalarbeiten ins Diagramm aufgenommen. Anhand dieser Differenzierung können die baubetrieblichen Auswirkungen von unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden bei den Schalarbeiten dargestellt werden.
Die Schalarbeiten werden hier global für das gesamte Bauwerk betrachtet. Durch die grafischen Verknüpfungen im Diagramm werden die Beziehungen zwischen Aufwandswert, Anzahl der Arbeitskräfte, stündlicher Schalungsleistung, täglicher Arbeitszeit, täglicher Schalungsleistung, Dauer der Schalarbeiten, Fläche eines Fertigungsabschnittes und Summe der Lohnstunden eines Fertigungsabschnitts hergestellt.
Das Interaktionsdiagramm kann vor allem in der Angebotsbearbeitung und bis zum Baustellenabschluss verwendet werden. Zum Beispiel dient es in der Angebotsbearbeitung als Unterstützung z.B. für Kalkulation und Grobplanung des Bauablaufes. Im Nachtragswesen kann das Interaktionsdiagramm als wesentliche und anschauliche Unterstützung zur Darstellung des Sollablaufs und der aufgetretenen Veränderungen eingesetzt werden. Das für die Feinplanung (Differenzierung in einzelne Bauteile und Vorgänge) der Schalarbeiten für Stahlbetondecken entwickelte Interaktionsdiagramm wurde bereits in [3] vorgestellt.
Den Aufwandswerten kommt in der Bauablaufplanung eine zentrale Bedeutung zu. Die Größenordnung der Aufwandswerte beeinflusst die Arbeitsproduktivität und damit maßgeblich die Leistung in den Ablaufabschnitten.
Aufwandswerte stellen in der Angebotsphase eine wesentliche Grundlage zur Kosten- und Zeitberechnung dar. In der Phase der Arbeitsvorbereitung sind sie wichtiger Bestandteil für die Berechnung der Dauer der einzelnen Vorgänge und damit in weiterer Folge des gesamten Fertigungsablaufes und des Ressourceneinsatzes. Im Zuge z.B. der Nachkalkulation oder des Baustellen-Controllings werden Daten aus der Bauausführung systematisch aufgezeichnet.
In der Abb. 1 sind einige Einflüsse auf
die Größenordnung von Aufwandswerten
dargestellt. Diese Darstellung zeigt die komplexe Zusammensetzung von Aufwandswerten (exemplarische Darstellung). Die Gliederungstiefe und -breite kann beliebig erweitert und verändert werden.
Als Beispiel sind in Abb. 1 wesentliche Einflussfaktoren auf die Größenordnung des Aufwandswertes für Schalarbeiten dargestellt. Für eine solide Aufwandswertermittlung sind die Leistungen zeitlich und tätigkeitsbezogen klar abzugrenzen (z.B. keine Umlagerungen in andere Leistungen und keine doppelte Erfassung).
Für die systematische Darstellung der Daten sind Angaben zu den Bauwerks-, Baustellen- und Betriebsbedingungen unumgänglich. Anhand dieser zusätzlichen Informationen soll für die Verwendung der vergangenheitsbezogenen Aufzeichnungen eine Verbesserung in der Genauigkeit bei der Ermittlung (Berechnung) der Aufwandswerte für zukünftige Projekte erzielt werden.
In diesem Abschnitt wird das Interaktionsdiagramm (IAD) präsentiert, in dem baubetriebliche Zusammenhänge für die Schalarbeiten des gesamten Bauwerks oder Teilen davon dargestellt sind. Die Anwendung des IAD wird in Kombination mit den Bauwerkskategorien gezeigt. Der Nutzen: rasche Anwendung und übersichtliche grafische Darstellung der Zusammenhänge. Das Interaktionsdiagramm ist das Ergebnis einer Vielzahl von Berechnungen. Zur Berücksichtigung unterschiedlicher Verhältnisse wurden dabei einzelne Parameter variiert. Die Ergebnisse dieser Variationen sind als Kurven aufgetragen. Je nach Größenordnung der projektspezifischen Eingangsgrößen, wie z.B. Aufwandswert oder tägliche Arbeitszeit, sind die zutreffenden Kurven bzw. Ordinaten- und Abszissenwerte im Diagramm zu wählen. Durch das Interaktionsdiagramm werden die Beziehungen zwischen
- Aufwandswert [Std/m2],
- Anzahl der Arbeitskräfte [Std/h],
- Stundenleistung [m2/h],
- täglicher Arbeitszeit [Std/d],
- täglicher Leistung [m2/d],
- Vorgangsdauer [d],
- Schalfläche des gesamten Bauwerks [m2]
- und Summe der Lohnstunden für die Schalarbeiten [Std] hergestellt.

Beschreibung des Interaktionsdiagramms für die Schalarbeiten [4]:
Das Interaktionsdiagramm in Abb. 2 wird aus vier Quadranten gebildet. Die Achsen und Kurven der Diagramme in den einzelnen Quadranten werden nachfolgend beschrieben. Im ersten Quadranten (I) des Diagramms sind auf der Abszisse die Aufwandswerte und auf der Ordinate die Schalungsleistung aufgetragen. Auf der Abszisse reichen die Aufwandswerte von 0,60 bis 3,4 Std/m2; für das Hauptintervall wurde hier 0,20 und für das Hilfsintervall 0,10 Std/m2 gewählt. Die Skala auf der Ordinate reicht von 0 bis 50 m2/h (Hauptintervall ist 5 und Hilfsintervall ist 1 m2/h). Als Zeiteinheit zur Angabe der Schalungsleistung wurde die Zeitstunde [h] gewählt. Die einzelnen Kurven im Diagramm stehen jeweils für eine ausgewählte Anzahl für die Arbeitskräfte. In der Legende sind die einzelnen Kurven mit „AK“ bezeichnet und mit der Zahl an Arbeitskräften ergänzt. Die Neigung der Kurven verringert sich mit zunehmender Höhe der Aufwandswerte. Durch die Kurven ist die Anzahl an Arbeitskräften, beginnend von 6 bis 36, dargestellt (Schrittweite ist 2). Die getroffene Einteilung kann beliebig geändert und erweitert werden. Mit zunehmendem Aufwandswert verringert sich die Differenz zwischen den einzelnen Kurven. Im Diagramm im zweiten Quadranten (II) ist die Beziehung zwischen Stundenleistung, Tagesarbeitszeit und Tagesleistung dargestellt. Zur Angabe der Schalungsleistung wurde der Arbeitstag [d] als Zeiteinheit gewählt. Auf der Abszisse ist die Tagesleistung (die Bandbreite wurde hier mit 0 bis 350 m2/d gewählt) und auf der Ordinate die Stundenleistung abgebildet. Die einzelnen Geraden stehen jeweils für eine bestimmte Tagesarbeitszeit. Für das Diagramm ist jeweils eine Gerade für 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 und 16 Stunden Tagesarbeitszeit dargestellt (z.B. Gerade „AZ = 12“ steht für die Tagesarbeitszeit von 12 Stunden). Eine andere Einteilung bzw. eine Erweiterung des Diagramms ist beliebig möglich. Wie aus dem Diagramm in Abb. 2 ersichtlich ist, nimmt der Unterschied zwischen den einzelnen Geraden mit steigender Tagesleistung und mit zunehmender Stundenleistung zu. Leistungsabminderungen (z.B. mittels Leistungskurve nach Jurecka oder Winter) aufgrund von Ermüdungseffekten, bedingt z.B. durch längere Arbeitszeiten, sind in den einzelnen Geraden nicht aufgenommen. Eine andere Möglichkeit wäre es, die Ermüdungsauswirkungen schon bei der Größenordnung der Aufwandswerte zu inkludieren. Im Aufwandswert wird dadurch bereits der Leistungsabfall durch einen Zuschlag, in Abhängigkeit von der Größenordnung der Tagesarbeitszeit, entsprechend berücksichtigt.
Der Zusammenhang zwischen täglicher Leistung, Schalfläche und Dauer der Schalarbeiten wird im dritten Quadranten (III) hergestellt. Die einzelnen Geraden im Diagramm stehen jeweils für eine bestimmte Dauer („DS = 35“ bedeutet eine Dauer von 35 Arbeitstagen). Auf der Abszisse ist die tägliche Leistung und auf der Ordinate die Schalfläche [m2] dargestellt. Die Bandbreite auf der Ordinate reicht von 0 bis 15.000 m2. Beginnend bei einer Dauer von 20 Tagen, erstrecken sich die Geraden bis hin zu einer Dauer von 75 Tagen. Die Schrittweite zwischen den Geraden wurde für das Diagramm mit 5 Tagen festgelegt und kann spezifisch angepasst werden.
Der Zusammenhang zwischen Größenordnung des Aufwandswertes, Fläche eines Fertigungsabschnittes und Summe der Lohnstunden für einen Fertigungsabschnitt, ist im vierten Quadranten (IV) dargestellt. Die Abszisse entspricht jener im I. Quadranten und die Ordinate jener im III. Quadranten. Jede der Kurven steht für eine bestimmte Lohnstundensumme („SLStd“). Beginnend bei 1.250 Std sind die Kurven in 1.250 Stunden-Intervallen bis zum Höchstwert von 17.500 Stunden dargestellt. Der Unterschied zwischen den einzelnen Kurven nimmt mit steigendem Aufwandswert ab.
Für Abszissen- bzw. Ordinatenwerte und Angaben, die außerhalb der im Interaktionsdiagramm dargestellten Bandbreiten liegen, sind die entsprechend angepassten (hier nicht abgebildet) Diagramme zu verwenden. Liegen Schnittpunkte im Diagramm zwischen den gezeigten Geraden und Kurven, sind die entsprechenden Werte grafisch zu interpolieren. Individuell kann von jedem der Quadranten ausgehend die Anwendung des Diagramms gestartet werden.
Die anhand des Interaktionsdiagramms ermittelten Werte stellen Durchschnittswerte für das gesamte Bauwerk dar. Je nach Bauwerksteil variieren diese Werte um den Durchschnittswert. Die detaillierte Betrachtung der Schalarbeiten für die verschiedenen Bauteile eines Bauwerks erfolgt in der Feinplanung.

Autor/in:
Redaktion Bauzeitung
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