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Die Erfindung bezieht sich auf ein vorgefertigtes Deckenelement mit lotrechten Seitenwänden und ebener Oberseite, welches unmittelbar Seitenwand an Seitenwand zum nächsten Deckenelement in horizontaler und vertikaler Richtung biegesteif von Wand zu Wand reichend, verlegbar ist.
Es ist bekannt, eine Decke durch Nebeneinanderlegen von vorgefertigten Balken und nachfolgendes
Verbinden der Balken miteinander, sei es mit Ortsbeton, sei es durch über die Balken gelegte Hohlkörper od. dgl., herzustellen. Dieses Verbinden hat das Ziel, aus den Balken und Einhängesteinen sowie Füllbeton eine steife Deckenplatte zu formen. Die Aufgabe der bisher bekannten Balken besteht hauptsächlich darin, eine Auflage für die Verbindungselemente zu bilden, ehe die eigentliche Decke vergossen werden kann.
Durch das Vergiessen der Balken und Zwischenelemente mit Ortsbeton oder eine andere Verbindung der
Balken miteinander wird eine steife Decke gebildet. Da die Deckenbalken meist auch die Funktion eines
Schalungsträgers haben, sind sie sehr leicht ausgebildet und müssen oft schon bei kleineren Spannweiten unterstellt werden.
All das bewirkt, dass der Bau der Decke sowohl zeitlich als auch kostenmässig auf- wendig wird, da zur Verlegung der Balken eine Unterstellung oder zur Anfertigung derselben
Schalgerüste notwendig sind und nach dem Verlegen der Balken ein Einbringen von Beton notwendig ist, der aushärten muss, bevor weitergebaut werden kann. Darüber hinaus sind jedoch in letzter Zeit auch vorgefertigte Deckenelemente bekanntgeworden, die aus einem Plattenstreifen und zwei oder mehreren vertikalen Stegen gebildet werden und unterstellungsfrei nebeneinander verlegt werden. Die Hori- zontalkräfte werden dabei durch den horizontal sich erstreckenden Plattenstreifen und die vertikalen
Kräfte durch die Stege aufgenommen.
Diese Konstruktionen, U- oder TT-förmig ausgebildet, haben in erster Linie die Aufgabe, unterstellungsfrei verlegt werden zu können und sie sind darüber hinaus so gestaltet, dass sie die geringstmöglichen Wandstärken und daher geringste Verlege- und Transportgewichte aufweisen. Weiters gibt es sogenannte Deckenhohlkörper, die als Verbindungselemente zweier Fertig- teilbalken gedacht sind, deren Oberseite nicht über die gesamte Breite und Länge des Hohlkörpers durchgehend ausgebildet ist, sondern in Folge verringerter Oberfläche die Möglichkeit bietet, bei Aneinanderreihung dieser Hohlkörper allseitig eine Betonumhüllung zu ermöglichen.
Sie erstrecken sich zum Teil bis zur Betonoberfläche. Diese Deckenhohlkörper (AT-PS Nr. 215132), welche dadurch ausgezeichnet sind, dass ihre obere Oberfläche allseitig oder zumindest in zwei verschiedenen Richtungen kleiner als die Grundrissfläche des Steines ist, haben sich aus erzeugungstechnischen Gründen bis heute nicht durchsetzen können. Es sind ferner Decken aus Ziegelreihen und dazwischen angeordneten Stegen aus Beton bekannt.
Deckenfertigteile mit zwei oder mehreren nach unten von einer Druckplatte vorstehenden Rippen haben den Nachteil, dass im Falle der Notwendigkeit einer ebenen Deckenuntersicht dieselbe erst nachträglich angebracht werden kann. Dies führt ausser zu zusätzlichen Kosten auch zu einer Verlängerung der Bauzeit. Darüber hinaus ist es zur Erzielung besserer Schalldämmung oft von Vorteil, Deckenelemente mit grösserem Eigengewicht zu verwenden. Es ist daher naheliegend, Deckenhohlkörperfertigelemente zu entwickeln, die unterstellungsfrei nebeneinander verlegt werden, eine ebene Untersicht haben, nicht zu leicht sind, um bessere schalldämmende Wirkung zu erzielen und durch entsprechend dämmende Abdeckungen der Stahleinlagen nach allen Seiten eine höhere Brandschutzsicherheit aufweisen.
Die in horizontaler Ebene nach beiden Richtungen sehr steifen Deckenhohlkörperfertigelemente bieten auch durch die Einspannung im Rost die Möglichkeit einer sehr gut lastverteilenden Wirkung. Soweit diese lastverteilende Wirkung aus Gründen der Belastbarkeit erhöht werden muss, ist es möglich, nebeneinanderliegende Elemente durch zusätzliche Massnahmen miteinander zu verdübeln.
Die Erfindung bemüht sich, die Nachteile der vorhin angeführten und bekannten Deckensysteme zu vermeiden und erreicht dies dadurch, dass das Deckenelement aus einer Reihe oder mehreren distanziert nebeneinander angeordneten Reihen von anstossend hintereinanderliegenden, an sich bekannten Deckenhohlkörpern mit stetig verlaufender Untersicht besteht und die Deckenhohlkörperreihen an den Seiten zur Gänze gegebenenfalls mit Ausnahme eines Deckenuntersichtsstreifens und an der Oberseite mindestens zum Teil mit Beton zur Bildung von in Längsrichtung verlaufenden Rippen umgeben sind. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass an sich bekannte Deckenhohlkörper mit an der Oberfläche angeordnetem plattenartigem, den Beton durchragenden und mit ihm in einer Ebene abschliessenden Vorsprung, der sich nur über einen Teil der Füllkörperlänge erstreckt, vorgesehen sind.
Die Deckenelemente sind in horizontaler Richtung sehr steif und weisen eine ebene Untersicht auf. Sie können mit einer vorbestimmten Krümmung hergestellt werden und durch Einspannung in einen Deckenrost eine
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derartige lastverteilende Wirkung besitzen, dass ein nachträgliches Ausbetonieren oder Verbinden der einzelnen nebeneinanderliegenden Deckenteile vorerst nicht erforderlich ist. Diese Deckenelemente können unterstellungsfrei verlegt werden, da sie bereits nach der Auslieferung von der Erzeugungsstelle genügende Eigensteifigkeit und Tragvermögen aufweisen. Vorteilhaft ist es, wenn eventuell längsseitig
Deckenroste vorgesehen sind, die bei Verlegung der Decke in der Auflagewand auf ein Mörtelbrett auflegbar oder in der Ablage verankerbar sind, wobei die einzelnen Deckenroste miteinander nach dem
Verlegen verbindbar sind.
Sowohl die lastverteilende Wirkung als auch die Scheibenwirkung können durch nachträgliches
Ausbetonieren einer Querrippe oder durch andere Massnahmen noch zusätzlich erhöht werden. Dann wird vorgeschlagen, dass zur Erhöhung der lastverteilenden Wirkung im Deckenelement am Rande der Oberseite der Rippe Aussparungen vorgesehen sind, und insbesondere, dass die Aussparungen im Bereich von
Hebehaken innerhalb der Rippen vorgesehen sind. Nach dem Aufstellen der Wände kann die Decke ohne weitere Vorbereitung mit einem Kran versetzt werden. Man braucht nach dem Versetzen der Balken kein
Aushärten der Decke abzuwarten, da sie von Beginn an voll tragfähig ist. Das Aushärten der
Einspannungsroste kann jedoch während des weiteren Baufortschrittes erfolgen. Es ist aber auch möglich, einen Teil der Deckenroste bereits mit dem Deckenelement mitzuliefern.
In einem solchen Fall ist die
Verschliessung durch besondere Massnahmen durchzuführen. Die Decke ist sofort nach dem Verlegen begehbar und fertig. Auf der Decke selbst sind keine weiteren Betonierungsarbeiten notwendig, speziell in der kalten Jahreszeit können Frostschäden während der Herstellung der Decke auf der Baustelle mit
Sicherheit vermieden werden.
Die Zusammensetzung der Deckenelemente kann man sich folgendermassen vorstellen :
Das Grundelement eines Deckenfertigteils besteht aus einer, zwei oder mehreren Reihen hinter einanderliegender Deckenhohlkörper, die so beschaffen sind, dass ihre Oberfläche von geringerer
Ausdehnung ist als dies die Grundfläche eines Hohlkörpers ausmacht. Diese Reihen von hintereinander- liegenden Deckenhohlkörpern sind untereinander in einem solchen Abstand verlegt, dass ein industriell eingebrachter Füllbeton genügend Querschnitt besitzt, um die erforderliche Bewehrung aufzunehmen und es gestattet, dass ein solches Deckenelement nach der Herstellung und dem Aushärten des Betons von der
Erzeugungsstelle abgehoben und an die Baustelle transportiert werden kann.
Der obere Vorsprung dieser Deckenhohllcörper ist so beschaffen, dass er nach dem Einbringen des Füllbetons allseitig von Beton umschlossen wird. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass es möglich ist, die Oberfläche auf Grund der vorhandenen oberen Begrenzung der Hohlkörper ebenflächig abzuziehen und dass unter Einbeziehung der Deckenhohlkörper eine monolithische Druckplatte des Deckenelementes erzielt wird. Aus diesem Grund ist es auch möglich, bei ausreichender Festigkeit dieser Deckenhohlkörper den gesamten Querschnitt, Beton plus Hohlkörper, für die statischen Berechnungen heranzuziehen und mitwirken zu lassen. Dies ist umso eher der Fall, wenn die Deckenhohlkörper mit ausreichenden Rillen zum besseren Verbund mit dem Ortsbeton ausgestattet sind.
Ein solches Deckenelement wird auf Grund seiner grossen Steifigkeit auch besonders gute Kennwerte für eine geringe Deckendurchbiegung ergeben. Die so hergestellten Deckenelemente weisen ausserdem zwei Betonrandrippen auf und besitzen eine putzfähige ebene Untersicht.
Darüber hinaus ist es möglich, durch Einlegen von Streifen desselben Materials, wie es die Hohlkörper besitzen, eine materialmässig monolithische Untersicht zu erreichen und dadurch Putzunterschiede zu vermeiden. Dazu wird vorgeschlagen, dass an der Unterseite der Längsrippen mit der Unterseite der Hohlkörper fluchtend anschliessend Dämmplättchen angeordnet sind, welche aus demselben Material wie die Hohlkörper bestehen. Es kann-sich dabei aber auch z. B. um Holzleisten oder Schienen handeln, die eventuell auch, wenn dies zur Gliederung der Decke oder zum Aufhängen von Teilen zweckmässig ist, aus der Untersicht herausragen können.
Sind diese Deckenfertigteile in den Ortsbetondeekenrosten eingespannt, so erübrigt es sich in den meisten Fällen, zur Erzielung einer lastverteilenden Wirkung, eine Querrippe oder andere zusätzliche Mittel anzuordnen. Werden aber Teile des Deckenrostes, wie dies der erfindungsgemässe Gegenstand ebenfalls beabsichtigt, mit dem Deckenelement mitgeliefert, so sind zur Herstellung von biegesteifen und zugfesten Rosten sowie zur lastverteüenden Wirkung der Deckenelemente eventuell weitere Massnahmen erforderlich. Diese weiteren lastverteilenden Massnahmen können in verschiedenster Hinsicht gestaltet werden. Als erste Massnahme bietet sich eine Verbindung von ausgesparten Randöffnungen durch nachträgliches Umbiegen der als Hebehaken freiliegenden Eiseneinlagen und Ausbetonieren an.
Weiters ist es möglich, bei der Herstellung einen Randstreifen in der Druckzone
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nicht auszubetonieren und die aus den Randrippen vorstehende Bewehrung nach dem Verlegen in den
Nachbarbalken umzubiegen. Diese Randstreifen zweier benachbarter Deckenelemente können dann nach dem
Verlegen und Umbiegen der Stahleinlage unterstellungs-und schalungsfrei ausbetoniert werden. Eine weitere Möglichkeit ist das Einlegen einer Anzahl von Stahlblechen in die Ränder zweier benachbarter
Elemente und das Verbinden derselben nach dem Verlegen durch einfache Schweissnähte. Die Idee des
Verbindens zweier benachbarter Elemente ist jedoch durch die beispielsweise Aufzählung der vorher erwähnten drei Möglichkeiten nicht begrenzt.
Die vorgefertigten Deckenelemente können in den Werken an ihrer Unterseite entweder grob oder grob und fein verputzt hergestellt werden, so dass auf der Baustelle selbst nur noch der Feinputz oder eine Spachtelung der Fugen zur Erzielung einer ebenen Untersicht notwendig ist. Da die Deckenelemente unterstellungsfrei verlegt werden, im Montagezustand eine Überhöhung daher nicht erzielt werden kann, ist eine Krümmung bei der Erzeugung der Fertigteile erforderlich. Diese durch Krümmung erzielte Überhöhung der Fertigteile wird zweckmässigerweise immer durch einen Kreis mit gleichem Radius erzielt, damit ein kurzes und langes Deckenelement nebeneinanderverlegt, dieselben Krümmungseigenschaften an der Unterseite aufweisen.
Dieser Krümmungsradius wird zweckmässigerweise so gewählt, dass er der elastischen und Langzeitdurchbiegung eines weiter gespannten Deckenelementes ebenso entspricht wie der eines kürzer gespannten Deckenelementes.
Die Herstellung dieser Deckenelemente kann entweder auf einem mit einer Krümmung versehenen
Betonboden mit massivem Begrenzungsrahmen oder auf eigens dafür hergestellten Rütteltischen mit gekrümmter Oberfläche durchgeführt werden, ohne sich auf die beispielsweise angeführte Herstellungsart zu beschränken.
Die Erfindung ist an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne sich darauf zu beschränken.
Fig. l zeigt in Schrägansicht von schräg oben eine Ausführungsform einer Decke, Fig. 2 zeigt dazu eine Variante in Ansicht von schräg unten, Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Reihe hintereinander- liegender Hohlkörper, Fig. 4 zeigt ein Deckenelement mit mitgelieferten Rostteilen, Fig. 5 zeigt die Draufsicht von zwei benachbarten Deckenelementen in der Ausführungsform, dass der Deckenrost mit dem Element mitgeliefert wird, Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Verbindung zweier nebeneinanderliegender Deckenteile, falls dies erforderlich ist, durch Hebehaken und Umbiegen derselben, Fig. 7 ist ein
Schnitt durch diese Verbindungsstelle, Fig. 8 zeigt die Verbindungsstelle nach der Fertigstellung, Fig. 9 zeigt eine weitere Verbindungsmöglichkeit zweier benachbarter Deckenelemente durch Aussparung eines Randstreifens, Fig.
10 die Verbindung dieser Randstreifen nach dem Umbiegen der vorstehenden Eisen und Fig. 11 und 12 zeigen eine solche Deckenverbindung zweier benachbarter Deckenelemente durch Anbringen von Stahlblechen und Schweissnähten.
Die Fig. l bis 3 zeigen solche Deckenelemente, welche aus hintereinander zu Reihen angeordneten Hohlkörpern --3-- und diese umgebende Mittelrippen --1--, Randrippen --2-- und Stirnrippen --4--, sowie Materialdämmplättchen-5-- bestehen. Die Deckenelemente bilden einen nach allen Seiten ebenflächig begrenzter Quader. Sie werden in ihren Längsrichtungen von Auflager zu Auflager Seite an Seite ohne Zwischenraum verlegt.
In der Fig. l sieht man den aus dem Druckbeton herausragenden Teil der Oberfläche des Hohlkörpers --6--, sowie den diesen Teil umgebenden Druckbeton --7--. Dank des günstigen Querschnittes der Hohlkörper z. b. aus Ziegelmaterial, Beton, usw., können die Mittelrippen --1-- und Randrippen --2--, sowie Stirnrippen --4-- sehr dünn und leicht gehalten werden.
Die Randrippen --2-- qnd Stirnrippen --4-- bilden in Verbindung mit Ortsbetonrosten die innere Schalung von Rosten zur Einspannung der Elemente am Rand. Deckenroste zur Einspannung sowohl der Stirn- als auch der Seitenränder im Bereich der darunter und darüberliegenden Mauern mit den Deckenrandelementen können auch mitgeliefert und vorfabriziert werden. Die Deckenelemente können an ihrem Auflager entweder durch einen mitgelieferten Rost, wie dies Fig. 4 zeigt, eingespannt werden oder es kann durch vorstehende Eisen bei der Randrippe --2-- diese Einspannung in einem Ortsbetonrost erzielt werden.
Diese Einspannung in einem oder mehreren Rosten hat zur Folge, dass das sehr steife Deckenelement durch die Torsionssteifigkeit des Rostes eine lastverteilende Wirkung ausüben kann. Selbstverständlich sind auch andere Auflagerungsmöglichkeiten, beispielsweise in Trägern oder trocken auf Fertigteilträgern oder Stahlträgern möglich. Die Decke ist sofort nach dem Verlegen begehbar. Ein Aufbringen einer Ortsbetonschichte oder einer Ortsbetonverbindung ist nicht erforderlich. Lediglich, wenn die Lastver-
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teilungswirkung der Decke erhöht werden soll, kann es zweckmässig sein, wie in Fig. 6 bis 12 gezeigt wird, durch besondere Massnahmen eine zusätzliche Verbindung herzustellen. Die Fig. 4 und 5 zeigen
Deckenelemente mit. mitgelieferten Stahlbetonrosten in Seitenansicht und in Draufsicht.
In Fig. 4 sieht man ein Deckenelement --8-- auf den Mauern --12-- und einer Mörtelschicht --13-- aufliegen. Um das Objekt trotz der Fertigteilroste --9-- als Ganzes zu verschliessen, sind in den Rosten leicht herstellbare
Ausnehmungen --10-- vorgesehen, welche dazu dienen, die Rostbewehrung und Ortsbeton aufzunehmen, ohne dass Schalungs- und Unterstellungsarbeiten erforderlich sind. Diese Roste können auch eine Rand- rippe --2-- an ihrer Längsseite ersetzen.
Die Fig. 5 zeigt ebenfalls zwei Deckenelemente --8--, welche nebeneinander verlegt sind und den
Verlauf des Ortsbetonrostes-10-im Bereich der mitgelieferten Fertigteilroste --9--. Der Ortsbetonrost --10-- kann je nach der Forderung seiner Torsionssteifigkeit in den Abmessungen grösser oder kleiner gehalten werden. Im Extremfall tritt er an die Stelle des Fertigteilrostes --9--.
Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen die Verbindung zweier benachbarter Deckenelemente --8--, wenn die Hebehaken --17-- : und Aussparungen --11-- im Bereich der Hebehaken --17-- für die Verdübelung zweier Nachbarelemente --8-- verwendet werden. Hiebei wird im Bereich zweier benachbarter Hebehaken --17-- oder in mehreren Bereichen eine Aussparung --11-- im Druckbeton vorgesehen, welche dazu dient, beim
Umbiegen der Hebehaken --17-- in das benachbarte Deckenelement genügend Raum für ein nachträgliches
Ausbetonieren sicherzustellen.
Die Fig. 7 zeigt die Hebehaken --17-- und die Aussparungen --11-- der Deckenelemente --8-- nach dem Versetzen der Deckenelemente. Die Fig. 8 zeigt die umgebogenen Hebehaken --17-- in den Aussparungen --11-- vor dem Ausbetonieren der Aussparungen --11--. Die Fig. 9 zeigt eine andere Mög- lichkeit einer Verbindung zweier benachbarter Deckenelemente --8-- in Draufsicht. Die Fig. 10 zeigt diese
Möglichkeit im Schnitt. Bei dieser Ausführungsart werden an den beiden Rändern der Deckenelemente - im Druckbeton Aussparungen --13-- ausgelassen, aus welchen Stahleinlagen --14-- vorstehen. Nach dem Versetzen der beiden oder mehrerer Deckenelemente werden die vorstehenden Eisenelemente --14-- in die Aussparungen der benachbarten Deckenelemente umgebogen.
Nach dem Umbiegen sämtlicher Stahleinlagen --14-- werden die Hohlräume --13-- ausbetoniert und so eine druck-und zugfeste Verbindung zweier oder mehrerer benachbarter Deckenelemente --8-- hergestellt. Auch bei dieser Verbindungsart sind nur geringe Betonierungsarbeiten auf der Decke nach dem Verlegen erforderlich, und diese Betonierungsarbeiten können ohne zusätzlichen Schalungsaufwand hergestellt werden. Die Fig. 11 und 12 zeigen eine weitere beispielsweise Ausführung einer Verbindungs- art, bei welcher keinerlei Betonierungsarbeiten notwendig sind. In diesem Fall werden in den benachbarten Deckenelementen --8--, Stahlblechelemente --15-- miteinbetoniert, die nach dem Verlegen der benachbarten Deckenelemente direkt nebeneinander zu liegen kommen.
Diese benachbarten Blechelemente werden entweder durch eine Schweissnaht --16-- oder durch zwei Schweissnähte mit einem Stahlverbindungselement mit den Blechen --15-- verbunden. Auch bei dieser Ausführung kann eine schub-und druckfeste Verbindung der benachbarten Deckenelemente erzielt werden.
Durch die Verwendung der druckfesten Hohlkörper --3-- mit einer ebenen Untersicht und den teilweise durch den Oberflächenbeton hindurchragenden Oberflächenteilen --6-- und die Ausbildung der Rippen --1 und 2-- zwischen den Hohlkörpern --3-- in Verbindung mit einer Druckplatte --7--, wobei die Druckplatte durch Eisen, die zwischen den Oberflächenteilen --6-- gelegt sein können, bewehrt sein kann, bekommt man biege-und torsionssteife Elemente. Da Randroste --9-- vorgesehen sind, die durchgehend mit einem Ortsbetonro. st-10-- verbunden sind, erhält man eine Randeinspannung.
Die Durchbiegung eines Einzelelementes durch eine Last teilt sich ohne weitere Verbindung der nebeneinander frei verlegten Elemente --8-- über die Randeinspannung, also dem Rostteil --9-- und dem Ortsbetonrost - dem nächsten benachbarten Deckenelement mit und über diesen auch den übernächsten, usw., so dass auch ohne Ortsbetonverbindung der einzelnen Elemente untereinander mit Ausnahme der Randverbindung sich eine Scheibenwirkung ergibt. Jede Belastung eines einzelnen Elementes wird über den Rost den andern Elementen der Decke übertragen. Diese werden zum Mittragen herangezogen.
Zur Verstärkung dieser Scheibenwirkung können, wie in den Fig. 6 bis 12 gezeigt ist, zusätzliche Verbindungen der Elemente untereinander verwendet werden, die jedoch, dank der biege-und torsionssteifen Ausführung der Elemente und der Randrosteinspannung, so schwach, bzw. nicht tiefreichend ausgeführt sein müssen, dass eine Verbindung ohne zusätzliche Sohalungsarbeit mit Ortsbeton möglich ist. Dadurch ist es möglich,
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