Die Erfindung betrifft ein Gebäude in Skelettbauweise, bestehend aus vorgefertigten Stahlbetonteilen, mit geschosshohen Pendel-Stützen, die sich jeweils von einer Fundamentplatte bis zur Unterseite eines Unterzuges bzw. von der Oberseite eines Unterzuges bis zur Unterseite des darüberliegenden Unterzuges erstrecken, mit Unterzügen, die als Durchlaufträger ausgebildet und mit ihrer Unterseite auf den oberen Stirnflächen der Stützen aufgelagert sind, und mit sich quer zu den Unterzügen erstreckenden Deckenplatten, die mit den Unterzügen in horizontaler Ebene zug- und schubfest verbunden sind.
Besondere Bedeutung bei einer derartigen Gebäudekonstruktion hat die in horizontaler Ebene zug- und schubfeste Verbindung der Deckenplatten mit den Unterzügen. Es muss nämlich durch diese Verbindung eine in horizontaler Richtung zug- und schubfeste durchgehende Decke geschaffen werden, damit horizontale Kräfte auf einen Kern in Form eines Treppenhauses übertragen werden, und es müssen ferner Torsionsmomente, die insbesondere bei den Randunterzügen durch einseitige Belastung entstehen, ferngehalten werden.
Bei einer bekannten Gebäudekonstruktion weist jeder Unterzug an seiner Unterseite ein- oder beidseitig einen Flansch auf, der als Konsolbank bezeichnet wird. Die Auflagerflächen der Konsolbänke und der Deckenplatten sind mit einer horizontalen, und quer zu dem Unterzug gerichteten kräfte übertragenden Profilierung in Form einer Verzahnung versehen. Eine derartige Verzahnung verteuert die Herstellung der Unterzüge und Deckenplatten. Besonders muss aber darauf geachtet werden, dass sich die Bewehrungseisen in der Dekkenplatte auch tatsächlich in denjenigen Teil erstrecken, der oberhalb der Konsolbänke zu liegen kommt, wobei die Bewehrungseisen genau an der vorausberechneten Stelle angeordnet werden müssen. Gerade dies erfordert bei der Herstellung der Deckenpiatten höchste Aufmerksamkeit.
Da nach erfolgter Betonierung der Deckenplatten die Bewehrungseisen nicht mehr sichtbar sind, ist nicht in allen Fällen sichergestellt, dass diese auch tatsächlich an der richtigen Stelle liegen. Im übrigen verhält sich bei einer derartigen Gebäudekonstruktion jede Deckenplatte bezüglich ihrer Durchbiegung wie ein auf zwei Stützen frei aufliegender Träger. Es ist infolgedessen wichtig, dass an den seitlichen Längsrändern eine gute Verbindung zwischen den einzelnen Deckenplatten geschaffen wird, damit die auf eine Platte wirkenden Vertikalkräfte auch auf die benachbarten Platten übertragen werden und somit eine unzulässig grosse Durchbiegung der Deckenplatten vermieden wird.
Zu diesem Zweck weisen bei der bekannten Gebäudekonstruktion die Deckenplatten an ihren Längsrändern und die Unterzüge in dem gleichen Bereich Aussparungen auf, in welche Bewehrungsstäbe eingelegt und anschliessend mit Ortbeton vergossen werden. Diese Bewehrungsstäbe mit dem eingegossenen Ortbeton dienen gleichfalls zur Übertragung von Horizontalkräften. Sie erfordern jedoch bei der Errichtung des Gebäudes einen zusätzlichen Arbeitsaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der oben erwähnten Nachteile ein aus vorgefertigten Stahlbetonteilen bestehendes Gebäude in Skelettbauweise zu schaffen, bei dem insbesondere die Verbindung der Deckenplatten mit den Unterzügen verbessert ist und damit der Herstellungs- und Montageaufwand verringert wird.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass a) jede Deckenplatte mindestens zwei senkrecht zu ihren an die Unterzüge angerenzenden Schmalseiten in Plattenebene verlaufende Spannkanäle aufweist, die sich je bis zu einer mit Abstand von der Schmalseite angeordneten Ankerplatte und einer an diese angrenzenden, nach einer Plattenseite hin offenen Aussparung erstrecken, b) in jedem Unterzug mehrere mit den Spannkanälen der Platten fluchtende Spannkanäle vorgesehen sind, die sich bei Randunterzügen bis zu einer im Unterzug vorgesehenen Ankerplatte und einer an diese angrenzenden, nach oben offenen Aussparung erstrecken, c) in den Spannkanälen Spannstäbe vorgesehen sind, die beidseitig ein Gewinde mit einer Spannmutter tragen, so dass jeweils zwei zu beiden Seiten eines Unterzuges angeordnete Platten oder eine Platte mit einem Randunterzug zusammenspannbar sind.
Durch diese Ausbildung kann zunächst die Herstellung der Deckenplatte vereinfacht werden. Es ist nämlich wesentlich einfacher, vier Spannkanäle und die zugehörigen Ankerplatten an der richtigen Stelle einer Deckenplatte anzuordnen, als eine Vielzahl von Bewehrungseisen. Eine Bewehrung an den Schmalseiten der Platte kann im wesentlichen entfallen.
Ausserdem lässt sich die Montage der Platten vereinfachen.
Nachdem nämlich Ortbeton in die Fuge zwischen den Unterzügen und den Schmalseiten der Platten eingegossen und erhärtet ist, kann man die aus hochfestem Stahl bestehenden Spannstäbe anspannen. Dadurch werden die Deckenplatten untereinander unter Zwischenschaltung der Unterzüge miteinander verbunden bzw. ein Randunterzug mit der an ihn angrenzenden Deckenplatte. Durch die Spannstäbe werden sämtliche Horizontalkräfte übertragen. Die aneinandergespannten Deckenplatten bilden praktisch einen durchlaufenden Träger nach Art eines Vierendeelträgers, wodurch jegliche Torsionsbelastung der Unterzüge bei einseitiger Belastung der Deckenplatten vermieden wird. Die einzelnen Dekkenplatten haben auch eine geringere Durchbiegung bei gleicher Belastung.
Ausserdem ist es nicht mehr erforderlich, an den Längsrändern der Platten Aussparungen und parallel zu den Längsrändern verlaufende Bewehrungsstäbe vorzusehen, da auch die Aufgabe dieser Bewehrungsstäbe von den Spannstäben übernommen wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung ist in folgendem anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Unterzug mit zwei angrenzenden Deckenplatten nach der Linie I-I der Fig. 2,
Fig. 2 eine Teildraufsicht auf den Unterzug und die Deckenplatten,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Deckenplatte nach Linie III III der Fig. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Randunterzug und die anschliessende Deckenplatte.
In der Zeichnung sind mit 1 die Stützen bezeichnet, die als geschosshohe Pendel-Stützen ausgebildet sind. Ihre Länge ist lediglich um die Höhe der Unterzüge geringer als die tatsächliche Geschosshöhe. Jede der Stützen 1 ist an ihrer oberen Stirnfläche kugelkalottenförmig ausgebildet und stützt sich in einer entsprechenden kugelkalottenförmigen Aussparung 4 des Unterzuges ab. Die untere Stirnfläche jeder Stütze 1 ist ebenfalls kugelkalottenförmig ausgebildet und stützt sich auf einem Lagerstück 5 ab, welches an seiner Oberseite eine kugelkalottenförmige Aussparung aufweist und an seiner Unterseite eben ausgebildet ist. Zur Zentrierung können in die Enden der Stützen 1 Zapfen 6 eingelassen sein, die in entsprechende Aussparungen des Unterzuges 2 bzw. des Lagerstückes 6 eingreifen.
Durch die kugelkalottenförmige Ausbildung der Stirnflächen wirken die Stützen 1 als echte Pendel-Stützen und nehmen nur Normalkräfte, jedoch keine Biegemomente auf.
Anstelle der kugelkalottenflrmigen Ausbildung könnten die Pendel-Stützen jedoch an ihren Stirnflächen auch eben ausgebildet sein, wobei dann zwischen diesen Stirnflächen und den Unterzügen ebenfalls ebene Auflagerplatten aus einem gummielastischen Material wie z. B. Neoprene angeordnet wären.
Wie aus der Zeichnung weiterhin erkennbar ist, stützen sich die als Durchlauf-, z. B. Gerberträger ausgebildeten Unterzüge 2 jeweils auf den oberen Stirnflächen der Stützen 1 ab, während sich die darüber angeordneten Stützen mit ihren unteren Stirnflächen auf der Oberseite der Unterzüge abstützen. Die unterste Stütze 1 stützt sich ihrerseits, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist, auf einer Fundamentplatte ab.
Quer zu den Unterzügen 2 erstrecken sch die Deckenplatten 3. Die Deckenplatten können, wie es bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 der Fall ist, zwei oder mehr nach unten ragende Stege 3a aufweisen oder auch als Voll-Platten 3' ausgebildet sein, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.
An jeder Schmalseite weist jede Deckenplatte mindestens zwei sich senkrecht zu der Schmalseite bzw. dem Unterzug 2 erstreckende Spannkanäle 7 auf. Die Spannkanäle verlaufen in der Plattenebene und erstrecken sich je bis zu einer mit Abstand von der Schmalseite 3b angeordneten Ankerplatte 8 und einer an diese angrenzenden, nach einer Plattenseite hin offenen Aussparung 9. Die Aussparung 9 ist jeweils auf der Seite der Ankerplatte 8 angeordnet, die der Schmalseite 3b abgekehrt ist. Auch in jedem Unterzug 2 sind mehrere mit den Spannkanälen 7 der Platten 3 fluchtende Spannkanäle 11 vorgesehen, wobei gegebenenfalls auch noch in der Mitte des Unterzuges eine Aussparung 10 vorhanden sein kann, deren Zweck nachstehend noch erläutert wird.
Bei einem Randunterzug 2', wie er in Fig. 4 dargestellt ist, endet der Spannkanal 11' an einer Ankerplatte 8', an die eine Aussparung 10' angrenzt. Unter einem Randunterzug versteht man einen Unterzug, der in der Nähe der Aussenseite des Gebäudes angeordnet und an dem nur einseitig eine Deckenplatte befestigt ist.
In den Spannkanälen 7, 11 sind Spannstäbe 12 vorgesehen, die aus hochfestem Stahl bestehen und beidseitig ein Gewinde 12a tragen. Diese Spannstäbe 12 können sich entweder von der Aussparung 9 der auf der einen Seite des Unterzuges angeordneten Platte 3 bis zur Aussparung 9 der auf der anderen Seite des Unterzuges angeordneten Platte 3 erstrecken oder aber auch nur, wie es in der Zeichnung Figur 1 und 2 dargestellt ist, bis zu der in der Mitte des Unterzuges 2 vorgesehenen Aussparung 10. Dort sind sie zweckmässig durch eine Gewindemuffe 13 miteinander verbunden. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass man für den Anschluss aller Dekkenplatten, gleichgültig, ob sie in der Mitte des Feldes oder am Rand des Gebäudes liegen, gleich lange Spannstäbe verwenden kann.
Damit die Spannstäbe 12 vor der Montage bereits in die Deckenplatten eingeschoben werden können und bei der Montage nicht im Wege sind und auch eine Beschädigung der Spannstäbe ausgeschlossen wird, ist es zweckmässig, wenn in jeder Deckenplatte 3 in Verlängerung jedes Spannkanales 7 ein weiterer Kanal 14 vorgesehen ist, dessen Länge zusammen mit der Länge des Spannkanales 7 und der Breite der Aussparung 9 der Länge eines Spannstabes 12 entspricht. Vor der Montage der Deckenplatten werden dann in jeden der Spannkanäle die Spannstäbe 12 eingeschoben, wobei sich ein Teil des Spannstabes auch in den Kanal 14 erstreckt und die Spannstäbe dann an den Stirnseiten 3b der Deckenplatten nicht mehr vorstehen.
Um die Montage der Deckenplatten zu erleichtern ist es zweckmässig, wenn jeder Unterzug 2 an seiner Unterseite beidseitig mit einem Flansch 15 versehen ist, der auch als Konsolbank bezeichnet wird. Auf dieser Konsolbank werden die Deckenplattenunter Zwischenschaltung eines Polsters 16 au Hartschaum abgesetzt. Dann werden die Spannstäbe in die Spannkanäle 11 des Unterzuges geschoben und mittels der Gewindemuffe 13 verbunden. Die am anderen Ende jedes Spannstabes vorgesehene Mutter 18 wird jedoch noch nicht fest angezogen, sondern es wird zunächst Betonmörtel 17 in die zwischen der Schmalseite 3b der Deckenplatte 3 und dem Unterzug 2 verbleibende Fuge gegossen. Erst nach dem Erhärten des Mörtels werden die Muttern 18 angezogen und die Spannstäbe unter Spannung gesetzt.
Da es stets vorkommen kann, dass die Ankerplatten 8 nicht exakt planparallel zu den Schmalseiten 3b der Deckenplatten verlaufen, ist es zweckmässig, wenn zwischen der Mutter 18 und der Ankerplatte 8 noch eine sogenannte Kugelscheibe 19 angeordnet ist. Die Kugelscheibe 19 weist an ihrer der Ankerplatte 8 zugekehrten Seite eine kalottenförmige Oberfläche auf und ist an ihrer der Mutter zugekehrten Seite plan.
Die kalottenförmige Seite stützt sich dann entweder, wie es in Fig. 4 rechts dargestellt ist, an einer direkt an der Ankerplatte 8' vorgesehenen Kegelpfanne 20 oder wie es in Fig. 4 links dargestellt ist, an einem separaten Ring 21 ab. Nach dem Anziehen der Muttern 18 haben die Konsolbänke keine Last mehr zu übertragen. Durch die feste Verspannung der beiden Platten 3 miteinander, unter Zwischenschaltung des Unterzuges 2 wird auch bei einseitiger Belastung der Platten eine Torsion des Unterzuges vermieden.
In Fig. 4 ist die Erfindung anhand der Ausgestaltung bei einem Randunterzug 2' dargestellt. Bei einem Randunterzug wäre es auch,denkbar, die Spannstäbe 12 durch einen an der Aussenseite des Randunterzuges vorgesehenen Kanal 22 zu schieben. Wenn jedoch dieser Kanal stören sollte oder damit die Platten einheitlich ausgebildet werden können, ist es auch möglich, wie bei den übrigen Deckenplatten einen Kanal 14 im Innern der Platte vorzusehen, der sich in Verlängerung des Spannkanales 7 erstreckt. Die in Fig. 4 dargestellte Deckenplatte 3' ist als Massiv-Platte ausgebildet, sie weist an ihrer Unterseite keine vorstehenden Rippen auf.
Da die Konsolbänke 15 nur während der Montage die Platten zu tragen haben, so lange, bis die Spannstäbe unter Spannung gesetzt sind, wäre es auch denkbar, die Konsolbänke wegzulassen. Man müsste dann die Deckenplatten während der Montage unterstützen, was z. B. durch Hilfsstützen geschehen kann, die während der Montage unter die Platten gestellt werden oder aber auch durch Haken, die an den Unterzügen eingehängt und nach dem Spannen der Spannstäbe wieder entfernt werden. Die Konsolbänke haben jedoch den Vorteil, dass die Montage vereinfacht wird und hierbei die Unfallgefahr geringer ist.