DE102007010924A1 - Concrete floor construction - Google Patents
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Abstract
Betondeckenkonstruktion, aufweisend einen mehrlagigen Aufbau, enthaltend vorgespannte Elementplatten (10) zur Aufnahme von Zugspannungen sowie zumindest eine darüber angeordnete Schicht Ortbeton (50), insbesondere armierter Beton, zur Aufnahme von Druckspannungen, wobei ein Rohrleitungssystem (40) zur Durchleitung eines Fluids, insbesondere Luft, zur Heizung oder Kühlung integriert ist, wobei die Rohrleitungen (40, 140, 240) über den Elementplatten (10) in der Ortbetonschicht (50) angeordnet sind.Concrete slab construction, comprising a multilayer construction, comprising prestressed element panels (10) for absorbing tensile stresses and at least one layer of in-situ concrete (50), in particular reinforced concrete, for absorbing compressive stresses, wherein a pipeline system (40) for passing a fluid, in particular air , is integrated for heating or cooling, wherein the pipes (40, 140, 240) over the element plates (10) in the in-situ concrete layer (50) are arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Betondeckenkonstruktion aufweisend einen mehrlagigen Aufbau, enthaltend vorgespannte Elementplatten zur Aufnahme von Zugspannungen sowie zumindest eine darüber angeordnete Schicht Ortbeton, insbesondere armierter Beton, zur Aufnahme von Druckspannungen.The The invention relates to a concrete ceiling construction comprising a multilayer structure, comprising prestressed element plates for receiving Tensile stresses and at least one layer of in-situ concrete arranged above it, in particular reinforced concrete, for absorbing compressive stresses.
Im Industrie-, Gewerbe- und Wohnungsbau werden Geschossdecken verbreitet für große Spannweiten benötigt. Insbesondere im Bürohausbau ist eine Bauteilaktivierung gefragt, so dass in vielen Fällen die weit gespannten Decken nicht mehr abgehängt werden, sondern die Betonunterseite nach Spachtelung und Anstrich fertig gestellt ist, so dass eine entsprechende Wärmestrahlung erfolgen kann.in the Industrial, commercial and residential building floors are distributed for large spans needed. Especially in office building is a component activation asked, so that in many cases the wide suspended ceilings are no longer suspended, but the concrete bottom after filling and painting is finished, so that a corresponding heat radiation can be done.
Es sind Betondeckenkonstruktionen bekannt, die einen mehrlagigen Aufbau aufweisen, die aus vorgespannten Elementplatten sowie aus einer darüber angeordneten Schicht Ortbeton gebildet sind. Nachteilig hierbei ist, dass die Spannweiten bei diesen bekannten Konstruktionen auf ca. 10 bis 12 Meter begrenzt sind. Weiterhin nachteilig bei den bekannten Konstruktionen ist, dass eine Bauteilaktivierung, d. h. eine Nutzung der Deckenfläche durch Heizung oder Kühlung für die Klimatisierung des darunter liegenden Raumes nicht möglich ist.It Concrete slab constructions are known which have a multilayer construction have, consisting of prestressed element plates and from an above Layer in situ concrete are formed. The disadvantage here is that the Spans in these known constructions to about 10 to 12 meters are limited. Furthermore disadvantageous in the known constructions is that a component activation, i. H. a use of the ceiling surface through Heating or cooling for the Air conditioning of the underlying room is not possible.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Betondeckenkonstruktion der vorgenannten Art derart weiterzubilden, dass die Betondeckenkonstruktion große Stützweiten bei minimaler Dicke der Gesamtkonstruktion zulässt, d. h. insbesondere Bürogebäude oder dergleichen, von Außenwand zu Außenwand ohne Zwischenunterstützung zu bauen und des weiteren es zu ermöglichen, die Decke durch eine Bauteilaktivierung durch Beheizung oder Kühlung zur Klimatisierung des darunter liegenden Raumes zu verwenden.task the invention is a concrete ceiling construction of the aforementioned To develop such a way that the concrete ceiling construction large spans at minimum thickness of the overall construction allows, d. H. especially office buildings or like, from outside wall to outer wall without between support to build and, moreover, to allow the ceiling through one Component activation by heating or cooling for air conditioning underneath room.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Betondeckenkonstruktion gemäß Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by a Concrete floor construction according to claim 1 solved.
Dadurch dass ein Rohrleitungssystem zur Durchleitung eines Fluids, insbesondere Luft, zur Heizung oder Kühlung integriert ist, wobei die Rohrleitungen über den Elementplatten in der Ortbetonschicht angeordnet sind, ist es möglich, aufgeheizte oder gekühlte Luft zur Beheizung oder Kühlung der Betondeckenkonstruktion durch die Rohrleitungen zu leiten und hierdurch die gesamte Betondeckenkonstruktion aufzuheizen oder abzukühlen zur Klimatisierung des darunter liegenden Raumes. Weiterhin vorteilhaft ist es, dass dadurch, dass das Rohrleitungssystem über den Elementplatten in der Ortbetonschicht angeordnet ist, das spezifische Gewicht pro Quadratmeter Deckenfläche um den durch die Rohrleitung verdrängten Beton in der Ortbetonschicht vermindert wird, ohne die Festigkeit der Betondeckenkonstruktion zu beeinträchtigen, da unterhalb der Rohrleitungen vorgespannte Elementplatten zur Aufnahme der Zugspannungen angeordnet sind und wobei die über den vorgespannten Elementplatten angeordnete Schicht Ortbeton, in der die Rohrleitungen des Rohrleitungssystems angeordnet sind, geeignet ist zur Aufnahme von Druckspannungen. Hierdurch ist es möglich, eine Stützweite von bis zu 16 Metern zu erreichen, bei einer Gesamtdeckenstärke von 40 cm.Thereby a piping system for the passage of a fluid, in particular Air, for heating or cooling is integrated, with the piping above the element plates in the Ortbetonschicht are arranged, it is possible, heated or cooled air for heating or cooling to pass the concrete deck construction through the pipelines and thereby heating or cooling the entire concrete ceiling construction Air conditioning of the room below. Further advantageous is it that by having the piping system over the Element plates is disposed in the in-situ concrete layer, the specific Weight per square meter of ceiling area around the pipe displaced Concrete in the in-situ concrete layer is reduced, without the strength to affect the concrete deck construction, as below the piping prestressed element plates arranged to accommodate the tensile stresses are and where the over the prestressed element plates arranged layer of in situ concrete, in the piping of the piping system are arranged, is suitable for absorbing compressive stresses. This makes it possible to have a span of up to 16 meters, with a total ceiling thickness of 40 cm.
Durch eingelegte Rohre, die gleichzeitig zum Transport eines Fluids, vorzugsweise Luft, für die Bauteilaktivierung benutzt werden können, werden das Deckengewicht beträchtlich vermindert, wodurch sowohl Durchbiegung als auch Bewehrungsmengen reduziert werden können.By inlaid tubes, at the same time for transporting a fluid, preferably Air, for the component activation can be used, the ceiling weight considerably reduced, thereby reducing both deflection and reinforcement amounts can be.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
So ist besonders vorteilhaft, wenn die Rohrleitungen im Bereich der neutralen Faser der Betondeckenkonstruktion angeordnet sind.So is particularly advantageous when the pipelines in the area of neutral fiber of the concrete floor construction are arranged.
Durch die Anordnung der Rohrleitungen im Bereich der neutralen Faser der Betondeckenkonstruktion, d. h. in jenem Bereich, in dem die Betondeckenkonstruktion weder eine Stauchung noch eine Längung in Folge einer Durchbiegung aufgrund der Gewichtskraft erfährt, wird einerseits das integrierte Rohrleitungssystem mechanisch nicht beansprucht und andererseits durch die Anordnung vorgespannter Elementplatten zur Aufnahme der Zugspannung unterhalb der Rohrleitungen sowie von Ortbeton zur Aufnahme von Druckspannungen die gesamte Betondeckenkonstruktion mechanisch optimiert. Die Schicht Ortbeton ist dabei derart angeordnet, dass sie das in die Betondeckenkonstruktion integrierte Rohrleitungssystem umschließt sowie sich auch oberhalb des integrierten Rohrleitungssystems erstreckt zur Aufnahme von Druckspannungen.By the arrangement of the pipelines in the area of the neutral fiber of the Concrete deck construction, d. H. in that area where the concrete ceiling construction neither a compression nor an elongation as a result of a deflection due to the weight learns is on the one hand mechanically unburdened the integrated piping system and on the other hand by the arrangement of prestressed element plates for Recording the tension below the pipes as well as in-situ concrete to absorb compressive stresses the entire concrete ceiling construction mechanically optimized. The layer of in-situ concrete is arranged in such a way that they are the piping system integrated into the concrete deck construction surrounds as well as extending above the integrated piping system for absorbing compressive stresses.
Bevorzugt sind zwischen dem vorgespannten Elementplatten und dem Ortbeton Gitterträger und/oder Verbundelemente angeordnet. Hierdurch wird ein Verbund zwischen der Fertigteilplatte und dem Ortbeton hergestellt.Prefers are between the prestressed element panels and the in-situ concrete Lattice girder and / or Composite elements arranged. This will create a bond between made of precast slab and in-situ concrete.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Rohrleitungen eine profilierte Oberfläche und/oder an der Rohroberfläche angeordnete Armierungen auf, die einen Verbund mit dem Ortbeton bilden und insbesondere die Gitterträger bereichsweise ergänzen oder ersetzen. Durch seitlich profilierte Rohre, die in die Betondeckenkonstruktion eingebracht werden, ist es somit möglich, dass die Rohre ihrerseits den Verbund mit dem Ortbeton herstellen, so dass zumindest in diesem Bereich Gitterträger nicht erforderlich sind.In a preferred embodiment, the pipelines have a profiled surface and / or reinforcements arranged on the pipe surface, which form a composite with the in-situ concrete and in particular supplement or replace the lattice girders in regions. By laterally profiled tubes, which are introduced into the concrete ceiling construction, it is thus possible that the tubes in turn produce the bond with the in-situ concrete, so that at least in this area lattice girders are not required.
In der Betondeckenkonstruktion können zumindest einige Elementplatten Durchgänge aufweisen, durch die Rohrleitungen durchführbar sind, wobei insbesondere im Bereich jeder Öffnung zusätzlich Querbewehrungen angeordnet sind. Durch diese Öffnungen können die Rohrleitungen in der Fertigteilplatte mit dem Fluid, vorzugsweise Luft, insbesondere klimatisierte Luft, gespeist werden bzw. kann die Luft in den Raum unterhalb der Deckenkonstruktion geleitet werden, um den Raum zu klimatisieren. Da die Öffnungen in der vorgespannten Betonplatte eine punktuelle Schwächung der Platte bedeuten, sind in diesem Bereich insbesondere zusätzliche Querbewehrungen angeordnet.In the concrete ceiling construction can at least some element plates have passages through the pipes feasible are, in particular in the region of each opening additionally arranged transverse reinforcements are. Through these openings can the pipelines in the precast slab with the fluid, preferably Air, in particular conditioned air, be fed or can the air is directed into the space below the ceiling construction, to air-condition the room. Because the openings in the prestressed Concrete slab a punctual weakening mean plate in particular are additional in this area Transverse reinforcements arranged.
Bevorzugt sind diese zusätzlichen Querbewehrungen oberhalb der Elementplatte angeordnet, insbesondere sind zusätzliche Querbewehrungen im Bereich von Durchgängen in Elementplatten zur Durchführung von Rohrleitungen oberhalb der Elementplatte angeordnet. Derartige Querbewehrungen können derart angeordnet sein, dass sie nicht auf der Elementplatte angeordnet sind, sondern über eine Schlaufenkonstruktion durch Übergreifungsstöße miteinander verbunden sind. Die Querbewehrung ermöglicht zusätzlich die Scheibenwirkung der Gesamtkonstruktion. Hierdurch werden Möglichkeiten geschaffen, um die verschiedensten architektonischen Belange zu erfüllen, so dass vielfältigste Auflagerungen der Deckenkonstruktion möglich sind.Prefers are these extra Transverse reinforcements arranged above the element plate, in particular are additional Transverse reinforcements in the area of passages in element panels for performing Pipelines arranged above the element plate. Such transverse reinforcements can be so be arranged that they are not arranged on the element plate are, but over a loop construction by overlapping joints with each other are connected. The transverse reinforcement additionally allows the disc effect the overall construction. This creates opportunities to to fulfill the most diverse architectural concerns, so that most diverse Supports of the ceiling construction are possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rohrleitungen, insbesondere in dem Bereich, in dem eine Rohrleitung eine Elementplatte durchtritt, mit einem ovalen oder rechteckigen Querschnitt gestaltet, wobei insbesondere die längere Symmetrieachse in Richtung der Hauptzugspannung ausgerichtet ist.In a preferred embodiment are the pipelines, especially in the area where a Pipe passes through an element plate, with an oval or designed rectangular cross-section, in particular the longer axis of symmetry aligned in the direction of the main tensile stress.
Durch die Anordnung eines ovalen oder rechteckigen Rohres wird erreicht, dass das Rohr selbst als eine Art Träger wirkt, der im Fertigteil schon eingebaut ist. Bei der Montage wirkt das Rohr im Sinne eines Trägers versteifend und stellt den Verbund her. Um zu verhindern, dass die Vorspannung auf das Rohr übertragen wird, können in bestimmten Abständen gewellte Zwischenstücke angeordnet sein, die die Übertragung der Vorspannkraft auf das Rohr verhindern. Durch eine derartige Anordnung eines Rohres mit einem ovalen oder rechteckigen Querschnitt dergestalt, dass die längere Symmetrieachse in Richtung der Hauptzugspannung ausgerichtet ist, kann die unterschiedliche Knick- und Biegefestigkeit in Richtung der beiden Symmetrieachsen eines nicht kreisrunden Rohres in vorteilhafter Weise nutzbar gemacht werden, indem das Rohr selbst als Träger wirksam wird und zur Bauteilfestigkeit beiträgt.By the arrangement of an oval or rectangular tube is achieved that the pipe itself acts as a kind of carrier, that in the finished part already installed. During assembly, the pipe acts in the sense of a carrier stiffening and making the composite. To prevent the Pretension transferred to the pipe will, can at certain intervals corrugated spacers be arranged, which is the transmission Prevent the biasing force on the pipe. By such Arrangement of a tube with an oval or rectangular cross section such that the longer one Symmetry axis is aligned in the direction of the main tensile stress can the different bending and bending strength in the direction of both axes of symmetry of a non-circular tube in an advantageous Be harnessed by the tube itself as a carrier effective and contributes to component strength.
Vorzugsweise sind die durch die Elementplatten hindurch zur Umgebung hin führenden Rohrleitungsenden mittels öffenbarer und/oder abnehmbarer Klappen oder dergleichen verschließbar. Durch die Anordnung von Klappen oder dergleichen wird eine Reinigung des Rohrleitungssystems ermöglicht, insbesondere auch eine Wartung des Rohrleitungssystems.Preferably are the leading through the element plates to the environment Pipe ends by means of openable and / or removable flaps or the like closable. By the Arrangement of flaps or the like will be a cleaning of the piping system allows, in particular also a maintenance of the piping system.
Bevorzugt sind die Elementplatten aus hochfestem Beton gefertigt. Vorzugsweise weisen die Elementplatten eine Dicke von mindestens 8 cm vorzugsweise 10 cm oder 12 cm auf.Prefers The element panels are made of high-strength concrete. Preferably The element plates preferably have a thickness of at least 8 cm 10 cm or 12 cm up.
Durch die Verwendung von hochfestem Beton und/oder einer Dicke von mindestens 8 cm für die Elementplatten wird eine Betondeckenkonstruktion mit sehr hoher Festigkeit und Tragfähigkeit geschaffen, die es gestattet, große Stützweiten der Gesamtkonstruktion zu ermöglichen.By the use of high-strength concrete and / or a thickness of at least 8 cm for The element panels will be a very high concrete construction Strength and load capacity created, which allows large spans the overall structure to enable.
Bevorzugt weisen die Elementplatten Querbewehrungen auf, die in Querrichtung der Elementplatten seitliche und/oder schräg nach oben gerichtete Übergreifungen bilden, die mit dem Ortbeton einen Verbund bilden, um Beanspruchungen der Nebentragrichtung aufzunehmen. Hierdurch wird eine Sicherung gegen eine Rissbildung in Querrichtung sichergestellt. Insbesondere wird in Querrichtung ein sehr tragfester Verbund zwischen den vorgespannten Elementplatten sowie dem Ortbeton hergestellt.Prefers the element plates on transverse reinforcements, in the transverse direction the element plates side and / or obliquely upward overlaps form, which form a composite with the in-situ concrete to stresses to receive the secondary support direction. This will be a backup ensured against cracking in the transverse direction. Especially becomes in the transverse direction a very load-bearing bond between the prestressed Element panels and the in-situ concrete produced.
Sofern im Randbereich auf eine Verrohrung der Betondeckenkonstruktion verzichtet wird, d. h. dass das oberhalb der vorgespannten Elementplatten angeordnete Rohrleitungssystem in seiner räumlichen Ausdehnung auf einen mittleren Bereich der Betondeckenkonstruktion unter Einhaltung eines Abstandes zum Randbereich geschaffen wird, wird es möglich, eine Auflagerung der Betondeckenkonstruktion in beliebigen Auflagersituationen zu ermöglichen.Provided dispensed with a piping of the concrete ceiling construction in the edge area is, d. H. that is arranged above the prestressed element plates Piping system in its spatial Expansion to a middle area of the concrete floor construction is created while maintaining a distance to the edge area, will it be possible a Auflagerung the concrete ceiling construction in any Auflagersituationen to enable.
In den Figuren sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:In The figures are three embodiments of the invention and are explained in more detail below. It demonstrate:
In
Oberhalb
der vorgespannten Elementplatten
Zur
Fertigstellung der Betondeckenkonstruktion gemäß
Die
Rohrleitungen
Besonders
vorteilhaft ist, dass durch die erfindungsgemäße Betondeckenkonstruktion,
die aus vorgefertigten und vorgespannten Elementplatten
In
dem Ausführungsbeispiel
gemäß
Die
Elementplatte
Detail
A zeigt die Auflagerung der erfindungsgemäßen Betondeckenkonstruktion
auf einer Seitenwand
Seitlich
und oberhalb der Elementplatte
Detail
B zeigt in einem vergrößertem Ausschnitt
einen mittleren Bereich der Betondeckenkonstruktion mit Elementplatten
An
die Rohrleitung
In
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