DE10214967A1

DE10214967A1 - Vorgefertigtes Deckenbauelement

Info

Publication number: DE10214967A1
Application number: DE2002114967
Authority: DE
Original assignee: SYSPRO GRUPPE BETONBAUTEILE E; SYSPRO-GRUPPE BETONBAUTEILE EV
Current assignee: SYSPRO GRUPPE BETONBAUTEILE E; SYSPRO-GRUPPE BETONBAUTEILE EV
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: DE10214967B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Deckenbauelement mit zwei bewehrten, zueinander im Abstand angeordneten und miteinander verbundenen Betonschalen (1, 2). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bewehrung (10) wenigstens einer der Betonschalen (1) in die Betonschale (1) eingebettete, rohrförmige Bewehrungsstränge (9) umfasst. Ein solches Deckenbauelement, deren rohrförmige Bewehrungsstränge als Wärmetauscherrohre (9) verwendbar sind, weist bei minimaler Masse eine hohe Belastbarkeit auf, wobei durch Heizung oder oberen Betonschale (1) oder/und Kühlung der unteren Betonschale (2) eine die Belastbarkeit erhöhende Vorspannung erzeugt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Deckenbauelement mit zwei bewehrten, zueinander im Abstand angeordneten und miteinander verbundenen Betonschalen.
Neben vorgefertigten Deckenbauelementen, die nur eine einzige Betonschale aufweisen, sind mehrschalige Deckenbauelemente der eingangs erwähnten Art bekannt, deren Betonschalen über Gitterträger miteinander verbunden sind.
Die DE 200 09 653 U1 beschreibt ein vorgefertigtes einschaliges Deckenbauelement, das an seiner Unterseite Halteelemente für fluidführende Rohre aufweist. Aus der DE 200 22 421 U1 geht ein einschaliges Deckenbauelement mit einer Betonschale hervor, in welche eine Bewehrungskonstruktion eingebettet ist. Diese Konstruktion dient während des Gießens der Betonschale zur Halterung in die Betonschale eingegossener Heiz- oder Kühlrohre. Die DE 298 24 598 U1 beschreibt ein Wandbauelement mit zwei, über Gitterträger miteinander verbundenen Schalen. In die Außenschale sind Kühlrohre eingebettet, während die Innenschale als von Heizrohren durchzogener Flächenheizkörper ausgebildet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorgefertigtes Deckenbauelement der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das bei geringem Gewicht große Spannweiten bzw. bei gegebener Spannweite hohe Deckenbelastungen erlaubt.
Das diese Aufgabe lösende Deckenbauelement nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung wenigstens einer der Betonschalen in diese Betonschale eingebettete, rohrförmige Bewehrungsstränge umfasst.
Bei den rohrförmigen Bewehrungssträngen kann es sich um Wärmetauscherrohre handeln.
Vorteilhaft kommt diesen Strängen dann eine Doppelfunktion zu, indem sie sowohl der Raumheizung oder/und bzw. -kühlung als auch der Bewehrung der Betonschale bzw. des Deckenbauelements dienen. Ausschließlich der Bewehrung dienendes Strangmaterial kann somit eingespart werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung lässt sich durch Heizung der einen oder/und Kühlung der anderen Betonschale mittels der betreffenden Wärmetauscherrohre eine die Deckenbelastbarkeit erhöhende Vorspannung erzeugen. Entsprechend kann die zur Bewehrung erforderliche Materialmenge weiter reduziert werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Bewehrung einer der Betonschalen neben den rohrförmigen Bewehrungssträngen ferner in den Beton eingebettete Bewehrungsfasern auf. Vorteilhaft wirken diese Fasern einer Schwindrissbildung entgegen.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Bewehrung einer der Betonschalen neben den Rohrsträngen diese kreuzende weitere Bewehrungsstränge aufweisen. Zahl und Abstand solcher Bewehrungsstränge können jedoch gering gehalten werden. Vorteilhaft lassen sich diese Bewehrungsstränge zur Halterung der Rohrstränge während der Gießherstellung der Betonschalen verwenden.
Vorzugsweise sind die Rohrstränge nächstliegend zur Außenoberfläche der betreffenden Betonschale angeordnet, z.B. nahe der oberen Außenoberfläche einer oberen Betonschale des Deckenbauelements. Bei einer Schalendicke von 7 cm kann der Abstand z.B. kleiner als 2 cm sein. Eine solche Anordnung dieser Bewehrung nahe der Außenoberfläche wirkt einer Rissbildung im Beton an dieser Oberfläche entgegen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung stehen Enden der Wärmetauscherrohre von der betreffenden Betonschale randseitig vor. Über diese vorstehenden Enden kann eine Kopplung der Wärmetauscherrohre verschiedener, benachbart angeordneter Deckenbauelemente unter gegenseitiger Lastabtragung zwischen den Bauelementen erfolgen.
Die vorstehenden Kopplungsenden können innerhalb einer Randaussparung der Betonplatte angeordnet sein. Damit ist Montageraum für eine Verbindung zwischen den Wärmetauscherrohren geschaffen. Zur Komplettierung einer durch die Deckenbauelemente errichteten Decke lässt sich dieser Montageraum ausbetonieren. Vorzugsweise ist in der Mitte jedes Längsrands eine Randaussparung für jeweils ein vorstehendes Kopplungsende gebildet.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den Betonschalen eine Dämmlage angeordnet, z.B. eine Polysterolschaumplatte. Insbesondere haftet diese Dämmlage an der die Wärmetauscherrohre aufweisenden Betonschale an, so dass eine wirksame Dämmung der betreffenden Schale gesichert ist. Die anhaftende Dämmung wirkt auf der betreffenden Schalenseite einem Austrockungsschwinden und damit einer Rissbildung entgegen. Auf der anderen Schalenseite vermindern die Rohrbewehrungsstränge die Rissbildung. Vorteilhaft kann in die Dämmung ein Schallschluckmaterial integriert sein.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein randnahes Ende der Verbindungsgitterträger gegenüber dem übrigen Verbindungsgitterträger verstärkt. Eine solche Verstärkung kann z.B. darin bestehen, dass parallel zu dem Gitterträger kurze Gitterträgerstücke aneinandergereiht werden. In Betracht kommen auch zusätzliche Verstärkungselemente aus Edelstahl. Schließlich kann an dem betreffenden Rand auch Platz für ein zwischen den Schalen anzuordnendes Betonpolster gelassen sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Verbindungsgitterträger mit verstärkten Gitterdiagonalen vorgesehen.
Ein Deckenbauelement nach der Erfindung erlaubt die Richtung verhältnismäßig dünner Decken ohne Estrichschicht. Gegebenenfalls ist zur Komplettierung die obere Schale lediglich zu verspachteln. Entsprechend kann auch eine unter der Estrichschicht zu verlegende Sperrfolie entfallen.
Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine Teilansicht eines Deckenbauelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung,
2 eine Teilansicht eines Deckenbauelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung,
3 aneinandergrenzende Deckenbauelemente nach der Erfindung mit einander gegenüberliegenden Eckenausschnitten,
4 aneinandergrenzend angeordnete Deckenbauelemente nach der Erfindung mit einander gegenüberliegenden Randausschnitten, und
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Deckenbauelement nach der Erfindung, welches randseitig auf einer vertikalen Trägerwand aufliegt.
Gemäß 1 ist zwischen einer oberen Betonschale 1 und einer unteren Betonschale 2 eine Dämmlage 3 aus Polysterolschaum angeordnet. Die Dämmlage 3 haftet an der oberen Betonschale 2 an und enthält schallschluckendes Material.
Die obere Betonschale 1 besteht aus faserbewehrtem Beton. Die untere Betonschale 2 weist keine solche Faserbewehrung auf. Die Außenoberfläche der oberen Betonschale 1 ist so glatt, dass das Deckenbauelement zur Bildung eines Fußbodens ohne Estrichschicht geeignet ist.
Die Dicke der unteren Betonschale 2 beträgt in dem betreffenden Ausführungsbeispiel ca. 6 cm. Die obere Betonschale 1 aus Faserbeton ist etwa 7 cm dick. Bei einer Dicke der Dämmlage von 6 bis 8 cm liegt der Abstand zwischen der Dämmlage und der unteren Betonschale 2 im Bereich zwischen 0 und 2 cm.
Die obere Betonschale 1 und die untere Betonschale 2 sind über Gitterträger 4 miteinander verbunden, wobei die Gitterträger zueinander parallel und im Abstand angeordnet sind. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den Gitterträgern 40 bis 60 cm.
Bei den Gitterträgern 4 ist die Dämmlage 3 unter Bildung eines Einbauraums 5 für den Gitterträger jeweils unterbrochen. Der Einbauraum 5 könnte ganz oder teilweise mit Beton vergossen sein.
Die untere Betonschale 2 weist ein Bewehrungsmaschengitter 6 aus sich senkrecht kreuzenden Stahlbewehrungssträngen 7 und 8 auf. In dem betreffenden Ausführungsbeispiel liegt der Durchmesser der Bewehrungsstränge 7 bei 6 mm. Der Durchmesser der Bewehrungsstränge 8 beträgt 10 mm. Die Stahlbewehrungsstränge 7 und 8 bilden Maschen mit einer Weite von 15 × 35 cm.
Die obere Betonschale 1 weist über die Fasern hinaus als Bewehrung sich parallel zu den Gitterträgern 4 erstreckende Heizrohre 9 aus Kunststoff auf, wobei die in 1 sichtbaren fünf Heizrohre 9 durch einen einzigen, meanderförmig verlegten Rohrstrang gebildet sind. Der Abstand zwischen den Heizrohren ist in dem betrachteten Ausführungsbeispiel kleiner als 20 cm. Der Außendurchmesser liegt bei 20 mm, wobei vorzugsweise ein Außendurchmesserbereich von 15 bis 30 mm in Betracht kommt. Der Abstand der Rohre zur Außenoberfläche der Betonschale 1 (lichtes Maß) liegt in dem betrachteten Ausführungsbeispiel bei 1,75 cm. In Betracht kommt hierfür vorzugsweise ein Bereich von 1,5 bis 2 cm. Die Heizrohre könnten eine Profilierung aufweisen.
Die durch die Heizrohre 9 gebildete Bewehrung ersetzt etwa eine Bewehrung aus vollen Stahlsträngen mit einem Durchmesser von 5 mm.
Senkrecht zu den in Längsrichtung des Deckenbauelements verlaufenden Heizrohren 9 sind unter Bildung eines Bewehrungsmaschengitters 10 Stahlbewehrungsstränge 11 angeordnet, die in dem betrachteten Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 5 mm aufweisen. Der Abstand zwischen den Stahlbewehrungssträngen 11 beträgt 60 cm, so dass bei einer Länge des Deckenbauelements von 6 m nur zehn solcher Stränge verwendet sind.
In den nachfolgenden Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile jeweils mit derselben Bezugszahl wie in 1 bezeichnet, wobei der betreffenden Bezugszahl der Buchstabe a, b usw. beigefügt ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 2, die einen Randbereich eines Deckenbauelements zeigt, ist ein am Rand angeordneter Verbindungsgitterträger 4a durch kurze Gitterträgerstücke 12 verstärkt, wobei solche Gitterträgerstücke in einer zu dem Gitterträger 4a parallelen Reihe angeordnet sind. Im Unterschied zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel sind sich senkrecht zu Heizrohren 9a erstreckende Stahlbewehrungsstränge 11a nicht oberhalb der Heizrohre, sondern darunter angeordnet.
3 zeigt ausschnittsweise eine Draufsicht auf Deckenbauelemente gemäß 1 oder 2. Die unter Beibehaltung einer Fuge 13 aneinandergrenzenden Deckenbauelemente weisen einander gegenüberliegende Eckenausschnitte 14 und 14' auf, wobei innerhalb der Eckenausschnitte 14 und 14' aus der oberen Betonschale ein Heizrohr 9b bzw. 9b' seitlich vorsteht. Die Heizrohre 9b und 9b' sind bei 15 miteinander verbunden.
4 zeigt unter Beibehaltung eines Spalts 13c seitlich aneinandergrenzende Deckenbauelemente, die anstelle von Eckausschnitten 14, 14' einander gegenüberliegende Randausschnitte 14c und 14c' aufweisen, in welchen jeweils ein Heizrohr 9c bzw. 9c' seitlich hervortritt. Über ein Verbindungsstück 15c sind die Rohrenden miteinander verbunden.
Es wird nun auf 5 Bezug genommen, wo ein Deckenbauelement mit einer oberen Schale 1d und einer unteren Schale 2d gezeigt ist. Das Deckenbauelement liegt mit einem Seitenrand auf einer doppelschaligen vertikalen Trägerwand 16 auf. Bei 17 ist eine Vergussbetonmasse angedeutet, die in den Schalenzwischenraum der Trägerwand 16 eingebracht ist und darüber hinaus seitlich in den Zwischenraum zwischen der oberen Schale 1d und der unteren Schale 2d des Deckenbauelements eingreift.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 5 sind Gitterträger 4d vorgesehen, deren Diagonalen bei 18 und 19 verstärkt sind, so dass diese Diagonalen langfristig gegen Abrostung geschützt sind und zur Lastabtragung beitragen können.
Eine mit Deckenbauelementen gemäß 1 bis 5 errichtete Decke ist bei verhältnismäßig geringem Deckengewicht hoch belastbar, indem neben dem Bewehrungsgitter in der unteren Schale 2 die durch die Heizungsrohre gebildete Bewehrung in der oberen Schale 1 wirksam zur Abtragung von Biegebelastungen beitragen kann.
Insbesondere die Aufheizung der oberen Schale durch die Heizrohre 9 führt zu einer diese Belastbarkeit erhöhenden Vorspannung, da sich die obere Schale gegenüber der unteren Schale ausdehnt.
Es versteht sich, dass neben der Heizung der oberen Betonschale oder anstelle dieser Heizung auch eine Kühlung der unteren Betonschale erfolgen kann, um eine solche Vorspannung des Bauelements zu erzeugen.
An den Kopplungsstellen übernehmen die Heizrohre zusätzliche Tragfunktionen durch Lastübertragungen auf Nachbarelemente.
Die zwischenliegende, an der oberen Schale anhaftende Dämmlage verhindert eine Austrocknung der Betonschalen und damit ein Schwinden der Schalen unter Bildung von Schwindrissen.

Claims

Vorgefertigtes Deckenbauelement mit zwei bewehrten, zueinander im Abstand angeordneten und miteinander verbundenen Betonschalen (1,2), dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (10) wenigstens einer der Betonschalen (1) in die Betonschale (1) eingebettete, rohrförmige Bewehrungsstränge (9) umfasst.
Deckenbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Bewehrungsstränge Wärmetauscherrohre (9) sind, und dass durch Heizung der einen (1) oder/und Kühlung der anderen (2) Betonschale mittels der betreffenden Wärmetauscherrohre (9) eine die Deckenbelastbarkeit erhöhende Vorspannung erzeugbar ist.
Deckenbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (10) neben den rohrförmigen Bewehrungssträngen (9) ferner in den Beton eingebettete Bewehrungsfasern aufweist.
Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (10) neben den rohrförmigen Bewehrungssträngen (9) diese Stränge (9) kreuzende weitere Bewehrungsstränge (1 1) umfasst.
Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Bewehrungsstränge (9) nächstliegend zur Außenoberfläche der betreffenden Betonschale (1) angeordnet sind.
Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kopplungsenden der rohrförmigen Bewehrungsstränge (9b; 9c) von der betreffenden Betonschale randseitig vorstehen.
Deckenbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorstehenden Kopplungsenden innerhalb einer Randaussparung (14) der Betonplatte angeordnet sind.
Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Betonschalen (1,2) eine Dämmlage (3) angeordnet ist.
Deckenbauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmlage (3) an der die rohrförmigen Bewehrungsstränge (9) aufweisenden Betonschale (1) anhaftet.
Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein randnahes Ende einer Verbindungsgitterträger (4a) gegenüber dem übrigen Gitterträger verstärkt ist.
Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verbindungsgitterträger (4d) mit verstärkten Gitterdiagonalen (18,19) vorgesehen ist.
Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Rand Raum für ein zwischen den Schalen (1d, 2d) eingreifendes Betonpolster (17) belassen ist.
Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen Dämmlagen (3) belassener Hohlraum (5) für Verbindungsgitterträger (4) wenigstens teilweise mit Beton vergossen ist.
Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenoberfläche der oberen Betonschale so glatt ist, dass das Bauelement zur Bildung eines estrichfreien Fußbodens geeignet ist.
Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Bewehrungsstränge (9) eine Profilierung aufweisen.