DE19535473C2

DE19535473C2 - Geschoßdecke mit Schalennetztragwerk

Info

Publication number: DE19535473C2
Application number: DE1995135473
Authority: DE
Inventors: Jouri Dr Ing Selski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-23
Filing date: 1995-09-23
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2015-09-24
Also published as: DE19535473A1

Description

Anwendungsgebiet: Wohn- und Anstaltsgebäude

Zweck: Erhebliche Verminderung der Materialvergeudung und Aufwendung, Erleichterung von Decken, Tragwänden und Stützen

Stand der Technik: Zur Zeit werden die Geschoßdecken (Rohdecken) meistens als ebene Hohl- oder Rippenplatten aus Stahlbeton entwickelt.

Man vervollkommnet auch die Theorie von freitragenden flachgekrümmten Schalendächern über rechteckigem Grundriß und Netzkuppelberechnungen, die sowohl mit den Mitteln der Baustatik, als auch durch Angleichen an kontinuierliche Schälen ausgeführt werden.

In den letzten Jahrzehnten kam es zu einer bedeutenden Erweiterung der Werkstoffwissenschafts- und Bauphysikkenntnisse. Neue leichte Stoffe mit den erforderlichen Dämmeigenschaften erschienen in der Praxis.

Kritik des Standes der Technik: Man stellt kaum Konstruktionen und Fertigungstechnologien für Schalennetztragwerke vor, die in begrenzter Höhe zwischen Fußboden- und Unterdeckenebene eingesetzt werden. Außerdem wird die nichtselbständige Verwendung von porösen Schallschluckstoffen in einer Rohdecke nur für Dämmschichten behandelt.

Deshalb wird eine Geschoßdecke nur als massive auf Biegung beanspruchte Platte gebildet, deren großes Eigengewicht auf Grundlage des Massengesetzes das Schalldämmaß für einschalige Konstruktionen aus unporösen Werkstoffen begründet.

Derartige herkömmliche Deckenkonstruktionen sind z. B. durch die DE-OS 19 32 329, die DE-AS 16 09 593 und die DE-PS 1 27 104 bekannt.

Aufgabe: Es ist Aufgabe der Erfindung ein leichtes, festes und stabiles, flach gekrümmtes Netztragwerk aus Stahl zu schaffen. Als Zuschlag für die Geschoßdeckenplatte verwendet man einen leichten Stoff, der die berechnete Belastung aus der Oberfläche auf die Tragstruktur gibt und sie mit der Unterdecke verbindet. Man muß sowohl die relativ einfache Fertigungstechnologie als auch Schall-, Brand- und Korrosionsschutz nach Normanforderungen sichern.

Lösung der Aufgabe: Die Konstruktion besteht aus einem Stahlnetztragwerk und leichtem Zuschlag, der regelmäßige Hohlräume haben kann. Das Tragwerk jeder Platte ist ein Translationsschalennetz mit solchem Tragelementeabstand (Maschengröße), daß die Biegung der durchlaufenden bewehrten Schicht in der Oberfläche niedrig ist.

Der Rotationsparaboloid stellt eine bevorzugte Form für das Translationsschalennetz dar. Dank sphärischer Form der krummlinigen Netzstäbe sichert man die Automatisierung der Tragwerksherstellung.

Als Zuschlag benutzt man PS (Polystyrol)-Schaumstoff (andere Namen - Styropor und expandierbares Styropor (EPS)), der ausgezeichnete Dämm- und mechanische Eigenschaften hat. Seine Zugdeformation ist im Unterschied zum Beton ziemlich hoch und sichert eine gemeinsame Verformung mit Stahl ohne Rißbildung. Er hat eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme und ausreichende Adhäsion mit Stahl, ist zäh und klebbar, deshalb garantiert EPS den Feuchtigkeitsschutz, leicht verputzt. Die Verwendung von Styropor war im Bauwesen für Trittschalldämmung längst bekannt. Sein unmittelbarer Einsatz in einer Rohdecke löst auch Luftschalldämm-probleme. Die Schallschluckeigenschaft nimmt bedeutend zu bei hydraulischen Stoß in heißes Wasser, weil offenzellige Strukturen im PS-Schaum gebildet werden. Deshalb kann man die Luftschalldämmanforderungen ohne zusätzliche Dämmschichten sichern.

Die Feuerschutzaufgabe zwingt uns in schwerentflammenden Styropor zur Reduzierung der Entflammbarkeit ein Flammschutzmittel hinzuzugeben, so daß seine Rohdichte zunimmt. Die leichtesten Zuschlagstoffe sind EPS-SE-Typen, HT-Schaumstoff mit Flammschutzausrüstung, der schwerste ist PS-Schaumbeton.

Erzielbare Vorteile:

1. Erhebliche Verminderung der Vergeudung und Aufwendung von Material,
2. Fertigungsgerechte Konstruktion mit mäßigen Erzeugungskosten,
3. Erhebliche Verminderung des Eigengewichts von Decken, die zur Erleichterung für Tragwände, Säulen und Fundamente führt sowie zur Verringerung von Stoffverbrauch und Baukosten.
4. Die Wirtschaftlichkeit von Gebäuden mit diesen, leichten Konstruktionen wird besonders bedeutend für Erdbebenzonen, weil die Trägheitsbelastung proportional der Masse ist.

II. Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben (Fig. 1-3).

Die Stäbe (10, 11, 12) des Traggitters liegen im flach gekrümmten Bereich der Umdrehungsparaboloidfläche, die ungefähr sphärisch ist.

1. Das erste Ausführungsbeispiel repräsentiert eine technische Lösung für die Konstruktion, die auf einzelne Stützen gelagert werden kann. Die obere Schicht der Konstruktion enthält eine dünne drahtbewehrte durchlaufende Betonplatte (1) (Fig. 1), die bei einem Zuschlag ohne Aussparungen auf dem ganzen Geschoß ausgeführt werden kann.
Das Schalennetztragwerk (3) (Fig. 2, 3), das aus dem Gitter (Stäbe 10, 11, 12) und dem Aussteifungsgerippe (Stäbe 4, 5, 6, 8, 9) besteht, wird mit Zuschlag (2) umgeben.
Man bildet diese Platte durch Schäumen in einer wieder verwendbaren Schalung, wohinein das Schalennetztragwerk frühzeitig gestellt wird.
Das Gerippe, d. h. der Tragrahmen besteht aus krummlinigem U-Stahl (4, 5), das mit Blechen (6, 7) und geschweißten Rippen (8, 9) verstärkt wird (Fig. 3). Die Stäbe (10, 11, 12) des Gitters sind mit dem Steg der U-Stähle und miteinander verschweißt. Im Unterschied zum Tragwerk hat der Zuschlag exakt senkrechte und waagerechte Kanten, eine kontinuierliche Unterschicht und eine ggf. mit regelmäßigen Aussparungen versehene Oberschicht (Fig. 2).
2. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten nur durch eine umgekehrte Aufstellung des Tragwerks im Zuschlag. Das "Kuppelnetz" wird somit in ein "Seilnetz" umgewandelt.

Claims

1. Geschoßdecke für Wohn- und Anstaltsgebäude, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dünne oben aufliegende und nur auf lokale Biegung beanspruchte Platte (1) aus drahtbewehrtem Beton und ein Grundteil umfaßt, wobei das Grundteil aus leichtem Zuschlag (2) mit oder ohne Aussparungen und einem Schalennetztragwerk aus Stahl besteht, das innerhalb des Zuschlags untergebracht ist.

2. Geschoßdecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil aus EPS mit Beimischung als Zuschlag sowie Stahl gebildet wird, wobei der Zuschlag nur zur Lastübertragung und Isolierung dient und eine Zusammenarbeit mit dem Stahl ohne Rißbildung gewährleistet und der Stahl fast alle Belastung trägt.

3. Geschoßdecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalennetztragwerk aus Blechen und/oder Profilen gebildet ist, die einen Tragwerkrahmen und ein Traggitter bilden, wobei die oberen und unteren Kanten der Bleche und/oder Profile (4, 5, 10, 11, 12) in Translationsflächen untergebracht sind.

4. Geschoßdecke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen durch ein Außenkonturelement aus gekrümmtem U-Stahl (4, 5) gebildet ist, das mit geschweißten Stahlblechen (6, 7) zur Erhöhung der Raum- und Torsionssteifigkeit verstärkt ist.

5. Geschoßdecke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragwerkrahmen Blechrippen (8, 9) enthält, die zur Stabilität der Konstruktion und zur Verringerung der Biegespannungen beitragen.

6. Geschoßdecke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggitter nur aus drei Typen krummlinieger standardisierter Stäbe besteht und zwar Längsstäben (10) und Kurzstäben (11, 12), die miteinander und mit dem Tragwerkrahmen verschweißt sind.

7. Geschoßdecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag aus PS-Schaum gebildet wird.

8. Gechoßdecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlag durch Zugaben Sondereigenschaften aufweist, die den Korrosions-, Schall- und Brandschutz gewährleisten.