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Monolithische Eisenbetondecke Die Erfindung betrifft eine monolithische
Eisenbetondecke, die aus einer monolithischen durchzuglosen Platte besteht, welche
auf durchzuglosen Sdulenköpfen ruht.
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-Durchzuglose Eisenbetondecken wurden bisher aus Deckenpaneelen hergestellt,
welche auf die oberen Flachen von Säulenteilen oder auf an den Säulen befestigte
Konsolen oder auf Hülsen verschiedener Art aufgelegt wurden. Bekannt sind auch pilzförmige
Decken mit quadratischen Köpfen, auf denen die Paneele in der Richtung zwischen
den Köpfen aufgelegt sind. Die Mitte des Feldes wird fertigbetoniert oder mit anderen
Paneeltypen belegt.
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Als Nachteil der auf Säulenkonsolen oder auf HUlsen gelagerten Decken
ist die geringe Tragfähigkeit der Deckenkonstruktion zu bezeichnen, denn die Lagerung
der Paneele, auf den Unterlagen, nur mittels kleiner Teile des Umfanges ruft eine
Spannungskonzentration in bestimmten Paneelteilen hervor; und auch durch kompliziertes
Anpassen
der Paneelverstärkung gelingt es nicht, die extremen Spannungen
zu verteilen, Bei pilzförmigen Decken mit im allgemeinen rechteckigem Umfang der
Köpfe, auf denen die Deckenpaneele aufgelegt sind, ist die Form der Köpfe wirkungsgemäß
nicht der Belastung angepaßt, denn in der Diagonalrichtung haben die Köpfe die größere
Ausladung, aber zumindest die gleiche Belastung, so daß die Anlaufflöche des Kopfes
ziemlich hoch sein muß oder der Kopf durch Rippen verstärkt werden muß.
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Monolithischedurchzvglose Decken haben im wesentlichen die gleichen
Nachteile. Dies ist der Lagerung auf schmalen Hülsen zuzuschreiben.
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Einen Fortschritt in dieser Beziehung bildet die monolithische hoch
zu hebende Decke, deren Deckenplatte aus Eisenbeton auf vorfabrizierte Köpfe aufgelegt
wird, mittels welcher die Deckenplatte, nach dem Hochheben, mit den aus Stahl gefertigten
Tragsäulen starr verbunden wird. Die Köpfe werden-entweder als ebene kreisförmige
Platten ausgebildet oder als kegelförmige Schalen und sind am Umfang mit vorgespannten
Drahtspiralen versehen, welche um den Kopf herumgewickelt und in einer Halbnut am
Umfang eingelegt sind. Um den Kopf an der Sdule zu führen und um ihn daran zu befestigen,
ist in der Mitte des Kopfes ein gerippter Stahlrahmen eingelegt, in welchem Löcher
für die Säule sowie für die Spindeln bzw0 Zugstangen der Hubvorrichtung vorgesehen
sind.
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Die Nachteile dieser Konstruktion sind eher den Nachteilen der Technologie
der zu hebenden Decken zuzuschreibenO Diese Nachteile lassen sich Uberhaupt nicht
beseitigen.und sind deshalb einer häufigeren Verwendung dieses Bauverfahrens hinderlich.
Als wesentlicher Nachteil ist die Notwendigkeit einer vollständigen Hebevorrichtung
zu bezeichnen sowie die Tatsache, daß während des Aufbauvorgangs Montage-Stadien
auftreten, welche besondere Sicherheitsvorkehrungen erforderlich machen und nur
von dafür geschulten Arbeitern ausgeführt werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bisher
bekannten Konstruktionen durch eine neue monolithische Deckenplatte zu vermeiden
und eine einfache Montage zu ermöglichen0 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß sie von einer Eisenbetondecke aus einer monolithischen Eisenbeton-Deckenplatte
gebildet wird, welche mit einem vorfabrizierten, aus vorgespanntem Eisenbeton hergestellten
Kopf verbunden wird, welcher auf durch Stahl versteiften Betonsäulen ruht, wobei
der Umfang des Kopfes von einer vertikalen Zylinderfläche gebildet wird, die in
der Dicke der Deckenplatte verborgen bleibt. In der zylindrischen Umfangsfläche
sind Halbnuten bzw. Nuten ausgebildet, in welche Spiralen aus vorgespanntem Draht
eingelegt werden. Aus dem oberen Teil dieser Fläche ragen radial angeordnete Bewehrungsstäbe
hervor, durch welche eine gemeinsame Wirkung der Köpfe und der Deckenplatte gesichert
wird.
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Die Köpfe haben die Form von ebenen kreisförmigen Platten oder von
Kegelstumpf-Schalen oder auch von vollen Kegelstümpfen, welche am Umfange in waagerechte
ringförmige Kränze Ubergbhen. Diese vorfabrizierten Köpfe werden auf den Säulen
gelagert und starr mit ihnen verbundee. Die Säulen sind monolithische, vorfabrizierte
Betonsdulen,
oder sie sind mit einer starren Versteifung versehen,
bestehend aus Stahirohren, die mit monolithischem Beton gefüllt und mit vorfabrizierten
Betontrögen belegt werden. Es ist vorteilhaft, die Säulen der Quere nach mittels
Spiralen aus patentiertem Draht vorzuspannen, der um die Säulen herumgewickelt wird.
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Die erfindungsgemäße monolithische Eisenbetondecke ist eine durchzugslose
Decke, bei welcher aber der Vorteil einer geraden Untersicht nicht durch eine übermäßige
Dicke der Deckenplatte entwertet wird.
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Vorgespannte konische Köpfe verringern das Auftreten extremer Spannungswerte
in der Platte und haben dabei trotz ihres kleinen Eigengewichts eine beträchtlichc
Zähigkeit, und ihre Montage ist einfach. Für die Herstellung der Decke benötigt
man nur eine ebene Verschalungsdecke, welche man bei kleinen Spannweiten unter Verwendung
teleskopischer Träger nur an dem Kopfe zu befestigen braucht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargesillt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine Decke im Anfangsstadium
ihrer Entstehung in Ansicht von oben, wobei die Säulen samt den Köpfen bereits aufgestellt
sind und die Fläche zwischen ihnen für das Betonieren der Deckenplatte bereits mit
einer Verschalung versehen ist, Figur 2 die Verwendung konischer Köpfe in dem gleichen
Stadium wie in Figur 1 in Anscht von oben, Figur 3 einen Querschnitt durch einen
Teil eines Gebäudes,
Figur 4 eine mit einem Belag versehene Stahlsäule
in Verbindung mit einem ebenen Säulenkopf und mit einem kegelförmigen Schaltnkopf
im Vertikalschnitt, Figur 5 eine mit einem Belag versehene Betonstiuler mit zwei
Säulenkopftypen im Vertikalschnitt, Figur 6 eine vorfabrizierte Eisenbetonsäule,
die mit zwei Typen vorfabrizierte Eisenbetonköpfe in Verbindung steht im Vertikalschnitt.
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Die Eisenbetondecke gemäß der Erfindung ist auf einem System von Säulen
gelagert, die mit vorfabrizierten Eisenbetonköpfen versehen sind.
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Die Säulen sind z. B. in Knotenpunkten eines modulierten Netzes des
Gebäudes angeordnet und begrenzen Deckenfelder von der Länge a und der Breite b
(Figur 1).
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Die vorfabrizierten Säulenköpfe sind vorgespannt und ihre Form ist
ihrer Belastung und der Auflagerentfernung der Deckenfelder angepaßt. FUr die leichteste
Belastung ist der Söulenkopf als ebener Kopf 2 ausgebildet und hat die Form einer
kreisförmigen Platte, an deren vertikaler Umfangsfläche eine Halbnut ausgebildet
ist, in welche vorgespannte, gehärteter Draht in Spiralen eingelegt wird. FUr die
Stützung schwerer belasteter Decken werden konische, schalenförmige Söulenköpfe
3 oder vollwandige konische Söulenköpfe 3a vorgesehen, Die untere Fläche der Köpfe
3, 3a hat die Form eines Kegelstumpfes, dessen kleinere untere Grundfläche an die
Säule angeschlossen wird und dessen obere, breitere 6rundfloche in einen horizontalen,
ringförmigen
Kranz übergeht, dessen vertikale Umfangsflache mit einer Halbnut oder einer Nut
versehen ist, in welche vorgespannter Draht in Spiralen eingelegt wird. Alle Saulenkopftypen
sind also durch einen um die zylindrischen Seitenflächen herumggewickelten gehärteten
Draht vorgespannt.
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Oberhalb der Schichten vorgespannten Drahtes sind aus den Säulenköpfen
radiale Bewehrungsstäbe herausgeführt, die zur Verbindung der Köpfe mit der monolithischen
Platte 1 dienen. Die Enden der Stäbe sind den dem ringförmigen Kranz der Köpfe einbetoniert.
Aus dem Umfang ragt, abwechselnd, ein gerader Stab hervor, der zum Auffangen der-negativen
Momente dient, und ein gebogener Stab, der zur unteren Fläche der Platte 1 führt
und zum Auffangen der Schubkräfte dient. Weniger vorteilhaft ist das Festhalten
der Stäbe an dem Saulenkopf mit Hilfe von Drahtspiralen, durch welche die unter
sie gelegten radialen Stäbe an die Nutenwand angedruckt werden0 Die Deckenplatte
1 wird zwecks Unterbringung der Söulenköpfe als einheitliche monolithische Platte
ausbeton:ert, deren untere Ebene an den Umfangskranz des konischen Schalenkopfes
3 oder des vollwandigen konischen Kopfes anschließt, eventuell an die untere Fläche
des ebenen Kopfes 2 ( Figur 5 und 6).
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Zum Fertigbetonieren der Deckenplatte 1 dient eine Verschalung, die
aus kleineren Platten 4 oder großen Seitenteilen 5 besteht. Die Seitenteile 5 oder
die Platten 4 ruhen auf einem Rahmenrost 6, bzw. auf teleskopischen Trägern 7, die
bei größeren Abständen der Saulenköpfe von einander oder bei größere. Gewicht der
Deckenplatte 1 noch durch Säulen 8 unterstützt werden. Eventuell werden die
Deckenplatten
1 durch keramische Formsteine 9 oder durch Gassilikatblöcke 10 leichter gemacht
(Fig. 3).
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Die Säulen erholten vorzugsweise einen Kreisquerschnitt und bestehen
aus Stahl oder aus Eisenbeton oder aus einer Kombination. Stahlstielen werden aus
einem nahtlosen Rohr 11 gefertigt, auf welche die ebenen Söulenköpfe 2 sowie auch
die kegelstumpfförmigen, schalenartigen Köpfe 3 mittels HUlsen 12 befestigt werden,
die auf aufgeschweißten Warzen oder auf Stiften 14 aufsitzen, die durch Löcher in
der Wand des Rohres 11 hindurchtreten (Fig. 4). Die Vorteile der erfindungsgemoBen
Decken kommen insbesondere auch dann zur Geltung, wenn die Deckenplatten 1 oder
die Säuäenköpfe 3 direkt auf aufgeschweißten Warzen 13 oder auf Stiften 14 gelagert
werden, ohne daß es notwendig wärme, einbetonierte HUlsen 12 zu verwenden. Die Stahl
rohre 11 werden dann mit einer Schicht 16 monolithischen Betons umgeben oder es
werden vorfabrizierte Eisenbetonteile 15 herumgelegt0 Diese Eisenbetonteile 15 erhalten
gegebenenfalls lotrechte Nuten, die num Einlegen der Bewehrungsstube dienen und
mit Spiralen gehorteten Drahtes 17 umwickelt werden0 Nach dem Auflegen der Eisenbetonköpfe
wird die monolithische Deckenplatte betoniert. Im Falle der Verwendung von Eisenbetonköpfen,
insbesondere im Falle konischer Schalenköpfe 3, wird sie Uber die Umfangskränze
hinübergezogen und mit dem Beton verbunden, der sich im Inneren der kegelförmigen
Vertiefung 18 des Kopfes befindet. Der Innenraum des Stahlrohres 11 der Säule wird
vorteilhafterweise mit Beton 19 gefüllt.
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Auf monolithische Säulen der Type 20 werden die Köpfe direkt aufgesetzt,
müssen aber mit vertikalen Löchern 21 versehen werden, durch
die
von der oberen Fläche der Stille her die herausragende Bewehrung eingefädelt und
mit jener Bewehrung bzw. mit jenen Bewehrungsstöben verbunden wird, welche auf den
Fußpartien der Säulen 20 des oberen Stockwerks vorragen oder blank dastehen. Auch
die monolithische Säule 20 wird gegebenenfalls der Quere nach durch Umwicklung mit
einer Drahtschraubenlinie 17 vorgespannt. Monolithische Säulen haben den besonderen
Vorteil, daß es für die Verbindung der Säule mit dem Kopf und der Säule 20 des oberen
Stockwerks nur notwendig ist, in der unteren Grundfläche einige Löcher von etwa
3 cm Durchmesser vorzusehent es ist nicht notwendig, den Stahlrahmen einzubetonieren
(Fig.5).
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Die dargestellten Köpfe der Decken sind verschieden; je nach der Größe
der Belastung. Im oberen Stockwerk sind die Spulen mit ebenen, kreisförmigen Köpfen
versehen, im mittleren Stockwerk mit vollen, konischen Köpfen und im unteren Stockwerk
mit kegeligen Schalen0 Die Deckenplatten werden auf einer Verschalung betoniert,
welche im oberen Stockwerk durch Metallsdulen und in den unteren Stockwerken durch
teleskopische Hilfsträger gestützt werden. Im unteren Stockwerke ist, schematischr
eine Gewichtserleichterung der Deckenplatte mittels keramischer oder Gassilikat-Formziegel
angedeutet0 Bei vorfabrizierten Eisenbetonsöulen 23, welche vorteilhafterweise gleichfalls
der Quere nach durch eine schraubenförmige Drahtumwicklung 17 vorgespannt werden,
wird der Fuß und die Kopfpartie mit Stahlblech 24 beschlagen. Diejenigen Flachen
der Säulenköpfe, welche mit den Kanten der Säulen 23 in Berührung stehen, sind mit
einbetonierten Stahlblechen 25 versehen, wobei die Verbindung der Köpfe mit den
Säulen 23 durch Eckverschweißungen erfolgt. Einfacher gesteltet sich die Verbindung
insbesondere bei den ebenen Söulenköpfen 2,
wo es notwendig ist,
den Kopf 2 mit vertikalen Löchern 21 zu versehen und die aus den vorfabrizierten
Säulen 23 herausragende Bewehrung 22 durch die Löcher 21 hindurchzustecken und an
die Bewehrung der Säule des oberen Stockwerks oder an deren Schuh 26 (Fig. 6) anzuschließen.
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Entlang des Umfanges der Deckenplatte werden vorteilhafterweise tragfähige
Parapets ausbetoniert. Infolge ihrer statischen Wirkung vermindern sie die groBen
Umfangs-Durchbiegungen der Platte und verringern auch die notwendigen Konsol-Ausladungen
der Platte über die Ecksäulen hinaus.