DE2852401A1

DE2852401A1 - Vorgefertigtes-selbsttragendes decken- und wandelement, aus stahlbeton als halbfertigteil mit dem dazugehoerigen herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE2852401A1
Application number: DE19782852401
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Wlatkowitsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-12-04
Filing date: 1978-12-04
Publication date: 1980-06-19

Description

Vorgefertigtes - selbsttragendes Decken- und Wandelement, aus
Stahlbeton als Halbfertigteil mit dem dazugehörigen Herstellungsverfahren - im weiteren Text: vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbst tragend Auf dem Stahbetonbausektor sind drei Methoden für die Herstellung von Stahlbetondecken und -wänden vorhanden: 1. Ortbetondecken und -wände.
2. Halbfertigteildecken und -wände mit statisch mitwirkender Ortbetonschicht.
A. Pertigteildecken und -wände.
Die vorgelegte Erfindung bezieht sich nur auf die Gruppe 2 -die Halbfertigteildecken und -wände mit statisch mitwirkender Ortbetonschicht.
Es sind bereits sogenannte Elementdecken ( Plattendecken ) vorhanden, die aus einer dünnen Stahlbetonplatte und biegesteifem Bewehrungselement bestehen. Das biegesteife Bewehrungselement übernimmt, außer Verbund zwischen Halbfertigteil und statisch mitwirkender Ortbetonschicht, auch die Steifigkeit des Halbfertigteiles im Montagezustand. Diese Steifigkeiten sind unterschiedlich, aber sehr begrenzt und erfordern immer eine zusätzliche Unterstützung im Montagezustand.
f)ie vorgelegte Erfindung ermöglicht die Ausführung einer Halbtertigteildecke mit statisch mitwirkender Ortbetonschicht ohne Montageunterstutzung.
Die Erfindung bezieht sich auf ein vorgefrtigtes Decken- und Wandelement aus Stahlbeton. Dieses Stahlbetonelement- selbsttragend als Halbfertigteil, kann je nach Bedarf ein- bzw. zweiachsig als Decke, bzw. als Wandscheibe ( mit oder ohne Stützen ), statisch beansprucht werden.
Das vorgefertigte Stahl-betonelement - selbsttragend, besteht aus einer möglist schwachen Stahlbetonplatte mit darauf befestigten Verdrängungskörpern, zwischen denen sich, sowohl in Längs- als auch in Querrichtung, die mitwirkenden Stahlbetonrippen bilden.
Die Fertigung erfolgt in einem Arbeitsgang und das vorgefrtigte Stahlbetonelement - selbsttragend, hat sofort nach Erhärten des Betons die volle Tragfähigkeit, so daß sich vor der Einbringung der statisch mitwirkenden Ortbetonschicht Montageunterstiitzungen erübrigen.
Dieses System hat gegenüber vorhandenen Systemen Vorteile, wie z.B.: a) als vorgefertigtes Halbfertigteil ist das Stahlbetonelement selbsttragend und benötigt im Montagezustand keine Unterstützung.
b) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, mit einer mitwirkenden Ortbetonschicht, ist es sowohl als einachsig- als auch als aweiachsiggespanntes statisches System beanspruchbar.
c) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, mit einer mitwirkenden Ortbetonschicht, ist es sowohl als Einfeld- als auch als Durchlaufsystem, statisch beanspruchbar.
d) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, mit einer mitwirkenden Ortbetonschicht in Systemen unter b) und c) ist es durchfahrbar in allen Deckenkonstruktionsarten - Massivdecke, Balkendecke, Hippendecke und Plattendecke.
e) durch die, durch diese Erfindung entwickelte Anschlußfuge, werden die auftretenden Biegemomente bei der Verwendung von nicht raumgroßen Elementen, nicht nur in Hauptspannrichtung, sondern auch quer zur Hauptspannrichtung abgetragen.
Dadurch ist es möglich fast alle Konstruktionen dieser Art, zumindest für die Durchbiegung, als zweiachsig gespanntes System zu betrachten.
f) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, mit oder ohne mitwirkender Ortbetonschicht, kann es einteilig oder zweiteilig als Kragplatte statisch beansprucht werden.
g) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, mit oder ohne mitwirkender Ortbetonschicht, kann es alle Zusatzbauteile beinhalten, die sowohl als Halbfertigteile ohne, als auch mit mitwirkender Ortbetonschicht ausgeführt werden können, wie z. B. : Unter- und Uberztige ( deckengleich oder herausstehend ), Massivstreifen, Querrippen, sowie tragende oder nichttragende Bauteile und Zubehör.
h) als vorgefertigt es Stahlbetonelement - selbsttragend, mit oder ohne mitwirkender Ortbetonschicht, können durch die Verwendung von wärmedämmenden Verdrängungskörpern, Konstruktionen aus Stahlbeton mit einem sehr hohen Wärmedämmwert geschafen werden0 Fine solche Konstruktion wirkt sehr energiesparend und erreicht sehr hohe Wirtschaflichkeit.
i) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, mit oder ohne mitwirkender Ortbetonschicht, können durch die Verwendung von leichten Verdrängungskörpern, die Eigengewichte von Stahlbetonkonstruktionen erheblich reduziert werden und dadurch die darunterliegenden, tragenden Konstruktionen entlastet werden.
j) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, ist es als Wandscheibe sofort belastbar, sowohl senkrecht zur Wandscheibe, sowie seitlich.
k) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, als Wandscheibe ausgeführt, ist es verwendbar als Spundwand und als Böschungsbefestigungswand.
1) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, als Wandscheibe ausgeführt, ist es durch die Verwendung von Wärmedämmverdrängungskörpern als tragende Wandkonstruktion mit einem hohen Wärmedämmwert verwendbar.
m) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, können für die Stahlbetonplatte, sowohl wie für die zwischen Verdrängungskörpern vorhandenen Stahlbetonrippen, als auch für die statisch mitwirkende Ortbetonschicht, alle vorhandenen Betonstahlbewehrungen, in normaler, geschweißter oder vorgespannter Ausfahrung verwendet werden.
n) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, ist es in seinem Gewicht nur geringfügig schwerer als die vorhandenen Elementdecken ( Plattendecken ) und weist deswegen auch sehr große Vorteile gegenüber Vollquerschnittkonstruktionen auf.
o) durch diese Erfindung verringert sich der Nassprozess im Vergleich zu den Ortbetondecken auf weniger als 3/4. Bei Elementdecken ( Plattendecken ) beträgt der Nassprozess immerhin noch 3/4 bis 4/5.
Dadurch wird ein enormer Teil des Energieverbrauchs für Bauaustrocknung gespart.
p) als vorgefertigt es Stahlbetonelement - selbsttragend, kann es auf allen vorhandenen Fertigungsanlagen für die Elementdecken ( Plattendecken ) mit einer zusätzl. Ausrüstung gefertigt werden, im Gegensatz zu anderen Systemen, die vollkommen neue, sehr teuere Fertigungsanlagen es fordern.
q) als vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, als zweiachsig gespanntes System bei nicht raumgroßen Elementen, wird es so ausgeführt, daß die Rippen in einer Spannrichtung in Halbfertigteil und in der anderen Spannrichtung als Ortbetonrippen ausgeführt werden. Dabei sind in Halbfertigteil rippen Durchlässe für Rippenbewehrungen in anderer Spannrichtung eingebaut.
Es sind folgende Patentschriften über diese Materie bereits bekannt: 1) P 20 37 690.3 v. 29. Juli 1970 mit Zusatz P 21 59 639.4 v.
1. Dezember 1971 - behndelt eine Vor fabrikation von mit Baustahlmatten bewehrten Stahlbetonrippen - als Halbfabrikat, welches dann durch eine Klemm- oder Rödelverbindung mit der Flächenbewehrung der dünnen Betonplatte mit Beton ausgegossen wird. Dieses Verfahren soll größere Stützweiten im Montagezustand erreichen.
2) P 23 10 508.0 v. 02. März 1973 - behandelt ein Verfahren zur Herstellung einer Gebäude decke und Bauelement zur Durchführung des Verfahrens. Es sollen raumgrqße Bauelemente mit von der einen Breitseite abragenden, untereinander parallelen Rippen vorfabriziert ... und mit einer Ortbetonschicht von mindestens Rippenhöhe versehen werden.
3) P 22 01 872.0 v. 15. Januar 1972 - behandelt eine vorgespannte Geschoßdecke, wo die obere Partie der Platte hervortretende Rippen trägt mit breiterem Kopf als ihre Basis, die ihrerseits Verbindungselemente der vorfabrizierten Platten mit dem im weiteren Arbeitsgang gegossenen Beton darstellen.
Keine von diesen Erfindungen hat sich bis heute auf dem Baumarkt etabliert.
Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bisher vorhandene Elementdecken ( Plattendecken ) in der Herstellung und Verwendung so zu vereinfachen, daß sie a) keine Unterstützung im Zustand der Montage benötigen.
b) mit den zwischen den Verdrängungskörpern bewehrten Stahlbetonrippen sowohl in einer, als auch in zwei Spannrichtungen durchführbar sind.
c) ein Bauelement darstellen, verwendbar sowohl als Decke, als auch als Wand.
d) eine gewicht- und energiesparende Stahlbetonkonstruktion ergeben, e) ein Bauelement ergeben, das in allen Bausystemen und in allen Baukonstruktionen verwendbar ist0 f) sich auf vorhandenen Fertigungsanlagen sehr wirtschaftlich und einfach herstellen lassen.
g) durch die entwicklte Anschlußfuge, auch bei nicht raumgroßen Elementen, als zweiachsig-gespanntes System wirken.
Zusammengefaßt: aus vorhandenen Elementdecken ( Plattendecken ), ein Bauelement der neuen Generation in der Technik und Wirtschaftlichkeit schaffen, und die Herstellung vereinfachen.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, das sich zwischen den in der dünnen Stahlbetonplatte ( Elementdecke bzw. Plattendecke ), eingebauten Verdrängungskörpern, mit Betonstahl bewehrte Stahlbetonrippen bilden, die sämtliche Schub- und Verbundkräfte, sowohl zur Stahlbetonplatte als auch zum mitwirkenden Ortbeton, übernehmen.
Die Herstellung erfolgt in einem Arbeitsgang.
Die Stahlbetonrippen können dabei in nur einer, oder in zwei Spannrichtungen verlaufen.
Die Stahlbetonrippen sind so bemessen, daß sie alle auftretenden Lasten und Kräfte sowohl im Transport- und Montagezustand, als auch im Endzustand in Verbindung mit der mitwirkenden Ortbetonschicht, so übernehmen, daß eine Unterstützung im Zustand der Montage nicht erforderlich ist.
Durch die entwickelte Kraftanschlußfuge, werden die auftretenden Biegemomente bei der Verwendung von nicht raumgroßen Elementen, nicht nur in Hauptspannrichtung, sondern auch quer zur Hauptspannrichtung abgetragen. Dadurch ist es möglich fast alle Konstruktionen dieser Art, zumindest für die Durchbiegung, als zweiachsig gespanntes System zu betrachten.
Durch die Verwendung von den raumgewicht - leichten Verdrängungskörpern, ist eine wesentlich gewichtssparende Konstruktion gegeben, die auch sehr hohe energiesparende Werte gewährleistet.
Bei den Konstruktionen mit Stahlbetonrippen in zwei Spannrichtungen und nicht raumgroßen Bauelementen, sind immer die Stahlbetonrippen in einer Spannrichtung als Halbfertigteil ausgebildet, wobei die Stahlbetonrippen aus der anderen Spannrichtung mit der statisch mitwirkenden Ortbetonschicht ausgegossen werden0 Dabei haben die Halbfertigteilrippen Durchlässe für die Einführung von Bewehrungen der zweiten Achse.
Die Herstellung wurde dadurch gelöst, daß man auf die vorhandenen Elementdecken-( Plattendecken ) Fertigungsanlagen nur die Längs-und Querabschalungen aufstocken muss, und somit das ganze Herstellungsverfahren fast unverändert und in einem Arbeitsgang bleibt.
Die Erfindung wird anhand von 5 Figuren dargestellt. Es zeigen Fig0 1 und 2 zwei Draufsichten auf die vorgefertigten Stahlbetonelemente - selbsttragend, wobei die erste, Fig. 1, ein einachsiggespanntes Bauelement und Fig. 2 ein zweiachsiggespanntes Bauelement darstellt.
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Kraftanschlußfuge zwischen zwei Bauelementen.
Fig. 4 einen Querschnitt durch die zwischen den Verdrängungskörpern entstehenden Halbfertigteil-Tragrippen des vorgefertigten Stahlbetonelements - selbsttragend.
Fig. 5 einen Längsschnitt durch die zwischen den Verdrängungskörpern entstehenden Halbfertigteil-Tragrippen des vorgefertigten Stahlbetonelements - selbsttragend.
Fig. 1 stellt das vorgefertigte Stahlbetonelement - selbsttragend, mit vorgefertigten Tragrippen 1 in einer Spannrichtung, die sich zwischen den Verdrängungskörpern 3 bilden, sowie mit eventuell erforderlichen Zusatzbauteilen, quer zur Spannrichtung 4 oder parallel zur Spannrichtung 4a, dar.
Figç 2 stellt das vorgefertigte Stahlbetonelement - selbsttragend, mit den zwischen den Verdrängungskörpern 3 entstehenden Tragrippen 1 in einer Spannrichtung und den in Ortbeton befindlichen Tragrippen 2 in der anderen Spannrichtung, sowie mit eventuell erforderlichen Zusatzbauteilen - quer zur Spannrichtung 4 oder parallel zur Spannrichtung 4a ( Unter- bzw. ueberzüge, Massivstreifen usw. ) dar.
Fig. 3 stellt die Kraftanschlußfuge zwischen den vorgefertigten Stahlbetonelementen - selbsttragend dar, die aus einer dünnen Stahlbetonplatte 5 mit eingebauten Flächen- 6 und Rippenbewehrungen 6a, sowie darauf liegenden, zwischen den Verdrängungskörpern 3 bzw.
Verdrängungskörpern mit Isolierung 3a entstehenden vorgefertigten Stahlbeton - Tragrippen 1 mit herausstehendem Schub-Verbundbewehrungen 11 besteht, die mittels Kraftstoss - Bügelschlaufen 12 mit Ankerstäben 7 und Kraftstoss - Ubertragungsbewehrung 9 und dem Ortbeton 8 eine Einheit bildet.
Fig. 4 stellt einen Querschnitt durch das vorgefertigte Stahlbetonelement - selbsttragend dar : eine dünne Stahlbetonplatte 5 mit Flächen- 6 und Rippenbewehrung 6a, sowie mit den zwischen den Verdrängungskörpern 3 bzw. Verdrängungskörpern mit Isolierung 3a entstehenden vorgefrtigten Stahlbeton - Tragrippen 1 welche mittels herausstehenden Schub-Verbundbewehrungen 11, mit den im Ortbeton liegenden statischen- oder Verteilerbewehrungen 9 und dem Ortbeton 8 eine Einheit bilden.
Fig. 5 stellt einen Längsschnitt durch die Tragrippe 1 eines vorgefertigten Stahlbetonelements - selbsttragend dar, Flächen- 6 und Rippenbewehrung 6a bilden mit im Ortbeton 8 herausstehenden Schub-Verbundbewehrungen 11 aus der Tragrippe 1 und mit im Ortbeton liegenden statischen- oder Verbundbewehrungen 9, sowie mit Durchlässen 13 für die in Ortbeton 8 zu verlegende,lTragrippenbewehrungen, eine Einheit.
Leerseite

Claims

A n s p r ü c h e : 0 Vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, als Halbfertigteil, mittels einer Kraftanschlußfuge zusamengebunden, zur Herstellung von Stahlbetondecken und -wänden, in allen statischen Bausystemen und Baukonstruktionen verwendbar, bestehend aus einer dünnen Stahlbetonplatte mit Flächen- und Rippenbewehrung und auf dieser Stahlbetonplatte befestigten Verdrängungskörpern bzw. Verdrängungskörpern mit Isolierung, zwischen denen sich sowohl Längs- als auch Querrippen bilden, weiche eine Schub-Verbundbewehrung beinhalten, alles in einem Arbeitsgang hergestellt, bildet zusammen mit einer statisch mitwirkenden Ortbetonschicht im zweiten Arbeitsgang, eine einheitliche Stahlbetonkonstruktion, g e k e n n z e i c h n e t da d u r c h, daß die zwischen den Verdrängungskörpern, in einer Spannrichtung bzw. in zwei Spannrichtungen entstehenden Stahlbetonrippen bereits in vorgefertigten Halbfertigteilen, normale, geschweißte oder vorgespannte Bewehrungen beinhalten, die sämtliche Biege-, Zug-, Schub- und Verbundkräfte sowohl im Montage- als auch im Endzustand aufnehmen und eine Unterstützung im Zustand der Montage erübrigen.
2. Vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, als Halbfertigteil, nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß die Kraftanschlußfuge durch normale oder geschweißte Bewehrungen bewehrt, in der Elementanschlußfuge, sowohl die Zug- als auch die Biegekräfte und ein statisches Wirken als zweiachsig gespanntes Bausystem ermöglicht0
3. Vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, als Halbfertigteil, nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t da d u r c h, daß die zwischen den Verdrängungskörpern in Halbfertigteilen vorhandenen vorgefertigten Stahlbetonrippen in dem unteren Bereich, oberhalb der dünnen Stahlbetonplatte, Durchlässe für die Rippenbewehrungen der anderen Spannrichtung, die in die statisch mitwirkende Ortbetonschicht verlegt werden, haben.

1S. Vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, als Halbfertigteil, nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß die statisch mitwirkenden Stahlbetonrippen in einer Spannrichtung in Fertigteil, und in der anderen Spannrichtung in statisch mitwirkender Ortbetonschicht, ausgeführt werden.

5. Vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, als Halbfertigteil, nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß die Verdrängungskörper eine Erleichterung der Konstruktion im Bezug auf ihr Gewicht bewirken.

6. Vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, als Halbfertigteil, nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß die Verdrängungskörper mit Isolierung eine Erhöhung der Wärmedämmung und eine Einsparung an Energie bewirken.

70 Vorgefertigtes Stahlbetonelement - selbsttragend, als Halbfertigteil, nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß die Bewehrungen aus normalen, geschweißten oder vorgespannten Betonstahlbewhrungen hergestellt sind.

8. Vorgefertigt es Stahlbetonelement - selbsttragend, als Halbfertigteil, nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß die Fertigung auf vorhandenen Elementdecken- (Plattendecken) Fertigungsanlagen, in einem Arbeitsgang erfolgt.

9. Verfahren zum Herstellen von vorgefertigten Stahlbetonelementen -selbsttragend als Halbfertigteil, nach Ansprüchen 1 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß die Fertigung von vorgefertigten Stahlbetonelementen als Halbfertigteile, bestehend aus einer dünnen Stahlbetonplatte, mit darauf befestigten Verdrängungskörpern, zwischen denen sich die tragenden Stahlbetonrippen bilden, auf vorhandenen Flementdecken- ( Plattendecken ) Fertigungsanlagen, in einem Arbeitsgang erfolgt.