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Bez.: "Deckenelement"
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Deckenelement zur Herstellung
einer Hohlkörperdecke mit einer Ortbetonschicht mit einer flächig bewehrten Schwerbetongrundplatte
als verlorene Schalung, aus der zumindest zwei bewehrte Schwerbetonlängsrippen hochsteinen,
die jeweils nur vom Obergurt der Rippenbewehrung überragt werden, und zwischen ihnen
angeordnete Verdrängungskörper mit gegenüber dem Schwerbeton geringerem spezifischen
Gewicht hintergreifen, wobei die Oberseiten der Schwerbetonlängsrippen und die Oberseiten
der Verdrängungskörper in einer Ebene liegen.
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Vorgefertigte Deckenelemente dienen zur rationellen Ausführung von
Bauten und sollen den Arbeitsaufwand von der Baustelle reduzieren. Es sind daher
bereits die verschiedensten Ausführungen benannt geworden, die sich in verschiedene
Gruppen einteilen lassen.
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Zam einen sind Deckenelemente bekannt, die eine bewehrte Stahlbetongrundplatte
als verlorene Schalung aufweisen, aus der Rippen bewehrungen, üblicherweise Gitterträger,
hochstehen. Die Grundpiatte weist aus Gewichtsgründen eine möglichst geringe Dicke
auf, und die Gitterträger dienen einerseits als Transportbewehrung und andererseits
als Verbundbewehrung zwischen Ortbeton und Grundplatte. Ein derartiges, aus der
AT-PS 263.381 bekanntes Deckenelement sieht zusätzlich Auf lagervorsprünge in Verlängerung
der Gitterträger vor, die die Grundplatte überragen. Die Dicke der Grundplatte entspricht
der Dicke der Betonfußleisten von Fertigteilträgern.
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Ein ähnliches Deckenelement ist in den DE-OS 19 21 085 und 20 18 322
beschrieben. Der bewehrte Betonanteil in der verlorenen Schalung beschränkt sich
hier jedoch auf eine Fußleiste an jedem Gitter träger und senkrecht dazu verlaufende
bewehrte Querleisten, währerd die dazwischen liegenden Räume durch Hohlkörper gefüllt
sind, deren Höhe gleich der der Fuß- und Querleisten ist. Bei dieser Ausführungen
stellen die Hohlkörper Füllteile zur Erzielung einer geschlossenen Grundplatte der
oben beschriebenen Höhe dar.
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Die Deckenelemente zeigen weiters den längsverlaufenden Gitterträger
mit Fußleiste in der Mitte des Elementes, sodaß jeder Hohlkörper
einseitig
entlang einer Längsstirnseite des Deckenelementes frei liegt. An jeder Querstirnseite
ist eine Betonquerleiste vorgesehen. Diese Art von Deckenelementen ist daher beim
Transport und bei der Verlegung verhältnismäßig leicht beschädigbar, und statisch
nur zur Belastung durch ihr Eigengewicht geeignet.
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Sie müssen an der Baustelle von der Ortbetoneinbringung wie Vollbetonmassivdecken
unterstellt werden, bilden also ausschlienlich eine verlorene Schalung. Um die Quersteifigkeit
der Deckenelemente zu erhöhen, sind weiters Deckenelemente bekannt geworden (DE-OS
21 61 376), die aus mehreren einander kreuzenden Gitterträgern gebildet sind, wodurch
ein Raster aus Betonfußleisten entsteht. Die Felder des Rasters sind beispielsweise
durch nach unten offene Hohlkörper überdeckt, die in den Beton der Fußleiste eingetaucht
sind. Geschlossene Hohlkörper sind mit einem abgestuften Auflager versehen und werden
wie bei üblichen Fertigteildecken an der Baustelle verlegt. Die Transporteignung
derartiger Deckenelemente ist zwar durch die quer verlaufenden Gitterträger verbessert,
die oben beschriebenen Maßnahmen an der Baustelle vor der Ortbetoneinbringung sind
jedoch nach wie vor erforderlich.
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Eine zweite Gruppe von Deckenelementen, die wiederum verbesserte
Transport- und Verlegeeigenschaften aufweisen, sind mit betonierten Längsrippen
versehen. So zeigt etwa die AT-PS 303.327 eine Schwerbetongrundplatte mit bewehrten
Längsrippen ohne oben vorstehende Bewehrung, wobei an den Längsrippen seitlich abstehende
Auflager für gewölbte Verdrängungshohlkörper vorgesehen sind, die nicht auf der
Grundplatte aufliegen. Die Verdrängungskörper werden an der Baustelle aufgelegt
und durch eine bewehrte Ortbetonschicht überdeckt, die auch die Längsrippen teilweise
einhüllt.
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Ein ähnliches Deckenelement zeigt das DE-Gbm 19 91 159. Bei diesem
sind an der Schwerbetongrundplatte bewehrte Längsrippen vorgesehen, deren Bewehrung
oben vorsteht. Die Längsrippen sind von den Längsrändern jeweils um die halbe Breite
der Verdrängungskörper rückversetzt, die an der Baustelle verlegt und mit einer
bewehrten Ortbetonschicht überdeckt werden. Die FR-PS 13 85 621 zeigt eine bewehrte
Schwerbetongrundplatte mit drei bewehrten Längsrippen,
deren Bewehrung
an der Oberseite hochsteht. In dieser Ausführung sind auch betonierte bewehrte Querrippen
vorgesehen, deren Höhe geqnüber den Längsrippen geringer ist. Erst an der Baustelle
werden Verdrängungskörper, beispielsweise Faserkörper, zwischen die Längs- und Querrippen
eingelegt, und anschließend die Ortbetonschicht mit Flächenbewehrung aufgebracht.
Ähnliche Deckenelemente sind auch in der DE-PS 455.550 beschrieben. An der Grundplatte
ist eine mittlere Längsrippe vorgesehen, die die Bewehrung vollständig einhüllt
und im oberen Bereich Auflager für flache Verdrängungskcrper aufweist. Die bewehrten
Querrippen weisen ebenfalls eine wesentlich geringere Höhe auf. Nach dem Verlegen
werden die Verdrängungskörper eingelegt und eine bewehrte Ortbetonschicht aufgebracht.
Auch dieser Gruppe zugezählt werden kann ein Deckenelement der eingangs genannten
Art nach der AT-PS 316.089, das eine bewhrte Schwerbetongrundplatte mit bewehrten
Längsrippen zeigt, die von del Bewehrung geringfügig überragt werden. Die Verdrängungkörper
werden bereits bei der Fertigung auf die Grundplatte aufgelegt und werden durch
Flächenheizelemente gebildet, die an der Oberseite mit eir.er Isolierschicht versehen
sind. Die Oberseite der Isolierschicht fluchtet mit der Oberseite der Betonrippen.
Nach der Verlegung an der Baustelle erfolgt die Einbringung der Ortbetonschicht,
die sich über die vorstehenden Bewehrungsteile der Rippenbewehrung mit den Längsrippen
verbindet.
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Ein weiteres Deckenelement, das zwar bewehrte Längs- und Querrippen
gleicher Höhe aufweist, jedoch keine Schwerbetongrundplatte, zeigt das DE-Gbm 75
33 188. Zur Erzielung einer geschlossenen Untersicht wird eine Leichtbauplatte verwendet,
die an den Längsrippen befestigt ist und Verdrängungskörper trägt, die die Längs-
und Querrippen über-ragen. Die Bewehrung der Längsrippen steht frei vor, überragt
auch die Verdrängungskörper und dient als Auflager für die Bewehrung der Ortbetonschicht,
die auch die bis zur Oberseite der Verdrängungskörper fehlende Rippenhöhe ergänzt.
Dieses Deckenelement soll eine weiter verbesserte Längs- und Quersteifigkeit besitzen,
die ander Baustelle die Errichtung einerMittelunterstellung
vor
der Einbringung des Ortbetons erübrigt. Dies bedingt jedoch eine unnötige Vergrößerung
der Deckenstärke, da die Ortbetonlast nur dann vom Deckenelement übernommen werden
kann, wenn die Druckzone der Längs- und Querrippen zur Übernahme der Druckbeanspruchungen
geeignet dimensioniert ist, was wiederum von der Höhe der Rippen abhängig ist. Ebenfalls
ohne Unterstellung an der Baustelle kann das Deckenelement nach der DE-OS 22 35
647 verlegt und mit Ortbeton versehen werden, das eine bewehrte Schwerbetongrundplatte
und eine Reihe von bewehrten Längsrippen aufweist, deren Höhe bereits der Gesamtdeckenstärke
entspricht. Ohne die Verwendung von Verdrängungskörpern vorzusehen, werden an der
Baustelle die verbleibenden Kanäle zwischen den Rippen mit Ortbeton gefüllt.
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Deckenelemente einer dritten Gruppe sind komplett vorgefertigt. Sie
bestehen aus einer Schwerbetongrundplatte mit bewehrten Rippen, eingeschlossenen
Verdrängungskörpern und einer abschließenden bewehrten Schwerbetondeckschicht, sodaß
an der Baustelle nach der Verlegung höchstens die Fugen aneinanderstoßender Elemente
gefüllt werden müssen (DE-OSen 19 20 414, 20 28 416, 24 22 192). Der Nachteil dieser
Elemente liegt im wesentlich höheren Gewicht, bedingt durch die ebenfalls vorgefertigte
Deckbetonschicht.
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Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgahe gestellt, ein Deckenelement
zur Herstellung einer Hohlkörperdecke mit einer Ortbetonschicht zu schaffen, das
mit einer bewehrten Schwerbetongrundplatte, mit Längsrippen mit nach oben vorstehender
Bewehrung und dazwischen eingesetzten Verdrängungskörpern versehen ist, sodaß die
Masse der an der Baustelle aufzubringenden Ortbetonschicht auf das statisch notwendige
Minimum beschränkt bleibt, um die Montagebelastung durch den Ortbeton so gering
als möglich zu halten, sodaß weiters das Deckenelement einen bestmöglichen Kompromiß
zwischen möglichst geringem Gewicht und einer hohen Eigensteifigkeit bildet, die
eine bauseitige Unterstellung bei der Montage weitgehendst bzw. vollständig vermeidet.
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Ein erfindungsgemäßes Deckenelement der eingangs genannten Art ist
zur Lösung dieser Aufgabe entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1
ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Lösung beschert nun ein Deckenelement mit guten
Transport- und Verlegeeigeschaften auf Grund der bewehrten Schwerbetongrundplatte,
hoher Eigensteifigkeit durch die bewehrten Längsrippen, die im Hinblick auf die
minimale Dicke der Ortbetonschicht eine maximale Höhe aufweisen, und im Hinblick
auf die minimale Montagebelastung durch die Ortbetonschicht eine verringerte Dimensionierung
aufweisen, und mit einem durch letzteres sowie durch die Verwendung von hohlen Verdrängungskörpern
bedingten geringem Eigengewicht. Bei vorgefertigten Deckenelementen der eingangs
erwähnten dritten Gruppe bzw. bei an Ort herzustellenden Hohlkörperrippendecken
wurden bisher die Verdrängungskörper am Aufschwimmen entweder durch Verankerung
an der Schalungsplatte, an der unteren Bewehrung, oder an der Rippnnbewehrung gehindert,
durch eigene Bewehrungsbügel umschlossen, bzw.
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durch die Flächenbewehrung der Ortbetondeckschicht niedergehalten.
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Es war jedoch nicht möglich, Deckenelemente herzustellen, bei denen
die einseitig offenen Hohlkörper, die aus einem Material mit möglichst geringem
spezifischencewicht, insbesondere aus Polystyrolschaum gefertigt sind, ohne besondere
Hilfsmittel daran gehindert werden, bei der Füllung der Längsrippen aufzuschwimmen,
sodaß der frische Schwerbeton von unten in den Hohlraum eindringt, da die Masse
des Rippenbetons aus den eben erwähnten Gründen größer als erforderlich sein mußte.
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Beim erfindungsgemäßen Deckenelement werden die Verdrängungskörper
mit der offenen Seite nach unten in den frischen Beton der Grundplatte mit ihren
Seitenwänden geringfügig eingedrückt, sodaß durch die Adhäsion an Beton ein gewisser
Halt erzielt wird. Die Höhe des schmalen unteren Teiles der im Querschnitt T-förmigen
Längsrippen ist so gewählt, daß der Fülldruck des in diesem Teil
einfließenden
Betons nicht ausreicht, um die Adhäsion der Verdrängungskörper am Beton der Grundplatte
zu überwinden und den Höhlkörper anzuheben. Bei der weiteren Füllung der Längsrippe,
also des balkenförmigen oberen Teiles, kommt der Beton auch auf die rückspringenden
Schultern der Verdrängungskörper zu liegen, sodaß das Gewicht dieses Betons das
Gewicht der Verdrängungskörper vermehrt, und sc deren Aufschwimmen verhindert, das
au; Grund der zunehmenden Füllhöhe unvermeidlich wäre. Das entstehende Dekkenelement
weist demnach eine ebene Oberfläche auf, die durch die Oberseiten der Verdrängungskörper
und der Längsrippen wbilzlet ist, und nur von den obersten Teilen der Längsrippenbewehrung
überragt wird. Die rückspringenden Schultern der Verdrängungskörper vermitteln dabei
weiters den Längsrippen eine ausreichend breite und hohe Druckzone, sodaß die Deckenelemente
imstande sind, die Montagelast durch den auf ein Minimum beschränkten Ortbeton ohne
bzw.
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nur mitgeringfügiger Unterstellung zu übernehmen.
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In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß die beiden äußeren
Längsrippen um die halbe Breite eines mittleren Verdrängungskörpers vom jeweiligen
Längsrand rückversetzt und beide Randstreifen durch Verdrängungskörper halber Breite
ausgefüllt sind.
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Die Betonrippen weisen daher auch bei der Verlegung mehrerer Dekkenelemcnte
zueinander denselben Abstand auf. Die Verdränungskörper halber Breite für jeden
Randstreifen können eigens hergestellt werden. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen,
insbesondere, wenn diese aus geschäumtem Polystyrol hergestellt sind, daß sie durch
Teilung von mittleren Verdrängungskörpern entlang vorgesehener Sollbruchstellen
gebildet sind. Die Verdrängungskörper sind zu diesem Zweck mit zwei symmetrisch
zur Sollbruchebene sich erstreckenden Mittelstegen versehen, die den seitlichen
Abschluß der geteilten Verdrängungskörper bilden.
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In einer weiteren Ausführung des erfindunssgemEßen rckne?c-' mentes,
das auch eine hohe Quersteifigkeit aufweist, ist vor(7esehe-t, daß zwischen den
Verdrängungskörpern zumindest eine senkrecht zu den Längsrippen verlaufende, bewehrte
Querrippe aus - 2:hwcrhtongrundplatte
hochsteht, deren Oberseite
ebenfalls in der durch die Oberseiten der Verdrängungskörper und der Längsrippen
gebildeten Ebene liegen. Bei einem derartigen Deckenelement ist, wenn es die gesamte
Breite des abzudeckenden Raumes überspannt, eine bauseitige Montageunterstellung
unnötig, bzw. nur zur Bildung eines Stiches, also zur Bildung einer leichten Wölbung
des ebenen Elementes notwendig. Werden mehrere Deckenelemente aneinander verlegt,
kann eine Unterstützung des Längsrandes bei der Montage neben der Bildung eines
Stiches auch dazu dienen, eine ebene, untere Fläche zu erzeugen, und eine unschöne
Abstufung entlang der Stöße zu vermeiden. Aus statischen Gründen ist jedoch keine
Unterstellung erforderlich. Je nach Spannweite können eine Querrippe in der Mitte,
mehrere gleichmäßig über die Länge verteilt vorgesehen werden. Vorzugsweise ist
je eine Querrippe auch an den beiden Querrändern ausgebildet.
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Die Unterseiten der Deckenelemente sind vorzugsweise als Sichtflächen
ausgestaltet, die eine zusätzliche Verkleidung erübrigen.
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Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden
Zeichnungen näher beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Deckenelementes, Fig. 2 einen
Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1, und Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2
durch eine mit einer Ortbetonschicht versehenen fertiggestellten Decke.
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Das erfindungg-täße Deckenelement besteht aus einer Schwerbetongrundplatte
1, die in üblicher Weise, etwa mit Bewehrungsmatten 11 flächig bewehrt ist. Längsrippen
2 stehen aus der Grundplatte 1 hoch und sind mit üblichen Gitterträgern 12 od. dgl.
bewehrt.
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Deren Obergurte ragen aus der Oberseite der Länysrippen 2 vor und
dienen als Verbindungsbewehrung zur aufzubringenden Ortbetonschicht 8 (Fig. 3).
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Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Dekkenelement
mit vier Längsrippen 2 versehen, wobei die beiden äußeren Längsrippen 2 vom jeweiligen
Längsrand 10 rückversetzt sind.
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Zwischen den Längsrippen 2 erstrecken sich ebenfalls mit einer Bewehrung
versehene Querrippen 3, wobei jedoch deren Bewehrung nicht über die Oberseite vorsteht.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird die Bewehrung der Querrippen 3 vorzugsweise ebenfalls
aus Gitterträgern gebildet, die kleiner als die Gitterträger der Längs.ipsen 2 sind
und durch deren Öffnungen hindurchgeführt sind. Der zwischen den Längsrippen 2 und
den Querrippen 3 verbleibende Raum ist durch Verdrängungskörper 4, 5 ausgefüllt,
die aus einem gegenüber Schwerbeton leichteren Material, insbesondere geschäumtem
Polystyrol, hergestellt sind. Die Verdrängungskörper 4, 5 sind einseitig offene
Hohlkörper, die mit ihrer offenen Seite nach unten angeordnet sind.
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Dabei sind sowohl die an den Außenseiten angeordneten vertikalen Wandteile
16, als auch die mittleren Wandteile 17 der Verdrangungskörper 4, 5 in die Schwerbetongrundplatte
1 eingetaucht (Fig. 2).
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Die Oberseite der Verdrängungskörper 4, 5 liegt in der Ebene 7 der
Oberseiten der Längsrippen 2 und der Querrippen 3, sodaß das Dekkenelement eie plane,
nur durch die Obergurte der Längsrip»enbewehrungen 12 überragte Oberfläche aufweist.
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Jeder Verdrängungskörper 4 ist zu einer vertikalen Mittelebene symmetrisch
ausgebildet, die als Sollbruchebene 14 dient. Sie weisen in der Oberseite eine längsverlaufende
Einkerbung auf und die vertikalen Wandteile 17 sind unmittelbar beidseitig der Sollbruchebene
14 vorgesehen, sodaß ein schmaler Schlitz gebildet ist. Im Bereich der Sollbruchebene
14 sind die beiden Hälften des Verdrängungskörpers 4 daher nur in einem Teil geringer
Höhe miteinander verbunden, der durch den gemeinsamen Deckteil gegeben ist. Durch
Teilung eines Verdrängungskörpers 4 entstehen daher zwei halbe Verdrängungskörper
5, die jeweils am Randstreifen des Dec'ienele...enzes an die äußere rückversetzte
Längsrippe 2 angeschlossen sind, und sich bei Aneinanderreihung mehrerer Deckenelemente
zu ganzen Verdrangungskörpern 4 ergänzen (Fig. 3). Dabei bilden die vertikalen Wandteile
17 den Seitenabschluß am Längsrand 10.
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Die VerdrAngungskörper 4, 5 können noch durch mehrere nicht dargestellte
Querstege ausgesteift sein, sodaß das seitliche Einfließen von Beton in die Verdrängungskörper
auch dann verhindert, bzw. auf ein geringes Ausmaß reduziert wird, wenn der Verdrängungskörper
abgelängt werden muß.
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Auflagerseitig stehen Auflagervorsprünge 6 der Längsrippen 2 über
die am Querrand 9 verlaufende Querrippe 3 vor (Fig. 1), wodurch die vorzubereitende
Auflagerfläche an den tragenden Wänden auf ein Mindestmaß beschränkt ist.
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Pei der Fertigung eines erfindungsgemäßen Deckenelementes werden
die Verdrängungskörper 4, 5 mit ihren vertikalen Wandteilen 16, 17 in den frischen
Beton eingedrückt, sodaß adhäsionsbedingt ein gewisser Halt der Verdrängungskörper
4, 5 gegeben ist.
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Unmittelbar anschließend werden die Längsrippen 2 bis zur Oberseit
der Verdrängungskörper 4, 5 gefüllt. Um nun ein Aufschwimnen der Verdrängungskörper
4, 5 und damit Eindringen weiteren Betons in den gebildeten Hohlraum zu vermeiden,
weist jeder zur Längsrippe 2 gerichtete obere Längsrand der Verdrängungskörper 4,
5 eine rückspringende Schulter 15 auf, über die die Längsrippe 2 den Verdrängungskörper
4, 5 hintergreift. Der Seitenwandteil 16 des VtXrdrängungskörpers 4, 5 weist nun
eine vom Material des Verdrängungskörpers abhängige Höhe a auf, die so bemessen
ist, daß der Fillldruck des einfließenden, die Längsrippe 2 erzeugenden Betons kleiner
ist, als die Adhäsion des Verdrängungskörpers 4, 5 in der Grundplatte 1, sodaß keine
Anhebung des Verdrängungskörpers 4, 5 erfolgt. Dieser über die Höhe a erstreckende
Bereich der Längsrippe 2 ist überdies verhältnismäßig schmal, sodaß in erster Linie
nur eine Umhüllung der Rippenbewehrung 12 gegeben ist. Im anschließenden Bereich
b, in dem die Schultern 15 ausgebildet sind, ist deren Breitenbemessung nach zwei
Gesichtspunkten gewählt. Zum einen sind die Schultern 15 zumindest so breit, daß
das Gewicht des bei der Rippenfüllung nunmehr auf den Schultern 15 aufliegen den
Betons als ausreichende Gegenkraft zum steigenden Fülldruck
wirksam
wird, sodaß auch in dieser Phase die Verdrängungskörper 4, 5 in der ursprünglichen
Lage verbleiben. Zum anderen sind die Schultern 15 zumindest so breit, daß die Druckzone
der entstehenden, im Querschnitt etwa T-förmigen Längsrippe 2 so bemessen ist, daß
sie in der Lage ist, die Montagebelastungen bei der Aufbringung der Ortbetonschicht
8 ohne Unterstellung des Deckenelementes zu übernehmen. Da die Oberseite des Deckenelementes
in der Ebene 7 liegt und daher die Ortbetonschicht 8 (Fig. 3) so dünn als erforderlich
sein kann, ist die Dimensionierung der Längsrippen2 ausschließlich auf die Übernahme
der Mindestbelastung der Ortbetonschicht 8 bemessen. Daraus ergibt sich einerseits
ein niedrigstmöglicher Fülldruck bei der Betonierung der Längsrippen 2, und andererseits
größtmögliche Verdrängungskörper 4, 5, die ohne besondere Haltemittel verarbeitbar
sind, sodaß das Deckenelement trotz des selbsttragenden Aufbaus und durchgehender
Schwerbetonplatte 1 ein niederes Gewicht aufweist.
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Bei der Verlegung der Deckenelemente ist eine Unterstellung, etwa
durch einzelne Stützen 18 (Fig. 1) nur zur Erzielung eines Stiches und gegebenenfalls
zur Vermeidung einer Stufe im Stoß zweier Elemente erforderlich, wenn geringfügige
Unregelmäßigkeiten bei der Fertigung nicht ausgeschlossen werden können. Es ist
dafür völlig ausreichend, etwa in der Mitte der Stoßfuge eine Stütze 18 so aufzustellen,
daß beide Deckenelemente aufliegen.
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Vor Aufbringung der Ortbetonschicht 8 wird eine Verteilerbewehrung
13, beispielsweise eine Bewehrungsmatte, auf die vorstehenden Teile der Rippenbewehrung
12 aufgelegt und schließlich die Ortbetonschicht 8 vergossen.
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