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Rippendecke aus Stahlbetonfertigteilen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Rippendecke aus Stalill).etonfertigteilen.
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Man kann <lie bisher bekannten Rippendecken aus Stahlbetonfertigteilen
nach Gier Aufnahme der in der Richtung der Rippen verlaufenden Druckkräfte in drei
Gruppen einteilen: Die Gruppe A umfaßt Decken, bei denen diese Druckkriifte einzig
und allein den Obergurten der Rippen zugewiesen werden, wodurch die Rippen zwangsläufig
-ziemlich hoch und schwer werden müssen. Die die Rippen verbindenden Zwischenteile
(Platten, Hohlsteine, Gewölbesegniente usw.) dienen nur als Füllkörper.
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In die Gruppe B fallen Decken, die zwecks Aufnahme größerer Biegemomente
einerseits und Erzielung geringeren Eigengewichtes andererseits außer den meist
schwachen Rippen auch noch die diese verbindenden Zwischenteile und eventuell auch
noch einen Überbeton zur Aufnahme dieser Druckkräfte heranziehen. Diese Decken müssen
bis zur Erhärtung des immer erforderlichen Vergußmörtels zwischen den Auflagern
ein- oder zweimal unterstützt werden.
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Die Gruppe C enthält Decken, bei denen die Rippen kräftig genug ausgebildet
sind, um die während des Vergießens der Decke auftretenden Beanspruchungen durch
das Eigengewicht der Decke und durch die unvQrmeidlichen Baunutzlasten unterstützungslos
von Auflager zu Auflager zu übertragen. Die Zwischenteile und ein eventueller Überbeton
werden nur zur Aufnahme derjenigen Druckkräfte herangezogen, welche sich aus sämtlichen
weiteren Lasten (Fußbodeneigengewicht und Nutzlasten) ergeben.
Die
erste Gruppe hat schon bei mittlerem Spannweiten und Nutzlasten mit dem für das
Verlegen ungünstigen großen Gewicht der Rippen zu kämpfen.
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Die zweite Gruppe hat mit der Schwierigkeit der Übertragung der horizontalen
Schubkräfte von den Fertigbetonrippen in den notwendigen Vergußmörtel einerseits
bzw. die Zwischenteile und den Überbeton andererseits zu kämpfen. Diese Übertragung
ist im ausreichenden Maße nur durch Anwendung eines oder auch mehrerer der im folgenden
angeführten Hilfsmittel möglich.
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i. Wird vermittels der Haftspannungsmethode der ollere Teil der Rippen
zwecks Erzielung ausreichend großer Haftflächen von drei Seiten (links, oben und
rechts) durch Vergußmörtel umgeben, oder die Rippen werden in eine rechte und eine
linke Hälfte geteilt, zwischen welchen Hälften der Vergußinörtel wieder die erforderlichen
großen Haftflachen am Rippenbeton findet. In beiden Fällen wird hierdurch zwangsläufig
sowohl ein Mehrbedarf an Beton insgesamt als auch vor allem ein Mehrbedarf an Vergußmörtel
erzwungen, welcher die Konstruktior verteuert.
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2. Reichen bei der Eisenverdübelungsmethode die Bügel oder Schrägeisen
der Rippe in den Vergußmörtel und sichern durch ihre Scherfestigkeit den Verbund.
Die herausstehenden Eisen verteuern sowohl die Erzeugung der Rippen als auch deren
Transport und die Verlegung der Zwischenteile.
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3. Ist noch die Ständerfachwerksmethode anzuführen. bei welcher zu
den auch hier aus den Rippen in den Vergußmörtel hineinreichenden Bügeln oder Schrägeisen
noch eine Verzahnung der waagerechten Oberseite der Rippen kommt: beide zusammen
ergeben eine zwar ausgezeichnete, jedoch teure Verbundwirkung nach dem Prinzip eines
Ständerfachwerkes.
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Die Gruppe C entsteht durch teilweise Rückbildung der Gruppe
B zur Gruppe A. Die Tatsache, tlaß hei dieser Gruppe das Eigengewicht
der Betonkonstruktion, etwa 15 bis 50% der endgültigen Gesamtlast, als Vorbelastung
von den Rippen allein getragen wird, ergibt die Möglichkeit, wegen des unterstellungslosen
Vergießens der Decke nur 85 bis 5o% derjenigen Schubkräfte aus den Rippen in den
Vergußmörtel überleiten zu müssen, welche bei der Gruppe B auftreten. Die Erfindung
nutzt diese Erkenntnis, welche in der Literatur bisher keinen Niederschlag gefunden
hat, systematisch aus und sieht in den Fertigbetonrippen an ihrer Oberseite Verzinkungen
in Form von Vertiefungen vor, welche mit ihren in der Längsrichtung liegenden, einen
Winkel von 65 bis 9o° gegenüber der Waagerechten einschließenden Rändern die Schubspannungen
von den Ferti,gbetonrippen in den Vergußmörtel ohne Verwendung von aus den Fertighetonrippen
in den Vergußmörtel reichenden Eisen übertragen. Damit werden lkippendecken der
Gruppe C, die an sich wegen der Verminderung der Schwierigkeiten in der Übertragung
der Schubspannungen die leistungsfähigste ist, durch Anwendung einer Verzinkung
und Fortfall von aus den Fertighetonrippen in den @, ergußmörtel reichenden Eisen
noch zusätzlich verbessert. Der Fortfall dieser Eisen ergibt wesentliche Erleichterungen
hei der Herstellung der 1# ei-tiglietoiriplien, bei deren Transport und bei erlegung
s:iintlicher Fertighetonbauteile auf der Taustelle.
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Diese Verzinkung ohne Eise» stellt =iiie weitere. also vierte der
vorstehend erwähnten Zethoden, nämlich die Betom-erdüliclungsili;tlio(le dar. Diese
Methode kann erfindungsgemäß dahin weiter ausgestaltet werden, claß der die nunmehr
geringeren Schubkräfte aus den Fertigl>etonril)l>en aufnehm.end° undgegehenenfalls
auch ilochtfilweise indieFertighetonzwischenteile leitende Vergußmörtel ein Volumen,
von höchstens i81/in= Deck,- aufweist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher
erläutert, welche eine beispielsweise Ausfiillrungsform der Rippendecke schematisch
darstellt, und zwar zeigt Fig. i den Grundriß der Decke, Fig. 2 einen Querschnitt
durch eine Rippe. Fig.3 eine Draufsicht und eine Rippe mit vier aufgelegten, noch
nicht vergossenen Platt,-n, Fig. -1 einen Längsschnitt durch eine Rippe. Fig. 5
einen Querschnitt durch die senkrecht zu den Rippen verlaufenden Stoßfugeil der
Platten.
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Fig.6 ein schematisches Spannungsdiagramm für Decken der Gruppe Il
und Fig. 7 ein schematische: Spannungsdiagramm für Decken der Gruppe C.
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Aus den Spannungsdiagranlnien ersieht man ein weitere günstige Folge
der Vorbelastung der Rilr pen durch das Eigengewicht der Decke. Die etwas weniger
druckfesten, jedoch nach Fig.6 am stärksten beanspruchten Fertigbetonzwischenteile
werden nämlich zu Lasten der meist aus besserem Beton erstellten, jedoch nach Fig.
6 kaum druckbeanspruchten Rippen entlastet. Das Endergebnis ist eine meist nahezu
gleiche oder etwas geringere Randspannung der Fertigbetonz-#vischenteile gegenüber
den Rippen (s. Fig. 7), wodurch eine wesentliche Steigerung der Tragfähigkeit erzielt
wird.
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Die erfindungsgemäße Decke besteht aus Fertighetonrippen i, welche
auf seitlichen Verbreiterungen 2 der Oberseite verlegte Fertigbetonplattetl3 tragen,
dem Vergußmörtel 4 über den Rippen und dem Vergußmörtel 5 in den keilförmigen, senkrecht
zu den Rippen verlaufenden Stoßfugen der Platten. Die Rippen i erhalten die rechnungsmäßig
erforderliche untere Bewehrung h, obere Transporteisen ; und zweischnittige Bügel
8 und sind in ihrer Form und Größe so bemessen, <1a1 sie hei entsprechend gewählten
Rippenabständen für die praktisch vorkommenden Spannweiten, etwa 95% aller Rippendeckenspannweiten
liegen unter 6,8o m, ihr Eigengewicht, das Eigengewicht der Fertigbetonplatten 3
und das Eigengewicht des Vergußmörtels ;4 und 5 sowie die Montagenutzlasten ohne
Unterstützung zwischen den Auflagern tragen können.
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Die Oberseite der Rippen erhält flache, annähernd quaderförmige Vertiefungen
9 von entsprechend großer Breite und einer Länge a. deren Verhältnis zu den Zwischenräumen
h zwischen den Vertiefungen durch folgende Verhältniskette -ekennzeichnet
ist:
o.5 b < a < 2,5 b. Besonders günstig sind Verhältnisse, die der Verhältniskette
1,o b < a < 1.% b entsprechen, da die Verdübelung dann am wirksamsten ist,
wenn die in den beiden Möglichkeiten für gegenseitige Verschiebungen zwischen Vergußmörtel
4 und Fertigbetonrippen t abzuscherenden Flächen ungefähr gleich groß sind. Die
Höhe c der Vertiefungen ist durch folgende Verhältniskette gekennzeichnet: o,o5
a < c < 0,3 a. Besonders günstig sind die Verhältnisse, die der Verhältniskette
o,1 a < c < o,18 a entsprechen, da die Scherfestigkeit des Betons normalerweise
ungefähr 1/s bis 1/1Q der Druckfestigkeit des gleichen Betons beträgt.
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Die Weiterleitung der Schubkräfte aus dem Vergußmörtel 4 in die Platten
3 erfolgt in. <lern hier beispielsweise dargestellten Fall durch eine Verzinkung
(Verdübelung) der Platten mit dem VergUßmörtel, welche bei jedem auflagernden Rand
jeder Platte aus mehreren Verzinkungen oder auch nur aus einer Zinke 1o bestehen
kann, wie im besonderen Fall dargestellt.
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Hierdurch ist trotz bautechnisch erwünschter geringster Menge an X"ergußmörtel,
weniger als 181/m' Decke. erstmalig eine einwandfreie und auch rechnerisch nachweisbare
Übertragung der Schubkräfte, welche hier infolge Nichtunterstützung während des
Vergießens merkbar kleiner sind, ohne verteuerndes Hineinreichen von Rippeneisen
in den. Vergußmörtel durch bloße Betonverdübelung ereicht worden. Bei besonders
gut abgewogener Abstimmung der einzelnen Abmessungen aufeinander kann man mit etwa
; 1 Vergußmörtel je Quadratmeter Decke noch eine einwandfreie Betonverdül>elung
erreichen.