DE900131C - Schalungslos herzustellende Stahlbeton-Plattenbalkendecke - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 21. DEZEMBER 1953

D io 391 V j37 a,

ist in Anspruch genommen

Die bekannten Stählbeton-Fertigteildecken können in folgende drei große Gruppen eingeteilt werden:

Als erste Gruppe werden Stahbetondecken ausgeführt, bei denen die Fertigteilträger als Haupttragglieder sowohl im Bauzustand als auch bei fertiger Decke die Lasten übernehmen und deshalb oft dicht an dicht verlegt werden. Derartige Stahlbetondecken haben sich zumeist wegen des großen Gewichtes je laufendes Meter Einzelträger als unwirtschaftlich erwiesen.

Die an zweiter Stelle zu nennenden Stahlbetondecken besitzen Fertigbalken, welche nur eine für den Bauzustand bemessene Tragfähigkeit aufweisen, welche durch Aufbringen eines die Deckeneinheit ergebenden Vergußbetons für den Fertigzwischen den die gemeinden Ortbeton

zustand der Decke entsprechend erhöht wird. Der Verguß kann auf entfernbaren Schalungen erfolgen oder direkt auf besonders geformten Fertigteilträgern schalungsfrei ausgeführt werden, oder es können Platten oder Steine
Fertigteilbalken verlegt werden,
sam mit diesen die Schalung für
bilden.

Für das vollkommene Zusammenwirken von Fertigteilbalken und Vergußbeton im Fertigzustand ist es nun erforderlich, daß eine ausreichende Schubverbindung in der gemeinsamen Berührungsfläche vorhanden ist. Die Fertigteilvorschriften erlauben als zulässigen Maximalwert für die Schubspannung' zwischen Ortbeton und Fertigbeton für B i6o = 3 kg/cm² und für B 225 = 31,5 kg/cm².

Da nun bei den meisten Fertigteildecke!! diese Grenzwerte überschritten werden, wurde versucht, die Berührungsflächen der Fertigteilträger durch Rillen, Nuten oder andere Maßnahmen, z. B. eine Verzahnung, zu vergrößern. Oder es mußten BewehrungsstäJhle zur Aufnahme der Schubspannungen in dem Vergußbeton eingelegt werden.

In die dritte Gruppe werden jene Stahlbetondecken eingereiht, bei denen zwischen- den Fertigteilträgern eingesetzte Platten oder Steine nicht nur als Schalung, sondern auch als mittragende Elemente der Decke dienen.

Keine der Stahlbetondecken ist so durchgebildet, daß der Schub zwischen Fertigteilträger und Ortbeton einerseits und zwischen Vergußbeton und Fertigteilplatten andererseits allein durch die ebenen und ungegliederten Haftflächen aufgenommen werden kann, ohne daß die zulässigen Haftspannungen überschritten werden. Selbst dort, wo

a° dies allein durch eine Aufgliederung der Berührungsflächen der Träger oder der Platten bzw. Steine gelingt, begrenzen allgemein die zulässigen Maximalschubspannungen, z. B. von 3,5 kg/cm² bei B 225, die Steigerung 'der Deckenbeanspruchung.

»5 Die Wirtschaftlichkeit solcher Stahlbetondecken und ihre einfache Herstellung ist nur dann gegeben, wenn der Verbund durch die Haftung allein längs ebener ungegliederter Flächen gelingt. Gemäß der Erfindung wird diese Bedingung dadurch voll erfüllt, daß mehrere vorzugsweise im Querschnitt L-förmige, paarweise je ein U-Profil ergebende, an sich bekannte Betonfertiighalken zusammen mit auf je einem 'der beiden L-förmigen Balken zweier U-förmiger Betonfertigteilbalken reihenweise ruhenden Deckenplatten eine 'der Bauteillänge (Balkenlänge) entsprechende Anzahl von im Querschnitt T-förmigen Füllkanälen mit derart großen ebenen Berührungsflächen für den Vergußbeton bilden, daß an diesen Berührungsflächen selbst bei großen Lasten und Spannweiten die zulässige Schubspannung zwischen Verguß- und Fertigteilbeton (3,5 kg/cm² bei B 2215) nicht überschritten wird und, unter Voraussetzung einer Schubspannung von maximal ii8 kg/cm² für Beton 225, an der Grenze der Deckentragfähigkeit noch etwa 30% Sicherheit gegen Erreichen dieses Höchstwertes gewährleistet ist.

Es ist nun bekannt, die Deckenplatten dicht an dicht zu verlegen, wobei die zwischen je zwei Platten befindlichen Fugen oftmals ausgegossen werden und auch gegebenenfalls zur Aufnahme von Verteilereisen dienen. Die Abmessungen bzw. eventuellen Bewehrungen 'dieser Platten müssen jedoch derart gewählt sein, daß durch diese Platten eine nach den geltenden Vorschriften gegebene Einzellast während der Montage ohne Beanspruchung der Nachbarteile aufgenommen werden kann. Um eine möglichst günstige Verteilung einer Einzellast innerhalb 'der Deckenplattenreihe auf zwei einander benachbarte Deckenplatten zu erreichen und außerdem eine Vergrößerung des Widerstandsmomentes bzw. eine vergrößerte statische Höhe des Plattenquerschnittes· zu erzielen, werden diese Deckenplatten in weiterer Ausgestaltung der Erfindung an ihrer einen, horizontalen Längskante derart klauenförmig nach unten ausladend ausgebildet, daß eine Deckenplatte auf dem so gebildeten Falz der benachbarten Deckenplatte zumindest teilweise aufliegt. Hierbei kann die Plattenlängskante auch abgeschrägt oder ausgekehlt sein, so daß in bekannter Weise Vergußnuten zwischen 'den einzelnen Fertigplatten entstehen, in welche gegebenenfalls auch Verteilereisen vor dem Verguß eingelegt werden können.

Die bei Decken mit großer Raumtiefe und bei schwierigen Wiederinstandsetzungsarbeiten verwendeten Fertigteilbalken besitzen eine außergewöhnliche Länge im Vergleich zu ihren sonstigen Abmessungen. Der Transport und die Montage dieser Fertigteilbalken ist wegen des Stückgewichtes der Bruch- bzw. Rißgefahr bei großer Schlankheit und auch wegen der Sperrigkeit der Einzelteile, vor allem bei dem meist üblichen Versetzen von Hand-, wirtschaftlich nicht tragbar.

Erfindungsgemäß wird bei Verwendung von im Verhältnis zur Gesamtbalkenlänge kurzen Fertigteilbalkeneinzelstücken eine Stoßverbinidung durchgeführt, bei der nur ein kleiner Teil der Zugbewehrung, die aus 'den zu stoßenden Balkenstücken herausragt, vorzugsweise durch Übergriff im Ortbetonverguß verbunden ist. Der Großteil der Gesamtbewehrung läuft jedoch vorzugsweise ungestoßen, im Ortbetonvergußkanal zwischen den Fertigteilen durch und der Fertigteilbalkenstoß des anderen Balkens liegt vorzugsweise versetzt gegenüber dem Stoß des ersten Balkens.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäß ausgebildete Stahlbetondecke in einem Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen

Abb. ι und 3 die Decke im Vertikalschnitt und im Grundriß;

Abb. 2 und 4 stellen zwei verschiedene Vertikalsohnitte durch eine Deckensteinreihe dar;

Abb. 5 zeigt die erfindungsgemäß verlegten Fertigbauteile in schaubildlicher Darstellung ohne Bewehrungseinlagen, und

Abb. 6 zeigt einen Rippenquerschnitt der Decke mit mehreren, den Verlauf der horizontalen Schubkräfte anzeigenden Pfeilen Z;

Abb. 7 stellt den Querschnitt einer erfindungsgemäß winkelförmig ausgebildeten Deckenplatte dar;

Abb. 8 zeigt den dazugehörigen. Längsschnitt VIII-VIII; in

Abb. 9 wird die Bewehrung einer der Abb. 1 entsprechenden Deckenplatte dargestellt, und

Abb. 10 zeigt den dazugehörigen Längsschnitt X-X; in

Abb. 11 wird der Querschnitt, in Abb. 12 und 13 der Längsschnitt und in

Abb. Ί14 ein Schaubild und in Abb. 15 eine Draufsieht auf eine erfindungsgemäße, mit schwacher Neigung gestelzte Platte abgebildet;

Abb. 16 zeigt einen Querschnitt einer mit starker Neigung gestelzten Platte mit einem bis zur Unter-

kante der Hauptträger herabgezogenen vertikalen Schenkel;

Abb. 17 zeigt 'die Seitenansicht eines Deckenbalkens, der aus einem Paar L-förmiger Fertigteil-Stege besteht, zwischen welchen im Vergußbeton ein Großteil der Zugbewehrung ungestoßen durchläuft, während die Fertigteileinzelstücke versetzt gegeneinander gestoßen werden;

Abb. 18 zeigt die Draufsicht hierzu; in Abb. 19 und 20 wird in Seitenansicht und Draufsicht die Stoßverbindung selbst 'dargestellt;

Abb. 21 zeigt einen Querschnitt durch eine Decke mit gestoßenem Balken;

Abb. 22 und 23- stellen zwei weitere, aus Trägerpaaren gebildete Balken dar, welche ebenfalls bei der vorliegenden Erfindung anwendbar sind.

Die Stahlbetonbalken werden, wie die Abb. 1 und 3 zeigen, aus zwei im Querschnitt L-förmigen, zusammen jedoch ein U-Profil ergebenden Fertigbetonteilen L beim Einsetzen in die Auflager gebildet. Je zwei zu einem U-Profil zusammengeschlossene Fertigbetonteile L sind in Abständen, die der Spannweite von Deckenplatten 5 entsprechen, parallel nebeneinander im Mauerverband verlegt. Die Deckenplatten 5 besitzen oben ein ebenes Mittelfeld M, das sich durch eine Abstufung A über die nach allen vier Seiten schräg abfallenden Auflagerungsflächen F für den Aufbeton heraushebt. Die längsseits abfallenden Flächen F sind der Spannweite entsprechend gestreckt, wogegen die in der Reihenrichtung abfallenden Auflagerflächen F wesentlich steiler und kürzer gehalten sind. An der Unterseite sind die Deckensteine ,S¹ schwach gewölbt. Der Wölbungsbogen wird allerdings zu beiden Seiten von den schräg abfallenden Flanken O begrenzt, die bis in die Auflageebene der Platten herabreichen. Die Flanken O entsprechen also Versteifungsrippen, welche nicht nur den Deckenplatten 6¹ gegeneinander abgrenzen, sondern auch in ihrer Tragkraft gegenüber bekannten derartigen Deckenplatten, wie später ausgeführt, verbessern. Diese Deckenplatten vS" werden mit Absätzen H auf die oberen Kanten der L-förmigen Fertigbauteile L unverrikkbar aufgesetzt, und zwar so, daß der vom U-Profil der Betonbalken L gebildete Hohlraum P oben offen bleibt und einen T-förmigen Querschnitt bekommt, dessen Wandungen vollkommen ebene Haftflächen für den Ortbeton aufweisen.

Die an einer Reihe aneinander angeschlossenen Deckenplatten vS" lassen infolge der stark schräg abfallenden Flanken O Querkanäle R frei, die in die T-förmigen Längskanäle P einmünden. Eine derart gebildete Decke zeigt dann das in Abb. 3 dargestellte Grundrißbild eines Kanalnetzes. Es ist in diesem Zustand der Decke möglich, die notwendigen Längs- und Querbewehrungen (nicht dargestellt) in die Längskanäle P und in die Querkanäle R einzulegen, so daß ein Tragnetz gebildet wird, das den jeweiligen Belastungsanforderungen entsprechend stark dimensioniert werden kann. Nach dem Verlegen der Bewehrungseinlagen wird der Aufbeton in die Längs- und Querkanäle eingebracht und bis zu seiner Abbindüng von den Fertigbauteilen L und i¹ getragen. Nach dem Abbinden des Aufbetons bildet dieser mit den Deckensteinen .S" und den L-förmigen Fertigbauteilen L einen monolithischen Verbundkörper von hoher Tragfähigkeit.

Die erfmdungsgemäße Stahlbeton-Plattenbalkendecke hat folgende Vorteile:

a) Sowohl die leichten Fertigteilträger als auch die schlanken, weitgespannten Platten weisen besonders große Berührungsflächen auf, die völlig eben sind (leichte Herstellung), an denen infolge ihrer großen Abmessungen, selbst bei großen Lasten und Spannweiten, die zulässige Schubspannung zwischen Verguß- und Fertigteilbeton (3,5 kg/cm² bei B 225) nicht überschritten wird; dabei ist der monolithische Aufbau der Decke mit einfachsten Verhältnissen erreicht.

b) Die Verbundwirkung ist so stark, daß auch an der Grenze der Deckentragfähigkeit noch etwa 30% Sicherheit gegenüber der maximalen Schubspannung vorhanden ist, d. h. wenn im Vergußbeton die in den Stahlbetonbalken mögliche Schubspannung von T₀ max = 18 kg/cm² für Beton B 225 erreicht wird.

c) Über diese rechnerisch zu berücksichtigenden Vorteile tritt noch ein versuchsmäßig leicht nachweisbarer günstiger Umstand hinzu.

Die leicht gewölbten Platten ergeben wegen des nur geringen Gewölbestiches einen verhältnismäßig großen Horizontalschub X. welcher einmal durch ein zusätzliches Andrücken die Haftung zwischen Platte und Ortbeton vergrößert und andererseits über die falzartige Auflagerung der Platten auch die vertikalen Schenkel der L-förmigen Fertigteilträger an den zwischen ihnen angebrachten Vergußbeton anpreßt und auch hier den Verbund über die sonst praktisch erreichbare Grenz- und Verbundfestigkeit hinaus wesentlich steigert (Abb. 6).

Zusätzlich kann eine Verbindung des Ortbetons P mit den L-förmigen Fertigbetonteilen aber auch durch eine schwalbenschwanzartige Ausbildung des Balkenquerschnittes oder durch eine Längsrillung T der Innenfläche der Fertigbetonteile L erreicht werden.

Für geringe Nutzlasten, wie z. B. bei Wohnhausdecken, werden Deckenplatten mit zweiseitiger Wölbung an der Unterfläche gemäß Abb. 4 verwendet, wobei jeder zweite Stoß N schwalbenschwanzförmig ausgebildet, bewehrt und mit Beton ausgegossen wird.

Durch Einsetzen von vorgefertigten Zwischenstücken Z zwischen die horizontalen Schenkel der Fertigbetonteile L lassen sich die Betonbalken im Profil beliebig verbreitern und damit in ihrer Tragfähigkeit zusätzlich erhöhen (Abb. 5).

Auf den Stufen! G der vertikalen Schenkel D einer Deckenplatte S ruhen, wie die Abb. 7, 9,¹11 und 14 zeigen, unter Freilassung einer Vergußnut V Plattenteile C auf, wobei erforderlichenfalls eine Bewehrung B in die Schenkel D eingelegt ist. Durch entsprechend tief heruntergezogene vertikale

Schenkel D erübrigt sich, wie in Abb. 13 gezeigt ist, der in Abb. 12 und 14 dargestellte Auflagerfalz E der gestelzten 'Platten 5*. In Abb. α 5 deutet die Schraffur den Vergußbeton über den Stelzen St und in der Nut V zwischen zwei Platten an.

Die bisher bekannten, sich untergreifenden Platten verhinderten nur das Ausfließen von Vergußmörtel. Die erfindungsgemäß ausgebildete VeT-falzung der Platten miteinander ist aber aus-

reichend kräftig und die Falzleisten sind gegebenenfalls armiert ausgeführt.

Bei Decken mit großer Raumtiefe werden kleinere Fertigbalkenstücke L verwendet, die auf Montagestützen K aufgelegt werden (Abb. 17). Zur

Erzielung einer kraftschlüssigen Stoßverbindung wird aus den im Verhältnis zur Gesamtbalkenlänge kurzen Fertigbetonbalken ein kleiner Teil U der Z-ugbewehrung Y aus dem Balkenstoß Q herausgeführt und in den vom anstoßenden Fertig-

balkenL begrenzten Ortbeton/ eingelegt. Auf diese Weise entsteht ein gegenseitiger Übergriff der Zugbewehrungsteile U an jedem Stoß der Fertigbetonbalken L (Abb. 20). Aus den Abb. 17 und 18 ist zu ersehen, daß der Stoß Q der linken Fertigbetonbalken L gegenüber den rechten Fertigbetonbalken L eines Deckenträgers in der Längsrichtung versetzt ist, wodurch die Sicherheit der Decke erhöht wird.

Mit Hilfe der Stoßverbindungen ist es auch mög-Hch, den Balken bei der Montage einen kleinen Stich zu geben, wodurch spätere Durchbiegungen ausgeglichen werden können.

Für monolithische Decken der genannten Art eignen sich vor allem Systeme, die Balken aus

paarweise zusammengesetzten Einzelträgern, verwenden. Die Anwendung solcher Balken ist jedoch auch vorteilhaft für schwere Rahmen und Unterzüge.

Es sei noch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß sämtliche beschriebenen Konstruktionselemente auch für die Herstellung von Dächern mit gleichem Erfolg in der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung anwendbar sind und daher in den Rahmen der geoffenbarten Erfindung gehören.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   11. Schalungslos herzustellende Stahlbeton-Plattenbalkendeeke, deren vorgefertigte Balken in Abständen nebeneinander verlegt sind und zum Überbrücken der Balkenabstände Deckenplatten tragen, welche auf den Balkenoberkanten aufruhen und auf ihrer Oberseite ein ebenes Mittelfeld und von diesen schräg abfaltende Auflagerflächen aufweisen, die zusammen mit den Betonbalken nach unten geschlossene Längs- und Querkanäle zur Aufnahme von Ortbeton bilden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere vorzugsweise im Querschnitt L-förmige, paarweise je ein U-Profil ergebende, an sich bekannte Betonfertigbalken (L) zusammen, mit auf je einem der beiden im Querschnitt L-förmigen Fertigbetonbalken (reihenweise ruhenden Fertigbeton^Dieckenplatten· (S) eine der Bauteillänge (Balkenlänge) entsprechende Anzahl von im Querschnitt T-förmigen Füllkanälen mit derart großen ebenen Berührungsflächen für den Vergußbeton bilden, daß an den Berührungsflächen, selbst bei großen Lasten und Spannweiten, die zulässige Schubspannung zwischen Verguß- und Fertigteilbeton (3,5 kg/cm² bei B 225) nicht überschritten wird und, unter Voraussetzung einer Schubspannung von maximal 18 kg/cm² für Beton B 225 an der Grenze der Dedcentragf ähigkeit noch etwa 30 °/o Sicherheit gegen Erreichen dieses Höchstwertes gewährleistet ist.
2. 2. Stahlbetondecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenplatten an ihren Längsseiten stelzenartige Schenkel besitzen und klauenartig ineinandergreifen.
3. 3. Stahlbetondecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schenkel (D) der Deckenplatten (S) vertikal nach unten reicht und den Plattenteil (C) der benachbarten Platte (vS") mit einem Falz (G) untergreift, so daß im gefährlichen Querschnitt die Deckenplatten (S) eine statisch "besonders günstige winkelförmige Form aufweisen.
4. 4. Stahlbetondecke nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei gestelzten Deckenplatten (S) die Unterkante der vertikalen Schenkel (D) in Höhe der Unterkante der Stelzauflager (E) abschließt (Abb. 12).
5. 5. Stahlbetondecke nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante der vertikalen Schenkel (D) bis zur Unterkante des Hauptträgers reicht.
6. 6. Stahlbetondecke nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Deckenplatten (S) mit zwischen die Träger (L) reichenden Schenkel (D) die Auflagerkanten der Zwischenteile auf 'den Hauptträgern falzlos ,aufgelegt sind (Abb. 13).
7. 7. Stahlbetondecke nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die aus zwei oder mehreren Einzelstücken bestehenden Fertigbetonbalken, gegebenenfalls paarweise versetzt, gestoßen werden, wobei die Zugbewehrung jedes Teilbalkens in den Vergußbeton des anderen Balkens hineingeführt ist.
8. 8. Stahlbetondecke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Bewehrung jedes Teilbalkens in dem Vergußbetonkanal des anderen Teilbalkens umgestoßen durchläuft.
9. 9. Stahlbetondecke nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zu erwartende Durchbiegung der Decke durch eine kleine Überhöhung der Balken während der Montage zumindest zu einem Teil ausgeglichen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 5652 12. S3