EP1528173A2 - Vorgespannte Flachdecke mit Hohldeckenplatten - Google Patents

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EP1528173A2
EP1528173A2 EP04025358A EP04025358A EP1528173A2 EP 1528173 A2 EP1528173 A2 EP 1528173A2 EP 04025358 A EP04025358 A EP 04025358A EP 04025358 A EP04025358 A EP 04025358A EP 1528173 A2 EP1528173 A2 EP 1528173A2
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EP
European Patent Office
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ceiling
hollow
prestressed
slabs
prestressed flat
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EP04025358A
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EP1528173B1 (de
EP1528173B8 (de
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Hermann Rudolph
Thomas Friedrich
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Friedrich Thomas
RUDOLPH, HERMANN
Original Assignee
Individual
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Publication of EP1528173A3 publication Critical patent/EP1528173A3/de
Publication of EP1528173B1 publication Critical patent/EP1528173B1/de
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/43Floor structures of extraordinary design; Features relating to the elastic stability; Floor structures specially designed for resting on columns only, e.g. mushroom floors

Definitions

  • the invention relates to a prestressed flat ceiling with hollow ceiling panels and a process for their preparation according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention is therefore the object of a prestressed flat ceiling after the CH 535 878 educate so that they with substantially low Basis weight and lower production costs can be made.
  • the invention is characterized in that that the flat slab consists of individual with their long sides (in Y direction) abutting hollow ceiling slabs which are in the direction of their Longitudinal extent (in the X direction) in a prestressed, in situ concrete manufactured belt strips are integrated.
  • the hollow ceiling panels are cheaper overall than poured Finished ceiling elements and have a much lower basis weight.
  • the ceiling system according to the invention is about 50% lighter than monolithic ceilings.
  • monolithically produced ceilings For example, prefabricated ceilings are used at the construction site corresponding in-situ concrete poured out.
  • a conventional prefabricated ceiling system of a length of, for example, 8 x 8 meters requires an in-situ concrete quantity of about 19 m 3 to produce the precast ceiling element, which in the final state has a thickness of, for example, 30 cm.
  • the invention provides, based on an area of 8 x 8 m only a relatively thin hollow ceiling slab with a thickness of 2 x 7 cm too use, which preferably consists of two spaced-apart shells, these shells only from a low quality concrete, such as the Goodness B25, insist.
  • Such a lightweight and low-building hollow ceiling slab is with her Narrow side with each adjoining hollow ceiling slab on the in In-situ concrete bonded belt strips connected.
  • the belt strip is a higher-quality in-situ concrete, for example used in grade B80 and with the tensioning cables according to the invention prestressed so as to distribute the support forces in one direction.
  • the ceiling system according to the invention requires only for the production of the belt strip a higher quality concrete, eg grade B80, with an amount of only 2.1 m 2 .
  • the ceiling system is also applicable as a multi-field carrier.
  • Another advantage of the invention is that because of the use of Hollow ceiling panels now for the first time the possibility exists, over completely continuous ceiling lengths and widths installations and insulating material in the To bring flat ceiling.
  • the necessary Construction refers to the pouring of in-situ concrete to form the relatively narrow belt strips, for example, 40 cm wide. It does not need one large-scale concreting work and the associated large scarf Support work more.
  • the load capacity can be adjusted Also make sure with a limp armor. Only from a span of I > 8 m, a preload is required and from a span of I> 10.0 absolutely necessary.
  • the hollow ceiling slabs with the already in the precast plant inlaid limp reinforcement have a scope of up to approx. 8m span. Are in this direction larger spans than about 8m too overcome, the slack reinforced hollow ceiling slabs to one Prestressing reinforcement added. It uses the gap between the individual Plate strip within which a tensioning cable must be placed locally.
  • tension cables intersect the belt strip of in-situ concrete and lead i.d.R. above several fields.
  • concentrated bias voltage is called the regular Distance in the joints arranged tensioning cable as a distributed bias.
  • the flat ceiling 1 consists of the X-Y grid laid hollow ceiling panels 2, 3, each abutting one another on the longitudinal side. she form longitudinally a joint area 32, which is closed on site.
  • the front side are in the X direction to each other continuing Hollow ceiling panels 2, 3 via belt strips 4, 5 interconnected.
  • the Belt strips 4, 5 are made of in-situ concrete at the construction site.
  • supports 6 are arranged at a mutual distance.
  • the reinforcement plant produced in this way is cast with in-situ concrete according to FIG. 3, wherein on the underside of the abutting hollow ceiling panels 2, 3 a Heidelbergisch 7 is created.
  • FIG. 5 shows that the tensioning devices laid in the belt strip 4, 5 are shown in FIG consist essentially of cladding tubes 8, which are at a mutual distance are arranged in a grid pattern to each other, each cladding tube from a Plastic or metal shell is made and in the interior one or more Clamping cables 9 are arranged.
  • This tension cable 9 can be made of a cable-shaped metal or a Be plastic material. It is also possible to use (multicore) stranded cables become.
  • each hollow ceiling slab 2, 3 consists of a lower shell 10 Concrete.
  • the lower shell 10 are in a conventional manner Reinforcing iron or mats arranged.
  • the rebars are in the form of spaced apart Reinforcing rods 11 several times from the material of the lower shell 10th led out and reach the area of the respective belt strip 4, 5, according to FIG. 7.
  • the end 12 of the respective reinforcing rod 11 engages in the free space into it, which later forms the belt strip 4, 5.
  • the upper shell 13 is formed, each in turn a plurality of reinforcing bars 14, which also in the X direction run and their free ends 15 in turn intervene in the gap, which later forms the belt strip 4, 5.
  • the space between the lower and the upper shell 10, 13 of the respective hollow ceiling slab 2, 3 is, for example, with an insulating material 16th filled.
  • FIG. 6 also indicates that lattice girder 17 is arranged in the intermediate space are, with their upper and lower ends in the respective shells 10, 13th are cast in order to ensure a static surface load capacity.
  • Each reinforcing cage 18, 23 consists of a grid mesh that extends longitudinally the entire length of the respective belt strip 4, 5 extends and as a loose Part is spent at the construction site. There it will be in the space between the adjoining hollow ceiling panels 2, 3 inserted.
  • the outer reinforcement cage 18 is made up of a plurality of ones mutual spaced U-shaped rods 19, in the X direction are connected by longitudinal bars.
  • Each U-bar 19 consists of an upper horizontal leg 20 which in a Vertical leg 21 passes, which in turn into a lower horizontal Base leg 22 passes.
  • the U-bar 19 is exactly mirror-symmetrical with respect to a longitudinal center line, so that the outer reinforcement cage 18, the two end faces of Hollow ceiling panels 2 and the protruding ends 12, 15 of the Reinforcing rods 11, 14 interconnected.
  • a smaller, inner reinforcement cage 23 is provided, which, in turn, consists of a large number of mutually parallel ones consists of mutually arranged U-rods.
  • Each U-bar has an upper horizontal leg 24, which in a Vertical leg 25 and this merges into a horizontal leg 26.
  • the above reinforcing baskets 18, 23 with their rods are about corresponding longitudinal bars 27 connected to each other.
  • FIG. 8 schematically shows the arrangement of the tensioning device as it is was explained with reference to FIG. It consists of the parabolic laid Cladding tubes 8 with the tensioning cables 9 arranged therein, as shown in FIG. 5 is shown.
  • the respective cladding tube 8 is connected via cable holder 31 with the respectively assigned Reinforcement cage 18, 23 connected. It will be in the direction of its longitudinal extension wave or parabolic laid, as shown in Figure 8 is shown.
  • the invention is not based on the use of hollow ceiling panels 2, 3 limited. It can also all other known ceiling systems instead of the Hollow ceiling panels 2, 3 are used. These are for example local folded solid ceilings, slack animated or prestressed hollow floorboards, Element ceilings, bubble latch systems and so on.
  • FIG. 9 shows a section through such as an exemplary embodiment Embodiment of a flat ceiling, consisting of element plates, in turn from a concrete shell with a thickness of about 5 to 8 cm and incorporated therein Lattice girders, which determine the rigidity of these element plates for transport and ensure the assembly.
  • Figures 11 and 12 show as another embodiment, the use of so-called wing-ceiling elements in conjunction with the Flat cover according to the invention.
  • the wing cover element consists of a narrower shell of about 5 to 8 cm and piecewise attached thereto stronger shell elements, the material integral with the narrower shell elements are connected and have the corresponding weight saving reasons cavities.
  • the Thickness of the larger shell elements corresponds to the thickness of the finished ceiling.
  • Such wing ceiling elements are also spent at the site and poured with in-situ concrete and in the manner previously described with the high-strength prestressed in-situ concrete strips connected.
  • Bubbledeck elements consist of a narrow shell of about 6 to 8 cm thickness, such an element in the consists essentially of the element plates shown in FIGS. 9 and 10, in the space corresponding hollow body were inserted.
  • Hollow bodies consist of round plastic hollow bodies which are filled with air and the corresponding weight savings when pouring in-situ concrete should provide.
  • this ceiling element is like the previously described ceiling elements connected to the high-strength prestressed in-situ concrete strip.
  • a prestressed concrete hollow plate consists of two at a distance from each other arranged flat ceilings with a thickness of about 6 to 8 cm each and Connecting webs that form intervening cavities.
  • the cut according to the line A-A in Figure 15 is a section through a cavity, so that So outside of this cavity, the connecting webs 35 (see also Figure 18) between the upper plate shell and the lower plate shell available.
  • Such a prestressed concrete hollow plate is in the previously described Way connected to the high-strength prestressed in-situ concrete strip.
  • FIG. 17 shows that in addition to the bias in the main direction (in Figure 17 in horizontal Direction- arrow 33) also a perpendicular thereto extending bias in the secondary direction (in Figure 17 in the vertical direction - arrow 34) can be made.
  • the hollow ceiling slabs 2, 3 with the already inserted in the precast plant flaccid Reinforcement have a range of up to approx. 8m wingspan. are in this direction to overcome larger spans than about 8m, so are the limp reinforced hollow ceiling slabs 2, 3 supplemented by a prestressing reinforcement.
  • It uses the joint 32 between the individual plate strips, within the locally a tensioning cable, consisting of a cladding tube 9 with there inserted Steel ropes 9, insert is. This is shown in Figure 18, wherein from Figure 19 to can be seen how the inserted in the joint area steel rope on average is designed. It consists of a cladding tube 8, which has a number of Clamping cables 9 encloses.
  • the table in FIG. 20 gives an overview of the possible type of reinforcement different spans. Due to different span ratios All combinations are limp-reinforced and harnessed possible. From the execution is possible a short span for the Belt strips 4, 5 and a large span for the hollow ceiling slab and vice versa. Accordingly, the short span would be flabby reinforced and the large span biased performed.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer vorgespannten Flachdecke mit Deckenplatten, bei dem auf den freien oberen Enden von vertikalen Stützen ein Schaltisch angebracht wird, auf dem Bewehrungseisen eingebracht werden und in der Nähe der Stützenauflager Spannkabel befestigt werden, die nach dem Ausgießen des Schalbodens und Erhärten der Betonmasse vorgespannt werden. Um ein niedrigbauendes Deckensystem mit niedrigem Flächengewicht zu erzielen, ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von Hohldeckenplatten im X-Y-Raster verlegt werden, und dass jeweils die einen Seiten der Hohldeckenplatten in einem vorgespannten, aus Ortbeton gefertigten Gurtstreifen eingebunden sind. Zusätzlich kann eine in senkrechter Richtung hierzu verlaufende Vorspannung mit Stahlkabeln vorgesehen werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine vorgespannte Flachdecke mit Hohldeckenplatten und ein Verfahren zu deren Herstellung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine vorgespannte Betonflachdecke nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist mit der CH 535 878 bekannt geworden.
Zur Herstellung einer Flachdecke wird auf den freien oberen Enden von vertikalen Stützen ein flächiger, unterzugsloser und ebener Schalboden angebracht. Auf diesen Schalboden werden je nach statischen Erfordernissen Bewehrungseisen eingebracht. In der Nähe der Stützenauflager der Bewehrungseisen werden zusätzliche Spannkabel eingebracht, die nach dem Ausgießen des Schalbodens und Erhärten der Betonmasse vorgespannt werden.
Es handelt sich demnach um eine monolithische Vollbetondecke, deren Tragfähigkeit durch das Einbringen von Spannkabeln verbessert wird. Nachteil dieser bekannten Technik ist, dass ein sehr hohes Flächengewicht in Kauf genommen werden muss. Dementsprechend sind hohe Stützlasten mit entsprechend stark dimensionierten Stützen gegeben.
Aufgrund des hohen Flächengewichtes müssen entsprechend hohe Deckenquerschnitte gefertigt werden, um die Stabilität zu gewährleisten. Damit sind jedoch hohe Herstellungskosten verbunden. Die Herstellungskosten eines solchen Gebäudes sind deshalb hoch.
Außerdem besteht der Nachteil, dass es keine Möglichkeit gibt, im Innenraum einer solchen Decke Installationen und/oder Isolierungen anzubringen.
Mit dem Gegenstand der DE 201 03 059 U1 ist eine Hohldeckenplatte bekannt geworden, die aus einer unteren und einer im Abstand darüber angeordneten oberen Schale besteht, wobei die Schalen durch Gitterträger miteinander verbunden sind. Hier besteht zwar die Möglichkeit, im Innenraum Installationen und Isoliermaterial einzubringen, jedoch ist nicht gezeigt, wie eine solche Hohldeckenplatte bei Flachdeckensystemen nach der CH 535 878 verlegt werden könnte.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine vorgespannte Flachdecke nach der CH 535 878 so weiterzubilden, dass sie mit wesentlich geringem Flächengewicht und geringeren Herstellungskosten gefertigt werden kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdecke aus einzelnen mit ihren Längsseiten (in Y-Richtung) aneinander anstoßenden Hohldeckenplatten besteht, die in Richtung ihrer Längserstreckung (in X-Richtung) in einen vorgespannten, aus Ortbeton gefertigten Gurtstreifen eingebunden sind.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der Vorteil, dass nun sehr schlank dimensionierte Hohldeckenplatten mit geringem Flächengewicht verwendet werden können, weil deren statische Tragfähigkeit in Kombination mit vorgespannten Gurtstreifen - in denen sie eingebunden sind - erreicht wird.
Es können deshalb sehr kostengünstige und nur eine geringe Bauhöhe erfordernde Hohldeckenplatten verwendet werden, die lediglich in dem schmalen Bereich eines Gurtstreifens mit einem höherwertigen Ortbeton miteinander verbunden werden.
Damit ergeben sich wesentliche Vorteile:
Die Hohldeckenplatten sind insgesamt kostengünstiger als ausgegossene Fertigdeckenelemente und haben ein wesentlich geringeres Flächengewicht.
Das erfindungsgemäße Deckensystem wird etwa um 50 % leichter als monolithisch hergestellte Decken. Derartige monolithisch hergestellte Decken bestehen zum Beispiel aus Fertigteildecken, die an der Baustelle mit entsprechenden Ortbeton ausgegossen werden.
Ein herkömmliches Fertigteildeckensystem von einer Länge von beispielsweise 8 x 8 Metern benötigt eine Ortbeton-Menge von etwa 19 m3 um das Fertigteildeckenelement herzustellen, welches im Endzustand eine Dicke von beispielsweise 30 cm aufweist.
Hier setzt die Erfindung ein, die vorsieht, bezogen auf eine Fläche von 8 x 8 m lediglich eine relativ dünne Hohldeckenplatte mit einer Stärke von 2 x 7 cm zu verwenden, die bevorzugt aus zwei voneinander beabstandeten Schalen besteht, wobei diese Schalen nur aus einem minderwertigen Beton, beispielsweise der Güte B25, bestehen.
Eine solche leichte und niedrigbauende Hohldeckenplatte wird mit ihrer Schmalseite mit der jeweils daran anstoßenden Hohldeckenplatte über die in Ortbeton gegossenen Gurtstreifen verbunden.
Zur Herstellung des Gurtstreifens wird ein höherwertiger Ortbeton, beispielsweise in der Güteklasse B80 verwendet und mit den erfindungsgemäßen Spannkabeln vorgespannt, um so die Auflagerkräfte in der einen Richtung zu verteilen.
Bezüglich der vorher erwähnten Menge von 19 m3 Ortbeton bei der Herstellung einer herkömmlichen Fertigteildecke, benötigt das erfindungsgemäße Deckensystem nur noch zur Herstellung des Gurtstreifens einen höherwertigen Beton, z.B. der Güteklasse B80, mit einer Menge von lediglich nur noch 2,1 m2.
Wichtig hierbei ist, dass nach dem Gegenstand der CH 535 878 eine Verteilung der Spannkräfte sowohl in X- als auch in Y-Richtung stattfand, was mit einem außerordentlich hohen Aufwand verbunden war.
Hier setzt die Erfindung ein, die vorsieht, dass die Auflagekräfte lediglich in Y-Richtung auf die Gurtstreifen eingeleitet werden, während in der X-Richtung eine derartige Einleitung mit vorgespannten Spannkabeln entfällt. Hierdurch werden die Kosten des Spannsystems wesentlich reduziert.
Das Deckensystem ist auch als Mehrfeldträger anwendbar.
Erfindungsgemäß wird die obere Schale der jeweiligen Hohldeckenplatte im Gurtstreifenbereich gekürzt, so dass sich dort ein größer ausgesparter Bereich ergibt. Dort kann deshalb durch Ortbeton-Ergänzungen eine Durchlaufeigenschaft der oberen Schale erreicht werden. Es handelt sich deshalb um eine vollständig durchgehende, fugenlose und ohne Unterzüge und Stürze versehene Flachdecke.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass wegen der Verwendung von Hohldeckenplatten nun erstmals die Möglichkeit besteht, über vollständig durchgehende Deckenlängen und -Breiten Installationen und Isoliermaterial in die Flachdecke einzubringen.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der Vorteil, dass man großflächige Deckensysteme mit der erfindungsgemäßen Flachdecke erstellen kann, die insbesondere für Zweckbauten, Bürogebäude, Wohnungsgebäude und dergleichen verwendbar sind. Mit wesentlich geringerem Flächengewicht und geringeren Herstellungskosten können sehr große Tragweiten überspannt werden. Es können damit Rastersysteme von bis zu 12 auf 12 Meter erreicht werden, was bei dem bisherigen Stand der Technik nur mit wesentlich höheren Flächengewichten und größeren Bauhöhen möglich war.
Es ist auch ein schneller Transport und ein Einbau der niedrigbauenden und geringgewichtigen Hohldeckenplatten an der Baustelle möglich. Die erforderlichen Bauarbeiten beziehen sich auf das Eingießen des Ortbetons zur Bildung der relativ schmalen Gurtstreifen von beispielsweise 40 cm Breite. Es bedarf keinen großflächigen Betonierarbeiten und der damit verbundenen großflächigen Schalund Unterstützungsarbeiten mehr.
Wo vorher große Schalplatten mit entsprechenden Unterstützungsträgern installiert werden mussten, genügt es nun, lediglich im Bereich von den schmalen Gurtstreifen den Ortbeton zu vergießen.
Die oben genannte erfinderische Lehre besteht darin, dass der Lastabtrag der Flachdecke mit Hohldeckenplatten über den vorgespannten Gurtstreifen in Ortbeton und über die senkrecht dazu verlegten schlaff bewehrten Hohldeckenplatten erfolgt. Diese Formulierung trifft zu für übliche Decken mit einen Stützenraster von Ix,Iy bis zu ca. 10.0m.
Nach einer Erweiterung dieser technischen Lehre ist vorgesehen, dass sowohl die kleineren Spannweiten als auch die großen Spannweiten ebenfalls abgedeckt werden:
Für Gurtsteifen mit einer Spannweite von 5 - 7 [m] lässt sich der Tragwiderstand auch mit einer schlaffen Bewehrung sicher stellen. Erst ab einer Spannweite von I > 8 m ist eine Vorspannung erforderlich und ab einer Spannweite von I > 10.0 absolut notwendig. Die Hohldeckenplatten mit der im Fertigteilwerk bereits eingelegten schlaffen Bewehrung haben einen Anwendungsbereich von bis zu ca. 8m Spannweite. Sind in dieser Richtung größere Spannweiten als ca. 8m zu überwinden, so werden die schlaff bewehrten Hohldeckenplatten um eine Vorspannbewehrung ergänzt. Dabei nutzt man die Fuge zwischen den einzelnen Plattenstreifen, innerhalb der örtlich ein Spannkabel einzulegen ist.
Diese Spannkabel kreuzen den Gurtstreifen aus Ortbeton und führen i.d.R. über mehrere Felder. Im Gegensatz zu der in den Gurtstreifen aus Ortbeton angeordneten, konzentrierten Vorspannung bezeichnet man die in regelmäßigem Abstand in den Fugen angeordneten Spannkabel als verteilte Vorspannung.
Durch unterschiedliche Spannweitenverhältnisse sind jegliche Kombinationen von "schlaff bewehrt" und "vorgespannt bewehrt" möglich. Von der Ausführung her möglich ist eine kurze Spannweite für den Gurtstreifen und eine große Spannweite für die Hohldeckenplatte und umgekehrt. Entsprechend würde die kurze Spannweite schlaff bewehrt und die große Spannweite vorgespannt ausgeführt.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich in der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Figur 1:
schematisiert die Draufsicht auf eine Flachdecke nach der Erfindung;
Figur 2:
ein Schnitt durch die Flachdecke nach Figur 1 gemäß der Linie A-A;
Figur 3:
ein vergrößerter Schnitt durch den Anschluss von zwei Hohldeckenplatten im Bereich eines Gurtstreifens bei Herstellung eines Gurtstreifens;
Figur 4:
der Schnitt ähnlich wie Figur 3 vor Herstellung des Gurtstreifens;
Figur 5:
vergrößert ein Schnitt durch ein Hüllrohr mit daran angeordneten Spannkabeln;
Figur 6:
ein vergrößerter Schnitt nach Figur 2 mit Darstellung weiterer Einzelheiten;
Figur 7:
eine weitere Vergrößerung der Darstellung nach Figur 6;
Figur 8:
ein Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in Figur 6;
Figur 9:
Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Flachdecke, hergestellt aus Halbfertigteilen (Elementplatten) mit bauseitigem Überbeton;
Figur 10:
Schnitt gemäß der Linie A-A in Figur 9;
Figur 11:
Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Flachdecke bestehend aus vorfabrizierten Wingdecken-Elementen;
Figur 12:
Schnitt gemäß der Linie A-A in Figur 11;
Figur 13:
Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Flachdecke, bestehend aus sogenannten Bubbledeck-Elementen;
Figur 14:
Schnitt gemäß der Linie A-A in Figur 13;
Figur 15:
Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Flachdecke mit Spannbeton-Hohlplatten;
Figur 16:
Schnitt gemäß der Linie A-A in Figur 15.
Figur 17:
Draufsicht auf eine weitere Ausführung der Flachdecke mit Vorspannung in den Fugen zwischen den Hohldeckenplatten
Figur 18:
Schnitt B-B in Figur 17
Figur 19:
Detail Y aus Figur 18 - Darstellung eines Hüllrohres im Schnitt
Figur 20:
Tabelle mit Darstellung der Kombination unterschiedlicher Bewehrungsarten
Gemäß den Figuren 1 und 2 besteht die Flachdecke 1 aus im X-Y-Raster verlegten Hohldeckenplatten 2, 3, die jeweils längsseitig aneinander anstoßen. Sie bilden längsseitig einen Fugenbereich 32, der bauseitig geschlossen wird.
Stirnseitig sind die in X-Richtung aneinander sich fortsetzenden Hohldeckenplatten 2, 3 über Gurtstreifen 4, 5 miteinander verbunden. Die Gurtstreifen 4, 5 werden aus Ortbeton an der Baustelle hergestellt.
Im Bereich der Gurtstreifen sind im gegenseitigen Abstand Stützen 6 angeordnet.
Im Zwischenraum zwischen den aneinander anstoßenden Hohldeckenplatten 2, 3 werden die anhand der Figuren 6 und 7 noch näher zu beschreibenden Bewehrungskörbe 18, 32 eingebracht und mit entsprechenden, in Figur 4 dargestellten, Hüllrohren 8 und darin angeordneten Spannkabeln 9 verbunden.
Das so hergestellte Bewehrungswerk wird gemäß Figur 3 mit Ortbeton vergossen, wobei an die Unterseite der aneinander anstoßenden Hohldeckenplatten 2, 3 ein Schaltisch 7 angelegt wird.
Der Zwischenraum wird dann in an sich bekannter Weise mit Ortbeton ausgegossen, so dass sich die Darstellung nach Figur 3 ergibt.
Die Figur 5 zeigt, dass die im Gurtstreifen 4, 5 verlegten Spanneinrichtungen im wesentlichen aus Hüllrohren 8 bestehen, die im gegenseitigen Abstand rasterförmig zueinander angeordnet sind, wobei jedes Hüllrohr aus einer Kunststoff- oder Blechhülle besteht und im Innenraum ein oder mehrere Spannkabel 9 angeordnet sind.
Diese Spannkabel 9 können aus einem kabelförmigen Metall- oder einem Kunststoffmaterial sein. Es können auch (mehradrige) Litzenkabel eingesetzt werden.
Aus den Figuren 6 und 7 gehen weitere Einzelheiten des Aufbaus des jeweiligen Gurtstreifens 4, 5 hervor.
Zunächst besteht jede Hohldeckenplatte 2, 3 aus einer unteren Schale 10 aus Beton. In der unteren Schale 10 sind in an sich bekannter Weise Bewehrungseisen oder Matten angeordnet.
Die Bewehrungseisen sind in Form von im Abstand voneinander angeordneten Bewehrungsstäben 11 mehrfach aus dem Material der unteren Schale 10 herausgeführt und gelangen in den Bereich des jeweiligen Gurtstreifens 4, 5, gemäß Figur 7.
Das Ende 12 des jeweiligen Bewehrungsstabes 11 greift in den freien Raum hinein, der später den Gurtstreifen 4, 5 bildet.
In gleicher Weise ist auch die obere Schale 13 ausgebildet, die jeweils wiederum eine Vielzahl von Bewehrungsstäben 14 aufweist, die ebenfalls in X-Richtung verlaufen und deren freie Enden 15 wiederum in den Zwischenraum eingreifen, der später den Gurtstreifen 4, 5 bildet.
Der Zwischenraum zwischen der unteren und der oberen Schale 10, 13 der jeweiligen Hohldeckenplatte 2, 3 ist beispielsweise mit einem Isoliermaterial 16 ausgefüllt.
Die Figur 6 deutet noch an, dass in dem Zwischenraum Gitterträger 17 angeordnet sind, die mit ihren oberen und unteren Enden in die jeweiligen Schalen 10, 13 eingegossen sind, um eine statische Flächen-Belastbarkeit zu gewährleisten.
Wichtig ist nun, dass jeder Gurtstreifen 4, 5 von einem oder mehreren Bewehrungskörben 18, 23 ausgefüllt wird. Statt der hier dargestellten zwei Bewehrungskörbe 18, 23 kann auch nur ein einziger Bewehrungskorb vorhanden sein.
Jeder Bewehrungskorb 18, 23 besteht aus einem Gittergeflecht, das sich längs der gesamten Länge des jeweiligen Gurtstreifens 4, 5 erstreckt und das als loses Teil an die Baustelle verbracht wird. Dort wird es in den Zwischenraum zwischen den anstoßenden Hohldeckenplatten 2, 3 eingelegt.
Der äußere Bewehrungskorb 18 besteht aus einer Vielzahl von einen gegenseitigen Abstand zueinander einnehmenden U-förmigen Stäben 19, die in X-Richtung durch Längseisen verbunden sind.
Jeder U-Stab 19 besteht aus einem oberen horizontalen Schenkel 20, der in einen Vertikalschenkel 21 übergeht, der seinerseits in einen unteren horizontalen Basisschenkel 22 übergeht.
Der U-Stab 19 ist bezüglich einer Längsmittenlinie genau spiegelsymmetrisch, so dass der äußere Bewehrungskorb 18 die beiden Stirnseiten der Hohldeckenplatten 2 und die daraus herausstehenden Enden 12, 15 der Bewehrungsstäbe 11, 14 miteinander verbindet.
In ähnlicher Weise ist auch ein kleinerer, innerer Bewehrungskorb 23 vorgesehen, der wiederum aus einer Vielzahl von in gegenseitigem Abstand parallel zueinander angeordneten U-Stäben besteht.
Jeder U-Stab weist einen oberen Horizontalschenkel 24 auf, der in einen Vertikalschenkel 25 und dieser in einen Horizontalschenkel 26 übergeht.
Die genannten Bewehrungskörbe 18, 23 mit ihren Stäben sind über entsprechende Längseisen 27 miteinander verbunden.
Es ist noch ein oberer, horizontalverlaufender Verbindungsstab 28 vorhanden, der die Enden 15 der oberen Bewehrungsstäbe 13 miteinander verbindet.
Neben den unteren Längseisen 27 sind auch obere Längseisen 29 vorhanden.
Die Figur 8 zeigt schematisiert die Anordnung der Spanneinrichtung, wie sie anhand Figur 4 erläutert wurde. Sie besteht aus den parabelförmig verlegten Hüllrohren 8 mit den darin angeordneten Spannkabeln 9, wie dies in Figur 5 dargestellt ist.
Das jeweilige Hüllrohr 8 ist über Kabelhalter 31 mit den jeweils zugeordneten Bewehrungskorb 18, 23 verbunden. Es wird in Richtung seiner Längserstreckung wellen- oder parabelförmig verlegt, wie dies ist in Figur 8 dargestellt ist.
Nachdem der Beton im Gurtstreifen 4, 5 ausgegossen und ausgehärtet ist, erfolgt eine Vorspannung mit einer nicht näher dargestellten Spanneinrichtung auf die freien Enden der Hüllrohre 8 mit den darin angeordneten Spannkabeln 9 in den einander entgegengesetzten Pfeilrichtungen 30. Die Spanneinrichtung wird nach einer bestimmten Zeit der Vorspannungsaufbringung wieder entfernt.
Auf diese Weise gelingt es, die Auflagerkräfte, die bei der Flachdecke sowohl in X-als auch in Y-Richtung verlaufen, nur lediglich in Y-Richtung auf die schmalen Gurtstreifen 4, 5 einzuleiten, während in X-Richtung die Tragfähigkeit der Hohldeckenplatte 2 mit darin angeordneten Bewehrungseisen die Tragkraft übernimmt.
Hieraus ergibt sich ein wesentlicher Kostenvorteil, weil die Gurtstreifen 4, 5 die Auflagekräfte nur noch in einer einzigen Richtung (in Y-Richtung) aufnehmen müssen.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Hohldeckenplatten 2, 3 beschränkt. Es können auch alle anderen bekannten Deckensysteme anstelle der Hohldeckenplatten 2, 3 verwendet werden. Dies sind beispielsweise örtlich geschalte Massivdecken, schlaff animierte oder vorgespannte Hohldielendecken, Elementdecken, Bubbledeck-Systeme und so weiter.
Die Figur 9 zeigt als Ausführungsbeispiel einen Schnitt durch eine solche Ausführungsform einer Flachdecke, bestehend aus Elementplatten, die ihrerseits aus einer Betonschale mit einer Stärke von ca. 5 bis 8 cm und darin eingebrachten Gitterträgern, welche die Steifigkeit dieser Elementplatten für den Transport und der Montage gewährleisten.
Derartige Elementplatten werden mit den erfindungsgemäßen hochfestvorgespannten Ortbetonstreifen an der Baustelle verarbeitet, wobei die vorher angegebenen Bewährungskörbe im Gurtstreifen völlig gleich bleiben und nur der Anschluss an die hier dargestellten Elementplatten dementsprechend vorgesehen ist.
Der Vorteil der Verwendung derartiger Elementplatten ist deren kostengünstige Herstellung und deren einfacher Transport an die Baustelle.
In an sich bekannter Weise werden dann die Elementplatten - wie in Figur 9 dargestellt - mit Ortbeton eingegossen, wobei gleichzeitig auch der hochfestvorgespannte Gurtstreifen mit eingegossen werden kann.
Die Figuren 11 und 12 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel die Verwendung von sogenannten Wingdecken-Elementen in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Flachdecke.
Das Wingdecken-Element besteht aus einer schmaleren Schale von etwa 5 bis 8 cm und stückweise daran angesetzten stärkeren Schalenelementen, die werkstoffeinstückig mit den schmaleren Schalenelementen verbunden sind und die aus Gewichtsersparnisgründen entsprechende Hohlräume aufweisen. Die Dicke der größeren Schalenelemente entspricht der Dicke der Fertigdecke.
Derartige Wingdecken-Elemente werden ebenfalls an die Baustelle verbracht und mit Ortbeton ausgegossen und in der vorher beschriebenen Weise mit dem hochfestvorgespannten Ortbetonstreifen verbunden.
In den Figur 13 und 14 ist die Verwendung von sogenannten Bubbledeck-Elementen dargestellt. Derartige Bubbledeck-Elemente bestehen aus einer schmalen Schale von etwa 6 bis 8 cm Stärke, wobei ein derartiges Element im wesentlichen aus den nach Figur 9 und 10 dargestellten Elementplatten besteht, in deren Zwischenraum entsprechende Hohlkörper eingelegt wurden. Diese Hohlkörper bestehen aus runden Kunststoff-Hohlkörpern, die mit Luft gefüllt sind und die eine entsprechende Gewichtseinsparung beim Ausgießen mit Ortbeton erbringen sollen.
Auch dieses Deckenelement wird wie die vorher beschriebenen Deckenelemente mit dem hochfestvorgespannten Ortbetonstreifen verbunden.
In Abweichung zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 13 und 14 kann eine Bubbledecke auch ohne Elementplatten nach den Figuren 9 und 10 hergestellt werden. Eine solche Herstellung erfolgt durch eine bauseitige Unterschalung, auf welche in an sich bekannter Weise Gitterträger aufgelegt werden, in deren Zwischenräume die aus Kunststoff bestehenden Hohlkörper eingelegt werden.
In den Figuren 15 und 16 ist als weiteres Ausführungsbeispiel eine Flachdecke mit Spannbeton-Hohlplatten dargestellt.
Eine Spannbeton-Hohlplatte besteht aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Flachdecken mit einer Stärke von jeweils etwa 6 bis 8 cm und Verbindungsstegen, die dazwischenliegende Hohlräume ausbilden. Der Schnitt gemäß der Linie A-A in Figur 15 ist ein Schnitt durch einen Hohlraum, so dass also außerhalb dieses Hohlraumes die Verbindungsstege 35 (siehe hierzu auch Figur 18) zwischen der oberen Plattenschale und der unteren Plattenschale vorliegen.
Auch eine derartige Spannbeton-Hohlplatte wird in der vorher beschriebenen Weise mit dem hochfestvorgespannten Ortbetonstreifen verbunden.
Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 17 - 20 ist eine Erweiterung des oben genannten Spannkonzeptes beschrieben.
Im Gegensatz zum erst beschriebenen Ausführungsbeispiel zeigt die Figur 17, dass zusätzlich zur Vorspannung in Hauptrichtung (in Figur 17 in horizontaler Richtung- Pfeilrichtung 33) auch eine senkrecht hierzu verlaufende Vorspannung in Nebenrichtung (in Figur 17 in vertikaler Richtung - Pfeilrichtung 34) vorgenommen werden kann.
Für die Anbringung der Vorspannung in Nebenrichtung (Pfeilrichtung 34) werden die gleichen Mittel und Maßnahmen verwendet, wie sie oben stehend für die Vorspannung in Hauptrichtung (Pfeilrichtung 33) beschrieben wurden. Daher gelten für die gleichen Teile auch die gleichen Bezugszeichen.
Die Hohldeckenplatten 2, 3 mit der im Fertigteilwerk bereits eingelegten schlaffen Bewehrung haben einen Anwendungsbereich von bis zu ca.. 8m Spannweite. Sind in dieser Richtung größere Spannweiten als ca. 8m zu überwinden, so werden die schlaff bewehrten Hohldeckenplatten 2, 3 um eine Vorspannbewehrung ergänzt. Dabei nutzt man die Fuge 32 zwischen den einzelnen Plattenstreifen, innerhalb der örtlich ein Spannkabel, bestehend aus einem Hüllrohr 9 mit dort eingelegten Stahlseilen 9, einzulegen ist. Dies ist in Figur 18 dargestellt, wobei aus Figur 19 zu entnehmen ist, wie das im Fugenbereich eingelegte Stahlseil im Schnitt beschaffen ist. Es besteht aus einem Hüllrohr 8, das eine Anzahl von Spannkabeln 9 umschließt.
Aus Figur 17 ist wiederum zu entnehmen, dass die in den Pfeilrichtungen 34 verlaufenden und in den Fugenbereichen 32 eingelegten Spannkabel 8, 9 den Gurtstreifen 4, 5 aus Ortbeton kreuzen und i.d.R. über mehrere Felder der Hohldeckenplatten 2, 3 führen.
Im Gegensatz zu der in den Gurtstreifen 4, 5 aus Ortbeton angeordneten, konzentrierten Vorspannung bezeichnet man die in regelmässigem Abstand in den Fugen 32 und in Pfeilrichtung 34 verlaufenden Spannkabel 8, 9 als verteilte Vorspannung.
Die Tabelle in Figur 20 gibt einen Überblick über die mögliche Bewehrungsart bei unterschiedlichen Spannweiten. Durch unterschiedliche Spannweitenverhältnisse sind jegliche Kombinationen von schlaff bewehrt und vorgespannt bewehrt möglich. Von der Ausführung her möglich ist eine kurze Spannweite für den Gurtstreifen 4, 5 und eine große Spannweite für die Hohldeckenplatte und umgekehrt. Entsprechend würde die kurze Spannweite schlaff bewehrt und die große Spannweite vorgespannt ausgeführt.
Zeichnungslegende
1
Flachdecke
2
Hohldeckenplatte
3
Hohldeckenplatte
4
Gurtstreifen (aus Ortbeton)
5
Gurtstreifen
6
Stütze
7
Schaltisch
8
Hüllrohr
9
Spannkabel
10
Untere Schale
11
Bewehrungsstab
12
Ende
13
Obere Schale
14
Bewehrungsstab
15
Ende
16
Isolierung
17
Gitterträger
18
Bewehrungskorb (außen)
19
U-Stab
20
Schenkel
21
Schenkel
22
Basisschenkel
23
Bewehrungskorb (innen)
24
Schenkel
25
Schenkel
26
Basisschenkel
27
Längseisen
28
Verbindungsstab
29
Längseisen
30
Pfeilrichtung
31
Kabelhalter
32
Fugenbereich
33
Vorspannungsrichtung (Hauptbereich
34
Vorspannungsrichtung (Nebenbereich)
35
Verbindungssteg

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung einer vorgespannten Flachdecke (1) mit Deckenplatten, bei dem auf den freien oberen Enden von vertikalen Stützen (6) ein Schaltisch (7) angebracht wird, auf dem Bewehrungseisen (11, 14, 18, 23, 27, 28, 29) eingebracht werden und in der Nähe der Stützenauflager Spannkabel (9) eingebracht, die nach dem Ausgießen des Schalbodens und Erhärten der Betonmasse vorgespannt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Hohldeckenplatten (2, 3) im X-Y-Raster verlegt werden, und dass jeweils die einen Seiten der Hohldeckenplatten in einem vorgespannten, aus Ortbeton gefertigten Gurtstreifen (4, 5) eingebunden sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den (in Pfeilrichtung 33) schlaff bewehrten Hohldeckenplatten (2, 3) eine zusätzliche, in senkrechter Richtung (Pfeilrichtung 34) verlaufende Vorspannbewehrung zugeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorspannbewehrung jeweils ein Spannkabel (9) in die Fuge (32) zwischen den aneinander anstoßenden Hohldeckenplatten (2, 3) eingelegt ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohldeckenplatten (2, 3) in Y-Richtung mit ihren Längsseiten aneinander stoßend verlegt werden und dass die in X-Richtung gerichteten Schmalseiten jeweils in den Gurtstreifen (4, 5) eingebunden werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Ortbetonstreifens (4, 5) ein höherwertiger Beton, z.B. der Güteklasse B80, verwendet wird, und dass für die Schalen (10, 13) der Hohldeckenplatten (2, 3) ein niederwertiger Beton, z.B. der Güteklasse B25, verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenraum zwischen den aneinander anstoßenden Hohldeckenplatten (2, 3) Bewehrungskörbe (18, 32) eingebracht werden, die und mit Spannkabeln 9 verbunden werden.
  7. Vorgespannte Flachdecke dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Hohldeckenplatten (2, 3) besteht, die im X-Y- Raster verlegt und im Bereich einer Seite in einem aus Ortbeton gefertigten Gurtstreifen (4, 5) eingebunden sind.
  8. Vorgespannte Flachdecke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtstreifen (4, 5) in Richtung ihrer Längserstreckung vorgespannt sind.
  9. Vorgespannte Flachdecke nach einem der Ansprüche7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass senkrecht zu den vorgespannten Gurtstreifen (4, 5) eine zusätzliche Vorspannung eingebracht ist.
  10. Vorgespannte Flachdecke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Vorspannung durch Spannkabel (9) erfolgt, die zwischen den Fugen (32) von aneinander stoßender Hohldeckenplatten (2, 3) eingelegt sind.
  11. Vorgespannte Flachdecke nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkabel (9) die Gurtstreifen (4, 5) aus Ortbeton kreuzen und über mehrere Felder der Hohldeckenplatten (2, 3) führen.
  12. Vorgespannte Flachdecke nach einem der Ansprüche 7 bis 1.1, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist.
  13. Vorgespannte Flachdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zwischenraum der Hohldeckenplatte (2, 3) Installationen und/oder Isoliermaterial eingebracht ist.
  14. Vorgespannte Flachdecke nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenraum zwischen den aneinander anstoßenden Hohldeckenplatten (2, 3) Bewehrungskörbe 18, 32 angeordnet sind, die mit einer Spanneinrichtung verbunden sind.
  15. Vorgespannte Flachdecke nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung aus in Hüllrohren (8) angeordneten Spannkabeln (9) besteht, die in Richtung ihrer Längserstreckung wellenförmig verlegt sind und punktweise mit Stäben von parallel zu einander angeordneten Bewehrungskörben (18, 23) verbunden sind.
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