WO2006018253A1

WO2006018253A1 - Stahlbeton-hohlkörperplatte oder-decke

Info

Publication number: WO2006018253A1
Application number: PCT/EP2005/008819
Authority: WO
Inventors: Wilhelm Häussler
Original assignee: Bam Ag
Priority date: 2004-08-13
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2006-02-23
Also published as: PL1786990T3; AU2005274371A1; CA2576027C; US7540121B2; EA200700209A1; EA009028B1; AU2005274371B2; US20070271864A1; CA2576027A1; EP1786990B1; ES2565411T3; EP1786990A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder - Decke mit zwischen Hohlkörpern angeordneten Betonstegen und mit einer Bewehrungsschicht über den Hohlkörpern sowie mit einer Bewehrungsschicht unter den Hohlkörpern, wobei ein Hohlkörper als auftriebsfreier, nach unten offener und umfangsgeschlossener Behälter ausgebildet ist, in dessen Deckenwand gegebenenfalls Entlüftungslöcher vorgesehen sind, wobei der Behälter Abstandshalter aufweist. Um eine kostengünstige Hohlkörperplatte/-Decke mit günstigem Tragverhalten und mit nach örtlicher Erfordernis erhöhter Fähigkeit zur Abtragung der Querkräfte anzugeben, schlägt die Erfindung vor, dass der Beton mindestens eines Betonstegs zugfeste Fasern und/oder mindestens eine Stahlstrebe, vorzugsweise einen Doppelkopfanker, aufweist, und/oder der auftriebsfreie Hohlkörper einen kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Umfang aufweist, dessen oberer Abschluss ein kuppelartiges Gewölbe bildet.

Description

Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder - Decke mit zwischen den Hohlkörpern angeordneten Betonstegen und mit einer Bewehrungsschicht über den Hohlkörpern sowie mit einer Bewehrungsschicht unter den Hohlkörpern. Sie betrifft weiterhin einen auftriebsfreien Hohlkörper für die Herstellung solcher Stahlbeton- Hohlkörperplatten oder -Decken, der als auftriebsfreier, nach unten offener und umfangsgeschlossener Behälter ausgebildet ist, in dessen Deckenwand gegebenenfalls Entlüftungslöcher vorgesehen sind, wobei der Behälter Abstandshalter aufweist. Sie betrifft weiterhin eine

Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke, die die genannten Hohlkörper aufweist.

Eine Stahlbeton-Hohlkörperplatte ist aus der EP 1 252403 A1 bekannt. Zur Herstellung verwendet man Hohlkörper wie sie beispielsweise in der Schrift DE 200 04 140 U1 beschrieben sind.

Jede Bewehrungsschicht besteht aus zwei übereinanderliegenden Lagen aus parallel verlaufenden Bewehrungsstäben, wobei die Stäbe der einen Bewehrungslage gegenüber denen der anderen Lage um einen Winkel von vorzugsweise 90 Grad verdreht verlaufen. Diese Bewehrungen sollen in Verbindung mit dem druckfesten Beton eine biegefeste Platte/Decke erzeugen, die die örtlich auftretenden Biegemomente aufnehmen kann. Zusätzlich zu den Biegemomenten ist eine Platte/Decke auch inneren, vertikal abscherenden Kräften, d.h. Querkräften, ausgesetzt. Die Fähigkeit einer in den Betonstegen unbewehrten Hohlkörperplatte/-decke zur Abtragung von Querkräften ist wegen der geringen rechnerisch ansetzbaren Betonzugfestigkeit und der Querschnittschwächung durch die Hohlkörper stark begrenzt. Zur Erhöhung der Querkrafttragfähigkeit werden die Betonstege zwischen den Hohlkörpern deshalb bisher in der Regel zeit- und materialintensiv, z.B. mit Hilfe von Körben, bewehrt mit senkrecht eingebauten Schubzulagen zwischen der unteren und oberen Biegebewehrungsschicht oder mit geschlossenen Bügeln, die die Eisen der Biegebewehrung umgreifen und deshalb besonders stark den Bauablauf behindern und die Decke verteuern. Bewehrungskörbe sind in der DE 298 21 000 U1 beschrieben. In der europäischen Patentanmeldung EP 1 252403 A1 werden alternativ zu den oben genannten Schubbewehrungsarten vertikale Bewehrungen in den Betonstegknoten angegeben. Als Betonsteg knoten versteht man Grundrißpunkte, in denen sich die Achsen benachbarter Betonstege treffen.

Zur Gewichtsverminderung von Stahlbetonplatten und Stahlbetondecken sind Bauelemente bekannt, die im Bewehrungsgeflecht Hohlkörper aufweisen. So wird in der DE 298 21 000 U1 Bezug genommen auf auftriebsfreie hohlraumbildende Behälter, die zur genauen Positionierung auf der unteren Bewehrungslage in Bewehrungskörben einhängbar sind. Diese Bewehrungskörbe bestehen aus einem aus Rundstahl gebogenen oberen Ring und einem entsprechenden unteren Ring, die mittels stehender Streben koaxial im Abstand aneinander befestigt sind. Zur Verringerung des Materialverbrauchs, insbesondere zur weiteren Stahl- und Betoneinsparung, wurde die Technologie der hohlraumbildenden Behälter weiterentwickelt. In der DE 100 04 640 A1 ist ein auftriebsfreier Hohlkörper von konischer Gestalt mit ringförmigen Abstandshaltern offenbart, der auf die koaxialen Verstrebungen des Bewehrungskorbes wie in DE 29821 000 U1 dargestellt, verzichtet. Die ringförmigen

Abstandshalter weisen Öffnungen auf, die dazu dienen, Bewehrungsstäbe zur Fixierung aufzunehmen. Aufwendig ist jedoch die Fertigung der Hohlkörper mit den separat ausgeschnittenen ringförmigen Abstandhaltern, so daß keine Behälterherstellung in Massenfabrikation möglich ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstige Hohlkörperplatte/-decke= mit günstigem Tragverhalten und mit nach örtlicher Erfordernis erhöhter Fähigkeit zur Abtragung der Querkräfte anzugeben.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Platte dadurch gelöst, dass der Beton mindestens eines Stegs zugfeste Fasern und/oder mindestens eine Stahlstrebe, vorzugsweise einen Doppelkopfanker, aufweist. Die Erfindung stellt damit zusätzlich zum schon bekannten Instrument der Vertikalbewehrung in den Betonstegknoten weitere Instrumente zur Verfügung, die mit dieser Vertikalbewehrung oder untereinander kombiniert werden können, um die Querkraft-Tragfähigkeit der örtlich vorhandenen Beanspruchung anzupassen.

Die Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß sie eine Vertikalbewehrung in oder nahe einem Betonstegknoten aufweist, welche durch Haken- Monokopfanker (12) gebildet ist.

Die erwähnten Instrumente zur Anpassung der Querkraft-Tragfähigkeit an die örtlich vorhandene Beanspruchung sind:

1. Zugabe von zugfesten Fasern, z.B. Stahlfasern in den Frischbeton.

Dabei werden zur Ersparnis unnötiger Kosten die Zonen unter und über den Hohlkörpern und Betonstegen, die sowieso mit Bewehrungsstäben bewehrt sind, vorzugsweise nicht mit Fasern versehen. Dies ist technisch möglich, da die Zone unter den Hohlkörpern und Betonstegen, die Zone der Betonstege und die Zone über den Hohlkörpern und Betonstegen in drei Phasen nacheinander, aber noch „frisch in frisch", betoniert werden können.

2. Einbau eines druckfesten Bauelements, vorzugsweise

Doppelkopfankers, annähernd in der Achse der sich einstellenden Druckdiagonale in manchen Betonstegen. - A -

Unter Querkraftbeanspruchung der Platte/Decke bildet sich ein Fachwerk-Tragsystem aus, das unter anderem geneigte Druckstreben aufweist. Eine solche geneigte Druckstrebe beginnt am Schnittpunkt der horizontalen Bewehrungsschicht über den Hohlkörpern mit der Lotrechten im Betonstegknoten, und endet am

Schnittpunkt der horizontalen Bewehrungsschicht unter den Hohlkörpern mit der Lotrechten in einem benachbarten Betonstegknoten. Diese Druckstrebe verläuft also diagonal im Betonsteg von oben nach unten. Liegen Vertikalbewehrungen zwischen den Betonstegknoten, bilden sich die geneigten

Druckstreben zwischen den Vertikalbewehrungen aus.

Die Druckstrebe kann sich wegen der Druckfestigkeit des Betons ausbilden.

Durch den erfindungsgemäßen Einbau eines zusätzlichen druckfesten Bauelements, vorzugsweise Doppelkopfankers, annähernd in der Achse der Druckdiagonale, wird die Tragfähigkeit dieser Druckdiagonale, über die Tragfähigkeit einer reinen Betonstrebe hinaus, erheblich gesteigert.

Dabei wirkt sich statisch günstig aus, dass das gedrückte zusätzliche Bauelement wegen des ihn vollständig umhüllenden

Betons nicht seitlich ausknicken kann, also dünn sein darf.

3. Einbau eines zugfesten Bauelements, vorzugsweise

Doppelkopfankers, annähernd in der Achse der sich einstellenden Zugdiagonale in manchen Betonstegen.

Unter Querkraftbeanspruchung der Platte/Decke bildet sich auch ein Fachwerk-Tragsystem aus, das unter anderem geneigte Zugstreben aufweist. Eine solche geneigte Zugstrebe beginnt vorzugsweise am Schnittpunkt der horizontalen Bewehrungsschicht unter den Hohlkörpern mit der Lotrechten im Betonstegknoten und endet vorzugsweise am Schnittpunkt der horizontalen Bewehrungsschicht über den Hohlkörpern mit der Lotrechten in einem benachbarten

Betonstegknoten. Diese Zugstrebe verläuft also diagonal im Betonsteg von unten nach oben, jedoch entgegen der unter Ziffer 2 genannten Druckstrebe geneigt, diese in Strebenmitte kreuzend.

Die Zugstrebe kann sich wegen der rechnerisch kaum ansetzbaren, geringen Zugfestigkeit des Betons nur ausbilden, wenn annähernd in der Achse der Zugstrebe ein zugfestes, an den Enden ausreichend verankertes Bauelement eingebaut wird, vorzugsweise ein Doppelkopfanker oder ein Haken-Monokopfanker.

4. Einbau vertikaler Bewehrungen, wie Doppelkopfanker, Haken- Monokopfanker, Z-Bügel oder U-Bügel, die abweichend von bekannten Schubbewehrungen nicht in den Betonsteg knoten angeordnet sind, sondern vielmehr in den Betonstegen zwischen zwei Betonstegknoten, sowie Einbau vertikaler Bewehrungen wie Haken-Monokopfanker, Z-Bügel oder U-Bügel in den Betonsteg knoten.

Entsprechend werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung in den Unteransprüchen beschrieben.

Die genannten Verstärkungsinstrumente lassen sich miteinander und mit den in der europäischen Patentanmeldung EP 1 252403 A1 genannten vertikalen Bewehrungen in den Betonstegknoten kombinieren, so dass vorteilhaft eine Steigerung der Querkrafttragfähigkeit der Platte/Decke im örtlich benötigten Umfang erreicht werden kann. Über die europäische Patentanmeldung EP 1 252403 A1 hinaus ergeben sich mit der Erfindung 11 Kombinationsmöglichkeiten zur Steigerung der Querkrafttragfähigkeit:

Kombination Streben-Ausbildung Fasern

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung werden als Vertikalbewehrung und/oder als Stahlzugstreben anstelle von Doppelkopfankern Haken- Monokopfanker in Betonstegknoten und/oder in einen Betonsteg eingebaut. Das sind Stäbe aus Bewehrungsrundstahl mit gerippter Oberfläche, die zur Zugkrafteinleitung in den Anker unten einen, vorzugsweise als Flachkegel geformten, Kopf aufweisen, wie ihn Doppelkopfanker zweifach besitzen, und oben zur Zugkrafteinleitung in den Anker einen Haken haben, der eingebaut einen Stab der Bewehrungsschicht über den Hohlkörpern umgreift. Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung werden, nach Verlegen der oberen horizontalen Bewehrungsschicht, als Vertikalbewehrung in Betonstegknoten und/oder in den Betonstegen zwischen zwei Betonstegknoten, anstelle von Doppelkopfankern Z- oder U-förmige Bügel eingebaut, deren für die Verankerung der Zugkraft im Bügel ausreichend lange horizontale Endschenkel zumindest jeweils die innere Lage der oberen und unteren horizontalen Bewehrungsschicht umgreifen. Diese Ausgestaltung hat den besonderen Vorteil, die nach den Stahlbetonnormen DIN 1045-1 und EC 2 hohe rechnerische Querkrafttragfähigkeit bügelbewehrter Stahlbetonbauteile ansetzen zu dürfen und verwendet hierzu vorteilhaft aus Betonstahl einfach und kostengünstig herzustellende Bewehrungseisen. U- und insbesondere Z- Bügel haben den Vorteil, nach Verlegung der oberen horizontalen Bewehrungsschicht leicht montierbar zu sein.

Die Ausgestaltung, die Vertikalbewehrung in den Betonstegen anzuordnen, anstelle oder zusätzlich zur Vertikalbewehrung in den Betonsteg knoten, erlaubt vorteilhaft, den horizontalen Abstand der vertikalen Bewehrungsstäbe, wo nötig, zu verringern, und damit eine erhöhte Querkrafttragfähigkeit zu erzielen.

Unter einem vertikalen Bewehrungsstab ist erfindungsgemäß ein einzelner vertikaler Bewehrungsstab oder eine Gruppe nebeneinander stehender vertikaler Bewehrungsstäbe zu verstehen, die oben und unten ausreichend im Beton verankert sind, beispielsweise auch hutförmig gebogene Eisen.

Von besonderem Vorteil ist, dass mit der Erfindung Schubbewehrungen in Form sogenannter Schubzulagen zwischen oberer und unterer horizontaler Bewehrungsschicht vermieden werden können. Diese sind weniger tragfähig als Bügel oder Doppelkopfanker. Übliche Schubzulagen mit zusammengebundenen oder -geschweißten Bewehrungsstäben sind zudem aufwändig herzustellen und stören den Einbau von Distanzierungsstücken zwischen den Hohlkörpern.

Von besonderem Vorteil hingegen ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung der Einsatz von handelsüblichen, kurzfristig beschaffbaren, vollautomatisch hergestellten und deshalb preisgünstigen Doppelkopfankern. Diese sind zudem in ihrer Geometrie optimiert für die Aufnahme von Zug- und Druckkräften und zur Eintragung dieser Kräfte aus dem Beton in den Anker.

Die Ausgestaltung der Erfindung, die Haken-Monokopfanker verwendet, bietet den besonderen Vorteil, noch wirtschaftlicher zu sein als Ausgestaltungen mit Doppelkopfankern. Denn ein Haken-Monokopfanker ist kostengünstiger in der Herstellung und gewährt einen schnelleren Einbau, da er nur über einen Stab der Bewehrungsschicht über den Hohlkörpern gehängt werden und, gegen Verrutschen beim Betonieren, mittels Bewehrungsbindedraht mit diesem verbunden werden muss.

Von besonderem Vorteil ist bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung der Einsatz von Fasern, zum Beispiel Stahlfasern, die dem Frischbeton vor dem Betonieren zugegeben werden.

Durch die Stahlfasern wird eine Zugfestigkeit des Baustoffs auch nach dem Auftreten von Betonrissen erreicht und hierdurch auch die Duktilität des Bauteils unter Scherbeanspruchung verbessert. Im Ergebnis wird die ansetzbare Querkrafttragfähigkeit erhöht.

Auch in Kombination mit Querkrafttragfähigkeit-steigemden Stahlstreben, vorzugsweise Doppelkopfankern, ist der Einsatz von Faserbeton vorteilhaft, da er die Spaltzugfestigkeit des Baustoffs und damit die Tragfähigkeit der Druckdiagonalen im sich bei Scherbeanspruchung einstellenden inneren Fachwerk erhöht.

Stahlfasern sind vorteilhaft handelsüblich und kurzfristig beschaffbar. Sie werden vorteilhaft vollautomatisch kostengünstig hergestellt und auch die Einbringung in den Beton ist kostengünstig. Werden die Fasern, gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, nur dem Beton für die Betonstege zugegeben, reduziert sich die Menge der benötigten Fasern kostengünstig.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch dadurch gelöst, dass der auftriebsfreie Hohlkörper einen kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Umfang aufweist, dessen oberer Abschluss ein kuppelartiges Gewölbe bildet. Diese geometrische Form besitzt gegenüber den in der Praxis eingesetzten konischen Behältern eine größere Stabilität zur Aufnahme der Vertikallasten, z. B. von Mannlasten, Gewicht der oberen Bewehrung und des Frischbetons bei Montagearbeiten, Bewehren und Betonieren. Beim Einbringen von Beton läßt sich dieser infolge der strömungsgünstigen Form schnell verteilen. Durch die kuppelartige Form des Hohlkörpers stellt sich zudem im Bereich über dem Hohlkörper im erhärteten Beton eine statisch günstige Gewölbetragwirkung ein, wenn dieser Bereich durch Vertikallasten belastet. wird.

Als alternative Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, daß an den Hohlkörpern als obere Abstandshalter mindestens drei radial angeordnete Rippen, vorzugsweise um gleiche Winkel versetzt, vorgesehen sind, die auf das kuppelartige Gewölbe angeformt sind. Da die auftriebsfreien Hohlkörper vorzugsweise aus recycelbarem Kunststoff bestehen, können in einem Arbeitsgang die radial angeordneten Rippen zusammen mit dem Hohlkörper gefertigt werden. Somit reduzieren sich die Herstellungskosten sowie die Montagezeiten auf der Baustelle. Außerdem entfallen die sonst üblichen Befestigungsmittel wie Draht etc. für die Abstandshalter. Die Abstandshalter lassen es darüber hinaus zu, eine besonders vorteilhafte rollbare Bewehrung einzusetzen. Dadurch kann die Montagezeit und damit die Kosten weiter verkürzt werden.

Als weitere alternative Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der auftriebsfreie Hohlkörper vorzugsweise im Bereich zwischen dem kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Umfang zum kuppelartigen Gewölbe hin einen ringförmigen Absatz aufweist. Dieser ermöglicht das Aufeinandersetzen mehrerer Hohlkörper bei der Forderung nach einer größeren Deckenhöhe. Der obere Hohlkörper ist dann in seinem unteren Öffnungsdurchmesser an den Durchmesser des ringförmigen Absatzes des unteren Hohlkörpers angepaßt. Je nach statischen Erfordernissen können so Decken unterschiedlicher Höhe ohne größeren Montageaufwand erstellt werden.

In Ausgestaltung der Erfindungen ist es von besonderem Vorteil, daß das kuppelartige Gewölbe des Hohlkörpers im Querschnitt annähernd die Form einer halben Ellipse aufweist. Mit dieser gewählten Konstruktion erhöht sich das Luftvolumen des Hohlkörpers beträchtlich, so daß dieser Umstand nicht nur zu einer wesentlichen Betoneinsparung sondern auch zu einer weiteren Gewichtsverminderung der gesamten Stahlbetondecke führt, wodurch sich größere Spannweiten der Decken realisieren lassen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindungen ist mit Vorteil vorgesehen, daß ein Fußring den unteren Abschluß des Hohlkörpers bildet. Dadurch vergrößert sich die Standsicherheit des Hohlkörpers bei der Montage und erhöht ebenfalls seine Stabilität.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß Distanzierungsbügel als seitliche Abstandshalter zu weiteren Hohlkörpern gleichmäßig über den Umfang des Hohlkörpers verteilt, angeordnet sind. Sie dienen der einfachen und sicheren Positionierung und Fixierung der aufgestellten Hohlkörper auf der unteren Bewehrungslage.

Erfindungsgemäß ist weiterhin von Vorteil, daß die Distanzierungsbügel U- förmig ausgebildet sind und vorzugsweise eine Rastsicherung aufweisen. Mit einer Rastsicherung wird erreicht, daß das aufwendige Verdrahten der Hohlkörper untereinander wegfällt und dadurch die Montagezeiten zusätzlich verkürzt werden können.

Zur Erhöhung der Stabilität des Hohlkörpers ist weiterhin vorgesehen, daß die im kuppelartigen Gewölbe eingeformten Abstandshalter sich radial zum Umfang hin als Sicke fortsetzen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 20 und 22 beschrieben.

In Ausgestaltung der Erfindungen ist es von besonderem Vorteil, wenn mehrere Hohlkörper durch geeignete Formgebung bei Transport und Lagerung ineinandergreifend, volumensparend übereinander stapelbar sind. Hierzu müssen die obere und die untere Kontur der Hohlkörper aufeinander abgestimmt sein.

Damit sich die übereinander gestapelten Hohlkörper leichter voneinander lösen lassen, sind waagerechte Flächen vorteilhaft. Z. b. sind Unterkanten von Stapelstegen vorgesehen, bei denen gestapelte Hohlkörper übereinander sitzen. Zu diesem Zweck ist mit Vorteil vorgesehen, daß unter dem ringförmigen Absatz Stapelstege angeordnet sind. Außerdem verbessern die Stapelstege die Fähigkeit des Hohlkörpers Vertikallasten aufzunehmen.

Die Aufgabe der Erfindung wird schließlich besonders vorteilhaft durch eine Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke gelöst, die sowohl den erfinderischen Hohlkörper als auch die erfinderische Querkrafttragfähigkeitssteigerung durch Faserbeton, und/oder Stahlstreben, vorzugsweise Doppelkopfanker, und/oder Vertikalbewehrungen in wenigstens einem Betonsteg v erwendet, da auf diese Weise sämtliche kostensenkenden Ausgestaltungen umgesetzt werden. Eine solche Stahlbeton-Hohlkörperplatte wird vorteilhafterweise durch die oben beschriebenen Merkmale weitergebildet.

Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere Vorteile und Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind. Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1a: einen Vertikalschnitt einer Hohlkörperdecke,

Fig. 1b: eine Draufsicht auf einen Teil einer Hohlkörperdecke, Fig. 2a: eine Ausführung nur mit vertikalen Doppelkopfankern als Vertikalbewehrung mit dem sich unter Querkraftbelastung einstellenden inneren Fachwerktragwerk,

Fig. 2b: eine Ausführung mit Doppelkopfankern nur in den geneigten Zugstreben des sich unter Querkraftbelastung einstellenden inneren Fachwerktragwerks,

Fig. 2c: eine Ausführung mit vertikalen Doppelkopfankern als

Vertikalbewehrung und Doppelkopfankern in den geneigten Zugstreben des sich unter Querkraftbelastung einstellenden inneren Fachwerktragwerks, Fig. 2d: eine Ausführung mit vertikalen Doppelkopfankern in den Betonstegknoten und Doppelkopfankern in den geneigten Druckstreben des sich unter Querkraftbelastung einstellenden inneren Fachwerktragwerks und Fig. 2e: Ausführung mit vertikalen Doppelkopfankern in den

Betonstegknoten und Doppelkopfankern in den geneigten

Druckstreben und entgegen geneigten Zugstreben des sich unter Querkraftbelastung einstellenden inneren Fachwerktragwerks;

Fig. 3a: Ausführung mit Haken-Monokopfanker als

Vertikalbewehrung, Fig. 3b: Ausführung mit Haken-Monokopfanker als geneigte

Stahlzugstrebe in einem Betonsteg Fig. 4: Eine Ausführung mit Z-Bügel und U-Bügel als

Vertikalbewehrung; Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Hohlkörpers mit einer kuppelartig gewölbten Deckfläche,

Fig. 6 einen Querschnitt des Hohlkörpers mit angeformten Abstandshaltern,

Fig. 7 eine Aufsicht des Hohlkörpers mit sternförmig angeordneten

Abstandshaltern, Fig. 8: eine Darstellung des U-förmigen Distanzierbügels mit der

Rastsicherung, Fig. 9: einen Schnitt durch einen Fußring des Hohlkörpers in Eingriff mit der Rastsicherung und Fig. 10: einen Längsschnitt durch zwei aufeinandergestapelte

Hohlkörper ausschnittweise in der Region der ringförmigen

Absätze. In Figur 1a ist ein Teil einer Hohlkörperdecke 1 im Vertikalschnitt und in 1b als Draufsicht dargestellt, mit den einen Luftraum in ihnen umschließenden Hohlkörpern 2, der Bewehrungsschicht 3 über den Hohlkörpern und der Bewehrungsschicht 4 unter den Hohlkörpern. Beide Bewehrungsschichten bestehen jeweils aus zwei direkt übereinander liegenden Lagen von Bewehrungsstäben übereinander. Im gezeichneten Beispiel sind die Hohlkörper 2 so angeordnet, dass die Achsen der Betonstege 5 zwischen den Hohlkörpern 2 im Grundriss eine Sechseckwabenstruktur bilden. In der gleichen Decke kann es Betonstege 5 ohne Stahlstreben 7 geben, Betonstege 5 mit einer Stahlstrebe 7 und Betonstege 5 mit zwei Stahlstreben 7 in Form eines Diagonalenkreuzes 8. Möglich ist auch, dass die vertikalen Bewehrungsstäbe 6, zwischen denen die Stahlstreben 7 bzw. Diagonalenkreuze 8 liegen, nicht in den Betonstegknoten sondern in den Betonstegen zwischen zwei Betonstegknoten angeordnet sind. Möglich ist weiterhin, daß die vertikalen Bewehrungsstäbe 6 entfallen.

Die Figuren 2a bis 2e zeigen verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung und das unter Querkraftbelastung 9 sich dabei jeweils einstellende Fachwerktragsystem, bestehend aus Stahlstreben 6, 7, 8 und Betondruckstreben 10, 11. Entgegen der vereinfachten zeichnerischen Darstellung der Figuren 2a bis 2e liegen die Fachwerke der einzelnen

Betonstege tatsächlich nicht alle in derselben vertikalen Ebene, sondern in den Vertikalebenen durch die vertikalen Bewehrungsstäbe 6 bzw. durch die Betonstegachsen, die in Fig. 1 in der Draufsicht dargestellt sind. Damit ist das tatsächliche, von den Stahlstreben und Betondruckdiagonalen gebildete Fachwerksystem räumlich, nicht eben.

Figur 2a zeigt das Bewehrungssystem ähnlich jenem aus der EP 1 252 403 A1 bekannten System, jedoch mit Vertikalbewehrungen, beispielsweise aus Haken-Monokopfankem, Z-Bügeln oder U-Bügeln anstelle von Doppelkopfankern oder aus Doppelkopfankern in den Betonstegen zwischen den Betonstegknoten, jeweils mit oder ohne

Faserbewehrung im Beton. Die Druckdiagonale 10 besteht aus Beton oder Faserbeton. Figur 2b zeigt die Ausführung mit Doppelkopfankern 7 nur in den geneigten Zugstreben des sich einstellenden inneren Fachwerktragwerks. Vorteilhaft bildet sich hier ein Fachwerk mit druckbeanspruchten, annähernd lotrechten Stäben aus Beton 11 und zwei Diagonalen - eine zugbeansprucht aus Stahl 7 und eine druckbeansprucht aus Beton 10 - in diesem Betonsteg aus.

Das System in Figur 2c basiert auf dem System von Figur 2b, ist aber verstärkt durch den Einbau zusätzlicher vertikaler Bewehrungsstäbe 6, wie beispielsweise Doppelkopfanker, Haken-Monokopfanker 12 , Z-Bügel 14 oder U-Bügel 15, wodurch sich eine höhere Tragfähigkeit ergibt.

In Figur 2d sind die Betondruckdiagonalen 10 des Systems von Figur 2a verstärkt durch hier druckbeanspruchte Doppelkopfanker 7 in der Achse dieser Druckdiagonale.

In Figur 2e schließlich werden in allen Stäben des sich einstellenden inneren Fachwerks vertikale Stahlstreben 6 und geneigte Stahlstreben 8 wie beispielsweise Doppelkopfanker angeordnet. Damit wird die höchste Querkraft-Tragfähigkeit der Decke erreicht, insbesondere wenn der Beton zusätzlich mit Fasern bewehrt ist. Die Ausführung nach Figur 2e hat, wenn für die geneigten Stahlstreben 8 nur Doppelkopfanker verwendet werden, daneben den Vorteil, dass nicht - wie beim Einbau nur eines

Doppelkopfankers je Betonsteg möglich - eine Verwechslungsgefahr beim Einbau hinsichtlich der Richtung des Doppelkopfankers besteht.

Figur 3a zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung mit Haken- Monokopfanker als Vertikalbewehrung 12 in einem Betonstegknoten oder einem Betonsteg und Figur 3b eine Ausgestaltung der Erfindung mit Haken-Monokopfanker als geneigte Stahlzugstrebe 13 in einem Betonsteg, jeweils anstelle eines Doppelkopfankers. Der Haken- Monokopfanker wird beim Einbau über einen Stab der Bewehrungsschicht über den Hohlkörpern gehängt und mittels Bewehrungsbindedraht an diesem Stab fixiert.

Figur 4 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung mit Z-Bügeln 14 oder U- Bügeln 15 als vertikale Bewehrungsstäbe 6 in einem Betonstegknoten oder einem Betonsteg 5 anstelle eines Doppelkopfankers.

Figur 5 zeigt die perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Hohlkörpers 2. Sein Umfang 17 ist geschlossen. Im Grundriß weist der dargestellte Hohlkörper 2 eine Kreisform auf, wobei der Hohlkörper unten offen ausgebildet ist. Die untere Öffnung wird von einem Fußring 22 berandet, der an den Umfang 17 angeformt ist.

Der als Kegelstumpf ausgebildete Umfang 17 setzt sich nach oben fort in einen horizontalen ringförmigen Absatz 20, der dann in die zunächst annähernd vertikale Wand eines geschlossenen annähernd ellipsenförmigen kuppelartigen Gewölbes 18 übergeht. Symmetrisch zu einer gedachten vertikalen Hohlkörperachse 28 radial nach außen weisend sind obere Abstandshalter 19 an die Kuppel angeformt. Die oberen Scheitellinien 29 sind gerade und liegen in einer zum Fußring 22 gedachten parallelen Ebene. Die Erfindung erstreckt sich auch auf Körper mit einem pyramidenstumpfförmigen Umfang, beispielsweise mit sechseckiger Grundfläche.

Die rippenförmigen oberen Abstandshalter 19 überstreichen vom Zentrum radial nach außen in etwa drei Viertel des Durchmessers des Fußringes 22. Sie gehen dann jeweils über in eine Sicke 25, die in das annähernd ellipsenförmig ausgebildete kuppelartige Gewölbe 18 eingeformt ist. Diese Sicke 25 endet ihrerseits am ringförmigen Absatz 20. Auf diese Weise verstärken die oberen Abstandshalter in Verbindung mit der Sicke 25 das kuppelartige Gewölbe 18. Sie sind so lang, dass sämtliche Stäbe der unteren Lage der oberen Bewehrungsschicht 3 vom Hohlkörper 2 und dessen Nachbarn ausreichend unterstützt werden.

In dem oberen Gewölbe sind außerdem drei Entlüftungslöcher 16 symmetrisch zur vertikalen Hohlkörperachse 28 vorgesehen.

Figur 6 zeigt einen Querschnitt des Hohlkörpers 2 mit angeformten

Abstandshaltern 19 in eingebauter Situation. Auf der unteren eingebauten Bewehrungslage 4 sitzt der Fußring 22 auf. Die oberen radial angeordneten Abstandshalter 19, die an die annähernd elliptische Kuppelfläche 18 angeformt sind, stützen auf ihren horizontalen Scheiteln die untere Lage der oberen Bewehrungsschicht 3. Der Hohlkörper 2 ist allseitig mit Beton 30 umgeben. Die Betonoberkante des in den von unten in den Hohlkörper 2 eindringenden Betons 30 ist mit der Bezugsziffer 31 angegeben. Das Vergießen des Betons 30 wird durch das Gefälle des kuppelartigen Gewölbes 18 und der radial angeordneten Rippen 19 erleichtert, da der Hohlkörper 2 leichter umflossen werden kann. Bei der hier dargestellten Ausführungsform sind die radial angeordneten Rippen 19 voneinander getrennt und nicht zentrisch zusammenlaufend, wie in den Fig. 5 und Fig. 7 dargestellt.

Figur 7 zeigt eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Hohlkörper 2 mit sternförmig angeordneten Abstandshaltern 19. Im Winkel von 120 Grad zueinander um die gedachte vertikale Hohlkörperachse 28 sind 3 Entlüftungslöcher 16 auf der Fläche des kuppelartigen Gewölbes 18 des Hohlkörpers 2 angeordnet. Zwischen den Entlüftungslöchern 16 sind die radial angeordneten Rippen 19 sternförmig zusammenlaufend angeordnet. Die an dem kuppelartigen Gewölbe 18 angeformten

Abstandshalter 19 sind in einem Arbeitsgang mit dem Hohlkörper 2 z.B. durch Spritzgießen herstellbar. Die untere Öffnung des Hohlkörpers 2 wird von einem Fußring 22 berandet. Innerhalb dieses Fußrings 22 sind sechs Ausnehmungen 26 angeordnet, die jeweils um einen Winkel von 60 Grad versetzt sind. Eine weitere Ausgestaltung sieht Hohlkörper 2 in einem Rechteckraster angeordnet vor, deren vier Ausnehmungen um 90 Grad versetzt sind. In diese nach oben geöffneten Ausnehmungen 26 fassen bei der Verbindung der Hohlkörper 2 zu einer wabenförmigen Struktur in Figur 8 dargestellte U-förmige Distanzierungsbügel 23 mit ihren nach unten gerichteten Schenkeln 27. Dabei hintergreift die in Figur 8 und 9 dargestellte Rastsicherung 24 formschlüssig den geschlossenen Umfang 17.

Figur 10 zeigt wie ein erfindungsgemäßer Hohlkörper 2 mit Stapelstegen 32 auf einen weiteren erfindungsgemäßen Hohlkörper 2 gesetzt ist, wobei der Stapelsteg 32 auf dem ringförmigen Absatz 20 des kegelstumpfförmigen Umfangs 17 aufsitzt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Hohlkörperdecke

2 Hohlkörper

3 obere Bewehrungsschicht, bestehend aus zwei Einzellagen

4 untere Bewehrungsschicht, bestehend aus zwei Einzellagen

5 Betonsteg zwischen zwei Hohlkörpern

6 vertikaler Bewehrungsstab

7 Stahlstrebe

8 Diagonalenkreuz

9 Querkraftbelastung

10 Druckdiagonale aus Beton

11 annähernd lotrechte Druckstrebe aus Beton

12 Haken-Monokopfanker als Vertikalbewehrung

13 Haken-Monokopfanker als zugbeanspruchte Stahlstrebe

14 Z-Bügel als Vertikalbewehrung

15 U-Bügel als Vertikalbewehrung

16 Entlüftungsloch

17 kegel- oder pyramidenstumpfförmiger Umfang

18 kuppelartiges Gewölbe

19 radial angeordnete Rippen

20 ringförmiger Absatz

21 ellipsenförmige Kontur

22 Fußring

23 Distanzierungsbügel

24 Rastsicherung

25 S icke

26 Ausnehmung

27 Schenkel

28 vertikale Hohlkörperachse

29 Scheitellinie

30 Beton Betonoberkante im Hohlkörper Stapelsteg Deckenwand

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke mit zwischen Hohlkörpern (2) angeordneten Betonstegen (5) und mit einer Bewehrungsschicht (3) über den Hohlkörpern sowie mit einer Bewehrungsschicht (4) unter den Hohlkörpern (2), dadurch gekennzeichnet dass der Beton mindestens eines Betonstegs (5) zugfeste Fasern und/oder mindestens eine Stahlstrebe (6,7) vorzugsweise einen Doppelkopfanker, aufweist.

2. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlstrebe (7), insbesondere der Doppelkopfanker, vorzugsweise geneigt angeordnet ist.

3. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlstrebe (7), vorzugsweise der Doppelkopfanker, annähernd vom Schnittpunkt der Lotrechten in einem Betonstegknoten mit der oberen Bewehrungsschicht (3) bis annähernd zum Schnittpunkt der Lotrechten mit der unteren Bewehrungsschicht (4) am anderen Betonstegende verlaufend angeordnet ist.

4. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Betonsteg (5) zusätzlich eine zweite Stahlstrebe (7), vorzugsweise ein Doppelkopfanker, vorgesehen ist, die entgegen der ersten Stahlstrebe (7), vorzugsweise dem Doppelkopfanker, geneigt angeordnet ist, so dass beide zusammen eine Bewehrung in Form eines Diagonalenkreuzes (8) ergeben.

5. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vertikale Bewehrungsstäbe (6), vorzugsweise in den Betonstegknoten, vorgesehen sind.

6. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach einem der

Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Bewehrungsstäbe (6) zusätzlich oder ausschließlich in den Betonstegen (5) zwischen den Betonsteg knoten angeordnet sind.

7. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen

Bewehrungsstäbe (6) als wenigstens ein Haken-Monokopfanker (12) ausgebildet sind.

8. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Bewehrungsstäbe (6) als wenigstens ein Z-Bügel (14) und/oder

U-Bügel (15) ausgebildet sind.

9. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass geneigte zugbeanspruchte Stahlstreben in wenigstens einem Betonsteg als Haken-Monokopfanker (13) ausgeführt sind.

10. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern nur im Betonsteg (5) angeordnet sind.

11. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine

Vertikalbewehrung in oder nahe einem Betonsteg knoten aufweist, welche durch Haken-Monokopfanker (12) gebildet ist.

12. Stahlbθton-Hohlkörperplatte oder -Decke nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vertikalbewehrung in einem Betonstegknoten und/oder in einem Betonsteg zwischen zwei Betonstegknoten aufweist, welche durch Haken-Monokopfanker (12), und/oder Z-Bügel (14) und/oder U-Bügel (15) gebildet ist.

13. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) für die Herstellung von Stahlbeton- Hohlkörperplatten oder -Decken gemäß Anspruch 1 , der als nach unten offener und umfangsgeschlossener Behälter ausgebildet ist und in dessen Deckenwand (33) gegebenenfalls Entlüftungslöcher

(16) vorgesehen sind, wobei der Behälter Abstandshalter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der auftriebsfreie Hohlkörper (2) einen kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Umfang (17) aufweist, dessen oberer Abschluss ein kuppelartiges Gewölbe (18) bildet.

14. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als obere Abstandshalter mindestens drei radial angeordnete Rippen (19), vorzugsweise um gleiche Winkel versetzt, vorgesehen sind, die auf das kuppelartige Gewölbe (18) angeformt sind.

15. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 13 oder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (2) einen ringförmigen Absatz (20) vorzugsweise im Bereich zwischen dem kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Umfang (17) und dem kuppelartigen Gewölbe (18) aufweist.

16. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das kuppelartige Gewölbe (18) im Querschnitt eine annähernd halb ellipsenförmige Kontur (21) aufweist.

17. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fußring (22) den unteren Abschluß des Hohlkörpers (2) bildet.

18. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass Distanzierungsbügel (23) als seitliche Abstandshalter zu weiteren Hohlkörpern (2) gleichmäßig über den Umfang des Hohlkörpers (2) verteilt, angeordnet sind.

19. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzierungsbügel (23) U- förmig ausgebildet sind und vorzugsweise eine Rastsicherung (24) aufweisen.

20. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 19 dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (2) vorzugsweise aus recycelbarem Kunststoff besteht.

21. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die im kuppelartigen Gewölbe (18) eingeformten Abstandshalter (19) sich radial zum Umfang hin als Sicke (25) fortsetzen.

22. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Abstandshalter (19) zentrisch zusammenlaufend ausgebildet sind.

23. Anordnung von auftriebsfreien Hohlkörpern (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere

Hohlkörper(2) durch geeignete Formgebung bei Transport und Lagerung ineinandergreifend, volumensparend übereinander stapelbar sind.

24. Auftriebsfreier Hohlkörper (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem ringförmigen Absatz (20) Stapelstege (32) angeordnet sind.

25. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke mit zwischen Hohlkörpern (2) angeordneten Betonstegen (5) und mit einer Bewehrungsschicht (3) über den Hohlkörpern sowie mit einer Bewehrungsschicht (4) unter den Hohlkörpern (2), wobei ein Hohlkörper (2) als auftriebsfreier, nach unten offener und umfangsgeschlossener Behälter ausgebildet ist, in dessen Deckenwand (33) gegebenenfalls Entlüftungslöcher (16) vorgesehen sind, wobei der Behälter Abstandshalter aufweist, dadurch gekennzeichnet dass der Beton mindestens eines Betonstegs (5) zugfeste Fasern und/oder mindestens eine

Stahlstrebe (6, 7) vorzugsweise einen Doppelkopfanker, aufweist und/oder der auftriebsfreie Hohlkörper (2) einen kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Umfang (17) aufweist, dessen oberer Abschluß ein kuppelartiges Gewölbe (18) bildet und/oder der auftriebsfreie Hohlkörper (2) als obere Abstandshalter mindestens drei radial angeordnete Rippen (19), vorzugsweise um gleiche Winkel versetzt, aufweist, die auf das kuppelartige Gewölbe (18) angeformt sind und/oder der Hohlkörper (2) einen ringförmigen Absatz (20) vorzugsweise im Bereich zwischen dem kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Umfang (17) und dem kuppelartigen

Gewölbe (18) aufweist.

26. Stahlbeton-Hohlkörperplatte oder -Decke gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem oder mehreren Merkmalen der Ansprüche 1 bis 24 weitergebildet ist.