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Die
Erfindung betrifft ein Bauelement für eine Betondeckenkonstruktion,
aufweisend einen mehrlagigen Aufbau, enthaltend zumindest eine,
durch eine vorgespannte, insbesondere einachsig vorgespannte Elementplatte
zur Aufnahme von Zugspannungen gebildete untere Lage sowie zumindest
eine darüber angeordnete obere Betonschicht, insbesondere
eine armierte Betonschicht zur Aufnahme von Druckspannungen, wobei
die obere Betonschicht von der Elementplatte vertikal beabstandet
ist. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Betondeckenkonstruktion,
die aus derartigen Bauelementen gebildet ist.
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Aus
der
EP 1 528 172 A2 ist
eine vorgespannte Flachdecke mit Hohldeckenplatten bekannt. Dabei
wird eine Vielzahl von Hohldeckenplatten verlegt, wobei jeweils
die einen Seiten der Hohldeckenplatten in einen vorgespannten, aus
Ortbeton gefertigten Gurtstreifen eingebunden sind.
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Nachteilig
ist dabei, dass die Vorspannung in der Sekundärkonstruktion
liegt, nämlich in den erforderlichen Querträgern.
Weiterhin nachteilig ist, dass ein hoher Fertigungsaufwand zur Herstellung
einer derartigen Decke erforderlich ist, da einerseits vorgefertigte
Bauteile verarbeitet werden müssen, andererseits aber auch
Ortbeton und des weiteren sodann auf der Baustelle noch die entsprechende
Vorspannung erzeugt werden muss.
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Weiterhin
nachteilig ist, dass der Raum für Installationen in der
Hohldecke von den Querträgern begrenzt wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden und
ein Bauelement für eine Betondeckenkonstruktion sowie eine
Betondeckenkonstruktion derart weiterzubilden, dass eine einfachere
Fertigung auf der Baustelle ermöglicht wird und es gleichzeitig
ermöglicht wird, einen Installationsraum für weitere
Einbauten zwischen den Elementplatten und der oberen Betonschicht
zu schaffen, der mit größtmöglicher Flexibilität
genutzt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Bauelement gemäß Anspruch 1 sowie eine Betondeckenkonstruktion
gemäß Anspruch 12.
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Dadurch,
dass eine Mehrzahl von punktförmigen oder streifenförmigen
Tragelementen zur Ausbildung einer Verbindung zwischen der Elementplatte und
der oberen Betonschicht angeordnet ist, derart, dass ein Hohlraum
zwischen den Elementplatten und der oberen Betonschicht ausgebildet
ist, ist es möglich, eine Betondeckenkonstruktion auf einfache
Art und Weise herzustellen, wobei durch die Anordnung der Tragelemente
es vermieden wird, Gitterträger zu verwenden, d. h. die
Verbindung der Deckplatte mit der unteren Elementplatte wird durch
punktförmige oder streifenförmige Verdübelungen
hergestellt. Diese Tragelemente können kreisförmig
oder rechteckförmig ausgeführt sein. Der so entstehende
Hohlraum zwischen den Elementplatten und der oberen Betonschicht
kann für beliebige Installationszwecke genutzt werden und
insbesondere einen Hohlraumboden ersetzen, wie er nach dem Stand
der Technik im Bürobau erforderlich war, um die Installation
zu führen.
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Durch
die erfindungsgemäßen Bauelemente für
Betondeckenkonstruktionen respektive die damit gebildeten Betonkonstruktionen
wird es möglich, eine vorgespannte einfeldige Decke mit
großer Spannweite zu realisieren, insbesondere eine weitgespannte
Decke bis ca. 16 Meter bei ca. 40 cm Bauhöhe, ohne dass
Innenstützen erforderlich werden. Es wird somit auf vorteilhafte
Weise eine weitgespannte Decke ohne Balken oder Stützen
oder dergleichen ermöglicht, wodurch auf besonders vorteilhafte
Weise eine flexible Architektur ermöglicht wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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So
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Tragelemente untereinander
horizontal beabstandet sind, insbesondere können die Tragelemente äquidistant
angeordnet sein. Hierdurch ist es möglich, mit standardisierten
vorgefertigten Bauteilen zu arbeiten. Alternativ können
die Tragelemente auch entsprechend dem Querkraftverlauf oder entsprechend
der mechanischen Beanspruchung angeordnet sein. Hierdurch ist es
in vorteilhafter Weise möglich, die erfindungsgemäßen
Bauelemente respektive die erfindungsgemäße Betondeckenkonstruktion
den jeweiligen Erfordernissen hinsichtlich des Einsatzes und der
mechanischen Beanspruchung anzupassen.
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Vorzugsweise
sind die Tragelemente an den Elementplatten einstückig
angeformt. Insbesondere können die Tragelemente durch stahlarmierte,
betonummantelte Elemente gebildet sein und sind vorzugsweise brandgeschützt
ausgeführt. Insbesondere durch eine brandgeschützte
Ausführung der Tragelemente kann auf weitere Ummantelungen
verzichtet werden, um die entsprechende Brandschutzklasse zu erreichen.
Dadurch werden genügend freie Hohlräume zwischen
der unteren Betonplatte und der oberen Betonplatte geschaffen, die
zum Führen von Installationen zur Verfügung stehen.
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Vorzugsweise
sind die Tragelemente in Form von in die obere Betonschicht ragenden
Dübeln ausgeführt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Elementplatten
seitlich vorkragende Verbindungselemente auf. Insbesondere sind
die Elementplatten bei Betondeckenkonstruktionen untereinander verbunden,
insbesondere mittels Schweißverbindungen und/oder Schraubverbindungen,
die insbesondere unter Verwendung der seitlich vorkragenden Verbindungselemente
herstellbar sind.
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Vorzugsweise
ist die Elementplatte aus hochfestem Beton gebildet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bauelement derart
gestaltet, dass in der oberen Betonschicht an Seitenkanten Ausnehmungen
ausgebildet sind, so dass sich bei einer Betondeckenkonstruktion
unter Verwendung der Bauelemente in der oberen Betonschicht Öffnungen
ausbilden, durch die der Hohlraum zugänglich ist.
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Durch
diese Öffnungen in der oberen Betondeckenschicht ist der
freie Hohlraum zwischen der unteren Betonplatte und der oberen Betonplatte
zugänglich, so dass einerseits Verbindungen zwischen den
Elementplatten herstellbar sind, insbesondere unter Verwendung von
seitlich vorkragenden Verbindungselementen an den Elementplatten
mittels Schweißverbindungen und/oder Schraubverbindungen.
Des weiteren ist es möglich, durch die in der oberen Betonschicht
ausgebildeten Öffnungen zu dem Hohlraum zu gelangen und
die entsprechenden Installationen in diesem Hohlraum vorzunehmen,
da diese Ausnehmungen in der oberen Platte gleichzeitig als Zugang
zu dem Doppelboden dienen.
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Die
Fugen der unteren Platte der Betondeckenkonstruktion, die durch
die Vielzahl der vorgespannten Elementplatten gebildet wird, können
mit Beton oder einem geeigneten fließfähigen Mörtel
vergossen werden.
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Die
obere Betonplatte besteht beispielsweise aus Faserbeton, Leichtbeton,
Normalbeton oder hochfestem Beton. Hierdurch ist es möglich,
die Betondeckenkonstruktion den jeweiligen statischen Anforderungen
anzupassen. Die untere Platte besteht aus einachsig vorgespanntem
hochfesten Beton. Die Verbindung der unteren Platten kann untereinander über
stahlbauartige Einbauteile über Schweiß- oder Schraubverbindungen
erfolgen. Zur Herstellung dieser Verbindungen und/oder zum Ausgießen
der Fugen ist der Hohlraum durch Ausnehmungen in der oberen Betonplatte
zugänglich.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Betondeckenkonstruktion
sind ein oder mehrere Schwingungstilger in dem Hohlraum angeordnet.
Dadurch, dass ein oder mehrere Schwingungstilger in dem Hohlraum
der Betondeckenkonstruktion, d. h. zwischen der unteren vorgespannten
Elementplatte sowie der oberen Betonschicht angeordnet ist oder sind,
ist es möglich, schwingungsarme Betondecken großer
Spannweite zu realisieren.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt
und wird nachfolgend erläutert. Es zeigen:
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1:
eine teilweise geschnittene, aus drei Bauelementen zusammengesetzte
Betondeckenkonstruktion in einer ersten perspektivischen Ansicht,
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2:
die Betondeckenkonstruktion nach 1 in einer
zweiten perspektivischen Ansicht,
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3:
die Betondeckenkonstruktion in einer dritten perspektivischen Ansicht,
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4 die
Betondeckenkonstruktion in einer vierten perspektivischen Ansicht.
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In
den 1 bis 4 ist dargestellt eine erfindungsgemäße
Betondeckenkonstruktion, die durch mehrere Bauelemente gebildet
ist, in einer teilweise geschnittenen Darstellung in verschiedenen Perspektiven.
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Die
Betondeckenkonstruktion weist einen mehrlagigen Aufbau auf und ist
gebildet im unteren Bereich durch vorgespannte Elementplatten 1 zur Aufnahme
von Zugspannungen. Hierzu enthalten die Elementplatten 1 vorgespannte
Spannstahlstäbe 2. Der Spannstahl 2 gestattet
eine einachsige Vorspannung der Platten 1 zur Aufnahme
von Zugspannungen in der Betondeckenkonstruktion.
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Die
Bauelemente weisen im oberen Bereich eine Betonschicht 3 auf.
Diese Betonschicht 3 dient der Aufnahme von Druckspannungen.
Zwischen den Elementplatten 1 und der Betonschicht 3 ist
ausgebildet ein Hohlraum 4, der für weitere Installationen
genutzt werden kann.
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Die
Verbindung zwischen den vorgespannten Elementplatten 1 und
der darüber angeordneten Betonschicht 3 wird hergestellt
durch eine Vielzahl von Tragelementen 5, die brandgeschützt
ausgeführt sind durch eine Betonummantelung und letztlich
ein betongeführtes Stahlbauteil darstellen und wie ein Dübel
in die Betonschicht 3 hineinragen. Die Verteilung dieser
Tragelemente 5 erfolgt entsprechend der Beanspruchung der
Betondeckenkonstruktion.
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Die
vorgespannten Elementplatten 1 sind untereinander verbunden
durch seitlich vorkragende Verbindungselemente 6, die miteinander
verschweißt sind, so dass ein Verbund hergestellt wird.
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Um
einen Zugang zum Hohlraum 4 zu ermöglichen, insbesondere
zur Herstellung der Schweißverbindungen an den Verbindungselementen 6 zur
Verbindung der Elementplatten 1 weisen die Elemente der
oberen Betonschicht 3 Ausnehmungen 7 auf. Durch
diese Ausnehmungen 7 hindurch können die Schweißverbindungen
der Elementplatten 1 hergestellt werden. Des weiteren ist
hierdurch der Hohlraum 4 zugänglich zur Einbringung
respektive zum Anschluss verschiedener Installationen in dem Hohlraum 4,
wie beispielsweise elektrische Leitungen, Leitungen von Klimatisierungsanlagen
oder dergleichen.
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Die
obere Betonschicht 3 weist ähnlich den Verbindungselementen 6 der
Elementplatten 1 ebenfalls Verbindungselemente 8 auf,
mittels derer die oberen Deckplatten 3 der Bauelemente
untereinander verbindbar sind, um die Betondeckenkonstruktion aus
mehreren einzelnen Bauelementen auszubilden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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