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Die Erfindung betrifft eine Beton-Fertigteil-Deckenplatte mit einem stahlbewehrten Plattenkörper aus Betonmaterial und vorzugsweise horizontal darin zwischen zwei gegenüberliegenden Stirnseiten des Plattenkörpers verlaufenden Hohlkanälen.
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Derartige Beton-Fertigteil-Deckenplatten sind beispielsweise von der Anmelderin als sogenannte „DX-Decke“ auf dem Markt bekannt – siehe: http://www.dennert-baustoffe.de/de/produkte/deckensysteme/dx-fertigdecke.html Derartige Fertigteil-Deckenplatten sind bisher in erster Linie zum Einsatz in herkömmlichen, aus mineralischen Baustoffen erstellten Gebäuden gedacht.
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Nun werden in zunehmendem Maße Wohngebäude als Holzhäuser erstellt, da diese vor allem wegen der relativ hohen Dämmwirkung der Außenwände und unter bauökologischen Aspekten als vorteilhaft angesehen werden. Nachteilig bei solchen Holzhäusern ist allerdings insbesondere die bei den Holz-Decken gegebene schlechte Schalldämmung und die fehlende Wärmespeicherkapazität. Drüber hinaus lässt auch der Brandschutz zu wünschen übrig. Um diese Nachteile zu überwinden, sind bisher sehr komplizierte und kostenintensive Maßnahmen zur entsprechenden Ertüchtigung von Holz-Decken in Holzhäusern ergriffen worden.
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Um diese Problematik zu umgehen, ist der Einsatz von Beton-Fertigteil-Deckenplatten, wie beispielsweise der eingangs erwähnten DX-Decke, an sich eine einfache und gute Lösung, da derartige Deckenplatten die Anforderungen an den Brand-, Schallschutz und die Wärmespeicherung problemlos erfüllen. Beton-Hohldecken sind aufgrund ihres geringeren Gewichtes bei Holzhäusern von Vorteil, da sie naturgemäß die Wände weniger belasten, als Vollbetondecken.
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Problematisch bei der Kombination von Beton-Fertigteil-Deckenplatten mit Holzwänden ist die Tatsache, dass derartige Deckenplatten in aller Regel aus statischen Anforderungen mit einem sogenannten Ringanker vor Ort auf der Baustelle versehen werden. Dazu wird um die nach außen weisenden Stirnseiten der Deckplatten ein bewehrter Stahlbeton-Streifen umgossen, der nach Aushärtung ein um die gesamte Decke umlaufendes, statisch wirksames „Band“ bildet.
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Da bei diesem Ausbetonieren des Ringankers frischer, also „nasser“ Beton eingesetzt wird, wird diese Montagetechnik bei Holzhäusern als problematisch angesehen, da dies zu Eindringen von Feuchtigkeit in die Holz-Wandelemente führen könnte. Darüber hinaus ist bei Verwendung eines solchen Ringankers das Ende der vorgefertigten Deckenplatte relativ weit nach innen versetzt, so dass bei der Montage nur eine relativ geringe Überlappung zwischen der Deckenplatte und dem Auflagebereich auf dem Wandelement verbleibt. Aus Sicherheitsgründen muss daher bei der Montage die Deckenplatte vor einem Abrutschen vom Wandelement durch untergestellte Stützen gesichert werden. Dies verkompliziert den Montageprozess unnötig.
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Ausgehend von der geschilderten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine übliche Beton-Fertigteil-Deckenplatte so aufzurüsten, dass sie besonders zur Montage in einem Holzgebäude geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst, wonach in der randseitigen Auflagerzone der Deckenplatte ein oder mehrere statisch stabil in den Plattenkörper eingebettete Montageklötze vorgesehen sind. Diese Montageklötze können aus einem Holz- oder holzähnlichen Material bestehen, aber auch durch eine Metallplatte oder -kasten mit entsprechenden Durchgängen realisiert werden und dienen damit als Angriffspunkt für übliche Holzbau-Verbindungsglieder, wie beispielsweise Schrauben oder Nägel, zur statischen Kopplung der Deckenplatte mit unter bzw. auf der Deckenplatte anzuordnenden Wandelementen einer Holz-Gebäudewand.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung kann also auf den üblicherweise vorgesehenen Ringanker mit der Notwendigkeit des Einsatzes feuchten Betons komplett verzichtet werden. Der Montageklotz wird bei der Herstellung der Fertigteil-Deckenplatte im Herstellungswerk eingebettet. Die Deckenplatte selbst kann damit „trocken“ im Holzgebäude verbaut werden.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Deckenplatte liegt darin, dass beim sukzessiven Aufbau einer Decke durch Aneinanderreihen mehrerer Deckenplatten bereits die erste Deckenplatte statisch an die Gebäudewand angekoppelt und anschließend jede weitere Deckenplatte sofort zugfest über die bei solchen Deckenplatten üblichen Zugschlösser an die vorherige Deckenplatte angeschlossen werden kann. Insgesamt ergeben sich also von Anbeginn der Montage an definierte statische Verhältnisse bei der Deckenerstellung. Somit wird durch die vorgenannte Verbindungssystematik die statisch erforderliche Scheibenwirkung sofort erreicht und es entfällt die zeitaufwändige bauseitige Erstellung eines anbetonierten Ringankers.
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Durch den Wegfall des feuchten Betonvergusses für den Ringanker sind auch keinerlei Trocknungszeiten einzuhalten, sodass nach der Deckenmontage unmittelbar der Baufortschritt weitergehen kann.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Deckenplatte angegeben. So kann sich der mindestens eine Montageklotz über die gesamte Dicke der Deckenplatte erstrecken, wodurch seine Ober- und Unterseite mit der Ober- und Unterseite der Deckenplatte fluchten. Damit kann die Deckenplatte durch Holzbau-Verbindungsglieder sowohl mit der unter der Deckenplatte angeordneten Wand, als auch mit der daraufgestellten Wand gekoppelt werden.
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Eine Alternative dazu ist die Anordnung des mindestens einen Montageklotzes derart, dass er sich nur über eine Teildicke der Deckenplatte erstreckt, so dass nur seine Ober- oder Unterseite mit der Ober- oder Unterseite der Deckenplatte fluchtet. Somit kann beispielsweise der Montageklotz oben für die Befestigung eines auf die Deckenplatte gestellten Wandelementes dienen.
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Eine vorteilhafte Kombination der beiden vorgenannten Alternative ist die einstückige Ausbildung der Montageklötze mit einer gestaffelten Kontur, wobei ein äußerer, sich über die gesamte Dicke der Deckenplatte erstreckender Abschnitt und ein innerer, sich nur über eine Teildicke – vorzugsweise die obere Teildicke – erstreckender Abschnitt der Deckenplatte vorgesehen sind. Damit kann die Deckenplatte sowohl im komplett durchgehenden Bereich auf dem unteren, als Auflager dienenden Wandelement beispielsweise durch Schrauben oder Nägel montiert werden. Im oberen, nach innen verlagerten Abschnitt des Montageklotzes kann dann beispielsweise ein Winkel zur zug- und scherfesten Ankopplung eines auf der Deckenplatte montierten Wandelementes dienen.
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Weitere bevorzugte Alternativen für den Montageklotz betreffen die Einbettung am Rand der Deckenplatte. So kann der Montageklotz einerseits mit seiner Außenseite frei liegen. Andererseits kann der mindestens eine Montageklotz auf seiner Außenseite mit einem Betonkragen des Plattenkörpers abgedeckt sein, indem vorzugsweise ein Ankereisen um den Montageklotz herumgeführt ist. Die erstgenannte Variante ist herstellungstechnisch besonders einfach realisierbar, die zweitgenannte Alternative ist hinsichtlich der Einbettung der Montageklötze in das Material des Plattenkörpers besonders stabil.
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Für die Positionierung der Montageklötze innerhalb des Plattenkörpers gibt es ebenfalls verschiedene Alternativen. So können die Montageklötze jeweils mit einem horizontal durchgehenden, mit einem Hohlkanal der Deckenplatte fluchtenden Durchbruch versehen sein. Bei dieser Variante kann also trotz des jeweiligen Montageklotzes in der Deckenplatte ein rillenförmiger Hohlkanal an dieser Stelle mit Hilfe eines entsprechenden Formrohres im Formkasten der Herstellungsanlage erstellt werden. Der Montageklotz wird dabei durch das Formrohr im Formkasten in seiner Position während des Betoniervorganges gehalten.
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Bei der zweiten Alternative sind ein oder mehrere Montageklötze zwischen zwei benachbarten Hohlkanälen ohne Überschneidung mit dessen Querschnitt angeordnet. Dazu kann die Kontur der Montageklötze beispielsweise viertelkreisförmige Auskehlungen aufweisen, mit denen die Montageklötze während des Betoniervorgangs auf zwei benachbarten Formrohren für die Hohlkanäle der Decke aufliegen.
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Auch kann der Montageklotz zwischen zwei Hohlkanälen komplett über die Dicke des Plattenkörpers durchgehend in den Formkasten gesetzt und beispielsweise an der im unteren Spiegel der Deckenplatte liegenden Stahlbewehrung befestigt werden. Unterschiedliche Ausführungsformen von Montageklötzen können in ein und derselben Deckenplatte je nach ihrem Einsatzzweck vorgesehen werden.
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Um die Montageklötze im Betonmaterial des Plattenkörpers noch stabiler einzubetten, werden bevorzugtermaßen die eingebetteten Seiten der Montageklötze mit einer Oberflächenprofilierung versehen. Bei letzterer kann es sich beispielsweise um Aufrauungen, Hinterschneidungen, Nuten oder auch eine konisch eingezogene Formgebung an den eingebetteten Seiten handeln. Zusätzlich oder alternativ dazu können auch Verankerungselemente, wie Schrauben oder Nagelplatten, vorgesehen sein, die im oder am Montageklotz befestigt und mit ihren daraus hervorstehenden Abschnitten im Betonmaterial des Plattenkörpers eingebettet sind.
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Die Montageklötze können vorzugsweise aus einem hydrophobierten Holz oder auch einem holzähnlichen Material, wie beispielsweise einem Furnierschichtholz oder einem in seinen Materialeigenschaften vergleichbaren Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Recycling-Kunststoffgranulat hergestellt sein.
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Zur Montagevereinfachung können vorzugsweise in den Montageklötzen vorgebohrte Durchgänge zum Durchgriff der Holzbau-Verbindungsglieder eingebracht sein. Dadurch wird zum einen der Montagevorgang, wie das Eintreiben eines Nagels oder das Eindrehen einer Schraube, vereinfacht. Darüber hinaus entfällt die oftmals nachteilige Kerbwirkung, wenn Holzbau-Elemente, wie Nägel oder Schrauben ohne Vorbohren in ein Holzmaterial eingetrieben werden. Schließlich gewährleisten die vorgebohrten Durchgänge, dass statisch bedeutsame Mindestabstände zu den Randseiten des Montageklotzes zuverlässig eingehalten werden.
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Zur weiteren Stabilisierung der Verbindung zwischen den Deckenelementen und anzubindenden Wandelementen können zwischen den Montageklötzen und dem Wandelement Scherkraft-Übertragungsglieder, wie beispielsweise sogenannte Bulldog®-Scheibendübel eingesetzt werden. Bei letzteren handelt es sich um Scheiben, die mit davon auskragenden Krallenelementen versehen sind. Letztere greifen in die benachbarten Auflagerflächen der beiden Montagepartner ein und erzielen eine wirkungsvolle Verriegelung gegen eine Scherbewegung der beiden Bauteile.
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Schließlich können die Montageklötze auf ihrer Oberseite mit verschiedenen Typen von Montageelementen versehen werden. So ist eine bevorzugte Ausbildung ein Fixierbalken auf den Montageklötzen, der zum Eingriff in eine Fußausnehmung eines auf die Deckenplatte setzbaren Wandelementes dient. Deckenplatte und Wandelement sind damit in ihrer Position zueinander gegen Scherung fixiert. Diese Montageweise kommt insbesondere bei Massivholz-Wandelementen zum Einsatz.
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Für Ständerbauweisen kann alternativ dazu auf den Montageklötzen ein Fixierwinkel aufgesetzt werden, mit dessen Hilfe das auf der Deckenplatte aufgesetzte Wandelement scher- und zugstabil befestigt werden kann.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
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1 einen ausschnittsweisen, geschossübergreifenden Vertikalschnitt durch ein Holz-Gebäude mit Beton-Fertigteil-Deckenplatte in einer ersten Ausführungsform,
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2 einen ausschnittsweisen Horizontalschnitt einer Beton-Fertigteil-Deckenplatte in einer zweiten Ausführungsform,
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3 einen ausschnittsweisen Horizontalschnitt durch eine Deckenplatte in einer weiteren Ausführungsform,
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4 einen ausschnittsweisen Vertikalschnitt einer Deckenplatte in einer weiteren Ausführungsform, und
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5 einen Vertikalschnitt eines Holz-Gebäudes analog 1 in einer weiteren Ausführungsform der Deckenplatte.
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Wie aus den beigefügten Zeichnungen deutlich wird, weist eine industriell vorproduzierte Beton-Fertigteil-Deckenplatte einen Plattenkörper 1 aus Beton auf, der im unteren Randbereich mit einer Stahlbewehrung 2 versehen ist. Zwischen zwei gegenüberliegenden Stirnseiten 3, 4 verlaufen parallel zueinander in regelmäßigen Abständen angeordnete Hohlkanäle 5 durch den Plattenkörper 1, die neben einer Gewichtsreduzierung der Platte auch verschiedenen Baufunktionen, wie dem Führen von Kabeln und Lüftungskanälen dienen.
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In der in 1 rechts gezeigten, randseiten Auflagerzone 6 der Deckenplatte D zur Auflage auf einer Holzwand W ist in den Plattenkörper 1 ein quaderförmiger Montageklotz 7 statisch stabil eingebettet. Dieser verläuft über die gesamte Dicke d des Plattenkörpers 1, wodurch die Oberseite 8 und die Unterseite 9 des Montageklotzes 7 mit der Oberseite 10 und Unterseite 11 des Plattenkörpers 1 fluchten und frei liegen. Der Montageklotz 7 weist dabei einen im Durchmesser den Hohlkanälen 5 entsprechenden Durchbruch 12 auf, mit dem der Montageklotz 7 bei der Herstellung der Deckenplatte D auf das den entsprechenden Hohlkanal 5 ausbildende Formrohr geschoben und in geeigneter Weise am Boden der Form- und/oder der Stahlbewehrung 2 fixiert wird. Der Montageklotz 7 weist einen Abstand zur Stirnseite 3 des Plattenkörpers 1 auf, so dass er auf seiner Außenseite 13 von einem Betonkragen 14 des Plattenkörpers 1 abgedeckt ist. Um den Montageklotz 7 laufen dann ober- und unterhalb des Hohlkanals 5 U-förmig gebogene Eisen 15 seitlich entlang des Montageklotzes 7 und im Betonkragen 14 herum, die für die statisch stabile Verankerung des Montageklotzes 7 im Plattenkörper 1 sorgen.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass ein Teil oder alle Hohlkanäle 5 bei der Deckenplatte D je nach statischen Anforderungen weggelassen werden können, sodass im Endeffekt auch eine Vollbeton-Decke mit den erfindungsgemäßen Montageklötzen 7 ausgestattet werden können, die dann keine Durchbrüche 12 aufweisen müssen.
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Wie aus 1 deutlich wird, wird die Deckenplatte D mit ihrer Auflagerzone 6, in der der Montageklotz 7 eingebettet ist, auf den Kopfbalken 16 der Holzwand W aufgesetzt. Dabei kann ein Scherkraft-Übertragungsglied 17 beispielsweise in Form eines Bulldog®-Scheibendübels aus Stahlblech zwischen die Unterseite 9 des Montageklotzes 7 und der Oberseite 19 des Kopfbalkens 16 eingesetzt werden. Damit sind Plattenkörper 1 und Holzwand W gegen eine Verschiebung in Scherrichtung zusätzlich gesichert. Die eigentliche Verbindung zwischen Plattenkörper 1 und Kopfbalken 16 der Holzwand W erfolgt allerdings durch Holzbau-Verbindungsglieder 20 in Form z.B. von Schrauben, die über vorgebohrte Durchgänge 21 durch den Montageklotz 7 hindurch geschraubt und zug- und scherfest mit dem Kopfbalken 16 verbunden werden. Wie in 1 gezeigt ist, können die Schrauben 20 schräg, aber auch vertikal eingesetzt werden.
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Wie ferner aus 1 hervorgeht, können die entlang der Stirnseite 3 des Plattenkörpers 1 verteilt angeordneten Montageklötze 7 auch zur Befestigung eines auf den Plattenkörper 1 randseitig aufgesetzten Fixierbalkens 22 dienen, der einfach von oben auf den jeweiligen Montageklotz 7 aufgeschraubt wird. Dieser Fixierbalken 22 dient als Fußfixierung einer auf der Deckenplatte D aufgesetzten Massivholz-Wand W’, die in ihrem Fußbereich eine an den Querschnitt des Fixierbalkens 22 angepasste Fußausnehmung 23 aufweist. Um ein Abheben der Holzwand W’ vom Plattenkörper 1 beispielsweise aufgrund von Windlasten zu unterbinden, wird die Holzwand W’ durch eine seitliche Fixierschraube 24 an dem auf den Montageklötzen 7 sitzenden Fixierbalken 22 gesichert.
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In 2 ist eine alternative Positionierung der Montageklötze 7 in einer Deckenplatte D dargestellt. So ist hier der Montageklotz 7 mit seiner Außenseite 13 bündig zur Stirnseite 3 des Plattenkörpers 1 angeordnet, so dass seine Außenseite 13 frei liegt. Ferner ist hier ein massiver Montageklotz 7 ohne Durchbruch 12 verwendet, da bei diesem Plattenkörper 1 gemäß 2 der an der Position des Montageklotzes 7 verlaufende Hohlkanal weggelassen wurde. Der Montageklotz 7 geht hier wiederum von der Oberseite 10 bis zur Unterseite 11 des Plattenkörpers 1 durch.
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Zur Verankerung des Montageklotzes 7 sind bei der in 2 gezeigten Ausführungsform sogenannte Nagelplatten 25 in die vertikalen Seitenflächen des Montageklotzes 7 eingeschlagen, die nach innen über den Montageklotz 7 hinausragen. Mit diesen hervorstehenden Abschnitten 26 und den abstehenden Nägeln daran wird eine äußerst innige Verbindung zwischen dem Betonmaterials des Plattenkörpers 1 und den Nagelplatten 25 und damit dem Montageklotz 7 hergestellt, so dass letzterer trotz der fehlenden Betonummantelung auf der Außenseite extrem stabil im Material des Plattenkörpers 1 eingebettet ist.
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Wie in 2 gestrichelt dargestellt ist, können auch Schrauben 27 in die Innenseite des Montageklotzes 7 eingeschraubt und mit ihren überstehenden Abschnitten 26 einschließlich dem Schraubenkopf 28 statisch stabil in das Material des Plattenkörpers 1 eingebettet werden.
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In 3 ist eine weitere Ausführungsform der Montageklötze 7 dargestellt, bei der die Stabilisierung der Einbettung in das Material des Plattenkörpers 1 durch andere oder zu den in 2 gezeigten Maßnahmen zusätzliche Elemente erzielt oder unterstützt wird. So können an den vom Betonmaterial des Plattenkörpers 1 eingebettete vertikalen Seitenflächen 29 der Montageklötze 7 Oberflächenprofilierungen beispielsweise in Form von Nuten 30, (nicht explizit dargestellten) Hinterschneidungen oder konischen Einschnürungen 31 vorgesehen sein. Dadurch wird die Verankerung des Montageklotzes 7 im Plattenkörper 1 um ein Vielfaches erhöht.
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Wenn in den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Montageklotz 7 immer durchgehend von der Ober- 10 zur Unterseite 11 des Plattenkörpers 1 ausgebildet ist, so ist in der in 4 gezeigten Variante davon abweichend gezeigt, dass ein Montageklotz 7 auch nur beispielsweise in der oberen Hälfte auf einer Teildicke t des Plattenkörpers 1 eingebettet sein kann. Dabei kann die auf eine vertikale Ebene bezogene Kontur des Montageklotzes 7 durch viertelkreisförmige Einbuchtungen 32 entsprechend dem Durchmesser und der Außenkontur der benachbarten Hohlkanäle 5 angepasst sein. Zur Fixierung des Montageklotzes 7 gemäß 4 können Verankerungsschrauben 27 nicht nur horizontal nach innen (nicht gezeigt), sondern auch vertikal nach unten weisend eingeschraubt und mit dem überstehenden Abschnitt 26 und dem Schraubenkopf 28 innig in das Material des Plattenkörpers 1 eingebettet sein. Der hier gezeigte Montageklotz 7 kann – wie anhand von 1 schon beschrieben – wiederum zur Befestigung eines Fixierbalkens 22 für eine auf der Deckenplatte D stehende Wand dienen. Entsprechend können diese Montageklötze 7 nicht nur in randseitigen Auflagerzonen 6 des Plattenkörpers 1, sondern auch in dessen Fläche insbesondere für die Fixierung von inneren Wänden im Plattenkörper 1 positioniert sein.
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In 5 schließlich ist noch eine weitere alternative Ausführungsform eines Montageklotzes 7 dargestellt. Dieser ist im Vertikalschnitt nicht mehr nur quaderförmig mit einem äußeren, sich über die gesamte Dicke d der Deckenplatte erstreckenden Abschnitt versehen, sondern weist eine gestaffelte Kontur mit einem inneren, sich nur über eine Teildicke t erstreckenden Abschnitt der Deckenplatte D auf. In ausgezogenen Linien ist dabei eine abgeschrägte Kontur dargestellt, gestrichelt ist eine stufige Kontur erkennbar.
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Die oberseitige Verlängerung des Montageklotzes 7 nach innen dient mit ihrer Oberseite 8 als Montagefläche für einen üblicherweise zur Fixierung von Ständerwänden W’ dienenden, inneren Fußwinkel 33. Dieser fixiert die Holzwand W’ mit ihrem Fußbalken 34 und der inneren Beplankung 35 auf dem Montageklotz 7. Der diesem zugewandte Schenkel 36 des Fußwinkels 33 ist über eine entsprechende Schraube 37 auf dem Montageklotz 7 fixiert.
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Letzterer dient auch in der anhand von 1 erläuterten Weise zur Fixierung der Deckenplatte D auf der unteren Holzwand W. Zur Vermeidung von Wiederholungen kann darauf verwiesen werden.
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Abschließend ist festzuhalten, dass die gezeigten Montageklötze 7 aus einem üblichen Bauholz-Material, wie beispielsweise hydrophobierten Fichten-Leimholz oder auch einem technisch aufwändigeren Holzmaterial, wie feuchtigkeitsunempfindlich ausgerüstetes KERTO®-Furnierschichtholz bestehen können. Auch die Verwendung von holzähnlichen Kunststoffmaterialien ist denkbar.
