DE10214967B4 - Vorgefertigtes Deckenbauelement - Google Patents
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Abstract
Vorgefertigtes
Deckenbauelement mit zwei bewehrten, zueinander im Abstand angeordneten
und miteinander durch Gitterträger
(4) verbundenen Betonschalen (1, 2), wobei die Gitterträger (4)
zueinander parallel und im Abstand angeordnet sind und die Bewehrung
(10) wenigstens einer der Betonschalen (1, 2) in die Betonschale
(1, 2) eingebettete, rohrförmige
Bewehrungsstränge
(9) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Rand des Deckenbauelements
angeordneter Gitterträger
(4a) gegenüber
den übrigen
Gitterträgern
(4) verstärkt
ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Deckenbauelement mit zwei bewehrten, zueinander im Abstand angeordneten und miteinander durch Gitterträger verbundenen Betonschalen, wobei die Gitterträger zueinander parallel und im Abstand angeordnet sind und die Bewehrung wenigstens einer der Betonschalen in die Betonschale eingebettete, rohrförmige Bewehrungsstränge umfasst.
- Die
DE 200 09 653 U1 beschreibt ein vorgefertigtes einschaliges Deckenbauelement, das an seiner Unterseite Halteelemente für fluidführende Rohre aufweist. Aus derDE 200 22 421 U1 geht ein einschaliges Deckenbauelement mit einer Betonschale hervor, in welche eine Bewehrungskonstruktion eingebettet ist. Diese Konstruktion dient während des Giessens der Betonschale zur Halterung in die Betonschale eingegossener Heiz- oder Kühlrohre. DieDE 298 24 598 U1 beschreibt ein Wandbauelement mit zwei, über Gitterträger miteinander verbundenen Schalen. In die Außenschale sind Kühlrohre eingebettet, während die Innenschale als von Heizrohren durchzogener Flächenheizkörper ausgebildet ist. - Ein vorgefertigtes Deckenbauelement der eingangs erwähnten Art geht aus der
DE 29 36 986 A1 hervor. Zwischen den beiden zueinander im Abstand angeordneten Betonschalen dieses Deckenbauelementes ist eine Gasbetonschicht gebildet. Rohrförmige Bewehrungsstränge in der oberen Betonschale werden als Bodenheizelemente genutzt. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorgefertigtes Deckenbauelement der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das bei geringem Gewicht große Spannweiten bzw. bei gegebener Spannweite höhere Deckenbelastungen als das bekannte derartige Deckenschalelement erlaubt.
- Das diese Aufgabe lösende Deckenbauelement nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein am Rand des Deckenbauelements angeordneter Gitterträger gegenüber den übrigen Gitterträgern verstärkt ist.
- Nach einer alternativen Lösung ist das Deckenbauelement nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass am Rand des Deckenbauelements angeordnete Endabschnitte der Gitterträger mit verstärkten Gitterdiagonalen versehen sind.
- Diese Verstärkung sorgt für eine Versteifung der Verbindung im Randbereich des Deckenbauelementes, so dass sich bei der Nutzung der rohrförmigen Bewehrungsstränge als Wärmetauscherrohre infolge unterschiedlicher Temperaturen der Betonschalen eine die Deckenbelastbarkeit erhöhende Vorspannung im Deckenbauelement ergibt.
- Zur Verstärkung können kurze, in einer zu dem am Rand angeordneten Gitterträger parallelen Reihe angeordnete Gitterträgerstücke vorgesehen sein.
- Zweckmäßig können zusätzliche Verstärkungselemente aus Edelstahl vorgesehen sein.
- Vorteilhaft kommt den rohrförmigen Bewehrungssträngen eine Doppelfunktion zu, indem sie sowohl als Heiz- und/oder Kühlelemente als auch der Bewehrung der Betonschale bzw. des Deckenbauelements dienen. Ausschließlich der Bewehrung dienendes Strangmaterial kann somit eingespart werden.
- In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung lässt sich durch Heizung der einen und Kühlung der anderen Betonschale mittels der betreffenden Wärmetauscherrohre eine besonders hohe Vorspannung und damit Belastbarkeit erreichen. Entsprechend kann die zur Bewehrung erforderliche Materialmenge weiter reduziert werden.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Bewehrung einer der Betonschalen neben den rohrförmigen Bewehrungssträngen ferner in den Beton eingebettete Bewehrungsfasern auf. Vorteilhaft wirken diese Fasern einer Schwindrissbildung entgegen.
- In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Bewehrung einer der Betonschalen neben den Rohrsträngen diese kreuzende weitere Bewehrungsstränge aufweisen. Zahl und Abstand solcher Bewehrungsstränge können jedoch gering gehalten werden. Vorteilhaft lassen sich diese Bewehrungsstränge zur Halterung der Rohrstränge während der Gießherstellung der Betonschalen verwenden.
- Vorzugsweise sind die Rohrstränge nächstliegend zur Außenoberfläche der betreffenden Betonschale angeordnet, z. B. nahe der oberen Außenoberfläche einer oberen Betonschale des Deckenbauelements. Bei einer Schalendicke von 7 cm kann der Abstand z. B. kleiner als 2 cm sein. Eine solche Anordnung dieser Bewehrung nahe der Außenoberfläche wirkt einer Rissbildung im Beton an dieser Oberfläche entgegen.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung stehen Enden der Wärmetauscherrohre von der betreffenden Betonschale randseitig vor. Über diese vorstehenden Enden kann eine Kopplung der Wärmetauscherrohre verschiedener, benachbart angeordneter Deckenbauelemente unter gegenseitiger Lastabtragung zwischen den Bauelementen erfolgen.
- Die vorstehenden Kopplungsenden können innerhalb einer Randaussparung der Betonplatte angeordnet sein. Damit ist Montageraum für eine Verbindung zwischen den Wärmetauscherrohren geschaffen. Zur Komplettierung einer durch die Deckenbauelemente errichteten Decke lässt sich dieser Montageraum ausbetonieren. Vorzugsweise ist in der Mitte jedes Längsrands eine Randaussparung für jeweils ein vorstehendes Kopplungsende gebildet.
- In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den Betonschalen eine Dämmlage angeordnet, z. B. eine Polysterolschaumplatte. Insbesondere haftet diese Dämmlage an der die Wärmetauscherrohre aufweisenden Betonschale an, so dass eine wirksame Dämmung der betreffenden Schale gesichert ist. Die anhaftende Dämmung wirkt auf der betreffenden Schalenseite einem Austrocknungsschwinden und damit einer Rissbildung entgegen. Auf der anderen Schalenseite vermindern die Rohrbewehrungsstränge die Rissbildung. Vorteilhaft kann in die Dämmung ein Schallschluckmaterial integriert sein.
- Ein Deckenbauelement nach der Erfindung erlaubt die Errichtung verhältnismäßig dünner Decken ohne Estrichschicht. Gegebenenfalls ist zur Komplettierung die obere Schale lediglich zu verspachteln. Entsprechend kann auch eine unter der Estrichschicht zu verlegende Sperrfolie entfallen.
- Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert werden.
- Es zeigen:
-
1 eine Teilansicht eines Deckenbauelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, -
2 eine Teilansicht eines Deckenbauelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, -
3 aneinandergrenzende Deckenbauelemente nach der Erfindung mit einander gegenüberliegenden Eckenausschnitten, -
4 aneinandergrenzend angeordnete Deckenbauelemente nach der Erfindung mit einander gegenüberliegenden Randausschnitten, und -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Deckenbauelement nach der Erfindung, welches randseitig auf einer vertikalen Trägerwand aufliegt. - Gemäß
1 ist zwischen einer oberen Betonschale1 und einer unteren Betonschale2 eine Dämmlage3 aus Polysterolschaum angeordnet. Die Dämmlage3 haftet an der oberen Betonschale2 an und enthält schallschluckendes Material. - Die obere Betonschale
1 besteht aus faserbewehrtem Beton. Die untere Betonschale2 weist keine solche Faserbewehrung auf. Die Außenoberfläche der oberen Betonschale1 ist so glatt, dass das Deckenbauelement zur Bildung eines Fußbodens ohne Estrichschicht geeignet ist. - Die Dicke der unteren Betonschale
2 beträgt in dem betreffenden Ausführungsbeispiel ca. 6 cm. Die obere Betonschale1 aus Faserbeton ist etwa 7 cm dick. Bei einer Dicke der Dämmlage von 6 bis 8 cm liegt der Abstand zwischen der Dämmlage und der unteren Betonschale2 im Bereich zwischen 0 und 2 cm. - Die obere Betonschale
1 und die untere Betonschale2 sind über Gitterträger4 miteinander verbunden, wobei die Gitterträger4 zueinander parallel und im Abstand angeordnet sind. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den Gitterträgern 40 bis 60 cm. - Bei den Gitterträgern
4 ist die Dämmlage3 unter Bildung eines Hohlraums5 für den Gitterträger4 jeweils unterbrochen. Der Hohlraum5 könnte ganz oder teilweise mit Beton vergossen sein. - Die untere Betonschale
2 weist ein Bewehrungsmaschengitter6 aus sich senkrecht kreuzenden Bewehrungssträngen7 und8 auf. In dem betreffenden Ausführungsbeispiel liegt der Durchmesser der Bewehrungsstränge7 bei 6 mm. Der Durchmesser der Bewehrungsstränge8 beträgt 10 mm. Die Bewehrungsstränge7 und8 bilden Maschen mit einer Weite von 15 × 35 cm. - Die obere Betonschale
1 weist über die Fasern hinaus als Bewehrung sich parallel zu den Gitterträgern4 erstreckende Wärmetauscherrohre9 aus Kunststoff auf, wobei die in1 sichtbaren fünf. Wärmetauscherrohre9 durch einen einzigen, mäanderförmig verlegten Rohrstrang gebildet sind. Der Abstand zwischen den Wärmetauscherrohren9 ist in dem betrachteten Ausführungsbeispiel kleiner als 20 cm. Der Außendurchmesser liegt bei 20 mm, wobei vorzugsweise ein Außendurchmesserbereich von 15 bis 30 mm in Betracht kommt. Der Abstand der Wärmetauscherrohre9 zur Außenoberfläche der Betonschale1 (lichtes Maß) liegt in dem betrachteten Ausführungsbeispiel bei 1,75 cm. In Betracht kommt hierfür vorzugsweise ein Bereich von 1,5 bis 2 cm. Die Wärmetauscherrohre9 könnten eine Profilierung aufweisen. - Die durch die Wärmetauscherrohre
9 gebildete Bewehrung ersetzt etwa eine Bewehrung aus vollen Stahlsträngen mit einem Durchmesser von 5 mm. - Senkrecht zu den in Längsrichtung des Deckenbauelements verlaufenden Wärmetauscherrohre
9 sind unter Bildung einer gitterförmigen Bewehrung10 Bewehrungsstränge11 angeordnet, die, in dem betrachteten Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 5 mm aufweisen. Der Abstand zwischen den Bewehrungssträngen11 beträgt 60 cm, so dass bei einer Länge des Deckenbauelements von 6 m nur zehn solcher Bewehrungsstränge11 verwendet sind. - In den nachfolgenden Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile jeweils mit derselben Bezugszahl wie in
1 bezeichnet, wobei der betreffenden Bezugszahl der Buchstabe a, b usw. beigefügt ist. - Bei dem Ausführungsbeispiel von
2 , die einen Randbereich eines Deckenbauelements zeigt, ist ein am Rand angeordneter Gitterträger4a durch kurze Gitterträgerstücke12 verstärkt, wobei solche Gitterträgerstücke12 in einer zu dem Gitterträger4a parallelen Reihe angeordnet sind. Im Unterschied zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel sind sich senkrecht zu den Wärmetauscherrohren9a erstreckende Bewehrungsstränge11a nicht oberhalb der Wärmetauscherrohre9a , sondern darunter angeordnet. -
3 zeigt ausschnittsweise eine Draufsicht auf Deckenbauelemente gemäß1 oder2 . Die unter Beibehaltung einer Fuge13 aneinandergrenzenden Deckenbauelemente weisen einander gegenüberliegende Randaussparungen14 und14' auf, wobei innerhalb der Randaussparungen14 und14' aus der oberen Betonschale1 ein Wärmetauscherrohr9b bzw.9b' seitlich vorsteht. Die Wärmetauscherrohre9b und9b' sind bei15 miteinander verbunden. -
4 zeigt unter Beibehaltung eines Spalts13c seitlich aneinandergrenzende Deckenbauelemente, die anstelle von Randaussparungen14 ,14' einander gegenüberliegende Randausschnitte14c und14c' aufweisen, in welchen jeweils ein Wärmetauscherrohr9c bzw.9c' seitlich hervortritt. Über ein Verbindungsstück15c sind die Rohrenden miteinander verbunden. - Es wird nun auf
5 Bezug genommen, wo ein Deckenbauelement mit einer oberen Betonschale1d und einer unteren Betonschale2d gezeigt ist. Das Deckenbau element liegt mit einem Seitenrand auf einer doppelschaligen vertikalen Trägerwand16 auf. Bei17 ist eine Vergussbetonmasse angedeutet, die in den Schalenzwischenraum der Trägerwand16 eingebracht ist und darüber hinaus seitlich in den Zwischenraum zwischen der oberen Betonschale1d und der unteren Betonschale2d des Deckenbauelements eingreift. - Bei dem Ausführungsbeispiel von
5 sind Gitterträger4d vorgesehen, deren Diagonalen18 und19 verstärkt sind, so dass diese Diagonalen18 ,19 langfristig gegen Abrostung geschützt sind und zur Lastabtragung beitragen können. - Eine mit Deckenbauelementen gemäß
1 bis5 errichtete Decke ist bei verhältnismäßig geringem Deckengewicht hoch belastbar, indem neben dem Bewehrungsgitter in der unteren Betonschale2 die durch die Heizungsrohre gebildete Bewehrung in der oberen Betonschale1 wirksam zur Abtragung von Biegebelastungen beitragen kann. - Insbesondere die Aufheizung der oberen Betonschale
1 durch die Wärmetauscherrohre9 führt zu einer diese Belastbarkeit erhöhenden Vorspannung, da sich die obere Betonschale1 gegenüber der unteren Betonschale2 ausdehnt. - Es versteht sich, dass neben der Heizung der oberen Betonschale
1 oder anstelle dieser Heizung auch eine Kühlung der unteren Betonschale2 erfolgen kann, um eine solche Vorspannung des Deckenbauelements zu erzeugen. - An den Kopplungsstellen übernehmen die Wärmetauscherrohre
9 zusätzliche Tragfunktionen durch Lastübertragungen auf Nachbarelemente. - Die zwischenliegende, an der oberen Betonschale
1 anhaftende Dämmlage3 verhindert eine Austrocknung der Betonschalen1 ,2 und damit ein Schwinden der Betonschalen1 ,2 unter Bildung von Schwindrissen.
Claims (15)
- Vorgefertigtes Deckenbauelement mit zwei bewehrten, zueinander im Abstand angeordneten und miteinander durch Gitterträger (
4 ) verbundenen Betonschalen (1 ,2 ), wobei die Gitterträger (4 ) zueinander parallel und im Abstand angeordnet sind und die Bewehrung (10 ) wenigstens einer der Betonschalen (1 ,2 ) in die Betonschale (1 ,2 ) eingebettete, rohrförmige Bewehrungsstränge (9 ) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Rand des Deckenbauelements angeordneter Gitterträger (4a ) gegenüber den übrigen Gitterträgern (4 ) verstärkt ist. - Deckenbauelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Rand des Deckenbauelements angeordnete Endabschnitte der Gitterträger (
4d ) mit verstärkten Gitterdiagonalen (18 ,19 ) versehen sind. - Deckenbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstärkung kurze, in einer zu dem am Rand angeordneten Gitterträger (
4a ) parallelen Reihe angeordnete Gitterträgerstücke (12 ) vorgesehen sind. - Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Verstärkungselemente aus Edelstahl vorgesehen sind.
- Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Bewehrungsstränge Wärmetauscherrohre (
9 ) sind, und die Wärmetauscherrohre (9 ) der einen Betonschale (1 ) zur Verbindung mit einer Heizeinrichtung und die Wärmetauscherrohre (9 ) der anderen Betonschale (2 ) zur Verbindung mit einer Kühleinrichtung vorgesehen sind. - Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (
10 ) neben den rohrförmigen Bewehrungssträngen (9 ) ferner in den Beton eingebettete Bewehrungsfasern aufweist. - Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung (
10 ) neben den rohrförmigen Bewehrungssträngen (9 ) diese kreuzende weitere Bewehrungsstränge (11 ) umfasst. - Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Bewehrungsstränge (
9 ) nächstliegend zur Außenoberfläche der betreffenden Betonschale (1 ) angeordnet sind. - Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Kopplungsenden der rohrförmigen Bewehrungsstränge (
9b ;9c ) von der betreffenden Betonschale randseitig vorstehen. - Deckenbauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vorstehenden Kopplungsenden innerhalb einer Randaussparung (
14 ) der Betonplatte angeordnet sind. - Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Betonschalen (
1 ,2 ) eine Dämmlage (3 ) angeordnet ist, die an der die rohrförmigen Bewehrungsstränge (9 ) aufweisenden Betonschale (1 ) anhaftet. - Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Rand des Deckenbauelementes Raum für eine zwischen die Schalen (
1d ,2d ) eingreifende Vergussbetonmasse (17 ) belassen ist. - Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen den Dämmlagen (
3 ) belassener Hohlraum (5 ) für die Gitterträger (4 ) wenigstens teilweise mit Beton vergossen ist. - Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenoberfläche der oberen Betonschale (
1 ) so glatt ist, dass das Deckenbauelement zur Bildung eines estrichfreien Fußbodens geeignet ist. - Deckenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Bewehrungsstränge (
9 ) eine Profilierung aufweisen.
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