DE4420175A1 - Beton-Verbundplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beton-Verbundplatte für eine Deckenkonstruktion, insbesondere eines Gebäudes.

Bei Deckenkonstruktionen von Gebäuden handelt es sich in der Regel um Stahlbeton-Flachdecken, deren Betonplatte auf der zugkraftbelasteten Seite, d. h. in der Regel der Unterseite, eine zumeist flächig eingebaute Stahlarmie­ rung enthält. Üblicherweise wird die Stahlarmierung unmittelbar in die Betonplatte eingegossen. Es ist jedoch auch bekannt, die Stahlarmierung in einer vorgefertigten Beton-Schalungsplatte einzubauen, die dann baustellensei­ tig mit Ortbeton aufgefüllt wird.

Bei herkömmlichen, stahlarmierten Betonplatten muß durch sorgfältige Herstellung der Betonplatte Korrosion an den Stahlarmierungen vermieden werden, insbesondere wenn die Stahlarmierungen nach dem Einbau wärme- und/oder schall­ dämmender Verkleidungen auf der Unterseite der Stahlbe­ tondecke nachträglich nur noch schwer zugänglich sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Beton-Verbundplatte für eine Deckenkonstruktion, insbesondere eines Gebäudes zu schaffen, die sich einfacher als bisher herstellen läßt.

Die Erfindung geht aus von einer Beton-Verbundplatte für eine Deckenkonstruktion, insbesondere eines Gebäudes, mit einer Betonplatte und einer flächig entlang der Beton­ platte sich erstreckenden, schubkraftfest mit der Beton­ platte verbundenen Armierungsmateriallage aus einem zugkraftbelastbaren Material und ist dadurch gekennzeich­ net, daß die Armierungsmateriallage als die Betonplatte auf deren zugkraftbelasteten Flachseite im wesentlichen geschlossenflächig bedeckende Schichtholzplatte ausgebil­ det ist, deren der Betonplatte zugewandte Flachseite eine aus erhabenen Flachseitenbereichen und vertieften Flach­ seitenbereichen bestehende Oberflächenstruktur hat, wobei das Betonmaterial der Betonplatte in die vertieften Flachseitenbereiche der Schichtholzplatte eingreift.

Eine solche Beton-Verbundplatte läßt sich einfach her­ stellen, da die Betonplatte auf der Schichtholzplatte gegossen wird und an der Betonplatte verbleibt. Die Schichtholzplatte ist auf der Zugspannungsseite der Betonplatte angeordnet und nimmt die in der Deckenkon­ struktion auftretenden Zugspannungen auf. Da die Schicht­ holzplatte als solche an ihrer der Betonplatte benachbar­ ten Flachseite mit erhabenen und vertieften Flachseiten­ bereichen versehen ist und mit diesen Bereichen in die Betonplatte eingeformt ist, nimmt sie Schubkräfte, die sich aus Biegemomenten der Deckenkonstruktion ergeben, unmittelbar über die zwischen den erhabenen Flachseiten­ bereichen und den vertieften Flachseitenbereichen sich ergebenden, relativ großen Flankenflächen auf. Die Schichtholzplatte, bei der es sich bevorzugt um eine aus einer großen Zahl dünner Furnierholzlagen bestehende Furnierschichtholzplatte handelt, hat nicht nur Schichten mit im wesentlichen in Zugspannungsrichtung verlaufenden Holzfasern, sondern auch Schichten mit quer dazu verlau­ fenden Holzfasern, so daß die Schichtholzplatte zugleich die Funktion einer aussteifenden Scheibe hat. Nachdem die Schichtholzplatte an der Betonplatte verbleibt, hat sie auch zusätzliche wärme- und schallisolierende Funktion. Insbesondere erhöht die Schichtholzplatte den Luftschall- Durchgangswiderstand.

In einer bevorzugten Ausgestaltung gehen die erhabenen Flachseitenbereiche der Schichtholzplatte in die vertief­ ten Flachseitenbereiche entlang von Flankenflächen über, die zumindest über einen Teil ihrer längs der Flachseite verlaufenden Längserstreckung die erhabenen Flachseiten­ bereiche hinterschneiden. Der in die vertieften Flachsei­ tenbereiche eingegossene Beton hintergreift damit die erhabenen Flachseitenbereiche und wird zur Befestigung der Schichtholzplatte an der Betonplatte ausgenutzt.

Besonders hohe Schubkräfte können übertragen werden, wenn die erhabenen Flachseitenbereiche und die vertieften Flachseitenbereiche entlang von ringförmig geschlossenen Flankenflächen ineinander übergehen. Die Flankenflächen können in Form eines Polygons angeordnet sein, sind aber zur Minderung lokaler Spannungen zweckmäßigerweise bogen­ förmig gekrümmt. Besonders geeignet sind zum Beispiel kreisförmige oder ovale Konturformen.

Es soll jedoch hervorgehoben werden, daß im Prinzip alle Konturformen der Flankenflächen geeignet sind, insbeson­ dere wenn sie in der Ebene der Flachseite die allseitige Übertragung von Schubkräften erlauben. Diese Eigenschaf­ ten haben auch längliche Flankenflächenkonturen, wenn sie so gestaltet sind, daß sie eine Querverzahnung ermögli­ chen. Geeignet sind in dieser Hinsicht insbesondere wellen- oder mäanderförmig verlaufende Flankenflächen. Es versteht sich, daß die Anordnungsrichtung und/oder die Anordnungsdichte der vertieften Flachseitenbereiche bzw. der erhabenen Flachseitenbereiche entsprechend den stati­ schen Anforderungen der Deckenkonstruktion gewählt wird.

Die vertieften Flachseitenbereiche können in die Schicht­ holzplatte eingearbeitet, insbesondere eingefräst, sein, so daß die erhabenen Flachseitenbereiche durch die ur­ sprüngliche Plattenfläche der Schichtholzplatte gebildet werden. Alternativ können die erhabenen Flachseitenberei­ che aber auch als auf die Schichtholzplatte aufgeklebte, vorzugsweise aus Holz bestehende Verankerungsplatten ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei diesen Verankerungsplatten wiederum um Schichtholzplatten han­ deln. Die letztgenannte Ausgestaltung hat den Vorteil, daß sie mit geringerem Holzabfall hergestellt werden kann.

Das Betonmaterial der Betonplatte greift in die vertief­ ten Flachseitenbereiche ein. Um die mechanische Festig­ keit dieser Bereiche des Betonmaterials zu erhöhen, können in die Betonplatte Armierungselemente eingegossen sein, die in die vertieften Flachseitenbereiche der Schichtholzplatte hineinreichen. Bei diesen Armierungs­ elementen kann es sich um Stahlkörbe oder dergleichen handeln. Alternativ oder auch zusätzlich kann das Beton­ material der Betonplatte zumindest in den in die vertief­ ten Flachseitenbereiche der Schichtholzplatte eingreifen­ den Bereichen aus faserverstärktem Beton bestehen. Die Betonplatte kann insgesamt aus einem faserverstärkten Betonmaterial bestehen; es kann aber auch vorgesehen sein, daß in die vertieften Flachseitenbereiche der Schichtholzplatte Verankerungselemente aus faserverstärk­ tem Betonmaterial eingegossen sind, die ihrerseits in das Betonmaterial der Betonplatte eingegossen sind. Bis auf die Verankerungselemente kann die Betonplatte aus nicht faserverstärktem Beton bestehen, wie er beispielsweise für Ortbeton verwendet wird. Zweckmäßigerweise wird die Schichtholzplatte mit den genannten Armierungselementen bzw. Verankerungselementen vorgefertigt und dann baustel­ lenseitig mit Ortbeton vergossen.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die der Beton­ platte zugewandte Flachseite der Schichtholzplatte zumin­ dest in den erhabenen Flachseitenbereichen, insbesondere jedoch im wesentlichen vollständig mit einer im wesentli­ chen feuchtigkeitsdichten Schicht beschichtet ist. Die Schicht verhindert die Durchfeuchtung der Schichtholz­ platte beim Gießen der Betonplatte. Bei der Schicht kann es sich beispielsweise um eine Folie handeln, die vor dem Einfräsen der vertieften Flachseitenbereiche auf die Schichtholzplatte aufgelegt oder aufgeklebt wird; es kann sich aber auch um eine zum Beispiel nach Art einer Lackierung auf die fertig strukturierte Flachseite der Schichtholzplatte aufgetragene Filmschicht handeln.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer unter Ver­ wendung einer Beton-Verbundplatte gemäß der Er­ findung hergestellten Deckenkonstruktion eines Gebäudes;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Beton-Verbundplatte, gesehen entlang einer Linie II-II in Fig. 3;

Fig. 3 eine Schnittansicht der Beton-Verbundplatte, gesehen entlang einer Linie III-III aus Fig. 2 und

Fig. 4 und 5 Schnittansichten ähnlich der Ansicht von Fig. 2 durch Varianten von Beton-Verbundplatten.

Fig. 1 zeigt schematisch die Deckenkonstruktion eines Gebäudes, bei welcher eine Beton-Verbundplatte 1 im Bereich ihrer Ränder auf Auflagern 3, beispielsweise Wänden des Gebäudes, aufliegt. Die Verbundplatte 1 umfaßt eine Betonplatte 5, an deren Unterseite zur Aufnahme von Zugspannungen eine Schichtholzplatte 7, insbesondere eine Furnierschichtholzplatte, über eine Vielzahl bei 9 ange­ deuteter Befestigungsstellen schubkraftfest befestigt ist. Die Dichte der Befestigungsstellen 9 ist der Schub­ kraftverteilung entsprechend gewählt und nimmt im darge­ stellten Ausführungsbeispiel zu den Auflagern 3 hin zu. Die Schichtholzplatte 7 besteht aus einer Vielzahl mit­ einander flächig verklebter Holzlagen. Die Faserrichtung zumindest eines Teils der Holzlagen verläuft bevorzugt zumindest angenähert in Richtung der Zugspannungstrajek­ toren der Deckenkonstruktion, zum Teil aber auch quer dazu, um eine allseitig aussteifende Scheibenwirkung zu erzielen. Im Plattenquerschnitt sind die Faserrichtungen symmetrisch angeordnet.

Die Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten der Beton-Verbund­ platte. In die der Betonplatte 5 zugewandte Flachseite der Schichtholzplatte 7 sind in einem die Lage der Befe­ stigungsstellen 9 bestimmenden Muster flache Vertiefungen 11 eingefräst, die die Flachseite der Schichtholzplatte 7 in vertiefte Flachseitenbereiche 13 und zwischen den vertieften Flachseitenbereichen liegende erhabene Flach­ seitenbereiche 15 strukturieren. Die erhabenen Flachsei­ tenbereiche 15 werden im vorliegenden Fall durch die ursprüngliche Flachseiten-Oberfläche der Schichtholzplat­ te 7 gebildet. Die vertieften Flachseitenbereiche 13 gehen in die erhabenen Flachseitenbereiche 15 entlang von Flankenflächen 17 über, die in der Draufsicht ringförmig geschlossene Kontur haben und die erhabenen Flachseiten­ bereiche 15 hinterschneiden. Im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel haben die beispielsweise durch Ausfräsen hergestellten Vertiefungen 11 eine kreisförmige Kontur, und die Flankenflächen 17 erweitern sich in die Schicht­ holzplatte 7 hinein konisch. Die Vertiefungen 11 können aber auch andere Form haben, wie zum Beispiel bei 11′ in Fig. 2 angedeutet, ovale Kontur.

Die Betonplatte 5 ist auf der Schichtholzplatte 7 gegos­ sen. Das Betonmaterial füllt die Vertiefungen 11 mit angegossenen Bereichen 19 aus, die die erhabenen Flach­ seitenbereiche 15 hintergreifen. Die in die Vertiefungen 11 eingreifenden Bereiche 19 der Betonplatte 5 sind auf diese Weise unmittelbar mit der Schichtholzplatte 7 schubkraftfest verzahnt, wobei die Schichtholzplatte 7 von diesen Bereichen der Betonplatte 5 auch an der Beton­ platte 5 quer zu ihrer Flachseite verankert wird.

Um die mechanische Beanspruchbarkeit der Bereiche 19 der Betonplatte 5 zu erhöhen, können, wie Fig. 3 zeigt, in die Betonplatte 5 und deren Bereiche 19 zum Beispiel aus Stahl bestehende Armierungskörbe 21 eingesetzt sein, die in die zugeordnete Vertiefung 11 eingreifen.

Alternativ oder auch zusätzlich zu den Armierungskörben 21 kann die Betonplatte 5 aus faserverstärktem Betonmate­ rial bestehen. Als Verstärkungsfasern eignen sich bei­ spielsweise Kunstharzfasern, Metallfasern, Glasfasern oder dergleichen. Um nicht die gesamte Betonplatte 5 aus faserverstärktem Beton herstellen zu müssen, kann es im Einzelfall auch genügen, in die Vertiefungen 11 Veranke­ rungselemente 23 aus faserverstärktem Beton einzugießen, die, wie in Fig. 3 angedeutet, über die erhabenen Flach­ seitenbereiche 15 vorstehen und ihrerseits in der dann aus "normalem", d. h. nicht faserverstärktem, Beton beste­ hende Betonplatte 5 eingegossen sind. Der Herstellungs­ prozeß kann beispielsweise so ablaufen, daß die Veranke­ rungselemente 23 in einer Vorfertigungsstufe an der Schichtholzplatte 7 angegossen werden und die eigentliche Betonplatte 5 nachträglich baustellenseitig aus Ortbeton hergestellt wird.

Die Betonplatte 5 wird unmittelbar auf der Schichtholz­ platte 7 gegossen. Um eine Durchfeuchtung der Schicht­ holzplatte 7 bei diesem Vorgang zu vermeiden, ist die der Betonplatte 5 zugewandte Flachseite mit einer wasserdich­ ten Schicht 25 abgedeckt. Bei der wasserdichten Schicht 25 kann es sich um eine Folie handeln, die vor dem Gießen der Betonplatte 5 auch über die Vertiefungen 11 hinweg aufgelegt wird. Die Folie kann auch bereits vor dem Ausfräsen der Vertiefungen 11 auf die Flachseite lami­ niert werden, wobei dann allerdings die Vertiefungen 11 nicht feuchtigkeitsgeschützt sind. Alternativ kann die Schicht 25 filmartig durch Lackieren oder dergleichen aufgebracht werden.

Im folgenden werden Varianten der Beton-Verbundplatte erläutert, die sich von der Verbundplatte 1 der Fig. 2 und 3 im wesentlichen nur durch die Form und die Art der Herstellung der erhabenen Flachseitenbereiche bzw. ver­ tieften Flachenseitenbereiche der Schichtholzplatte unterscheiden. Gleichwirkende Komponenten sind mit den Bezugszahlen der Fig. 2 und 3 bezeichnet und zur Unter­ scheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise wird auf die vorange­ gangene Beschreibung Bezug genommen.

Fig. 4 zeigt eine Verbundplatte 1a, in deren Schichtholz­ platte 7a langgestreckte nutartige Vertiefungen 11a eingearbeitet, beispielsweise eingefräst, sind, die in ihrer Längsrichtung Wellen- oder Mäanderform haben. Trotz ihrer langgestreckten Form können die Vertiefungen 11a damit in der Flachseitenebene der Schichtholzplatte 7a auftretende Schubkräfte allseitig aufnehmen. Die durch die ursprüngliche Oberfläche der Schichtholzplatte 7a gebildeten erhabenen Flachseitenbereiche 15a gehen wie­ derum in die durch die Vertiefungen 11a gebildeten ver­ tieften Flachseitenbereiche in langgestreckten Flanken­ flächen über, die die erhabenen Flachseitenbereiche 15a hinterschneiden.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen sind die Vertiefungen in das Material der Schichtholzplatte eingearbeitet. Fig. 5 zeigt eine Variante, bei der auf die Schichtholzplatte 7b der Verbundplatte 1b Veranke­ rungsplatten 27 flächig aufgeklebt sind. Die Veranke­ rungsplatten 27 bestehen gleichfalls aus Schichtholz, insbesondere Furnierschichtholz, und bilden mit ihren der Betonplatte zugewandten Flachseiten die erhabenen Flach­ seitenbereiche 15b, während die Flachseite der Schicht­ holzplatte 7b, auf die sie aufgeklebt sind, die vertief­ ten Flachseitenbereiche bilden. Die bei 17b angedeuteten Ränder der Verankerungsplatten 27 bilden wiederum Flan­ kenflächen, die die erhabenen Flachseitenbereiche 15b hinterschneiden. Die Betonplatte füllt, wie in Fig. 5 bei 19b erkennbar ist, den Bereich außerhalb der Verankerungs­ platten 27 aus. Die Verankerungsplatten 27 lassen sich mit geringem Materialabfall aus Schichtholzplatten her­ stellen.

Claims (13)

1. Beton-Verbundplatte für eine Deckenkonstruktion insbe­ sondere eines Gebäudes, mit einer Betonplatte (5) und einer flächig entlang der Betonplatte (5) sich er­ streckenden, schubkraftfest mit der Betonplatte (5) verbundenen Armierungsmateriallage aus einem zugkraft­ belastbaren Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsmateriallage als die Betonplatte (5) auf deren zugkraftbelasteten Flachseite im wesentlichen geschlossenflächig be­ deckende Schichtholzplatte (7) ausgebildet ist, deren der Betonplatte (5) zugewandte Flachseite eine aus erhabenen Flachseitenbereichen (15) und vertieften Flachseitenbereichen (13) bestehende Oberflächenstruk­ tur hat, und daß das Betonmaterial der Betonplatte (5) in die vertieften Flachseitenbereiche der Schichtholz­ platte (7) eingreift.

2. Beton-Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erhabenen Flachseitenbereiche (15) in die vertieften Flachseitenbereiche (13) entlang von Flankenflächen (17) übergehen, die zumindest über einen Teil ihrer längs der Flachseite verlaufenden Längserstreckung die erhabenen Flachseitenbereiche (15) hinterschneiden.

3. Beton-Verbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Flachseitenbereiche (15) und die vertieften Flachseitenbereiche (13) entlang von ringförmig geschlossenen Flankenflächen (17, 17b) ineinander übergehen.

4. Beton-Verbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Flachseitenbereiche und die vertieften Flachseitenbereiche entlang von längs der Flachseite wellenförmig verlaufenden Flan­ kenflächen (17a) ineinander übergehen.

5. Beton-Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vertieften Flachsei­ tenbereiche in die Schichtholzplatte (7, 7a) eingear­ beitet, insbesondere eingefräst, sind.

6. Beton-Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Flachseiten­ bereiche (15b) als auf die Schichtholzplatte (7b) aufgeklebte, insbesondere aus Holz bestehende Veranke­ rungsplatten (27) ausgebildet sind.

7. Beton-Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Betonplatte (5) in die vertieften Flachseitenbereiche der Schichtholz­ platte hineinreichende, zusätzliche Armierungselemente (21) eingegossen sind.

8. Beton-Verbundplatte nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Armierungselemente (21) als Stahl­ körbe ausgebildet sind.

9. Beton-Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betonmaterial der Betonplatte (5) zumindest in den in die vertieften Flachseitenbereiche (13) der Schichtholzplatte (7) eingreifenden Bereichen aus faserverstärktem Beton besteht.

10. Beton-Verbundplatte nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die vertieften Flachseitenbereiche (13) der Schichtholzplatte (7) Verankerungselemente (23) aus faserverstärktem Betonmaterial eingegossen sind, die ihrerseits in das Betonmaterial der Beton­ platte (5) eingegossen sind.

11. Beton-Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der Betonplatte (5) zugewandte Flachseite der Schichtholzplatte (7) zumindest in den erhabenen Flachseitenbereichen (15), insbesondere jedoch im wesentlichen vollständig, mit einer im wesentlichen feuchtigkeitsdichten Schicht (25) beschichtet ist.

12. Beton-Verbundplatte nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die feuchtigkeitsdichte Schicht (25) eine Folienschicht oder eine Filmschicht ist.

13. Beton-Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtholzplatte (7) als Furnierschichtholzplatte ausgebildet ist.