DE4430006C2 - Deckenkonstruktion und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aus einzelnen Grundelementen zusammengesetzte Decken- oder Geschoßkonstruktion zwischen zwei Reihen senkrechter Stützen, wobei die Grundelemente der Deckenkonstruktion eine plattenförmige Abdeckung aus Stahlbeton (im folgenden auch nur kurz als Betonplatte be­ zeichnet) und eine Trägeranordnung aus Stahl, die zwischen je einer Stütze beider Reihen von Stützen befestigt ist, aufweisen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Decken­ konstruktion.

Es ist eine Parkhauskonstruktion bekannt, bei der zwischen je einer senkrechten Stütze von zwei Reihen von Stützen, z. B. Außen- oder Giebelwandstützen und Innen- oder Mittelstützen, waagerecht ausgerichtete I-förmige Deckenträger geschraubt sind. Zwei Betonplatten von je der halben Länge der Deckenträger sind mit jeweils einem oberen Steg zweier benachbarter Deckenträger zu ei­ nem Tragverband vereint.

Bei der Montage der bekannten Konstruktion werden zunächst die waagerechten Deckenträger an die senkrechten Stützen angeschraubt. Danach werden die Betonplatten auf die Deckenträger gelegt und es wird eine Verbundkonstruktion zwischen Deckenträger und Betonplatten, d. h. eine Vereinigung der zur Aufnahme von Zugkräften geeigneten Stahlträger mit den zur Aufnahme von Druckbelastungen geeigneten Betonplatten hergestellt.

Die Verbundkonstruktion wird in einem Fall dadurch hergestellt, daß beim Absenken der Betonplatten auf die Deckenträger in den Betonplatten eingegossene ggf. mehrgängige Schlaufen aus Stahldraht über auf den Stegen der Deckenträger aufgeschweißte Kopfbolzendübel geschoben werden, so daß die Schlaufen bei Auflage der Betonplatten auf den Deckenträgern um die Kopfbolzendübel herum angeordnet sind. Die Verbundkonstruktion wird fertigge­ stellt, indem der Hohlraum zwischen zwei nebeneinander an­ geordneten Betonplatten ("neben" bedeutet quer zu den Deckenträgern) mit einer geeigneten Betonmasse vergossen wird, wobei die Kopfbolzendübel und die Schlaufen von der Betonmasse mit erfaßt werden. Zusätzlich muß noch die Trennfuge zwischen den hintereinander angeordneten Betonplatten jedes Grundelements vergossen werden (sog. Mörtelschloß).

Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, daß eigens eine gießfähige Betonmasse zur Herstellung der Verbundkonstruk­ tion an der Baustelle bereitgehalten werden muß. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß die Kopfbolzendübel und die Schlaufen bei einer etwaigen Demontage noch von Beton zugesetzt sind, und sowohl die Deckenträger als auch die Betonplatten so nicht wiederverwendbar sind.

In einem anderen Fall wird die Verbundkonstruktion durch eine Vielzahl von Verschraubungen längs der Seitenkanten der Betonplatten bzw. längs der Deckenträger hergestellt. Um im Endzustand bei Belastung eine ebene Deckenfläche zu haben, werden die Deckenträger in einem nach oben leicht durchgebogenen Zustand an die senkrechten Stützen ange­ schraubt. Die Betonplatten werden darauf als ebene Platten aufgelegt. Wegen der Vielzahl der Schraubverbindungen ist ein erheblicher Zeitaufwand bei der Montage erforderlich. Obwohl sich die Deckenträger bei der Auflage der relativ schweren Betonplatten bereits in eine praktisch gerade Lage durchbiegen, kann es bei der Herstellung der Verbund­ konstruktion, d. h. beim Verschrauben der ebenen Betonplat­ ten mit den Deckenträgern doch zu Brüchen der Betonplatten und damit zu weiterem Zeitaufwand bei der Montage kommen.

In beiden Fällen müssen bei der Montage der bekannten Parkhauskonstruktion mehrere Teile - je Deck- oder Grundelement: ein Deckenträger und zwei Betonplatten - z. B. mit einem Mobilkran an die Einbaustelle transportiert werden. Das macht für jedes Deckelement drei Transportvor­ gänge mit entsprechendem Zeitaufwand erforderlich.

Aus der DE-PS 9 56 685 ist ein aus einer Stahlbetonplatte und darunter angeordneten I-förmigen Stahlträgern beste­ hendes Stahlbetonfertigteil zur Montage an waagerechten Hauptträgern oder unter Fachwerkträgern bekannt. Die die Verbundkonstruktion mitbildenden Stahlträger sind dabei in einem Abstand zu den Rändern der Stahlbetonplatte angeord­ net. Zur Bildung einer zusammenhängenden Decke werden die Stahlbetonplatten über die gesamte Länge oder Breite von Spannelementen (Rundstählen, Drähten, Seilen) durchzogen und verspannt, wobei die Aufnahmebohrungen für die Spannelemente in bekannter Weise vergossen werden. Daneben werden auch andere Verbindungsstellen (insbesondere Ecken) vergossen. Eine einfache Demontage und Wiederverwendbar­ keit der Fertigteile ist daher nicht möglich.

Aus der US-PS 1 912 290 ist ferner ein flächenhaftes, vor­ gefertigtes Stahlbetonelement mit seitlich angeordneten U-förmigen Stahlprofilen zur Auflage auf waagerechten Deckenträgern bekannt. Die seitlichen U-Profile bilden mit der Stahlbetonplatte keine Verbundkonstruktion der ein­ gangs definierten Art, da beide, die Stahlbetonplatte und die U-Profile, wegen der gleichen Höhe zur Aufnahme sowohl von Zugkräften als auch von Druckbelastungen herangezogen werden. Zudem ist der US-PS kein Hinweis für einen Formschluß zwischen Beton und Stahlprofilen zu entnehmen. Die Stahlbetonplatten sind kürzer gehalten als die Stahlprofile. Der sich dadurch nach dem Verlegen auf den Deckenträgern ergebende Hohlraum wird anschließend vergossen. Eine einfache Demontage und Wiederverwendbarkeit der Bauteile ist daher auch hierbei nicht möglich.

Bei der Umgestaltung von Stadtteilen kann es von großem Vorteil sein, wenn ein Gebäude nicht abgebrochen werden muß, wobei u. a. ein erheblicher Anfall von schwer recycel­ barem Material entsteht, sondern so zerlegt wird, daß seine Teile wieder verwendet werden können. Dies ist auch dann der Fall, wenn Bauvorhaben mit befristeter Baugeneh­ migung anstehen. Ein solches Zerlegen ist bei der bekann­ ten Parkhauskonstruktion nicht möglich, weil zwei benach­ barte Betonplatten über die durch Gießen hergestellte Ver­ bundkonstruktion mit den Stegen eines und desselben Deckenträgers verbunden sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ei­ ne Deckenkonstruktion der eingangs genannten Art zu schaffen und ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, bei der bzw. mit dem die Montage eines Geschoßbaues we­ sentlich vereinfacht und die Zeit für die Montage entspre­ chend verkürzt werden kann und deren Bauteile uneingeschränkt an anderer Stelle wieder verwendet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebenen Merkmale gelöst.

Durch die beschriebene Länge der Betonplatte ist je Grund­ element lediglich eine einzige Platte notwendig. Durch die bereits einbaufertige Verbundkonstruktion der Träger mit der Betonplatte ist zur Montage eines Grundelements le­ diglich ein einziges Teil mit dem Kran an die Einbaustelle zu transportieren. Dadurch reduziert sich die Anzahl der Transportbewegungen für eine Grundelementenfläche erheb­ lich.

Dadurch daß die U-förmigen Träger unten im Bereich der Zugbeanspruchung und die Betonplatte im Bereich der Druckbeanspruchung angeordnet ist, ergibt sich eine den verwendeten Materialien angepaßtes Beanspruchungsprofil entsprechend der oben definierten Verbundkonstruktion.

Die bündige Anordnung der Stege der U-Träger mit den Sei­ tenkanten der Betonplatten macht eine einfache, lösbare Schraubverbindung zwischen den einzelnen Grundelementen einer Geschoß- oder Deckenfläche möglich. Diese Verschrau­ bung verhindert beim Überfahren einer Last, z. B. eines Fahrzeugs in einem Parkgeschoß, ein einen Stoß verursa­ chendes ungleiches Durchbiegen benachbarter Grundelemente. Statisch gesehen, ergibt sich durch das Verschrauben die gleiche Tragfähigkeit wie bei einem gemeinsamen, entsprechend großen I-förmigen Träger zwischen zwei be­ nachbarten Grundelementen.

Da die Betonplatten benachbarter Grundelemente jeweils mit ihren eigenen Trägern verbunden sind, besteht keine unlös­ bare Verbindung zwischen den einzelnen Grundelementen, so daß diese bei Bedarf ohne Schwierigkeiten demontiert und ohne Einschränkung an anderer Stelle neu montiert bzw. wiederverwendet werden können. Obwohl das bekannte Ver­ schrauben von Betonplatten auf Trägern, die auf der Grenze zweier benachbarter Geschoßelemente liegen, auch nach ei­ nem ersten Einsatz und einer Demontage bei einem etwaigen Wiederaufbau theoretisch möglich ist, steht meist ein Ver­ ziehen beider Teile (Betonplatte, Träger) einer uneinge­ schränkten Wiederverwendbarkeit entgegen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen beschrieben. So kann die einstückige Ver­ bundkonstruktion vorzugsweise durch den Formschluß zwi­ schen dem Beton der Platten und an den Schenkeln oder Flanschen der Träger angeschweißter Kopfbolzen herbeige­ führt werden.

Eine besonders einfache Montage der Grundelemente an den senkrechten Stützen ist gewährleistet, wenn die U-förmigen Träger an ihren Enden mit Kopfplatten versehen sind, die unmittelbar an die Stützen geschraubt werden.

Vorzugsweise sind zwischen benachbarten Trägern nebenein­ ander angeordneter Grundelemente Abstandsstücke vorgese­ hen. Dadurch ist ein Fugenabstand definierbarer Breite ge­ geben, wobei die Fuge in einfacher Weise durch Eindrücken von Fertigprofilen geschlossen werden kann. Durch die Fu­ gen ist ferner die Möglichkeit späterer Kontrollen auf Korrosion der Stahlteile gegeben.

Zur Erhöhung der Stabilität sind den Abstandsstücken Aus­ steifungsbleche in den U-förmigen Trägern zugeordnet.

Um die Geschoßfläche vollständig abzudecken, sind die Be­ tonplatten länger als der lichte Abstand zwischen den Stützenreihen, wobei sie an ihren Ecken Aussparungen für die Stützen aufweisen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zum Herstellen einer Deckenkonstruk­ tion durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 7 be­ schriebenen Maßnahmen gelöst. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich eine einfache Herstellung: Der für die Platte in einer unterhalb der U-Träger befindlichen Schalung gegossene Beton braucht lediglich in Höhe der un­ teren Schenkel der U-Träger geglättet zu werden. Die unten befindliche Schalung hat außerdem den Vorteil, daß wenn die Bodenplatte eine profilierte Oberfläche aufweist, die spätere Fahrfläche der Grundelemente bereits nach dem Ent­ fernen der Verschalung profiliert bzw. strukturiert ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zei­ gen

Fig. 1 einen Geschoßbau mit Reihen von Stützen in einem frühen Montagestadium in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 2 ein Grundelement der Deckenkonstruktion in einer perspektivischen Darstellung in Einbaulage,

Fig. 3 ein Grundelement nach dem Gießen der Betonplatte in Fertigungslage in einem Querschnitt (der Querschnitt in der linken Hälfte ist vor einem Aussteifungsblech und in der rechten Zeichnungs­ hälfte hinter dem letzten Aussteifungsblech ge­ legt) und

Fig. 4 ein Abdichtelement in einer von zwei Grundele­ menten gebildeten Fuge.

In Fig. 1 ist ein Teil eines insbesondere als Parkhaus vorgesehenen Geschoßbaus unter Weglassung für die Erfindung unwesentlicher Teile dargestellt.

Der Geschoßbau 10 weist eine erste Reihe von Außen- oder Stirnwandstützen 11 und eine zweite Reihe von Innen- oder Mittelstützen 12 auf, die jeweils über Fußplatten 13 auf Fundamentbalken 14 senkrecht stehend verschraubt sind. Zwischen den jeweils ersten beiden Stützen beider Reihen 11, 12 ist in einer Geschoßhöhe 15 ein Geschoß- oder Deckengrundelement 20 (im folgenden nur kurz Grundelement genannt) in ausgezogenen Linien dargestellt. Wie mit strichpunktierten Linien angedeutet, befinden sich in der Geschoßhöhe 15 neben dem mit ausgezogenen Linien darge­ stellten Grundelement 20 weitere Grundelemente, so daß sich eine geschlossene Geschoßfläche bildet. Desgleichen sind über und ggf. unter der Geschoßhöhe 15 weitere ebenfalls mit Grundelementen 20 gebildete Geschoßhöhen vorgesehen.

Das Grundelement 20 besteht (vgl. Fig. 2 und 3) im wesentlichen aus einer Stahlbetonplatte 21 (im folgenden nur wieder kurz als Betonplatte bezeichnet) und zwei U-Trägern 22. Die U-Träger 22 weisen an den Außenflächen ihres der Betonplatte 21 zugewandten Schenkels 23 eine Reihe von Kopfbolzen 24 auf, deren Fuß mit dem Schenkel verschweißt ist. Bei der Herstellung des Grundelements 20 sind die beiden U-Träger 22 in gleicher Höhe derart angeordnet, daß ihre Schenkel 23 jeweils auf den anderen U-Träger weisen und die Außenseiten des zwischen den Schenkeln befindlichen Teils 25 einen Abstand aufweisen, der der Breite der Betonplatte 21 entspricht. Die Kopfbol­ zen 24 sind dabei an den unteren Schenkeln befestigt. Seitlich und unter den Trägern 22 befindet sich zum Gießen eine (nicht dargestellte) Schalung mit eingelegter Stahlbewehrung 26.

Die Schalung wird mit Beton ausgegossen und es entsteht die Betonplatte 21, die die Kopfbolzen 24 formschlüssig umfaßt und so eine Verbundkonstruktion mit dem U-Träger 22 bildet. Der überschüssige Beton wird in Höhe der Innenflä­ chen der unteren Schenkel 23 abgestrichen. Nach dem Erhärten des Betons und Entfernen der Schalung wird das Grundelement 20 um seine Längsachse um 180° aus der Fertigungslage in die Einbaulage gedreht und ist einbau­ fertig.

An der Außenfläche eines U-Trägers 22 weist das Grundele­ ment 20 - über die Länge verteilt - Abstandsbleche 27 auf, denen im Innenraum beider U-Träger jeweils ein Ausstei­ fungsblech 28 zugeordnet sein kann.

An den Stirnseiten der U-Träger 22 sind Kopfplatten 29 vorgesehen. Bei der Montage eines Grundelements 20 wird dieses über Kopfplatten 29 an die Stützen 11 und 12 angeschraubt. Damit die Betonplatten 21 auch den Raum zwi­ schen den Stützen 11 bzw. 12 der einzelnen Stützenreihen flächenmäßig erfassen, ist die Länge der Betonplatten 21 größer als die lichte Weite zwischen den Stützenreihen 11 bzw. 12. Um die Grundelemente 20 zwischen den Stützen 11, 12 montieren zu können, weisen sie an ihren Ecken jeweils eine Aussparung 30 auf.

Nach dem Montieren mindestens zweier nebeneinander liegender Grundelemente 20 werden die einander benachbar­ ten U-Träger 22 unter Zwischenschaltung der Abstandsbleche 27 miteinander verschraubt. Auch diese Verbindung ist wieder lösbar. Die beiden jeweils benachbarten U-Träger 22 ergeben dabei, statisch gesehen, die gleiche Wirkung wie die eines gemeinsamen I-Trägers, wobei jedoch die erfin­ dungsgemäße Ausbildung eine Demontage des Deckengeschosses und den Wiederaufbau desselben an anderer Stelle erlaubt.

In die von den Betonplatten 21 zweier benachbarter Grundelemente 20 gebildete Fuge 31 wird ein Dichtprofil 32 eingeklemmt (vgl. Fig. 4), um eine wasserdichte Geschoß­ fläche zu erreichen. Das Dichtprofil 32 kann einen flachen Kopf 33 aufweisen, um eine Rinnenbildung in der Fuge zu verhindern.

Claims (7)

1. Aus einzelnen Grundelementen zusammengesetzte Decken­ konstruktion zwischen zwei Reihen senkrechter Stützen, wobei die Grundelemente eine plattenförmige Abdeckung aus Beton und eine Trägeranordnung aus Stahl, die zwi­ schen je einer Stütze beider Reihen von Stützen befe­ stigt ist, aufweisen, wobei zwischen der Abdeckung und der Trägeranordnung eine Verbundkonstruktion besteht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckung der Grundelemente (20) aus einer durchgehenden Beton- bzw. Stahlbetonplatte (21) be­ steht, deren Länge mindestens der lichten Weite zwi­ schen den beiden Reihen von Stützen (11, 12) ent­ spricht,
daß die Trägeranordnung je Grundelement (20) aus zwei U-förmigen Trägern (22) besteht, deren Schenkel (23) jeweils auf den anderen U-Träger weisen und deren zwi­ schen den Schenkeln befindliche Stege (25) an ihren Au­ ßenseiten einen Abstand aufweisen, der der Breite der Betonplatte (21) entspricht,
daß die zwischen der Betonplatte (21) und den U-förmi­ gen Trägern (22) gebildete einstückige Verbundkonstruk­ tion durch einen Formschluß zwischen dem Beton der Platte (21) und Formelementen (24) an den Trägern (22) herbeigeführt ist
und daß die jeweils benachbarten Träger (22) zweier Grundelemente (20) miteinander verschraubt sind.

2. Deckenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Formelemente (24) durch an den Trä­ gern (22) angeschweißte Kopfbolzen gebildet sind.

3. Deckenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die U-förmigen Träger (22) an ihren Enden mit Kopfplatten (29) versehen sind.

4. Deckenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen benachbarten Trägern (22) neben­ einander angeordneter Grundelemente (20) Abstandsstücke (27) vorgesehen sind.

5. Deckenkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß den Abstandsstücken (27) Aussteifungsble­ che (28) in den U-förmigen Trägern (22) zugeordnet sind.

6. Deckenkonstruktion nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonplatten (21) an ihren Ecken Aussparungen (30) aufweisen.

7. Verfahren zum Herstellen einer Deckenkonstruktion gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß Beton- oder Stahlbetonplatten (21) in einer unter in gleicher Höhe angeordneten U-förmigen Trägern (22) befindlichen Schalung mit eingelegter Stahlbewehrung (26) unter Bildung einer Verbundkonstruktion mit den U-Trägern (22) gegossen werden, wobei die Schenkel (23) der U-Träger (22) jeweils auf den anderen U-Träger weisen und die Außenseiten der zwischen den Schenkeln befindlichen Stege (25) einen Abstand aufweisen, der der Breite der zu gießenden Betonplatte (21) entspricht und wobei an den unteren Schenkeln (23) Formelemente (24) befestigt sind,
daß der überschüssige Beton in Höhe der unteren Schen­ kel (23) abgestrichen wird,
und daß die so gebildeten Baueinheiten (Grundelemente 20) nach dem Aushärten des Betons und Entfernen der Schalung um ihre Längsachse um 180° aus der Fertigungs­ lage in die Einbaulage gedreht und an senkrechten Stüt­ zen (11, 12) lösbar befestigt werden.