DE8632125U1 - Halbfertigteil für den Betondeckenbau - Google Patents

Description

Halbfertigteil für den Betondeckenbau

Die Erfindung betrifft ein Halbfertigteil für den Betondeckenbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, derartige Halbfertigteile sowohl im Hoch- als ac/ch im Tiefbau für Betondecken zu verwenden, wobei diese Halbfertigteile als verlorene Schalung eingesetzt werden und gleichzeitig die Unterbewehrung enthalten. Ferner ist auf der Unterbewehrung der Fuß der notwendigen Gittereisenträger angeordnet, so daß diese in dem Halbfertigteil fixiert sind und zur Verbindung mit den Ortbeton dienen. Nachteilig bei solchen Halbfertigteilen ist die Tatsache, daß aufwendige und umfangreiche Verbundeisenanordnungen und große Betonmengen verarbeitet werden müssen.

Zur Vermeidung größerer Betonarbeiten vor Ort werden daher Fertigteilbauelemente verwendet, die bereits die

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volle Deckenstärke aufweisen; dies hat sich in der Praxis jedoch &eegr; ur mit Einschränkungen bewährt, da derartige Bauteile im Verhältnis zur abgedeckten Fläche sehr schwer sind, so daß sie mit den üblicherweise vorhandenen Baukränen nicht versetzt werden können. Für ihre Montage sind Spezialkräne mit hoher Tragfähigkeit insbesondere bei weiten Ausladungen erforderlich. Die Verwendung von schmäleren und somit leichteren Fertigteilbauelementen findet insoweit ihre Grenze, als mit der laufend großen Reduzierung gerade die Vorteile der schnelleren Verlegung und preiswerter Konstruktion von großen Fertigteilbauelementenmit großen Nachteilen von aufwendigen Stützkonstruktionen und vor allem großer Fugendichtigkeitsprobleme verbunden sind. Schmälere Fertigteilbauelemente verursachen zwangsläufig mehr Fugen, die mit einer Bewehrung versehen werden müssen, zumindest jedoch einen Verguß benötigen. Derartige Stoßfugen sind ständige Schwachstellen hinsichtlich der Dichtheit und Statik.

Als Kompromißlösung der beiden vorstehend dargestellten konkurrierenden Probleme ist der sich aus der DE-GM 81 31 314 ergebenen Stand der Technik zu sehen, der ein vorgefertigtes, unterstützungsfreies, dünnes, schalungsersetzendes Betonplattenelement zur Herstellung von Stahlbetondecken mit ein oder zwei aufbetonierten Versteifungsrippen betrifft. Bei diesen Halbfertigteilen ist der wesentliche Teil der Fläche dünnwandig gestaltet und wird nur durch ein oder zwei Versteifungsrippen verstärkt. Aus dem dünnwandigen Bereich ragen Verbundbewehrungen heraus. Nach der Montage dieses Halbfertigteils werden die Verbundbewehrung und die Versteifungsrippen in einer Ortbetonschic^t vergossen, wobei eg sich als vorteilhaft erwiesen hat, über den Versteifungsrippen noch eine obere Bewehrungslage vorzusehen und hierüber eine als "überbeton" bezeichnete Lage von Ortbeton vorzusehen. Die Addition der Höhe der Versteifungsrippen mit der Material-

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stärke des Überbetons führt naturgemäß zu einer starken Materialanhäufung mit entsprechenden Eigengewichtsproblemen, die beispielsweise dazu führen können, daß derartige Halbfertigteile nur für begrenzte Spannweiten geeignet sind und als einziger Vorteil die Möglichkeit haben, während der Ortbetoneinbringung nicht unterstützt werden zu müssen. Betoneinsparung und Eisenstahleinsparung können jedoch damit nicht erreicht werden.

Aus dem DE-GM 84 06 792 ist eine Spannbetonplatte als Halbfertigteil für Decken bekannt, die nach ihrer Montage mit einer Schicht Ortbeton vergossen werden. Zu diesem Zweck ragen aus den Spannbetonplatten Verbundbewehrungen heraus. Es liegt in der Natur des Spannbetons, daß derartige Platten nicht unter einem Minimum von Materialstärke gefertigt werden können und sehr aufwending und teuer in der Konstruktion sind. Der die Spannbetoneisen umgebende Beton muß zumindest so stark sein, daß er die durch die Verspannung der Bewehrung auftretenden Zugkräfte aufnehmen kann. Die Bewehrung kann hierbei auch nicht beliebig in ihrem Querschnitt und ihrer Anzahl reduziert werden, da sie letztlich zur Tragfähigkeit der Decke im Endzustand wesentlich beiträgt. Aus diesem Grunde weist die Spannbetonplatte gemäß diesem Lösungsvorschlag eine relativ große Stärke auf und ist ebenfalls nur ein ungeeigneter Kompromiß zwischen Fertigbetonteil zur Verbesserung der Statik und dichtendem Ortbeton, der jedoch viel Verbundeisen und Betongewicht erforderlich macht.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Halbfertigteil für den Deckenbau zu schaffen, das trotz einer möglichst geringen Materialstärke und damit erhebliche Beton- und Verbundeiseneinsparuiij xn Verbindung mit e+ner Schicht aus Ortbeton, eine Decke hoher Tragfähigkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Halbfertig

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teil für den Deckenbau gemäß Merkmal des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zusammen mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den unteransprüchen.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß durch die Stut&zgr;vorspränge die Betondicke des Halbfertigteils stark reduziert werden kann, weil das erfindungsgemäße Halbfertigteil dadurch zur Einleitung von Kräften gemäß der Statik herangezogen bzw. benutzt werden kann. Der Verbund mit dem nach der Montage aufzubringenden Ortbeton erfolgt durch übliche Gittereisenträger, die aus dem Halbfertigteil herausragen. Im mit Ortbeton vergossenen Zustand stellen die Gittereisenträger zudem die Längsbewehrung in der Druckzone der Decke dar und leiten die Last- und Eigengewxchtkräfte über diese Unterbewehrung aus dem Mittenbereich in die seitlichen StützvorSprünge ein.

Die erfindungsgemäßen Halbfertigteile kommen beispielsweise bei einer Spannweite von ca. 6,5 m und einer Stahlbewehrung von 30 kg pro m mit einer Betondicke von 6 cm aus. Bei einer Ortbetonschicht von 16 cm kann eine Tiefgaragendecke mit 60 cm Erdaufschüttung gebaut werden die sonst in herkömmlicher Bauart eine Stärke von 35 bis 40 cm haben müßte. Natürlich sind diese Werte je nach der vorgesehenen Belastung mit den entsprechenden Statikwerten anzupassen. Dies bedeutet 40 bis 50% Betonersparnis und ca. 40 bis 50% Stahlersparnis gegenüber dem Stand der Technik bei gleicher Statik. Diese reduzierte Betondicke führt ferner zu einem Höhengewinn im Gangbereich der Decke, der sich insbesondere bei Decken für Tiefgaragen sehr vorteilhaft bemerkbar macht, weil dadurch die Bauhöhe bis zu 25 cm reduziert werden kann.

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Diese Halbfertigteile sind so leicht, daß sie in ihren üblichen Größen von den auf der Baustelle vorhandenen Kränen problemlos transportiert und montiert werden können. Ein erfindungsgemäßes Halbfertigteil mit einer Abmessung von 17 m wiegt beispielsweise zwei bis drei Tonnen. Demgegenüber wiegt ein vergleichbares Fertigteil aus Vollbeton mit Stahlbewehrung acht bis neun Tonnen. Die bekannten Halbfertigteile mit Ortbeton kommen für dieselbe Fläche sogar auf ca. 15 Tennen.

Es liegt auf der Hand, daß diese Gewichtseinsparungen auch zur leichteren Überbrückung größerer Spannweiten genutzt werden können, d.h. daß die Konstruktion gemäß der Erfindung bei gleicher Deckenstärke wie herkömmliche Decken einen wesentliche Vergrößerung der Spannweite zuläßt.

Für die Optimierung der erfindungsgemäßen Halbfertigteile ist es notwendig, den Auflagerbereich so zu verstärken, daß ein besserer Kraftfluß auf das Auflager erzielt wird.

Die Verstärkung wird in vorteilhafter Weise durch einen Stützvorsprung in Form einer Rippe ausgebildet* Die stippe hat hierbei vorzugsweise einen hammerkopfförmigen Querschnitt, wobei die geneigte fläche in Richtung der Mitte der Oberfläche der Betönfertigteilplatte verläuft. Es liegt jedoch auf der Hand, daß auch andere Formen der Rippe verwendet werden können. So kann beispielsweise bei einem hammerkopfartigen Querschnitt die Neigungsfläche konkav und/oder konvex gewölbt sein; auch ist ein rein rechteckiger Querschnitt der rippenförmigen Stützvor-Sprünge möglich, der jedoch keine so gute Kraftverteilungsverhältnisse aufweist.

In vorteilhafter Weise können dia Rippen durch kurze Bewehrungsstäbe verstärkt werden. Diese kurzen Bewehrungsstäbe können entweder aus einer Oberlänge der Bewehrung der Betönfertigteilplatte gebogen werden oder aus kurzen Stücken von Bewehrungseisen hergestellt werden. Hierbei

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s 1 ist es vorteilhaft, wenn der kurze Bewehrungsstab mit der &ggr; durchgehenden Bewehrung der Betonfertigteilplatte verbun- % den wird.

5 Die Verbindung zweier erfindungsgemäßer Halbfertigteile

; sowie der Anschluß zu den umgebenden Bauwerksteilen erfolgt durch Armiereisen die im Stoßbereich zwischen den

ü Gitterträgern eingesetzt werden. Es ist jedoch auch mög-

l| lieh, die Stoßzonen der erfindungsgemäßen Halbfertigteile

I 10 in einer Verzahnung auszubilden welche zur genauer&a Mon-

I tage und zur Verbesserung der Kraftübertragung dienen.

I Dichtheitsprobleme treten durch die im Vergleich zu dem

j| erfindungsgemäßen Halbfertigteil ?carke Schicht des Ort-

f betons nicht auf, insbesondere wenn dieser als wasser-*

&rgr; 15 dichter Sperrbeton ausgeführt wird, was z.B. bei Tiefgang
f ragen-Decken besonders wichtig ist.

i; Beim Vergießen des Ortbetons wirkt das erfindungsgemäße fi 20 Halbfertigteil wie eine verlorene Schalung. Infolge seiner &psgr; dünnen Materialstärke muß es zur Aufnahme der Belastung I (Eigengewicht, Gewicht des Aufbetons für die Verbundbe-I tonlage einschließlich in dieser ggf. vorgesehenen Beweh-&eeacgr; rung sowie Verkehrslasten bei der Aufbringung der Ver-

25 bundbetonlage) durch eine angemessene Anzahl von Deckenstützen unterfangen werden. Nach Aushärtung des Ortbetons : können die Deckenstützen wieder entfernt werden. Die Untersicht des erfindungsgemäßen Halbfertigteils ist vorzugsweise eben und hat Sichtbetonqualität, so daß der 30 Nachbearbeitungsaufwand stark reduziert ist and sich im wesentlichen auf das Verfugen der Stoßfugen beschränkt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Halbfertigteil« ergebet» sich «us der 35 Beschreibung einer Ausführungsform in Verbindung mit der Zeichnung.

Darin zeigt:

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Fig. 1 eine schematisch vereinfachte perspektivische Ansicht eines bekannten Halbfertigteils;

S Fig. 2 einen stirnseitigen Querrschnitt durch das Halbfertigteil gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine vereinfacht perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halbfer-

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Fig. 4 einen stirnseitigen Querrschnitt durch das Halbfertigteil gemäß Fig. 3 im Bereich des Stützvorsprungs .

Gemäß den Fig. 1 und 2 besteht ein bekanntes Halbfertigteil 2 im wesentlichen aus einer Fertigbetonplatte 4, die eine Sichtoberfläche 3 und eine Verbundoberfläche 5 sowie zwei Stirnseiten 7 aufweist. In der Betonfertigteilplatte 4 befindet sich eine Unterbewehrung 6, die aus einzelnen geflochtenen Eisenstäben oder einer Baustahlmatte bestehen kann. Auf der Unterbewehrung 6 stehen Gittereisenträger 8, wobei, wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, der größte Teil der Gittereisenträger 8 aus der Verbundoberfläche 5 der Betonfertigteilplatte 4 herausragt. Die Gittereisen träger 8, welche ein Obergurteisen 10 tragen, dienen als Verbundarmierung für eine auf die Betonfertigteilplatte 4 aufzugießende Ortbetonschicht 12. Zwei aneinanderstoßende Betonfeinigteilplatten 4 und 4* werden vorzugsweise durch eine Stoßfugenbewehrung 14 in der Schicht aus Ortbeton miteinander verbunden.

Die Gittereisenträger 8 haben den bekannten dreieckigen Querschnitt, wobei zwischen dem Obergurteisen 10 und der Unterbewehrung 6, welche die Untergurtung bildet, mäanderartig gebogene oder einzelne Trägerabstandseisen 11 befestigt sind. Die Länge einer Betonfertigteilplatte 4 kann dabei von 1 bis 10 und mehr Meter reichen, während die

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Breite im Regelfall 3m wegen der Straßentransportierbarkeit nicht übersteigen soll.

In Fig. 3 und 4 ist die erfindungsgemäße Ausbildung des Halbfertigteils dargestellt/ wobei zum besseren Vergleich mit dem Stand der Technik gemäß den Fig. 1 und 2 die entsprechenden Bauteile in den Fig. 3 und 4 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Gemäß den Fig. 3 und 4 weist, die Betonfertigteilplatte 4 im Bereich des späteren Auflagers, d.h. im dargestellten Ausführungsbeispiel an den beiden Stirnseiten 7 je einen Stützvorsprung 17, bestehend aus einem rechteckförmigen

Teil 16 und einem dreieckförmigen Teil 18, auf. Dieser

Stützvorsprung 17 dienen zur Verbesserung der Kraftflußeinleitung in das Auflager. Zu diesem Zweck sind in dem rechteckförmigen Teil 16 bzw. dem dreieckförmigen Teil kurze Hilfsbewehrungsstäbe 20 angeordnet. Die kurzen Hilfsbewehrungsstäbe 20 sind vorzugsweise der Formgebung des Abstützteils 17 angepaßt. Bei Stützvorsprüngen 17 mit in etwa hammerförmigen Querschnitt, wie in Fig. 3 dargestellt, verlaufen die kurzen Hilfsbewehrungsstäbe 20 pa- rallel zur Neigung, d.h. entlang einer Hypotenusenfläche 23, um anschließend nach einem Knick parallel zu einer Auflagefläche 22 zu verlaufen. Bei Stützvorsprüngen 17 mit nur rechteckigen Querschnitt 16 können die Hilfsbewehrungsstäbe 20 auch eine Bügel- oder Rechteckform aufwei- sen.

Bei Stoßfugen einer Betonfertigteilplatte 4 zu einer benachbarten Betonfertigteilplatte 4* werden Stoßfugenbewehrungen 14 über der Stoßfuge im Bereich der Gitterträger 8 eingebracht, bevor die Betonfertigteilplatte 4 mit Ortbeton vergossen wird. An der unteren Sichtoberfläche 3 werden die mit einer Phase 25 versehenen Stoßfugen später verspachtelt. Die Betonfertigteilplatte weist im Randbereich Anschlußbewehrungen auf.

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Wenn ein Gittereisenträger 8 wegen der gewählten Länge der Betonplatte geschnitten werden muß, so soll dies so gesehenen, daß an einem Schnittende darauf geachtet wird, daß die mit unteren Längsträgereisen 9 verschweißten Trägerabstandseisen 11, welche dadurch Untergurtstelle 13 bilden, nicht im Bereich des Stützvorsprunges liegen. Dies bedeutet, daß möglichst alle Gitterträger zumindest auf einer Seite unmittelbar mit ihren Untergurtstellen über den rechteckförmigen Teil 16 der Stützvorsprünge 17 lie gen. Ggf. ist bei der Konstruktion darauf zu achten, daß wenigstens jeder zweite Gitterträger mit seinen stirnseitigen Untergurtpunkten über den Stützvorsprung zu liegen kommt. Für diese Statik-Notwendigkeit sind auch Träger möglich, die beispielsweise aus Wellblech oder leichte Volleisenkonstruktionen bestehen. Erfreulicherweise hat sich bei der vorliegenden Erfindung ergeben, daß die von der Fachwelt nicht für möglich gehaltene Konstruktion sich nicht nur den Gesetzen der Statik voll unterwirft, sondern auch bei der Herstellung und beim Transport nicht die be fürchteten Bruchprobleme durch die beiden seitlichen, schweren Stützvorsprünge auftreten.

Claims (1)

1. HalbfertigteiJ. für den Betondeckenbau, bestehend aus einer eine Sichtoberfläche und eine Verbundoberfläche aufweisenden Betonfertigteilplatte aus Stahlbeton, in welche eine Unterbewehrung eingebettet ist, und einer aus der Verbundoberfläche herausragenden, zur Abstützung einer Oberbewehrung vorgesehenen Verbundbewehrungen, welche zu einer Verbundbetonplatte aus Ortbeton vergießbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonfertigteilplatte (4) an ihrer die Sichtoberfläche (3) bildenden Unterseite mindestens einen Stützvorsprung (16, 18) aufweist.

Halbfertigteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützvorsprung im Bereich von mindestens einer der beiden Stirnseiten (7) der Betonfertigteilplatte (4) angeordnet ist.

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3. Halbfertigteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Stützvorsprung (16, 18) mindestens ein Hilfsbewehxungsstab (20) vorgesehen ist.

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Halbfcrtigteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hilfsbewehrungsstab (20) der Form des StützvorSprungs (16, 18) angepaßt ist.

Halbfertigteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ifekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Hilfsbewehrungsstäbe (2Q) aus einer gebogenen Verlängerung der Unterbewehrung (6) und/oder der Verbundbewehrung (8) besteht.

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6. Halbfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützvorsprung (16, 18) einen rechteckigen Querschnitt (16) aufweist.

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Halbfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützvorsprung (16, 18) einen im wesentlichen dreieckfSrmigen Querschnitt (18) aufweist, wobei die Hypothenusenflache mit der Sichtoberfläche (3) einen Winkel von mehr als 90 ,

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vorzugsweise von 120 bis 170 einschließt.

8. Halbfertigteil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützvorsprung (16, 18) mit einem im Querschnitt rechteckförmigfett Teil (16) und einem sich daran anschließenden dreieckförmigen Teil (18) so ausgebildet ist, daß die als Sichtfläche ausgebildete Hypothenusenflache (23) des im Querschnitt dreieckförmigen Teils (18) die Sichtoberfla che mit einer zu dieser parallelen Stützfläche (22) verbindet, welche als eine untere Seitenfläche des im Querschnitt rechteckförmigen Teils (IS) des Stützvorsprungs ausgebildet ist.

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9. Halbfertigteil nach Anspruch &THgr;, dadurch gekennzeichnet, daß die Hypothenusenflache (23) konkav und/oder konvex durchgehend oder alternierend ausgebildet ist..

10. Halbfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußbewehrungen vorgesehen sind, die vorzugsweise haken- oder bogenförmig

lö ausgebildet sind.

11. Halbfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundbewehrung in Form von Gittereisenträgern (8) ausgebildet ist, welche vorzugsweise aus dreieckförmig verbundenen Längsträgereisen (9, 10) bestehen, von denen zwei (9) im Bereich der Unterbewehrung (6) angeordnet sind.

12. Halbfertigteil nach Anspruch 11, dadurch gekenn-

zeichnet, daß zumindest jeder zweite Gittereisenträger (8) derart angeordnet ist, daß Untergurtstellen (7) über dem im Querschnitt rechteckförmigen Teil (16) des Stützvorsprungs (17) angeordnet sind, wobei die Ontergurtstellen von den im Bereich der Unterbewehrung (6) angeordneten Längsträgereisen (9) und den freien oberen Längsträgerobergurteisen (10) verbunden Abstandseisen (11) gebildet werden.

13. Halbfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Fertigbetonplatte (4) in ihrem Mittelbereich in etwa 4 bis cm beträgt.

14. Halbfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützvorsprung eine größte Stärke von ca. 5 bis 25 cm aufweist, so daß die Gesamtstärke des Halbfertigteils im Bereich des Stützvorsprungs ca. 7 bis 55 cm beträgt.

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15. Halbfertigteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Abstandseisen (11) und Stärke der Längsträgereisen (9) eine der Statik eine Ortbetonschxcht von 5 bis 50 cm Dicke entsprechende Dimensionierung aufweist.