DE2943786C2 - Vorgefertigtes montagesteifes Plattenelement zur Herstellung von Decken und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes montagesteifes Plattenelement zur Herstellung von Decken gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches I. Ferner bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Plattenelementes.

Plattenelemente dieser Art sind durch die DE-OS 24 27 168 bekanntgeworden. Sie zeichnen sich gegenüber Plattenelementen, bei denen der Obergurt des herausstehenden Gitterträgers lediglich aus einem Metallprofil besteht, durch erhöhte Steifigkeit aus, so daß die Montagestützweite beim Verlegen derartiger Plattenelemente vergrößert werden kann. Zur Sicherung eines festen Verbundes zwischen dem Beton und der U-förmigen Stahlblechschiene sind die freien Randabschnitte der Seitenwände der Stahlblechschiene nach innen eingezogen, so daß sie sich in den eingefüllten Beton verkrallen und bei einer Belastung des Obergurtes verhindern, daß sich der Beton vom Obergurtmaterial trennt und von diesem abhebt

Es hat sich gezeigt daß sich bei vorgefertigten Plattenelementen, die mit den erwähnten Trägern bewehrt sind, infolge des Druckgurtes aus Beton die Montagestützweite zwar gegenüber anderen Plattenelementen, die nur einen Obergurt aus Metali aufweisen, erhöhen läßt, doch sind bei größeren Stützweiten, also bei Stützweiten über 3 m, immer noch Zwischenunterstützungen für die Montage erforderlich, wenn eine unzulässige Durchbiegung des Plattenelementes bei der Herstellung der Decke verhindert werden soll.

Durch die DE-AS 15 59 400 und die DE-OS 21 44 308 ist es bekanntgeworden, zur Verbesserung des schubfesten Verbunds zwischen Stahlbtechflächen und Beton Querrippen oder noppenartige Vorsprünge vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe lUigrunde, bei einem vorgefertigten montagesteifen Plattenelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches I den Obergurt des Gitterträgers so auszubilden, daß das Plattenelement für die im Wohnungsbau üblichen Stützweiten ohne die sonst erforderlichen Montageunterstützungen Verwendung finden kann.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch den quasi kontinuierlichen schubfesten Verbund in horizontaler Richtung, der durch die noppenartigen Vorsprilnge oder Querrippen erreicht wird, werden die in dieser Richtung von der Stahlblechschiene auf die Betonfüllung zu übertragenden Kräfte in Längsrichtung verteilt eingebracht und es wird damit ein örtliches Überschreiten der für die Kraftübertragung zulässigen Größe verhindert Es hat sich gezeigt daß die Montagestützweite so weit erhöht werden kann, daß mit den vorgefertigten Plattenelementen sogar Decken einer Spannweite von über 5 m ohne Zwischenunterstützungen betoniert werden können und dies bei einem Abstand der Träger von über 50 cm. Selbstverständlich muß. wie bei dem bekannten Träger, auch eine ausreichende Kraftübertragung in vertikaler Richtung gewährleistet sein. Dies kann in bekannter Weise durch oben zusammenlaufende Seitenwände der Stahlblechschiene geschehen.

Damit der durch noppenartige Vorsprünge oder Querrippen gebildete schubfeste Verbund /wischen der

Stahlblechschiene und der Betoniüllung auch bei größeren Belastungen erhalten bleibt, muß der auf Druck beanspruchten Stahlblechschiene eine bestimmte Knick- und Beulsicherheit gegeben sein. Dies geschieht im vorliegenden Fall durch wenigstens eine Längssicke. Außerdem können zu diesem Zweck die oberen Ränder der Seitenwände der Stahlblechschiene nach innen abgewinkelt werden.

Da die lichte Weite der Stahiblechschiene im unteren Bereich größe* als 8 cm ist, ist ein einwandfreies Einbringen des Betons möglich, so daß der wirksame Verbund zwischen Betonfüllung und Stahlblechschiene nicht durch eine mangelhafte Einbringmöglichkeit des Betons gefährdet ist Außerdem wird hierdurch das Einführen der Schweißelektroden beim Anschweißen der Gitterdiagonalen an die Seitenwände der Stahlblechschiene erleichtert Schließlich kann bei Vergrößerung der lichten Weite der Stahlblechschiene auch die Schwerachse des mit Beton gefüllten Obergurts für eine vorgegebene Deckenstärke höher gelegt und durch den damit vergrößerten Höhenabstand zwischen dieser Schwerachse und den Untergurtstäben des betreffenden Trägers eine größere Versteifung des gesamten Plattenelementes erzielt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, für die selbständiger Schutz beansprucht wird, überragt die Betonfüllung der Stahlblechschiene diese in der Höhe. Vorzugsweise entspricht das Maß des Oberstandes der Betonfüllung dem geforderten Überdeckungsmaß der Stahiblechschiene im Ortbeton. Durch den Oberstand der Betonfüllung über die Stahiblechschiene wird bei korrosionsfördemden Umgebungsbedingungen in der fertigen Decke ein ausreichender Korrosionsschutz für die Stahiblechschiene erreicht und die Oberkante der Betonleiste bleibt als Abzugsleiste für den Frischbeton erhalten.

Vorzugsweise für mehrfeldrige Deckensysteme bietet sich die Möglichkeit, das Plattenelement so auszubilden, daß die Betonfüllung der Stahiblechschiene diese in Trägerlängsrichtung nur im mittleren Plattenbereich überragt, wänrend sie in einem oder beiden Randbereichen bündig mit der Stahiblechschiene abschließt.

Hierdurch wird erreicht, daß im mittleren Plattenbereich, in dem die größten Biegekräfte und damit im Obergurt die größten Druckkräfte auftreten, ein Betonüberstand vorhanden ist, während in den weniger beanspruchten Randbereichen die Gitterträger als Abstandhalter für die im Bereich der Plattenunterstützungen erforderliche obere Bewehrung dienen.

Bei einer Vergrößerung der Höhe der Betonfülliing im Bereich der größten Biegebeanspruchung des, Plattenelementes kommt dem schubfesten Verbund zwischen der Stahiblechschiene und der Betonfüllung eine besondere Bedeutung zu. Durch den schubfesten Verbund ist die für die Ausnutzung des vergrößerten Betonquerschnitts notwendige erhöhte Krafteinleitung von der Stahiblechschiene in die Betonfüllung möglich.

Weitere Ausgestaltungen des Plattenelements nach der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2,5 bis 7 und 9.

Ein Verfahren zur Herstellung des Plattenelements nach einem der Ansprüche 3 bis 9 isl Gegenstand des Anspruchs 10.

Ausführungsbeispielc der Krfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Plattenelement im Querschnitt.

Fig.2 einen Ausschnitt eines Plattenelementes mit streifenförmiger Betonplatte in isometrischer Darstellung,

Fig,3 ein Plattenelement in einer Ansicht entsprechend Fig. 1 mit einer die Stablblechschiene überragenden Betonfüllung,

Fig.4 ein Plattenelement entsprechend Fig. 1 in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Herstellung eines Oberstandes der Betonfüllung,

Fig.5, 6 und 7 Querschnittsansichten der fertigen Decke und

Fig.8 eine Längsschnittansicht von auf Wänden verlegten Plattenelementen.

Das in F i g. 1 im Ausschnitt dargestellte vorgefertigte Plattenelement 1 zur Herstellung von Decken enthält eine als bleibende Schalung dienende großflächige Betonplatte 2, in der wenigstens ein Teil der Deckenbewehrung angeordnet ist Die Deckenbewehrung besteht im vorliegenden Fall aus einer Betonstahlmatte 3 und aus den Untergurtstäben 4 und 5 von mehreren im Abstand zueinander an'-ordneten Gitterträgern 6, von denen in Fi g. 1 einer äarpesteüt ist Der Gitterträger 6 weist als Obergurt eine mit Beton 7 gefüllte U-förmige Stahiblechschiene 8 aus einer Bodenwand 9 und zwei Seitenwänden 10 und 11 auf. An den beiden Seitenwänden sind von außen Gitterdiagonalen 12 und 13 angeschweißt, die, wie aus der isometrischen Darstellung nach Fig.2 ersichtlich, jeweils aus einem zickzackförmig gebogenen Stahlstab bestehen. Im Bereich der unteren Uailenkstelle der Gitterdiagonalen sind die Untergurtstäbe 4 und 5 des Gitterträgers 8 von außen angeschweißt Falls erforderlich, ist zwischen der Betonstahlmatte 3 und den Untergurtstäben 4 und 5 eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt. Die Gitterträger 8 sind nur im unteren Bereich in die Betonplatte 2 eingebettet, sie ragen mit einem wesentlichen Teil ihrer Höhe aus der Oberfläche der Betonplatte heraus und bilden die biegesteife Bewehrung für die Betonplatte.

Zur Erhöhung der Knick- und Beulstabilität weist die Bodenwand 9 der Stahiblechschiene 8 eine Längssicke 14 auf und es sind die oberen Ränder 15 und 16 der Seitenwände 10 und 11 der Stahiblechschiene 8 nach innen abgewinkelt Um zwischen den Seitenwänden der Stahiblechschiene 8 und der Betonfüllung 7 einen Verbund in vertikaler Richtung zu gewahrleisten, sind die Seitenwände nach oben konvergierend ausgebildet. In Verbindung mit den außen an die Seitenwände angeschweißten, ebenfalls nach oben konvergierenden Gitterdiagonalen und den außen an die Gitterdiagonalen angeschweißten Untergurtstäben wird hierdurch auch eine gute Stapelbarkeit der Gitterträger 6 vor dem Zusammenbau des Plattenelementes gewährleistet.

Our-ik noppenartige Vorsprünge 17 oder auch durch in F i g. 2 dargestellte Querrippen 24, die längs der Innenfläche der Stihlblechschiene 8 angeordnet sind, wird zwischen dieser und der Betonfüllung 7 in Längsrichtung der Stahiblechschiene ein schubfester Verbund gebildet. Infolge dieses schubfesten Verbundes ist es möglich, die von der Stahiblechschiene auf die Betonfüllung entsprechend den statischen Erfordernissen in Längsrichtung der Stahiblechschiene zu übertragenden Kräfte verteilt und damit gleichmäßig zu übertragen. Die Aufteilung der Kraftübertragung kann durch den Abstand der Noppen bzw. Querrippen den Erfordernissen angepaßt werden. Die in F i g. 1 dargestellten noppenartigen Vorsprünge in den Seitenwänden bewirken nicht nur einen schubfesten Verbund in

Längsrichtung der Stahlblechschiene, el. h. in hori/.onialer Richtung, sondern auch quer dazu, d. h. in vertikaler Richtung. Hierdurch wird der in dieser Richtung bereits durch andere bekannte Maßnahmen erzielte Verbund zwischen Stahlblechschiene 8 und Betonfüllung 7 · verbessert.

Es soll noch erwähnt werden, daß bei tier Herstellung des vorgefertigten Plattenelementes nach F i g. I die Betonfüllung 7 gleichzeitig mit dem Beton 2 eingebracht wird und daß die abgewinkelten oberen Ränder 15 und in 16 als Abzichlciste dienen können.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten vorgefertigten Plattenelement sind, wie bei den nachfolgenden Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht mehr gesondert erläutert. Das in Fig. 2 r> dargestellte Plattenelement enthält eine streifenförmigc Betonplatte 21 und nur einen einzigen Gitterträger 22. In den Seitenwänden der U-förmigen Stahlblechschiene 23 sind zur Herstellung des schubfesten Verbundes zwischen der Stahlblechschiene und der Betonfüllung 7 _"i Querrippen 24 vorgesehen.

In den F i g. J und 4 ist in Schnittansichten entsprechend F i g. I eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines vorgefertigten Plattenelementes dargestellt. Hier überragt die Betonfüllung 31 bzw. 41 >> des Obergurts des Gitterträgers die U-förmige Stahlblechschiene 8 des Obergurts in der Höhe. Vorzugsweise entspricht das Maß des Überstandes der Betonfüllung dem geforderten Überdeckungsmaß der Stahlblechschiene durch den Ortbeton. Auf diese Weise stimmt die in Oberkante der Betonfüllung 31 bzw. 41 immer mit der späteren Oberkante des Ortbetons überein, wodurch das Abziehen des Frischbetons und damit das Einhalten der Deckendicke auf einfache Weise möglich ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Bereich, in dem die Ji Betonfüllung 31 bzw. 41 die Stahlblechschiene 8 in der Höhe überragt, nicht über die gesamte Länge der Stahlblechschiene, sondern nur über den mittleren Bereich 81 (siehe Fig. 8), in dem bei einer etwa der Plattenlänge entsprechenden Montagestützweite die maximalen Biegemomente auftreten. Die gewünschte Überhöhung der Betonfüllung gegenüber der Stahlblechschiene entweder längs der gesamten Stahlblechschiene oder nur im Bereich der Feldmitte, läßt sich beispielsweise entsprechend Fig. 3 durch Aufstecklei- -ti sten 32 realisieren, die auf die Seitenwände der Stahlblechschiene 8 aufgesetzt und als bleibende Schalungsteile Bestandteil des Gitterträgers werden oder durch einen Aufsetzkasten 42 entsprechend F i g. 4. der zwei Begrenzvngsleisten 43 und 44 enthält, die sich w beim Aufsetzen des Aufsetzkastens auf den Gitterdiagonalen 12 und 13 abstützen, von außen an den Seitenwänden 10 und 11 der Stahlblechschiene 8 anliegen und diese um das gewünschte Überstandsmaß in der Höhe überragen. Damit können die Oberkanten " der Begrenzungsieisten 43 und 44 als Abziehkanten für die Betonfüllung 41 verwendet werden. Nach dem Aushärten der Betonfüllung 41 wird der Aufsetzkasten wieder abgenommen. Das Aufsetzen und Abnehmen des Aufsetzkastens ist besonders einfach, wenn, wie in *■■<· F i g. 4 dargestellt, die Begrenzungsleisten nach oben konvergieren.

Da bei der Ausführungsform nach Fig.3 die Aufsteckleisten 32 als verlorene Schalungsteile Bestandteil des Plattenelementes und damit auch der mit dem <" Plattenelement hergestellten Decke werden, da ihre Oberkanten ferner in der Regel mit der Oberkante des Ortbelons zusammenfallen, sollen sie aus nicht korrodierendem Material hergestellt sein. Kiinslstoffmaterial hat sich hierfür als besonders geeignet erwiesen.

Die Fig. 5, b und 7 zeigen Teilschnittansichten von Decken, die mit erfindungsgemäßen vorgefertigten Platlenelementen hergestellt sind. Bei der Decke nach Fig. 5 ist ein Plattenelement 1 entsprechend F i g. 1 verwendet und Ortbeton 51 bis zur Höhe der abgewinkelten Oberkanten 15 und 16 der Seitenwände der Stahlblechschicne 8 aufgefüllt. Hierdurch kann die Oberkante der lictonfüllung 7 des vorgefertigten Plattenelementes 1 als Abziehmaß für den Ortbeton 51 verwendet werden. Die noppenartigen Vorsprünge 17 bilden, da sie in die Wände der Stahlblechschiene 8 eingeprägt sind, zugleich eine Verankerung für den Ortbeton 51.

Fig. 6 stellt den Querschnitt einer mit einem vorgefertigten Plattenelement nach Fig. 4 hergestellten Decke dar. Hier liegen die oberen Ränder der Seitenwände der Stahlblechschiene 8 um die erforderliche Betondeckung oder um ein größeres Maß unterhalb der Oberkante des Ortbetons 61. Auch in diesem Fall dient die Oberkante der Betonfüllung 41 als Abziehmaß für den Ortbeton.

Bei der in F i g. 7 im Schnitt dargestellten Decke sind vorgefe-tigte Plattenelemente entsprechend F i g. I oder Plattenelemente nach Fig.4, bei denen die Betonfüllung nur im mittleren Bereich 81 (Fig.8) erhöht ist, verwendet, wobei die oberen Ränder der Seitenwände der Stahlblechschiene 8 als Abstandshalter für eine obere Bewehrung 72 dient. Die Oberkante des Ortbetons 71 liegt in der erforderlichen Betondeckung über der oberen Bewehrung 72.

Fig.8 stellt die Verwendung von vorgefertigten Plattenelementen entsprechend Fig. 4 in einem Durchlaufplattensystem dar. Die großflächigen Plattenelemente 82 überspannen jeweils den Abstand zwischen Wänden 83, auf denen sie mit ihren Rändern aufliegen. Der Überstand der Betonfüllung 41 über die Ränder der U-förmigen Stahlblechschienen 8 der Träger erstreckt sich nicht über die gesamte Länge der Stahlblechschiene, sondern nur über deren mittleren Bereich 81. In den beiden Endbereichen entspricht die Höhe der Betonfüllung der Höhe der Oberkanten der Stahlblechschiene 8. wie es in Fig. I dargestellt ist. Der Überstandsbereich 81 der Betonfüllung liegt im Bereich der Feldmitte zwischen den Wänden 83, d. h. im Bereich der größten Biegemomente und erlaubt durch die Anpassung der Steifigkeit des Trägers in Längsrichtung eine volle Ausnutzung der Biegesteifigkeit der vorgefertigten Plattenelemente. Gleichzeitig wird, falls der Überstand der Betonfüllung 41 nur im mittleren Bereich vorgesehen wird, an den Endbereichen der Stahlblechschiene 8 eine Auflageebene für die obere Bewehrung 72 geschaffen. Nach dem Einbringen des Ortbetons entsprechen die in F i g. 8 eingetragenen Schnitte VI-Vl und VH-VII den in den Fig. 6 und 7 dargestellten Schnittansichten. Die Oberkante der Betonfüllung 41 entspricht dabei der Oberkante der fertigen Decke, so daß bei dem in F i g. 8 dargestellten System nach dem Auflegen der Platteneiemente 82, nach dem Auflegen der oberen Bewehrung 72 und nach dem Einbringen des Frischbetons, dieser nur noch unter Verwendung der überstehenden Betontüiiung 4i der Schienen 8 als Abziehmaß abgezogen werden muß.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patemansprüche;

1. Vorgefertigtes montagesteifes Plattenelement zur Herstellung von Decken aus einer dünnen, als bleibende Schalung dienenden streifenförmigen oder großflächigen Betonplatte, in der wenigstens ein Teil der Deckenbewehrung angeordnet ist und die wenigstens einen, teilweise aus der Oberfläche der Betonplatte herausragenden Gitterträger enthält, dessen Obergurt als eine mit Beton gefüllte, U-förmige Stahlblechschiene ausgebildet ist, an der von außen Gitterdiagonalen angeschweißt sind, die mit der in der Betonplatte enthaltenen Bewehrung in kraftschlüssiger Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Stahlblechschiene (8,23) im unteren Bereich größer als 8 cm ist, daß die Stahlblechschiene zur Gewährleistung der Knick- und Beulsicherheit wenigstens eine Längsjicke (14) aufweist, und daß durch noppenartige Vorsprünge (17) oder Querrippen (24), die längs der Innenfläche der Stahlblechschiene angeordnet sind, zwischen dieser und der Betonfüllung (7,31,41) in Längsrichtung der Stahlblechschiene ein schubfester Verbund gebildet ist

2. Plattenelement nach ,Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der Stahlblechschiene (8,23) nach oben zusammenlaufen und die oberen Ränder (15,16) der Seitenwände (10,11) nach innen abgewinkelt sind.

3. Plattenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonfüllung (31, 41) der Stahlblechschiene (8) letztere in der Höhe überragt

4. Plattenelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß das Maß des Oberstandes der Betonfüllung (31, 41) dem geforderten Überdekkungsmaß der Stahlblechschiene (8) im Ortbeton (61) entspricht

5. Plattenelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß die Betonfüllung (31, 41) im Bereich oberhalb der Stahlblechschiene seitlich durch Leisten aus nicht korrodierendem Material begrenzt ist

6. Plattenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Seitenwände Aufsteckleisten (32) als Begrenzungsleisten aufgesetzt sind.

7. Plattenelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsteckleisten (32) als Kunststoffleisten mit V-förmigem Profil ausgebildet w sind.

8. Plattenelement nach einem der Ansprüche 3 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonfüllung der Stahlblechschiene diese in Trägerlängsrichtung nur im mittleren Plattenbereich (81) überragt, während sie in einem oder beiden Randbereichen bündig mit der Stahlblechschiene (8) abschließt.

9. Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Stahlblechschiene (8,23) im unteren Bereich größer w als 10 cm ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Obergurts für das Plattenelement nach einem der Ansprüche 3 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Betonieren des Obergurtes auf die Stahlblechschiene (8) ein t" Aufsetzkasten (42) aufgesetzt wird, der zwei Begrenziingslcisten (43,44) enthält, die von außen an den Seitenwänden (10, II) der Stahlblechschiene anliegen und diese um das gewünschte Überstandsmaß in der Höhe überragen.