DE102024111006B4

DE102024111006B4 - Hohldeckenplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE102024111006B4
Application number: DE102024111006.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Schurig
Original assignee: Betonwerk Oschatz GmbH
Current assignee: Betonwerk Oschatz GmbH
Priority date: 2024-04-19
Filing date: 2024-04-19
Publication date: 2026-01-29
Anticipated expiration: 2044-04-20
Also published as: DE102024111006A1

Abstract

Hohldeckenplatte (1), die eine Oberplatte (10) und eine mit der Oberplatte (10) verbundene Unterplatte (20) aus einem Matrixmaterial aufweist, wobei die Oberplatte (10) bewehrte Stege (6) aus dem Matrixmaterial aufweist, die in das Matrixmaterial der Unterplatte (20) eingebettet sind und wobei der bewehrte Steg (6) und die Unterplatte (20) einen verbindenden Eindringbereich (22) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte (10) zusätztlich abragende, in einem Matrixmaterial der Oberplatte (10) mit einer ersten Seite eingebettete Bewehrungselemente (4) aufweist, wobei die abragenden Bewehrungselemente (4) mit einer zweiten Seite in das Matrixmaterial der Unterplatte (20) eingebettet sind, wobei sich der Querschnitt zumindest eines Teils der bewehrten Stege (6) in Richtung der Unterplatte (20) aufweitet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hohldeckenplatte und ein Verfahren zur Herstellung einer Hohldeckenplatte, auch als Betondoppeldecke bezeichnet. Doppelwandige Betonbauteile wie vor allem Wandelemente, aber auch Hohldeckenplatten, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei Wandelementen wird der Zwischenraum erst in-situ, auf der Baustelle ausbetoniert, um damit den Transportaufwand zu verringern. Aber auch Deckenelemente mit einem günstigen Verhältnis zwischen Tragfähigkeit einerseits und Gewicht und Materialeinsatz andererseits kommen bereits zum Einsatz.
Die Druckschrift CN 102535710 A beschreibt einen Deckenträger, der jedoch einseitig nach oben hin offen und zur Betonierung vorgesehen ist. Auch nach der Druckschrift DD 151 424 A1 ist eine in-situ Betonierung vorgesehen, wobei als Träger eine Leichtbauplatte dient.
Demgegenüber sind auch Deckenelemente bekannt, die keiner Betonierung erfordern und bei denen im Inneren ein Hohlraum bestehen bleibt. Aus der Druckschrift WO 2021/043428 A1 sind Faserbetonelemente, insbesondere Platten und Stege, bekannt, die zu einer Decke zusammengefügt, insbesondere verklebt werden. Bei der Druckschrift WO 2024/002854 A1 verbinden Textilbetonstreifen eine obere und eine untere Platte der Decke. Bei der Druckschrift DE 10 2013 106 174 A1 hingegen wird der Hohlraum durch einen Zellstoffwabenkern gebildet.
Die Druckschrift US 3 475 529 A beschreibt ein Deckenelement, eine Hohlplatte, die aus zwei Teilen zusammengefügt wird, wobei ein Teil vorgespannt wird. Zunächst wird eine Betonplatte mit durchgehenden Rippen hergestellt und mit diesen Rippen in eine frisch betonierte, ebene Betonplatte, die von Spanngliedern durchzogen wird, eingelegt. Um eine Verbindung zwischen der ersten Betonplatte mit Rippen und der flachen, vorgespannten Betonplatte zu erreichen, werden in einigen Ausführungsformen im Bereich der Rippen Drähte eingelegt (vgl. 8) oder durch verschiedene Betonarten (vgl. 9) eine verbesserte Anbindung an das zweite Element erreicht. Wegen der Entformbarkeit weist die Rippe jedoch dort die geringste Breite auf, wo sie mit dem zweiten Teil verbunden ist, wobei diese Verbindungstelle besonderes kritisch ist und im Lastfall Schubkräfte aufnehmen muss.
Die Druckschrift DE 34 17 020 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von vorgefertigten Hohlplatten aus Stahlbeton, insbesondere für Decken- und Bodenanwendungen im Hoch- und Tiefbau. Die Erfindung sieht vor, zwei Schalen getrennt zu fertigen, wobei in eine der Schalen Rippen mit vorstehenden Bewehrungseisen integriert sind, wobei die Bewehrungseisen der Rippen anschließend in den frischen Beton der zweiten Schale eingebettet werden. Dadurch entstehen belastungsgerechte Rippenverbindungen bei geringem Betonaufwand. Das Verfahren ermöglicht eine vereinfachte Entschalung und effizientere industrielle Fertigung, z. B. auf Fließbandanlagen. Zusätzlich entfällt die Notwendigkeit aufwendiger Schalungskörper durch die Verwendung von Sandschüttungen. Die resultierenden Hohlplatten sind hoch belastbar und eignen sich auch zur Klimatisierung, etwa durch das Einleiten von Heizluft in die Hohlräume.
Die Druckschrift DE 10 2004 039 576 A1 betrifft ein Verbindungselement zur Verbindung im Abstand angeordneter Wand- oder Deckenschalen, das sich durch einen Metallkern und eine diesen umhüllende Betonummantelung auszeichnet. Ziel der Erfindung ist eine dauerhaft belastbare, korrosionsgeschützte und materialsparende Verbindungslösung. Die Betonummantelung erhöht die Druckfestigkeit und Knicksteifigkeit des Elements und kann zusätzlich profilierte Endbereiche zur besseren Verankerung in den Schalenbeton aufweisen. In bevorzugten Ausführungen ist das Verbindungselement als Gitterträger mit diagonal angeordnetem Kern ausgebildet, wobei die Ummantelung jeweils zwischen den Diagonalen mit Betonbrücken verbunden ist, deren Endabschnitte in den Beton der Wand- oder Deckenschalen eingebettet sind. Eine keilförmige Dämmung dient als verlorene Schalung für die Ummantelung und schafft gleichzeitig ebene Flächen für zusätzliche Dämmplatten. Insgesamt ermöglicht die Erfindung eine verbesserte statische und bauphysikalische Verbindung zweischaliger Bauelemente bei reduziertem Aufwand.
Die Druckschrift DE 30 42 078 A1 ist eine Hohldeckenplatte bekannt, die eine Oberplatte und eine mit der Oberplatte verbundene Unterplatte aufweist. In einem Matrixmaterial der Oberplatte sind bewehrte Stege eingebettet. Die bewehrten Stege haben zwei Seiten, eine erste und eine zweite Seite, die entlang der Längsachsen und parallel zur Längsausdehnung einander gegenüber angeordnet sind. Die bewehrten Stege sind mit einer ersten Seite in der Oberplatte eingebettet. Die bewehrten Stege sind in das Matrixmaterial der Unterplatte mit einer zweiten Seite eingebettet. Steg und Unterplatte bilden einen verbindenden Eindringbereich aus. Als das Matrixmaterial ist Zement oder dergleichen vorgesehen.
Die Druckschrift DE 43 15 254 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Beton-Deckenelementen mit integrierten Rippen und das daraus hergestellte Beton-Deckenelement, welches zum Verguss mit Ortbeton verwendet wird. Die Besonderheit liegt in der Verwendung einer verlorenen Schalung, bei der Gitterträger gleichzeitig als Bewehrung und als Halterung für die Schalungswände dienen. Diese Wände bestehen vorzugsweise aus durchbrochenem Material wie Streckmetall, wodurch der Ortbeton beim späteren Verguss eine mechanische Verklammerung mit der Rippe eingehen kann. Ein Teil der Bewehrung bleibt dabei absichtlich freiliegend, um einen kraftschlüssigen Verbund mit dem Ortbeton zu ermöglichen. Durch diese Konstruktion wird die Belastbarkeit des Halbfertigteils erhöht und die Herstellung vereinfacht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Hohldeckenplatte anzubieten, bei der die Verbindung zwischen den beiden Teilen besonders stabil und definiert kraftübertragend ausgeführt ist, die jedoch keine Betonierung auf der Baustelle benötigt.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hohldeckenplatte gemäß dem Stand der Technik, die eine Oberplatte und eine mit der Oberplatte verbundene Unterplatte aufweist. Nach der Erfindung weist die Oberplatte zusätzlich zu den abragenden Stegen abragende, in einem Matrixmaterial der Oberplatte eingebettete Bewehrungselemente auf. Auch die abragenden Bewehrungselemente haben zwei Seiten, eine erste und eine zweite Seite, die entlang der Längsachsen und parallel zur Längsausdehnung einer gegenüber angeordnet sind. Die abragenden Bewehrungselemente und die bewehrten Stege sind mit einer ersten Seite in der Oberplatte eingebettet. Die abragenden Bewehrungselemente und die bewehrten Stege sind in das Matrixmaterial der Unterplatte mit einer zweiten Seite eingebettet. Erfindungsgemäß weitet sich der Querschnitt zumindest eines Teils der Stege in Richtung der Unterplatte auf, sodass eine verbesserte Verankerung mit der Unterplatte und Krafteinleitung in die Unterplatte erfolgen kann. Steg und Unterplatte bilden wie der Stand der Technik einen verbindenden Eindringbereich aus. Vorzugsweise ist als das Matrixmaterial Beton vorgesehen und die Hohldeckenplatte als Betondoppeldecke ausgeführt. Vorzugsweise ist als das Matrixmaterial Beton vorgesehen und die Hohldeckenplatte als Betondoppeldecke ausgeführt.
Vorzugsweise umfassen die abragenden Bewehrungselemente Gitterträger, die Oberplatte und Unterplatte verbinden und insbesondere Zuglasten aufnehmen. Daneben können weitere Bewehrungselemente, wie Längsgurte, eingesetzt werden.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zumindest ein Teil der bewehrten Stege zumindest an ihren Flanken von einer verlorenen Stegform flankiert ist und wobei die bewehrten Stege insbesondere Drucklasten aufnehmen. Vorzugsweise besteht die verlorene Stegform aus einer Lage Streckmetall, das zu einem V-förmigen Querschnitt mit abgeflachtem Boden geformt ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Hohldeckenplatte weist eine Höhe von 250 mm auf, wobei die Oberplatte im Bereich der bewehrten Stege je zumindest ein Teil der Stege drei 19-er Gitterträger umfasst, von denen zwei Gitterträger in Normallage den bewehrten Steg flankieren und der mittige Gitterträger über Kopf montiert und in den Steg eingebettet ist. Die Oberplatte dieser Ausführungsform ist 70 mm und die Unterplatte ist 60 mm dick. Der Steg dringt 10 mm in das Matrixmaterial der Unterplatte ein und bildet dort einen Eindringbereich.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung der vorgenannten Hohldeckenplatte gemäß Anspruch 7, die eine Oberplatte und eine mit der Oberplatte verbundene Unterplatte aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

1. Einlegen von abragenden Bewehrungselementen mit einer ersten Seite in eine vorzugsweise oben offene Form für die Oberplatte;
2. Einbringen des Matrixmaterials der Oberplatte, insbesondere Beton, in die Form für die Oberplatte und Verdichten, z. B. durch Rütteln der Form;
3. Einbringen und Verdichten des Matrixmaterials, insbesondere von Beton, des bewehrten Stegs;
4. Aufrauen der Oberfläche des bewehrten Stegs;
5. Aushärten und Entformen der Oberplatte mit angeformtem, bewehrtem Steg;
6. Einbringen und Verdichten des Matrixmaterials der Unterplatte in eine Form für die Unterplatte;
7. Drehen der Oberplatte, sodass die abragenden Bewehrungselemente und der bewehrte Steg nach unten zu der Form für die Unterplatte weisen;
8. Einsetzen der Oberplatte mit einem Teil der Bewehrungselemente und des bewehrten Stegs, jeweils mit deren zweiter Seite, in das frische Matrixmaterial der Unterplatte;
9. Aushärten und Entformen der Unterplatte.

Vorzugsweise kommen als abragende Bewehrungselemente Gitterträger zum Einsatz. Ein Gitterträger besteht aus einer Vielzahl von parallel laufenden Stäben, die diagonal übereinander gelegt und an den Kreuzungspunkten miteinander zu einem Gitter verbunden werden. Die Ober- und Unterkanten des Trägers werden in der Regel von durchlaufenden Gurten gebildet. Es ist weiterhin vorzugsweise vorgesehen, dass als Matrixmaterial Beton zum Einsatz kommt und die Oberplatte und die Unterplatte betoniert werden. Damit wird die erfindungsgemäße Hohldeckenplatte als Betondoppeldecke ausgeführt.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird der mittige Gitterträger über Kopf mit kurzem 6-er Eisen unter den Längsgurten gehalten.
Anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und ihrer Darstellung in den zugehörigen Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

1: schematisch eine geschnittene Seitenansicht einer Oberplatte einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betondoppeldecke;
2: schematisch eine geschnittene Seitenansicht einer Oberplatte mit Unterplatte einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betondoppeldecke vor den Zusammenfügen; und
3: schematisch eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Betondoppeldecke.

1: schematisch eine geschnittene Seitenansicht einer Oberplatte 10 einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betondoppeldecke 1. Die Oberplatte 10 wurde aus einer hier nicht dargestellten Form entnommen, in die das Matrixmaterial Beton sowie vor dem Betonieren die abragenden Bewehrungselemente 4, bestehend aus Gitterträgern 4 und Bewehrungsmatten 5, eingelegt worden sind. Zudem wurden die verlorenen Stegformen 8 zusammen mit einem in umgekehrter Lage montierten Gitterträger 4 auf die in die Form eingelegte Bewehrungsmatte 5 vor dem Betonieren aufgesetzt. Die verlorene Stegform 8 mit ihrem V-förmigen Querschnitt besteht aus einem umgeformten Streckmetall, was in der Schnittdarstellung durch Strichellinien dargestellt ist. Zur Ausbildung des bewehrten Stegs 6 wurde die verlorene Stegform 8 ebenfalls mit dem Matrixmaterial Beton frisch-in-frisch fast bis zum oberen Rand ausgefüllt, nachdem die Oberplatte 10 betoniert wurde. Die Oberfläche wird aufgeraut, um die spätere Verbindung mit dem Matrixmaterial der Unterplatte 20 (vgl. 2 und 3) zu verbessern.
2 zeigt schematisch eine geschnittene Seitenansicht einer Oberplatte 10 mit Unterplatte 20 einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betondoppeldecke 1 vor dem Zusammenfügen. Dazu wurde die Oberplatte 10 umgedreht, sodass die bewehrten Stege 6 sowie auch die Gitterträger 4 nach unten zur frisch betonierten Unterplatte 20 hinweisen. Nachfolgend wird die Oberplatte 10 so weit abgesenkt, dass die Gitterträger 4 und auch die bewehrten Stege 6 in den frischen Beton der Unterplatte 20 eindringen und bei dessen Aushärtung sich mit diesem verbinden.
3 zeigt schematisch eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Betondoppeldecke 1, nachdem die Oberplatte mit den Stegen 6 und den Gitterträgern 4 in den frischen Beton der Unterplatte 20 soweit eingesenkt wurde, dass sich für die bewehrten Stege 6 ein Eindringbereich 22 ergibt.
Bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betondoppeldecke 1 beträgt die Gesamthöhe 25 cm, wobei die Oberplatte 70 mm und die Unterplatte 60 mm dick sind. Der Zwischenraum wird durch die Gitterträger 4 und die bewehrten Stege 6 überbrückt und muss nicht mit Beton gefüllt werden, was zur Einsparung von Material und Gewicht führt.
Bezugszeichenliste

1: Hohldeckenplatte, Betondoppeldecke
4: abragende Bewehrungselemente, Gitterträger
5: weitere Bewehrungselemente, Bewehrungsmatte
6: bewehrter Steg
8: verlorene Stegform
10: Oberplatte
20: Unterplatte
22: Eindringbereich

Claims

Hohldeckenplatte (1), die eine Oberplatte (10) und eine mit der Oberplatte (10) verbundene Unterplatte (20) aus einem Matrixmaterial aufweist, wobei die Oberplatte (10) bewehrte Stege (6) aus dem Matrixmaterial aufweist, die in das Matrixmaterial der Unterplatte (20) eingebettet sind und wobei der bewehrte Steg (6) und die Unterplatte (20) einen verbindenden Eindringbereich (22) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberplatte (10) zusätztlich abragende, in einem Matrixmaterial der Oberplatte (10) mit einer ersten Seite eingebettete Bewehrungselemente (4) aufweist, wobei die abragenden Bewehrungselemente (4) mit einer zweiten Seite in das Matrixmaterial der Unterplatte (20) eingebettet sind, wobei sich der Querschnitt zumindest eines Teils der bewehrten Stege (6) in Richtung der Unterplatte (20) aufweitet.
Hohldeckenplatte nach Anspruch 1, wobei das Matrixmaterial Beton ist.
Hohldeckenplatte nach Anspruch 1 oder 2, wobei die abragenden Bewehrungselemente (4) Gitterträger (4) umfassen, die die Oberplatte (10) und die Unterplatte (20) verbinden.
Hohldeckenplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der bewehrten Stege (6) zumindest an deren Flanken von einer verlorenen Stegform (8) flankiert ist.
Hohldeckenplatte nach Anspruch 4, wobei die verlorene Stegform (8) aus einer Lage Streckmetall besteht, das zu einem V-förmigen Querschnitt mit abgeflachtem Boden geformt ist.
Hohldeckenplatte nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Hohldeckenplatte (1) eine Höhe von 250 mm aufweist, wobei die Oberplatte (10) im Bereich der bewehrten Stege (6) je drei 19er Gitterträger (4) umfasst, von denen zwei Gitterträger (4) in Normallage den bewehrten Steg (6) flankieren und der mittige Gitterträger (4) über Kopf montiert und in den Steg (6) eingebettet ist, und wobei die Oberplatte (10) 70 mm und die Unterplatte (20) 60 mm dick sind, und wobei der bewehrte Steg (6) 10 mm in das Matrixmaterial der Unterplatte (20) eindringt und den Eindringbereich (22) ausbildet.
Verfahren zur Herstellung einer Hohldeckenplatte (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hohldeckenplatte (1) eine Oberplatte (10) und eine mit der Oberplatte (10) verbundene Unterplatte (20) aus einem Matrixmaterial aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte, • Einlegen einer Bewehrungsmatte (5) und von abragenden Bewehrungselementen (4) und von verlorenen Stegformen (8) für die bewehrten Stege (6) in eine Form für die Oberplatte (10), wobei die verlorenen Stegformen (8) zusammen mit je einem in umgekehrter Lage montierten Gitterträger (4) auf die eingelegte Bewehrungsmatte (5) aufgesetzt werden; • Einbringen und Verdichten des Matrixmaterials der Oberplatte (10) in die Form für die Oberplatte (10); • Einbringen und Verdichten des Matrixmaterials des bewehrten Stegs (6) in die verlorenen Stegform (8); • Aufrauen der Oberfläche des bewehrten Stegs (6); • Aushärten und Entformen der Oberplatte (10); • Einbringen und Verdichten des Matrixmaterials der Unterplatte (20) in der Form für die Unterplatte (20); • Drehen der Oberplatte (10), sodass die abragenden Bewehrungselemente (4) und der bewehrte Steg (6) nach unten zu der Form für die Unterplatte (20) weisen; • Einsetzen der abragenden Bewehrungselemente (4) und des bewehrten Stegs (6) in das frische Matrixmaterial der Unterplatte (20); • Aushärten und Entformen der Unterplatte (20).
Verfahren nach Anspruch 7, wobei als abragende Bewehrungselemente (4) Gitterträger (4) zum Einsatz kommen.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei als Matrixmaterial Beton zum Einsatz kommt und die Oberplatte (10) und die Unterplatte (20) betoniert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der mittige Gitterträger (4) über Kopf mit kurzem 6er Eisen unter den Längsgurten gehalten wird.