08. Deckenkonstruktionen
08. Deckenkonstruktionen Die neue Konstruktionslehre für den Hochbau.
08. Deckenkonstruktionen Die neue Konstruktionslehre für den Hochbau.
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Brettstapelelemente
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Holz-Beton-Verbundkonstruktion
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verleimte Holzbinder
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Stahlbetonplatte
Beschrifte:
- Normalbalken
- Rand- oder Streichbalken
- Stichbalken
- Kaminwechsel
- Kaminsticher
a) Achsenabstand
b) Sprungmass (in der Regel 60-70 cm)
Beschrifte:
a) Balkenauflager
b) Balkenbreite
h) Balkenhöhe
l) Balkenlänge
lw) lichte Weite
s) Stützweite (s = lw+2x ½ a)
Beschrifte:
- nicht brennbares Material, z.B. Beton, Mineralwolle
- Normalbalken/ Normalsparren
- Sticher
- Wechsel
- Kaminsticher
Beschrifte:
- Balkenkopf
- Dämmstoffplatte (Glasfaser- oder Steinwollplatten)
- Folie
- Mörtelunterlage (Ausgleichsmörtel)
- Anker
- Lagerfugenbewährung
- Trennlage / Folie
Beschrifte:
- Brustzapfen
- Balkenschuh
- Wandauflager
Beschrifte:
- durchlaufender Balken
- gerader Stoss
- versetzter gerader Stoss
- Bauklammer (wie Bostitsch)
Welche Holzbalkendecken unterscheidet man anhand der Anforderungen?
- Holzbalkendecken über Untergeschossräumen und Halbkellern
- Holzbalkendecken zwischen zwei Wohngeschosses
- Holzbalkendecken über Wohngeschossen als Estrichboden- oder Flachdachbalkenlage
Beschrifte:
= geschlossenes Kastenelement
- verschiedene Oberflächenbehandlungen im Werk sind möglich
- trockene und spannungsfreie Holzlamellen
- Hohlräume können mit verschiedenen Dämmmaterialien gefüllt werden
- Ausführung bis REI90 möglich
- doppelte Nut-/Kamm-Präzisitionsverbindung
Beschrifte:
= offenes Kastenelement für Leitungsmontage
- Dichtungsband zur Luftdichtigkeit und Fugendämmung
- trockene und spannungsfreie Holzlamellen
- Hohlräume können mit verschiedenen Dämmmaterialien gefüllt werden
- Ausführung bis REI90 möglich
- doppelte Nut-/Kamm-Präzisitionsverbindung
- Leitungsführung innerhalb der Elements
- verschiedene Oberflächenbehandlungen sind ab Werk möglich
Beschrifte:
- Freier, nicht gestützter Deckenrand
- Auflager (Tragwand)
- Hauptbewehrung im Feld in x-Richtung
- Verteilbewehrung in y-Richtung
Beschrifte:
- Auflager (Tragwand)
- Hauptbewehrung in x-Richtung
- Hauptbewehrung in y-Richtung
Beschrifte:
- Auflager (Tragwand)
- Untere Hauptbewehrung in x-Richtung
- Untere Verteilbewehrung in y-Richtung
- Obere Hauptbewehrung in x-Richtung
- Obere Verteilbewehrung in y-Richtung
- Freier, nicht gestützter Deckenrand
Beschrifte:
- Abschalung Deckenstirne
- Schalung Unterzug
- Schalung Überzug
- Schalung bei Wandauflager
- Schalung bei Randunterzug
Beschrifte:
- Untere Überdeckung
- Obere Überdeckung
- Untere Bewehrung (1. und 2. Lage)
- Obere Bewehrung (3. und 4. Lage)
Beschrifte:
= Gleitlager
- Füllstoff
- Neoprenkern
- Gleitplatte
- xxxx
Beschrifte:
= Deformationen eines Deckenauflagers
- horizontale Verschiebung durch Schwinden
- exzentrische Belastung
- Verdrehung
- Drehwinkel
- Erhöhte Kantenpressung
- Schwinden
Wie unterteilen Decken das Gebäude?
In Geschosse;
für das darunter liegende Geschoss die Decke.
für das darüber liegende Geschoss den Boden.
Wovon hängen die Anforderungen an die Deckenkonstruktionen ab?
Von der Nutzungsart der Geschosse und der Ansprüche der Benützer.
Welche Einwirkungen unterscheidet man? Welche Lasten gehören in diese Gruppen?
vertikale Einwirkungen:
- Eigenlast und Auflasten (ständige Einwirkungen)
- Nutzlasten (veränderliche Einwirkungen)
- Schnee
horizontale Einwirkungen:
- Wind
- Erdbeben
Was sind die Bauphysikalischen Eigenschaften, die eine Decke erfüllen muss?
- Decken können einen Beitrag an den Wärmeschutz und die Wärmespeicherung leisten und dadurch ein angenehmes Raumklima schaffen.
- Dem Schallschutz ist Beachtung zu schenken
Welche ästhetischen Wirkungen sind zu beachten?
- Decken sind Raum bildende Elemente
- formale und farbliche Wirkung der Decke
Was hat ein Dach für Anforderungen?
- Witterungsschutz (Dachbereich)
- Feuchtigkeitsschutz (Sockel und Fundament)
- Brandschutz
- Umweltverträglichkeit der verwendeten Materialien
Aufgrund welcher Kriterien werden Bausysteme eingeteilt?
statische Wirkungsweise; d.h. der Lastabtragung, in Massivbau, Schottenbau, Skelettbau und deren Kombinationsmöglichkeiten als Mischbau eingeteilt.
Aus welchen Teilen setzt sich eine Holzbalkendecke zusammen?
- Balkenlage (Primärträgerkonstruktion)
- tragende Schalung (Sekundärkonstruktion)
- Je nach Nutzung weitere Zusatzschichten
Aus welchen Teilen setzt sich eine Holzbalkendecke zusammen?
- Balkenlage (Primärträgerkonstruktion)
- tragende Schalung (Sekundärkonstruktion)
Was sind die Vorteile einer Holzbalkendecke?
- vielseitige architektonische Gestaltungsmöglichkeiten
- natürlicher, einheimischer Baustoff
- bringt keine Feuchtigkeit in den Bau
- einfacher Einbau
- innerhalb üblicher Stützweiten gutes Verhältnis zwischen Eigenlast- und Tragfähigkeit
- trotz Brennbarkeit gutes Brandverhalten (behält Festigkeit länger im Vergleich zu Stahl)
- gute aussteifende Wirkung im Block-, Fachwerk-, Ständer-, Rahmen-, Skelett-, und Tafelbau
Was sind die Nachteile einer Holzbalkendecke?
- benötigt in der Regel zur Rohdecke noch zusätzliche Schichten (z.B. Trittschalldämmung im Wohnungsbau)
- begrenzte Stützweisen
Was sind die Anwendungen einer Holzbalkendecke?
- Wohnungsbau, vorwiegend Einfamilienhäuser
- Gewerbebauten
- öffentliche Bauten mit zwei bis drei Geschossen über Terrain
- Lagerräume für Land- und Forstwirtschaft
Was sind die Baustoffe zur Herstellung einer Holzbalkendecke?
- Holzarten: Hauptsächlich Fichte und Tanne
- Kantholz (Vollholz)
- Mark durchschnittene Balken
- Brettschichtholz (BSH)
Welche Balkenlagen unterscheidet man?
- Geschossbalkenlage (zwischen zwei Vollgeschossen)
- Dachbalkenlage (Balkenlage über letzten Vollgeschoss (trägt auch Lasten der Dachkonstruktion))
- Kehlbalkenlage (innerhalb des Dachraums = Bestandteil der Dachkonstruktion)
Bis zu welchen Stützweiten verwendet man Massivholzquerschnitte?
Was verwendet man bei grösseren Stützweiten?
- bis zu ca. 5molz
- Brettschichtholz
In welcher Richtung werden die Balken angeordnet? warum?
Was sind Ausnahmen?
- In Richtung der kleineren Raumabmessung
- dies führt zu Holzersparnis und einer geringeren Durchbiegung
- wenn die Unterschiede in den Raumabmessungen nur klein sind, ist es vorteilhaft, wenn die Verlegerichtung der Balken über den ganzen Grundriss beibehalten wird.
Was sind die Hauptkriterien bei der Materialauswahl und der Bemessung (Holzbalkendecke)?
- Festigkeit
- Verformung
Was ist die Faustformel der Grobdimensionierungsphase)?
- Faustformel: Gesamtlast 3,5kN/m2
- Spannweiten bis 4.00m:
h = l/20b = h/2
- Spannweiten 4.00 bis 5.00m:
- h = l/18 b = h/2
Wie gross muss das Auflager mindestens sein?
- mind. 12cm
Wie lange können die Balken maximal sein?
10 bis 12m
--> à ab 8m gibt es einen Längenzuschlag
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Lernkarten
Was gibt es für Deckensysteme aus Stahlbeton?
- Pilzdecken
- Betonbalkendecke
- Plattenbalkendecke
- Rippendecke
- Kassettendecke
Was ist das Grundprinzip einer Pilzdecke?
Eine biegesteife Verbindung der Stütze mit der Stahlbetondecke ohne tragende, versteifende Wandkonstruktion. Die Stütze kann sowohl aus Stahlbeton als auch aus Stahl sein.
Was sind Pilzkonstruktion (Pilzdecke)?
Eine Verdichtung im Bereich von erhöhter Belastung der Stahlbetondecke bei den Stützen, ersetzt eine Durchstanzbewehrung. Das Durchstanzen ist somit ausgeschlossen.
Im Bereich der Pilzköpfe sind keine Aussparungen möglich.
Welche verschiedenen Arten von Pilzkonstruktionen gibt es?
- Pilzkopf (geschwungene Verdickung)
- Voutenpilz ( vierseitig abgeschrägte Verdickung)
- Stahlpilz (nicht sichtbar)
Was sind die Vorteile von Pilzdecken?
- Statisch biegsteife Skelettbauweise ohne tragende Wände
- Freie Grundrissgestaltung
- Weniger Bewehrungsgehalt
Was sind die Nachteile von Pilzdecken?
- Aufwendige Pilzkopf oder Voutenschalung
- Deckendurchbrüche im Bereich des Pilzes nicht möglich (ausser bei Spezialkonstruktionen)
Was sind die Anwendungen von Pilzdecken?
- Industrie- und Gewerbebau
- Lagerhäuser
Was sind die Eigenschaften der Stahlpilze?
Ermöglichen die Übertragung von grossen Kräften von der Decke und die Stütze ohne sichtbare Pilzausbildungen.
Erlaubt Aussparungen für die Durchführung von Leitungen.
Aus was bestehen die Verbundkonstruktionen der Betonbalkendecke?
- Vorgefertigten Betonbalken vorgespannt oder schlaff bewehrt oder aus Stahlträgern
- Hohlkörperelemente aus Beton oder gebranntem Ton (Tonhourdis)
- Überbeton mit Verteilbewehrung
Allgemeines zur Betonbalkendecke:
Hohlkörperdecken werden nut in einer Spannrichtung tragend ausgeführt, wenn immer möglich in der Richtung der kürzeren Spannweite.
Die bewehrten Betonbalken übernehmen hauptsächlich die Zugspannungen.
Die Druckkräfte werden vom darüberliegenden Überbeton übernommen, der zur Vermeidung von Schwindrissen mit einer Verteilbewehrung armiert wird.
Die Hohlkörperelemente haben statisch keine Wirkung, sie ersetzen die Deckenschalung und dienen als Untergrund für Deckenputz.
Was sind die Vorteile von Betonbalkendecken?
- Schalungsfreier Einbau mit wenigen Abspriessungen
- Wenig Feuchtigkeit beim Einbau
- Baukastenprinzip
- Wenig Eigengewicht (geeignet bei Sanierungen/Umbauten)
- Je nach Hohlkörperelement wärmedämmende Wirkung
- Baubiologisch interessant
Was sind die Nachteile von Betonbalkendecken?
- Beschränkte Spannweiten und Belastungen
- Aussparungen sind nur zwischen den Betonbalken möglich
- Mässige Luftschalldämmung
Wo werden Betonbalkendecken verwendet?
- Wohnungsbau
- Sanierungen und Umbauten
- Landwirtschaftsbauten
- Decken in Halbkellern (keine verlorene Schalung)
Wie dick sind die Deckeinstein Tonhourdis?
h = 12, 14, 16, 20
Allgemeines zur Plattenbalkendecke:
Plattenbalkendecke = Decke mit Unterzügen
Die weit auseinander liegenden Betonbalken (Unterzüge) übernehmen bei den Plattenbalkendecken im unteren Bereich die Zugkräfte, im oberen Bereich zusammen mit der Platte die Druckkräfte.
So kann bei grösseren Spannweiten und nicht allzugrossen Nutzlasten die Betonmenge und somit das Eigengewicht dieser Deckenkonstruktion optimiert werden.
Was sind die Vorteile von Plattenbalkendecken?
- Grosse Spannweiten
- Geringes Eigengewicht
- wirtschaftlich
Was sind die Nachteile von Plattenbalkendecken?
- An der Decke verlegte Haustechnikinstallationen können schlecht quer zu den Betonbalken geführt werden.
Wo werden Plattenbalkendecken angewendet?
- Industriebau
- Geschäfts- und Bürobau
Allgemeines zur Rippendecke:
Wie Plattenbalkendecke.
Die relativ nahe beieinander liegenden Zugrippen werden in der Regel mit der darüber liegenden schlanken Druckplatte betoniert.
Die Zugspannungen werden von den in den einzelnen Rippen eingegossenen Bewehrungsstäben und die Druckspannungen von der in der Druckzone liegenden Platte aufgenommen.
Was sind die Vorteile von Rippendecken?
- Eigengewichtsparung bei grösseren Spannweiten
- Leitungsführung zwischen Rippen gut möglich
Was sind die Nachteile von Rippendecken?
- Aufwendige, teure Schalung
- Unebene Deckenuntersicht
- Haustechnikinstallationen können schlecht quer geführt werden.
- Im Stützenbereich müssen statische Verstärkungen vorgesehen werden
- Aussparungen nur in der Breite des Rippenabstandes möglich
- Schlechte Luftschalldämmung
- Ungünstiges Schwingungsverhalten
Wo werden Rippenendecken angewendet?
- Industriebau
- Geschäfts- und Bürobau
Was ist der Unterschied zwischen Rippen- und Plattenbalkendecken?
- Bei den Plattenbalkendecken ist eine Durchbiegung zwischen den statisch mitwirkenden Plattenbreiten möglich, weil diese nicht direkt aneinandergrenzen.
- Bei den Rippendecken schliessen die Bereiche der mitwirkenden Plattenbreiten aneinander an.
Was sind Kassettendecken?
Rippendecken mit Rippen in zwei Spannrichtungen (Achsen) und liegen allseitig auf Tragwänden auf.
Die Kassettendecke wird vorteilhafterweise bei nahezu quadratischen Grundrissen eingesetzt.
Die Kassettendecke wird oft sichtbar als dekoratives oder schallabsorbierendes Raumelement eingesetzt.
Was gibt es für Vorfabrizierte Deckenelemente?
- Vorfabrizierte Deckenplattenelemente
- Hohlplattendecken
- Porenbeton-Deckenelemente
- Stahlbeton Leichtflachdecken
Allgemeines zu Vorfabrizierten Deckenelementen:
Sie sind aus ökologischer und wirtschaftlicher Sicht sehr interessant und kommen immer mehr zur Anwendung.
Sie werden meist als Halbfabrikate eingesetzt und verlangen deshalb eine Nachbearbeitung.
Meistens werden sie mit einer zusätzlichen Schicht Beton versehen. Diese Übernimmt die Druckkräfte in der Deckenplatte.
Was sind die Vorteile von Vorfabrizierten Deckenelementen?
- Rationelles Bauen
- Kurze Rohbauphase
- Weniger Feuchtigkeit im Bau
- Massgenauigkeit
- Keine Schalungsarbeit
Was sind die Nachteile von Vorfabrizierten Deckenelementen?
- Transport der Elemente
- Elementgrösse eingeschränkt
- Terminabhängigkeit beim Bauablauf
- Einschränkung bei freier Grundrissgestaltung
Was sind die Anwendungen von Vorfabrizierten Deckenelementen?
- Bei fast allem im Grundriss strukturierten Bauten möglich.
Erkläre Vorfabrizierte Deckenplattenelemente:
- Vorfabrizierte Deckenplattenelemente bestehen aus einer unten liegenden Betonschale, die die Zugbewehrung und die darin verankerten Anschlussbügel enthält.
Darüber wird eine Verteilbewehrung angebracht.
- Anschliessend wird die Decke auf die gewünschte Dicke betoniert.
- Die Systeme können sowohl mit Ortbetonwänden und- decken als auch mit vorfabrizierten Betonelemente wie z.B. Wände, Decken, Stützen oder Treppen kombiniert werden.
- Für die Abschalung der Deckenstirnen bestehen verschiedene Systeme, die ein rationelles Arbeiten ermöglichen.
Was sind die Eigenschaften von Vorfabrizierten Deckenplattenelementen?
- Objektbezogen vorfabriziert
- Elementstärke 4.5-7cm
- Glatte Untersicht
- Enthält statische Zugbewehrung
- Maximalmasse 3 x 12 m
- Plattengewicht 125 kg/m2 (bei 5cm Schalenstärke)
- Nur noch Teilspriessung notwendig
Erkläre Hohlplattendecke:
- Vorfabrizierte, vorgespannte Deckenelemente aus Beton
- Hohlräume verlaufen parallel zur Spannrichtung
- Eignen Sich für Massivbau und für Stahlbaukonstruktionen, wo sie in ein Verbundsystem integriert werden.
Was sind die Eigenschaften von Hohlplattendecken?
- Objektbezogen vorfabriziert
- Statisch selbstständig tragend
- Nach Versetzen bereits belastbar
- Witterungsunabhängig
- Elementbreiten Standart: 1.2m
- Elementstärken: 12, 16, 20, 24, 30 cm
- Elementlängen max. 12m
Was sind die Eigenschaften von Porenbeton-Deckenelemente?
- Individuell gefertigt
- Statisch selbsttragend
- Geringes Eigengewicht
- Wärmedämmend
- Plattenbreite 60, 62.5, 75 cm
- Plattenstärke: 10, 12.5, 15, 17.5, 20, 22.5 cm
- Plattenlänge max. 6.0 m
Erkläre Stahlbeton Leichtflachdecken:
- Mit Hilfe von geschlossenen Kunststoffhohlkörpern in Korbmodulen wird in statisch weniger belasteten Deckenanteilen Beton eingespart, was zu grossen Gewichtseinsparungen führt.
- Die Kunststoffhohlkörper werden in Korbmodulen unabhängig von der statischen Bewehrung verlegt.
Was sind die Eigenschaften von Stahlbeton Leichtflachdecken?
- Optimaler Materialeinsatz
- Ortbeton – flexible Anwendung
- Gewichtseinsparung bis 35%
- Grosse Spannweite dank Gewichtreduktion
- Raumgewinn durch minimale Deckenstärke
- Fertigteil- und Ortbetonanwendung möglich
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Balkendecke
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Plattenbalkendecke
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Plattenbalkendecke
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Rippendecke
