[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Deckenelement zur Ausbildung von Gebäudedecken,
welches in Form eines Holz-Stahlbeton-Verbundteils ausgebildet ist, wobei das Deckenelement
mindestens zwei in eine Längsrichtung des Deckenelements parallel zueinander verlaufende
Holzbalken und einen Stahlbetonkörper umfasst, der einen auf den Holzbalken aufliegenden
plattenförmigen Abschnitt und weiters erste und zweite in Form von Randbalken ausgebildete
Abschnitte aufweist, die winkelig zu den Holzbalken verlaufen und an den gegenüberliegenden
Stirnseiten der Holzbalken anliegen.
[0002] Deckenelemente, die als vorgefertigte Bauteile in Form von Holz-Stahlbeton-Verbundteilen
ausgebildet werden, sind bereits in unterschiedlichen Ausbildungsformen bekannt. Meist
sind diese mit einer durchgehenden plattenförmigen Holzlage ausgebildet, oberhalb
von der eine durchgehende plattenförmige Lage aus Stahlbeton angeordnet ist. Nachteilig
ist hierbei u.a., dass kein Installationsraum für Gebäudeinstallationen bereitgestellt
wird, so dass zusätzliche abgehängte Deckenkonstruktionen eingesetzt werden müssen,
und dass die Tragkraft begrenzt ist.
[0003] Bekannt geworden ist auch bereits ein Deckenelement, bei welchem zwei oder mehr parallele
Holzbalken vorgesehen sind, die in eine Längsrichtung des Deckenelements verlaufen,
wobei mindestens zwei der Holzbalken in eine rechtwinkelig zur Längserstreckung der
Holzbalken verlaufende horizontale Richtung zueinander beabstandet sind. Oberhalb
dieser Holzbalken ist der insgesamt plattenförmig ausgebildete Stahlbetonkörper angeordnet.
Auf diese Weise kann im Bereich zwischen den Holzbalken ein Installationsraum bereitgestellt
werden, durch den Gebäudeinstallationen verlegt werden können. Zudem besitzt ein solches
Deckenelement eine hohe Tragkraft. Im Vergleich zu insgesamt aus Stahlbeton hergestellten
Deckenelementen kann die benötigte Stahlmenge stark verringert werden. Es wird somit
ein ressourceneffizientes Bauteil bereitgestellt.
[0004] Ein Problem bei Konstruktionen, die ein derartiges vorbekanntes Deckenelement einsetzen,
stellt die Gewährleistung einer ausreichenden Sicherheit im Brandfall dar. Solche
Deckenelemente werden üblicherweise in den Bereichen der Längsenden der Holzbalken
an durchgehende vertikale Holzstützen oder -wände angebunden. Damit ergibt sich eine
geschossübergreifende Verbindung durch brennbare Materialien. Gemäß den heutigen Brandschutzverordnungen,
die hohe Maßstäbe an die Sicherheit für den Brandfall anlegen, würden damit zusätzliche
Kapselungen durch nicht-brennbare Materialien oder die Ausbildung von Brandschotts
auf andere Art verlangt, was zu hohen zusätzlichen Konstruktionskosten führen würde.
[0005] Ein Deckenelement der eingangs genannten Art geht aus der
US 5,634,308 A hervor. Dieses umfasst einen Stahlbetonkörper mit einem plattenförmigen Abschnitt
und Randbalken. An der Unterseite des plattenförmigen Abschnitts verlaufen zwischen
diesen Randbalken parallel zueinander liegende Balken, welche aus Stahl, Holz, Beton
oder Mischungen hiervon bestehen können. In einem in dieser Schrift dargestellten
Ausführungsbeispiel werden die parallel zueinander verlaufenden Balken von Rundhölzern
gebildet. Die beiden Enden der Rundhölzer sind in die Randbalken des Stahlbetonkörpers
eingebettet.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Deckenelement der eingangs genannten
Art bereitzustellen, durch welches in einfacher Weise eine brandsichere Konstruktionen
ermöglicht wird. Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein Deckenelement mit den Merkmalen
des Anspruchs 1.
[0007] Beim Deckenelement gemäß der Erfindung umfasst der Stahlbetonkörper zusätzlich zum
plattenförmigen Abschnitt, der auf den mindestens zwei parallel zueinander in die
Längsrichtung des Deckenelements verlaufenden Holzbalken des Deckenelements aufliegt,
erste und zweite in Form von Randbalken ausgebildete Abschnitte. Diese Randbalken
verlaufen winkelig, beispielsweise rechtwinkelig, zu den Holzbalken. Der erste Randbalken
liegt an den Stirnseiten der in die gleiche Richtung gerichteten ersten Enden der
Holzbalken an. Der zweite Randbalken liegt an den gegenüber liegenden Stirnseiten
der zweiten Enden der Holzbalken an, welche in eine zur Richtung, in die die ersten
Enden weisen, entgegengesetzte Richtung weisen.
[0008] Über diese Randbalken kann die Anbindung des Deckenelements an Auflager, insbesondere
vertikale Stützen, der Konstruktion erfolgen, indem die Randbalken, gegebenenfalls
über Zwischenteile, auf den das Deckenelement tragenden Auflagern aufliegen. Oberhalb
des Deckenelements liegende Tragteile der Konstruktion, insbesondere vertikale Stützen,
können, gegebenenfalls über Zwischenteile, auf den Randbalken aufliegen. Damit werden
übereinanderliegende Geschosse der Konstruktion durch eine durchgehende Lage aus mineralischem
Material, die von den Stahlbetonkörpern der Deckenelemente gebildet wird, voneinander
getrennt, wodurch eine geschossweise Brandweiterleitung verhindert wird.
[0009] Obwohl eine rechtwinkelige Ausrichtung der Randbalken zu den Holzbalken für viele
Anwendungsfälle zweckmäßig ist, sind je nach Anwendungsfall auch andere Winkel zwischen
den Randbalken und den Holzbalken möglich, wobei die Randbalken vorzugsweise einen
Winkel von mindestens 45° mit den Holzbalken einschließen. Auf diese Weise können
beispielsweise im Grundriss parallelogrammförmige oder trapezförmige Deckenelemente
ausgebildet werden.
[0010] Günstigerweise verlaufen alle Holzbalken, die das Deckenelement aufweist, parallel
zueinander und in die Längsrichtung des Deckenelements, wobei mindestens zwei der
Holzbalken in die rechtwinkelig zur Längsrichtung des Deckenelements liegende horizontale
Richtung (=Querrichtung) voneinander beabstandet sind, wobei für mindestens zwei der
Holzbalken der Abstand in die Querrichtung günstigerweise mindestens den zweifachen
Wert der in die Querrichtung gemessenen Dicken dieser Holzbalken beträgt. Damit werden
in der Decke auch Zwischenräume zur Verlegung von Gebäudeinstallationen geschaffen.
[0011] Die Holzbalken sind vorzugsweise aus Brettschichtholz ausgebildet.
[0012] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an den beiden Stirnseiten der mindestens zwei
parallel zueinander verlaufenden Holzbalken jeweils mindestens ein Verbindungsglied
mit dem jeweiligen Holzbalken verbunden ist, das über die jeweilige Stirnseite des
Holzbalkens vorsteht und im Beton des an dieser Stirnseite des Holzbalkens anliegenden
Randbalkens eingebettet ist. Auf diese Weise können Zugkräfte zwischen den Randbalken
und den Holzbalken übertragen werden, wodurch die insgesamte Tragkraft des Deckenelements
erhöht werden kann.
[0013] Zur Verbindung der Verbindungsglieder mit den Holzbalken sind vorzugsweise Bohrungen
in den Stirnseiten der Holzbalken ausgebildet, in welche Endabschnitte der Verbindungsglieder
eingesteckt sind, wobei die Endabschnitte durch eine Verklebung in den Bohrungen gehalten
sind.
[0014] Die Verbindungsglieder weisen vorteilhafterweise ein stangenförmig ausgebildetes
Teil auf, wobei im Bereich, der in den Beton des Randbalkens eingebettet ist, eine
Verbreiterung des Verbindungsglieds vorgesehen ist. Diese Verbreiterung kann beispielsweise
von einer Mutter gebildet werden, die auf ein Außengewinde des in Form einer Gewindestange
ausgebildeten stangenförmigen Teils aufgeschraubt ist, oder von einem Kopf ausgebildet
werden, der am stangenförmigen Teil des Verbindungsglieds festgelegt ist. Es kann
dadurch eine Hinterschneidungsfläche ausgebildet werden, die formschlüssig gegen ein
Ausziehen des Verbindungsglieds aus dem Beton des Randbalkens wirkt.
[0015] Günstigerweise sind an den Oberseiten der mindestens zwei parallelen Holzbalken Vertiefungen
ausgebildet, in welche Vorsprünge des plattenförmigen Abschnitts des Stahlbetonkörpers
ragen, wobei vorzugsweise jeder der parallel verlaufenden Holzbalken zwei oder mehr
in Längsrichtung voneinander beabstandete Vertiefungen aufweist, in welche jeweils
ein Vorsprung des plattenförmigen Abschnitts des Stahlbetonkörpers ragt. Es können
dadurch in Längsrichtung der Holzbalken wirkende Schubspannungen zwischen den Holzbalken
und dem plattenförmigen Abschnitt des Stahlbetonkörpers übertragen werden.
[0016] Vorteilhafterweise sind an den Oberseiten der mindestens zwei parallel verlaufenden
Holzbalken Verbindungsteile mit den Holzbalken verbunden, die über die Oberseiten
der Holzbalken vorstehen und im Beton des plattenförmigen Abschnitts des Stahlbetonkörpers
eingebettet sind. Es können dadurch in Längsrichtung der Holzbalken wirkende Schubspannungen
zwischen den Holzbalken und dem Stahlbetonkörper übertragen werden. Weiters können
von den Verbindungsteilen im Sinne einer Abhebung des jeweiligen Holzbalkens vom plattenförmigen
Abschnitt des Stahlbetonkörpers wirkende Kräfte aufgenommen werden. In einer vorteilhaften
Ausführungsform der Erfindung sind die Verbindungsteile in Form von Schrauben ausgebildet,
die teilweise in die Holzbalken eingeschraubt sind. Verbreitete Schraubenköpfe bilden
hierbei Hinterschneidungsflächen, die formschlüssig gegen ein Ausziehen der im Beton
eingebetteten Abschnitte der Schrauben wirken.
[0017] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Deckenelement in einem
im Bereich der Längsmitte der Holzbalken gelegenen Mittelbereich eine Überhöhung gegenüber
im Bereich der Enden der Holzbalken gelegenen Randbereichen auf. D.h., wenn die Unterseiten
der vom Stahlbetonkörper des Deckenelements gebildeten Randbalken in der gleichen
Ebene liegen, so liegt der Oberrand des plattenförmigen Abschnitts des Stahlbetonkörpers
im Mittelbereich des Deckenelements höher als in den bei den Enden der Holzbalken
gelegenen Randbereichen. Eine solche Überhöhung kann vorzugsweise dadurch ausgebildet
werden, dass die mindestens zwei parallel zueinander verlaufenden Holzbalken in Längsrichtung
einen gebogenen Verlauf aufweisen und der plattenförmige Abschnitt des Stahlbetonkörpers
dieser Biegung folgt (wobei seine Dicke konstant bleibt). Die Überhöhung beträgt günstigerweise
mehr als 10mm, wobei ein Wert von weniger als 60mm bevorzugt ist. Durch diese Überhöhung
kann das Langzeitkriechverhalten des Deckenelements (welches im Bereich von 1 bis
3 Jahren auftritt) kompensiert werden.
[0018] Da die Tragfähigkeit des Deckenelements durch das Langzeitkriechverhalten, im Gegensatz
zum ästhetischen Erscheinungsbild, nicht negativ beeinflusst wird, kann auf eine Überhöhung
auch verzichtet werden.
[0019] Dem Beton des Stahlbetonkörpers sind vorteilhafterweise Kunststoffteile, beispielsweise
Polypropylenteile zugemischt, die im Brandfall schmelzen können. Es bilden sich damit
Hohlräume, in welche sich Wasserdampf von im Beton gebundenen Wasser ausdehnen kann,
um im Brandfall einer ohne solche Hohlräume vorhandenen Sprengwirkung des im Beton
gebundenen Wassers entgegenzuwirken. Die zugemischten Kunststoffteile können in Form
von Fasern ausgebildet sein.
[0020] Durch die Erfindung wird ein vorteilhaftes Deckenelement in Holz-Stahlbeton-Verbundbauweise
bereitgestellt, bei dem ein Stahlbetonkörper einen plattenförmigen Abschnitt und einstückig
mit diesem ausgebildete Abschnitte umfasst, die Randbalken bilden.
[0021] Ein erfindungsgemäßes Deckenelement eignet sich insbesondere zur Ausbildung von zwischen
Geschossen von mehrgeschossigen Gebäuden verlaufenden Decken. Hierbei weist das Gebäude
vorzugsweise mindestens drei oberhalb des Erdgeschosses liegende Geschosse auf.
[0022] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden
Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 und 2 eine Draufsicht und Unteransicht eines Ausführungsbeispiels eines Deckenelements
gemäß der Erfindung;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie AA von Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie BB von Fig. 2;
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt C von Fig. 3;
Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt D von Fig. 3;
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt E von Fig. 3;
Fig. 8 einen Teil eines Schnitts analog dem Schnitt AA, der aber durch den randseitigen,
in Fig. 2 oben liegenden Holzbalken verläuft, im Bereich des in Fig. 2 rechts liegenden
Seitenrandes des Deckenelements;
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie FF von Fig. 5;
Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie GG von Fig. 6;
Fig. 11 einen schematischen Vertikalschnitt durch einen Abschnitt eines Gebäudes im
Bereich eines Anschlusses des Deckenelements an vertikale Stützen des Gebäudes;
Fig. 12 einen schematischen Vertikalschnitt durch ein mehrgeschossiges Gebäude, bei
dem erfindungsgemäße Deckenelemente eingesetzt sind, als Beispiel für eine mögliche
Anwendung des Deckenelements.
[0023] Ein Ausführungsbeispiel für ein Deckenelement gemäß der Erfindung ist in den Fig.
1 bis 10 dargestellt.
[0024] Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Deckenelement vier in Draufsicht
auf das Deckenelement parallel zueinander liegende Holzbalken 1-4 auf, die sich in
eine Längsrichtung erstrecken, welche der Längsrichtung des Deckenelements entspricht.
In die rechtwinkelig zur Längsrichtung und horizontal gerichtete Querrichtung gesehen
liegen die Holzbalken 1-4 in einer Flucht.
[0025] Zwei dieser Holzbalken 1, 2 liegen in einem (auf die Querrichtung bezogenen) mittleren
Bereich des Deckenelements und die zueinander weisenden Seitenflächen dieser Holzbalken
1, 2 besitzen einen nur geringen Abstand zueinander (dieser beträgt weniger als ein
Zehntel der in die Querrichtung gemessenen Dicken der Holzbalken 1, 2). Die Seitenflächen
könnten auch aneinander anliegen oder ein größerer Abstand zwischen den Seitenflächen
könnte vorgesehen sein. Beidseitig der beiden mittleren Holzbalken 1, 2 und im Abstand
und zu diesen liegen die beiden weiteren Holzbalken 3, 4, wobei Zwischenräume 27,
28 ausgebildet werden.
[0026] Ein erfindungsgemäßes Deckenelement könnte auch mehr oder weniger parallele, in die
Längsrichtung des Deckenelements verlaufende Holzbalken 1-4 aufweisen.
[0027] Das Deckenelement weist weiters einen mit den Holzbalken 1-4 verbundenen Stahlbetonkörper
5 auf. Dieser umfasst einen plattenförmigen Abschnitt 6, der auf den Holzbalken 1-4
aufliegt und erste und zweite in Form von Randbalken 7, 8 ausgebildete Abschnitte,
welche an den an den gegenüberliegenden Enden der Holzbalken 1-4 liegenden Stirnseiten
9, 10 der Holzbalken 1-4 anliegen.
[0028] Die Holzbalken 3, 4 liegen im gezeigten Ausführungsbeispiel an den längsseitigen
Seitenrändern des Deckenelements, d.h. die Holzbalken 3, 4 und der plattenförmige
Abschnitt 6 des Stahlbetonkörpers 5 schließen an diesen Seitenrändern zueinander bündig
ab. Denkbar und möglich wäre es auch, dass die Holzbalken 3, 4 im Abstand von diesen
Seitenrändern verlaufen, d.h. der plattenförmige Abschnitt 6 im Bereich der beiden
längsseitigen Seitenränder über die Holzbalken 3, 4 übersteht.
[0029] Anstelle der beiden mittleren Holzbalken 1, 2 könnte auch ein einzelner mittlerer
Holzbalken vorgesehen sein. Dieser würde dann vorzugsweise eine größere Dicke (in
die Querrichtung gemessen) als die randseitigen Holzbalken 3, 4 aufweisen.
[0030] Ein erfindungsgemäßes Deckenelement könnte auch mit nur zwei parallelen, längs verlaufenden,
voneinander beabstandeten Holzbalken ausgebildet sein. Andererseits könnte ein erfindungsgemäßes
Deckenelement auch mehr als vier parallele, in die Längsrichtung verlaufende Holzbalken
aufweisen, die zumindest teilweise zueinander beabstandet sind. Die Holzbalken 1-4
bestehen vorzugsweise aus Brettschichtholz.
[0031] Die Randbalken 7, 8 verlaufen im dargestellten Ausführungsbeispiel rechtwinkelig
zu den Holzbalken 1-4, so dass sich in Draufsicht gesehen ein Deckenelement mit einer
insgesamt rechteckigen Außenkontur ergibt. Denkbar und möglich wäre es auch, dass
die Randbalken 7, 8 in einem anderen Winkel zu den Holzbalken 1-4 verlaufen, wobei
dieser Winkel vorzugsweise mindestens 45° beträgt. Deckenelemente mit in Draufsicht
gesehen anderen Außenkonturen, beispielsweise trapezförmige oder parallelogrammförmige
Deckenelemente können dadurch ausgebildet werden.
[0032] An den beiden Stirnseiten 9, 10 eines jeweiligen Holzbalkens 1-4 ist jeweils mindestens
ein Verbindungsglied 11 vorhanden, das mit dem Holzbalken 1-4 verbunden ist und über
die jeweilige Stirnseite 9, 10 vorsteht. Im über die Stirnseite vorstehenden Bereich
ist das Verbindungsglied 11 im Beton des Randbalkens 7, 8 eingebettet, der an der
jeweiligen Stirnseite 9, 10 anliegt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind an jeder
Stirnseite 9, 10 jedes Holzbalkens 1-4 zwei solche Verbindungsglieder 11 vorhanden.
Mehr oder weniger Verbindungsglieder an den Stirnseiten 9, 10 von einem, mehreren
oder allen der Holzbalken 1-4 könnten vorgesehen sein.
[0033] Die Verbindungsglieder 11 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel von Gewindestangen
12 gebildet, auf welche Muttern 13 aufgeschraubt sind. Eine jeweilige Gewindestange
12 ist über einen Teil ihrer Länge in ein sacklochförmiges Bohrloch eingesteckt, welches
ausgehend von der jeweiligen Stirnseite 9, 10 des jeweiligen Holzbalkens 1-4 in den
Holzbalken eingebracht ist, vorzugsweise in Längsrichtung des Holzbalkens. Die jeweilige
Gewindestange 12 ist mit einem geeigneten Klebstoff in dieses Bohrloch eingeklebt.
Die Mutter 13 ist auf den über die Stirnseite 9, 10 vorstehenden Abschnitt der Gewindestange
12 aufgeschraubt und somit im Beton des jeweiligen Randbalkens 7, 8 eingebettet.
[0034] Andere, vorzugsweise im Wesentlichen stangenförmige, Ausbildungen der Gewindestangen
12 sind möglich, wobei im über die Stirnseite 9, 10 vorstehenden Abschnitt ein vorspringendes
Teil des Verbindungsgliedes 11 vorteilhaft ist, um eine gegen ein Ausreißen des Verbindungsgliedes
11 in eine in Längsrichtung der Holzbalken 1-4 liegende Richtung wirkende Hinterschneidungsfläche
auszubilden.
[0035] An ihren dem plattenförmigen Abschnitt 6 zugewandten Oberseiten sind in den Holzbalken
1-4 jeweils mehrere in Längsrichtung der Holzbalken 1-4 beabstandete Vertiefungen
14 ausgebildet, wie dies beispielsweise aus Fig. 3 ersichtlich ist. In Fig. 2 sind
die Vertiefungen durch strichlierte Linien angedeutet. In diese Vertiefungen ragen
nockenartige Vorsprünge 15 des plattenförmigen Abschnitts 6. Es wird dadurch eine
in Längsrichtung der Holzbalken 1-4 wirkende Verbindung zwischen dem plattenförmigen
Abschnitt 6 und den Holzbalken 1-4 ausgebildet.
[0036] Es können mehr oder weniger als die in Fig. 3 dargestellten sechs Vertiefungen 14
und sechs in sie ragende Vorsprünge 15 vorgesehen sein, wobei pro Holzbalken 1-4 vorzugsweise
mindestens zwei in Längsrichtung des Holzbalkens voneinander beabstandete Vertiefungen
14 und in diese ragende Vorsprünge 15 vorgesehen sind. Die die Vertiefungen 14 an
den beiden Längsenden der jeweiligen Vertiefung 14 begrenzenden Ränder sind im Längsschnitt
durch den Holzbalken gesehen vorzugsweise rechtwinkelig gegenüber einer Horizontalebene
ausgerichtet oder nähern sich nach oben hin aneinander an (d.h. die Vertiefungen 14
sind an den beiden Längsenden hinterschnitten ausgeführt). Es werden dadurch gegen
eine Längsverschiebung zwischen den Holzbalken 1-4 und dem plattenförmigen Abschnitt
6 formschlüssig wirkende aneinander anliegende Flächen der Holzbalken 1-4 und des
plattenförmigen Abschnitts 6 ausgebildet.
[0037] Mit den Oberseiten der Holzbalken 1-4 sind Verbindungsteile 16 verbunden, von denen
jeweils ein Abschnitt über die Oberseite des jeweiligen Holzbalkens 1-4 vorsteht,
der im Beton des plattenförmigen Abschnitts 6 eingebettet ist. Diese Verbindungsteile
16 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel von in die Holzbalken eingeschraubten Schrauben
gebildet. Vorteilhafterweise sind eine Mehrzahl von Verbindungsteilen 16 pro Holzbalken
vorgesehen, wobei an voneinander in Längsrichtung des jeweiligen Holzbalkens 1-4 beabstandeten
Stellen solche Verbindungsteile 16 mit dem Holzbalken 1-4 verbunden sind. In Fig.
2 sind die Stellen, an denen solche Verbindungsteile 16 vorgesehen sind, durch Punkte
angedeutet.
[0038] Die an den Längsenden der Holzbalken 1-4 liegenden Stirnseiten 9, 10 der Holzbalken
1-4 sind jeweils mit einem Falz ausgebildet. Durch diese wird ein in Längsrichtung
überstehender oberer Abschnitt 17 ausgebildet, der in eine Vertiefung des Randbalkens
7, 8 ragt, der an der jeweiligen Stirnseite 9, 10 des Holzbalkens 1-4 anliegt. Der
jeweilige Randbalken 7, 8 weist an seiner den Holzbalken 1-4 zugewandten Seitenfläche
für einen jeweiligen Holzbalken 1-4 somit einen zum Falz des Holzbalkens 1-4 korrespondierenden
Falz auf, an dem die jeweilige Stirnseite 9, 10 des jeweiligen Holzbalkens 1-4 anliegt.
[0039] Die Holzbalken 1-4 verlaufen in ihre Längsrichtung vertikal leicht gebogen. Der plattenförmige
Abschnitt folgt dieser Biegung, wobei er im Bereich der Enden der Holzbalken 1-4 die
gleiche Dicke wie im Mittelbereich der Holzbalken aufweist. Es ergibt sich somit eine
Überhöhung u im bezogen auf die Längserstreckung der Holzbalken 1-4 mittleren Bereich
des Deckenelements, die in Fig. 3 eingezeichnet ist. Die Größe dieser Überhöhung u
kann beispielsweise 25mm betragen. Auch größere oder kleinere Werte können in Abhängigkeit
von der Ausführungsform des Deckenelements zweckmäßig sein. Durch diese Überhöhung
u kann das Langzeitkriechverhalten kompensiert werden, sodass im Einbauzustand nach
einer gewissen Zeit, die beispielsweise im Bereich von 1 bis 3 Jahre liegen kann,
die Oberfläche des plattenförmigen Abschnitts 6 im Wesentlichen eben ist.
[0040] Sofern gestalterische Gründe dem nicht entgegenstehen, kann die Überhöhung auch entfallen,
also u gleich 0 sein.
[0041] In den Beton des Stahlbetonkörpers 5 sind vorzugsweise Kunststoffteile, beispielsweise
Polypropylenfasern eingebettet, die im Brandfall schmelzen können. Es bilden sich
dadurch Hohlräume, in welche Wasserdampf eindringen kann, der durch das Verdampfen
von im Beton gebundenem Wasser entsteht. Eine andernfalls vorhandene Sprengwirkung
von solchem Wasserdampf wird dadurch ausgeschaltet.
[0042] Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Deckenelements werden vorzugsweise die entsprechend
vorgeformten und mit Verbindungsgliedern 11 und Verbindungsteilen 16 versehenen Holzbalken
1-4 in eine Form eingesetzt. Stahl-Bewehrungsteile 18, die in herkömmlicher Weise
ausgebildet sein können, werden eingelegt. In der Folge wird der Beton eingegossen.
Vorteilhafterweise wird, damit ein dem gebogenen Verlauf der Holzbalken 1-4 folgender
Verlauf der Oberseite des plattenförmigen Abschnitts 6 ausgebildet werden kann, ein
selbst verdichtender Beton ("SCC-Beton") eingesetzt.
[0043] Obwohl eine werkseitige Vorfertigung der Deckenelemente und eine Anlieferung der
vorgefertigten Deckenelemente zur Baustelle vorteilhaft ist, ist auch eine In-situ-Herstellung
auf einer verlorenen Schalung möglich.
[0044] In den Eckbereichen des Stahlbetonkörpers, d.h. in den Endbereichen der Randbalken
7, 8 sind Durchtrittsöffnungen 19 ausgebildet, die im Montagezustand des Deckenelements,
in welchem die Unterseiten der Randbalken 7, 8 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene
liegen, vertikal verlaufen. Diese Durchtrittsöffnungen 19 werden vorzugsweise ausgebildet,
indem vor dem Eingießen des Betons an den Stellen der auszubildenden Durchtrittsöffnungen
19 Rohre, vorzugsweise Wellrohre angeordnet werden.
[0045] Die Anbindung eines erfindungsgemäßen Deckenelements an vertikale Stützen 20, 21
der Gebäudekonstruktion ist in Fig. 11 dargestellt. Die Stützen 20, 21 bestehen vorzugsweise
aus Holz. In eine in die obere Stirnseite der unteren Stütze 20, auf der der Randbalken
7 des Deckenelements aufliegt, eingebrachte Sacklochbohrung ist ein Zentrierdorn 22
eingesetzt, der über die obere Stirnfläche der Stütze 20 nach oben vorsteht und in
die Durchtrittsöffnung 19 des Randbalkens 7 ragt. Oberhalb des Randbalkens 7 ist eine
Fußplatte 23 angeordnet, die mit einem diese durchsetzenden und an ihr festgelegten
Zentrierdorn 24 versehen ist. Die Zentrierdorne 22, 24 bestehen vorzugsweise aus Stahl.
Die Fußplatte 23 besteht vorzugsweise aus Stahl und der Zentrierdorn 24 ist an dieser
festgeschweißt und steht beidseitig über die ebene Fußplatte 23 rechtwinkelig vor.
Die Fußplatte 23 ist im Bedarfsfall auf einer Fußplatte 25 zum Ausgleich von etwaigen
Fertigungstoleranzen angeordnet und der nach unten vorstehende Abschnitt des Zentrierdorns
24 ragt von oben her in die Durchtrittsöffnung 19 des Randbalkens 7. Der von der Fußplatte
23 nach oben stehende Abschnitt des Zentrierdorns 24 ragt in eine Sacklochbohrung
am unteren Ende der oberen vertikalen Stütze 21. An der Fußplatte 23 könnten auch
separate, nach oben und nach unten abstehende Zentrierdorne 24 festgelegt sein.
[0046] Am anderen Ende des Deckenelements ist dieses in analoger Weise über den Randbalken
8 in die Tragstruktur des Gebäudes eingebunden.
[0047] Die Randbalken 7, 8 liegen somit auf den das Deckenelement tragenden Auflagern auf
und über die Randbalken 7, 8 erfolgt die Übertragung des Gewichts des Deckenelements
auf die Auflager.
[0048] Oberhalb des Deckenelements liegende Tragteile, die im gezeigten Ausführungsbeispiel
von den oberen vertikalen Stützen 21 gebildet werden, übertragen die auf sie wirkenden
Kräfte über den jeweiligen Randbalken 7, 8 auf die das jeweilige Deckenelement tragenden
Auflager, die im gezeigten Ausführungsbeispiel von den unteren vertikalen Stützen
20 gebildet werden.
[0049] In Fig. 11 ist weiters noch schematisch ein Fassadenaufbau 26 angedeutet, der in
herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann und nicht genauer erläutert werden muss.
[0050] Fig. 12 zeigt beispielhaft einen vereinfachten vertikalen Schnitt durch ein Gebäude,
in welchem erfindungsgemäße Deckenelemente eingesetzt werden. Das Gebäude ist mehrgeschossig
ausgebildet. Oberhalb des Erdgeschosses sind im Ausführungsbeispiel von Fig. 12 sieben
Geschosse ausgebildet, deren Decken jeweils unter Verwendung von erfindungsgemäßen
Deckenelementen ausgebildet werden.
[0051] Ein Gebäude, bei dem Gebäudedecken mit erfindungsgemäßen Deckenelementen ausgebildet
werden, beispielsweise zumindest alle Gebäudedecken zwischen Geschossen, die oberhalb
des Erdgeschosses liegen, kann drei oder mehr oberhalb des Erdgeschosses liegende
Geschosse aufweisen, beispielsweise mehr als fünf oberhalb des Erdgeschosses liegende
Geschosse. Auch bei Gebäuden mit weniger Geschossen sind solche Deckenelemente einsetzbar.
[0052] Wie in Fig. 12 dargestellt, können hierbei Deckenelemente in unterschiedlicher Ausrichtung
der Längserstreckung der Holzbalken 1-4 eingesetzt werden, insbesondere mit um 90°
gedrehten Ausrichtungen. In Fig. 12 links liegend ist für jedes Geschoss ein Deckenelement
ersichtlich, das in Längsrichtung geschnitten ist. In Fig. 12 rechts liegend ist für
jedes Geschoss ein Deckenelement sichtbar, das in Querrichtung geschnitten ist.
[0053] In den zwischen den Holzbalken 1-4 liegenden Zwischenräumen 27, 28 an der Unterseite
eines jeweiligen Deckenelements können Gebäudeinstallationen verlegt werden, wie elektrische
Leitungen und/oder wasserführende Leitungen und/oder Lüftungsleitungen (nicht dargestellt
in Fig. 12). Pro Geschoss ist in Fig. 12 ein abgehängter Deckenkoffer 29 dargestellt,
der in Trockenbauweise hergestellt ist. Dieser dient zur Querverteilung von Gebäudetechnikinstallationen.
[0054] Beidseitig des in Fig. 12 rechts liegenden, quer geschnittenen Deckenelements liegen
Fertigteil-Randriegel 30, 31.
[0055] Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Deckenelements
ist doppelt symmetrisch ausgebildet, also symmetrisch sowohl bezogen auf die Längsrichtung
als auch bezogen auf die Querrichtung zu den Holzbalken 1-4. Obwohl dadurch Vorteile
in der Handhabung und bei der Montage erreicht werden, sind auch andere Ausbildungen
denkbar und möglich.
[0056] Die in Längsrichtung der Holzbalken 1-4 gemessene Länge eines erfindungsgemäßen Deckenelements
kann günstigerweise mehr als 5m betragen, beispielsweise im Bereich von 8m oder auch
mehr liegen. Diese Spannweite kann ohne Zwischenunterstützung, also nur durch Auflager,
auf welchen die Randbalken 7, 8 aufliegen, überbrückt werden.
[0057] Die quer zu den Holzbalken 1-4 gemessene Breite eines Deckenelements kann beispielsweise
im Bereich von 2, 5m bis 3m liegen. Auch größere oder kleinere Breiten sind möglich.
Legende
zu den Hinweisziffern: |
1 |
Holzbalken |
17 |
oberer Abschnitt |
2 |
Holzbalken |
18 |
Bewehrungsteil |
3 |
Holzbalken |
19 |
Durchtrittsöffnung |
4 |
Holzbalken |
20 |
Stütze |
5 |
Stahlbetonkörper |
21 |
Stütze |
6 |
plattenförmiger Abschnitt |
22 |
Zentrierdorn |
7 |
Randbalken |
23 |
Fußplatte |
8 |
Randbalken |
24 |
Zentrierdorn |
9 |
Stirnseite |
25 |
Fußplatte |
10 |
Stirnseite |
26 |
Fassadenaufbau |
11 |
Verbindungsglied |
27 |
Zwischenraum |
12 |
Gewindestange |
28 |
Zwischenraum |
13 |
Mutter |
29 |
Deckenkoffer |
14 |
Vertiefung |
30 |
Fertigteil-Randriegel |
15 |
Vorsprung |
31 |
Fertigteil-Randriegel |
16 |
Verbindungsteil |
|
|
1. Deckenelement zur Ausbildung von Gebäudedecken, welches in Form eines Holz-Stahlbeton-Verbundteils
ausgebildet ist, wobei das Deckenelement mindestens zwei in eine Längsrichtung des
Deckenelements parallel zueinander verlaufende Holzbalken (1-4) und einen Stahlbetonkörper
(5) umfasst, der einen auf den Holzbalken (1-4) aufliegenden plattenförmigen Abschnitt
(6) und weiters erste und zweite in Form von Randbalken (7, 8) ausgebildet Abschnitte
aufweist, die winkelig zu den Holzbalken (1-4) verlaufen und an den gegenüberliegenden
Stirnseiten (9, 10) der Holzbalken (1-4) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden gegenüberliegenden Stirnseiten (9, 10) eines jeweiligen Holzbalkens
(1-4) jeweils mindestens ein Verbindungsglied (11) mit dem Holzbalken (1-4) verbunden
ist, das über die jeweilige Stirnseite (9, 10) des Holzbalkens (1-4) vorsteht und
im Beton des jeweiligen Randbalkens (7, 8) eingebettet ist.
2. Deckenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Verbindungsglied (11) ein stangenförmig ausgebildetes Teil aufweist.
3. Deckenelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Verbindungsglied (11) eine Gewindestange (12) aufweist, wobei vorzugsweise
auf die Gewindestange (12) in ihrem über die jeweilige Stirnseite (9, 10) des jeweiligen
Holzbalkens (1-4) vorstehenden Abschnitt mindestens eine Mutter (13) aufgeschraubt
ist.
4. Deckenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Verbindungsglied (11) in eine in die jeweilige Stirnseite (9, 10)
des jeweiligen Holzbalkens (1-4) eingebrachte Bohrung eingeklebt ist.
5. Deckenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten (9, 10) der Holzbalken (1-4) jeweils mit einem Falz ausgebildet sind
und die an der Stirnseite (9, 10) des jeweiligen Holzbalkens (1-4) anliegende Seitenfläche
des jeweiligen Randbalkens (7, 8) einen korrespondierenden Falz aufweist, an dem der
Falz der Stirnseite (9, 10) des jeweiligen Holzbalkens (1-4) anliegt.
6. Deckenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung von Schubspannungen zwischen den Holzbalken (1-4) und dem plattenförmigen
Abschnitt (6) des Stahlbetonkörpers (5) ein jeweiliger Holzbalken (1-4) an seiner
Oberseite mindestens eine Vertiefung (14) aufweist, in welche ein Vorsprung (15) des
plattenförmigen Abschnitts (6) ragt.
7. Deckenelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite eines jeweiligen Holzbalkens (1-4) mit zwei oder mehr in Längsrichtung
beabstandeten Vertiefungen (14) versehen ist, in welche jeweils ein Vorsprung (15)
des plattenförmigen Abschnitts (6) des Stahlbetonkörpers (5) ragt.
8. Deckenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung zwischen den mindestens zwei parallel verlaufenden Holzbalken (1-4)
und dem plattenförmigen Abschnitt (6) des Stahlbetonkörpers (5) Verbindungsteile (16)
vorhanden sind, die mit dem jeweiligen Holzbalken (1-4) verbunden sind und über die
Oberseite des Holzbalkens (1-4) vorstehen und im Beton des plattenförmigen Abschnitts
(6) des Stahlbetonkörpers (5) eingebettet sind.
9. Deckenelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile (16) Schrauben sind, die in den jeweiligen Holzbalken (1-4)
eingeschraubt sind.
10. Deckenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckenelement in einem im Bereich der Längsmitte der Holzbalken (1-4) gelegenen
Mittelbereich eine Überhöhung (u) gegenüber im Bereich der Enden der Holzbalken (1-4)
gelegenen Randbereichen aufweist.
11. Deckenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Beton des Stahlbetonkörpers (5) im Brandfall schmelzfähige Kunststoffteile,
vorzugsweise Polypropylenteile, eingebettet sind.
12. Deckenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzbalken (1-4) Brettschichtholzbalken sind.
13. Mehrgeschossiges Gebäude mit zwischen Geschossen verlaufenden Decken, welche Deckenelemente
nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweisen.
14. Mehrgeschossiges Gebäude nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude mindestens drei oberhalb des Erdgeschosses liegende Geschosse aufweist.