Durchbiegung und Tragverhalten von Flachdecken aus Elementplatten

Inhaltsverzeichnis

1. 1. 1. Projektdaten
      2. Kurzbeschreibung
      3. Veröffentlichungen

Projektdaten

Titel | Title Durchbiegung und Tragverhalten von Flachdecken aus Elementplatten | Deflection and load-bearing behaviour of flat ceiling made of element plates Förderer | Funding Drittmittel Zeitraum | Period 11.2001 – 09.2005 Leiter | Project Manager Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach Bearbeiter | Contributor Dipl.-Ing. Anett Brückner

Kurzbeschreibung

Flachdecken aus Elementplatten werden bei der Berechnung ihrer Tragfähigkeit wie reine Ortbetondecken behandelt, obwohl die vorhandenen Elementfugen zu lokalen Querschnittsschwächungen innerhalb der Stützweite führen. In verschiedenen FE-Studien wurde gezeigt, dass die Biege- und Drillmomente von Ortbeton- und Fertigteildecken in Größe und Verteilung kaum voneinander abweichen.

In der Bewehrungsführung gibt es jedoch zwangsläufig Unterschiede. Die Feldbewehrung einer zweiachsig gespannten Decke wird in der Tragrichtung senkrecht zu den Elementfugen in der Ortbetonergänzung eingelegt. Eine Bewehrungsführung im Fertigteil selbst ist aufgrund der geringen Breite der Fertigteile und der notwendigen Verankerungslängen der Zugstöße unwirtschaftlich. Die Folge ist eine geringere Nutzhöhe der Feldbewehrung im Verglich zur reinen Ortbetondecke.

Hinsichtlich der Tragfähigkeit kann die geringere Nutzhöhe der Feldbewehrung durch eine größere Bewehrungsfläche ausgeglichen werden. Der Einfluss auf die Durchbiegung war jedoch umstritten und sollte im Rahmen dieses Forschungsprojektes anhand einer nichtlinearen FE-Studie näher untersucht werden. Im Kraft-Verformungs-Diagramm sind die Durchbiegungen der Fertigteildecken bezogen auf die der Ortbetondecke dargestellt. Der Einfluss der Elementfuge ist deutlich zu erkennen:​

• ​​Die Verformungen der Fertigteildecken sind bis zum Gebrauchslastniveau größer als die der reinen Ortbetondecke, der relative Verformungsunterschied ist jedoch belastungsabhängig. ​
• Die Erstrissbildung setzt bei den Fertigteildecken aufgrund der Querschnittsschwächung und der daraus resultierenden Umlagerung der Schnittgrößen schon bei geringeren Lasten ein. Die Ausdehnung der gerissenen Deckenbereiche ist vor allem in der gestörten Tragrichtung größer. Der Verformungsunterschied gegenüber der Ortbetondecke wächst.

• ​Mit dem Beginn der Rissbildung im Feld der Ortbetondecke ändert sich der Trend. Der Verformungsunterschied wird zunehmend geringer. Es kommt zu einer Annäherung der Risszustände von Ortbeton- und Fertigteildecke. Der Einfluss der Elementfuge sinkt deutlich.
• Die geringe Nutzhöhe der Feldbewehrung in der Ortbetonergänzung hat relativ wenig Einfluss auf die Durchbiegung.

• Der Querbewehrungsgrad der Fertigteile wirkt aufgrund der Rissbreitenbegrenzung positive auf die Durchbiegung. Abhängig vom Bewehrungsgrad werden der Einfluss der Elementfuge gedämpft und die Auswirkungen des großen Randabstandes der Feldbewehrung in der Ortbetonergänzung reduziert.
• Bei ungleicher Stützweite in beiden Tragrichtungen sind Elementfugen innerhalb der größeren Stützweite ungünstiger, da diese die Haupttragrichtung der Flachdecken ist.

Weiterführende Informationen zu der Vergleichsstudie sind im Abschlussbericht des Forschungsvorhabens enthalten.

Veröffentlichungen

• Curbach, M.; Brückner, A.: Einfluß der Elementfugen auf die Durchbiegung von Flachdecken. In: Beton- und Stahlbetonbau 101 (2006) S. 132-137 – doi:10.1002/best.200500462 – auch erschienen in: Sonderdruck Beton- und Stahlbetonbau (2006), S. 30-35
• Curbach, M.; Brückner, A.: Vergleich der Verformungen von Fertigteil- und Ortbetondecken – Comparison of deformation of precast slabs with in-situ concrete slabs. In: Betonwerk + Fertigteil-Technik 71 (2005), Heft 2, S. 116-118
• Curbach, M.; Brückner, A.: FEM-Studie über Durchbiegung und Tragverhalten von Flachdecken aus Elementplatten. Abschlußbericht, Institut für Massivbau, Technische Universität Dresden, Juli, 2004
• Curbach, M.; Wagner, A.: Verformungsverhalten von Fertigteildecken mit Ortbetonergänzung. In: Betonwerk + Fertigteil-Technik 69 (2003), Heft 2, S. 104-105
• Curbach, M.; Brückner, A.: FEM-Studie über Durchbiegung und Tragverhalten von Flachdecken aus Elementplatten. Zwischenbericht, Institut für Massivbau, Technische Universität Dresden, Dezember 2003