Berechnung und Bemessung einer Flachdecke in einem Stahlbetonskelettbau und Vergleich einer Variante mit Vorspannung ohne Verbund (D925)
Allgemeine Angaben:
- Diplomarbeit Nr. D925
- Bearbeiter: Roman Tanner
- Verantwortl. Hochschullehrer: Prof. Dr.-Ing. habil. Ulrich Häußler-Combe
- Betreuer: Joachim Finzel
- Tag der Verteidigung: 22/10/2014
Zusammenfassung
Flachdecken in Stahlbetonskelettbauwerken weisen für die Nutzer eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Deckensystemen auf. Aufgrund der punktförmigen Stützung sind Flachdecken jedoch oft durchstanzgefährdet und auch verformungsempfindlicher als andere Deckenvarianten. Diese Probleme können durch eine Vorspannung ohne Verbund eingeschränkt werden. Dazu erfolgten vergleichende Untersuchungen durch die Bemessung zweier Deckenvarianten an einem konkreten Beispiel. Variante 1 ist dabei eine reine Stahlbetondecke und Variante 2 eine Decke mit Vorspannung ohne Verbund. Die Bemessung erfolgte anhand einer vorher gewählten Deckendicken von 25 cm und entsprechenden Lastannahmen für Eigen- und Verkehrslasten. Mit Hilfe des FE-Programms ConFEM wurden die Schnittgrößen für beide Varianten berechnet. Es erfolgte eine Biege-, Querkraft- und Durchstanzbemessung und eine Verformungsberechnung sowie der Nachweis zur Begrenzung der Rissbreiten. Für die Variante mit Vorspannung wurde dabei die Spanngliedführung und Vorspannkraft so gewählt, dass keine Durchstanzbewehrung notwendig ist. Auf Grundlage der Bemessung erfolgte eine Ausführungsplanung mit Ermittlung der ungefähren Massen und Kosten der jeweiligen Variante. Es lässt sich zeigen, dass durch die Vorspannung der Decke wesentlich geringere Schnittgrößen auftreten als bei der schlaff bewehrten Variante. Daraus folgen kleinere Verformungen und Bewehrungsmengen. Bei Betrachtung der Wirtschaftlichkeit fällt auf, dass bei der Spannbetonvariante die geringeren Stahlmengen die Kosten der Vorspannung vollständig kompensieren. Somit stellt sich die Deckenvariante mit Vorspannung ohne Verbund als die günstigere Variante dar. Die in der Problemstellung angeführten Nachteile der Flachdecken können durch die Ausführung mit Vorspannung behoben werden.