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Warum und wie wählt man die richtigen Querschnitte?

Hohldecken

Die Hohlkörperplatten entwickeln sich ständig weiter. Was sind die wichtigsten Merkmale, die bei der Auswahl berücksichtigt werden müssen? Warum werden bestimmte Querschnitte empfohlen? Die Antworten kommen aus Erfahrung und Fachwissen.

Die Hohlkörpertechnologie wurde in den 1970er Jahren populär und hat sich seither ständig weiterentwickelt. Zunächst bestand das wichtigste Ziel darin, die Platten so leicht wie möglich zu machen und Beton nur dort zu verwenden, wo er tatsächlich benötigt wird. Je weniger Beton verbraucht wird, desto rentabler und umweltfreundlicher sind die Platten. Der Querschnitt einer Platte darf weniger als 50 Prozent Beton enthalten.

Moderne Stahlrahmen und -konstruktionen werden häufig von Hohlkörperplatten als Boden- und Dachplatten begleitet. Dies hat neue Anforderungen an die Platten mit sich gebracht.

"Es ist erwiesen, dass sich die Stützen, auf denen die Platten liegen, mit der Zeit verbiegen. Das gilt nicht nur für Stahlkonstruktionen, sondern auch für die Träger von Betonkonstruktionen", sagt Lassi Järvinen, Senior Advisor bei Elematic.

Die betongefüllten Pfeiler im Querschnitt zwischen den Hohlräumen werden als Stege bezeichnet. Die Scherkapazität der Stege kann durch die Durchbiegung um mehr als 50 Prozent abnehmen.

"Dies ist eine alarmierende Zahl und muss bei der Konstruktion der Querschnitte berücksichtigt werden. Unsere Standardquerschnitte wurden zusammen mit den besten Experten neu entworfen, um die Scherkapazität von oben nach unten so stabil wie möglich zu halten."

Die Berechnung der Scherspannung kann kompliziert sein. Dies wurde von VTT, dem technischen Forschungszentrum Finnlands, untersucht. Seit den frühen siebziger Jahren hat das VTT mehr als tausend Belastungsversuche an einzelnen vorgespannten Hohlkörperplatten durchgeführt.

Im Jahr 2005 veröffentlichte Dr. Matti Pajari vom VTT einen Bericht mit dem Titel Resistance of prestressed hollow-core slabs against web shear failure. Er stellte fest, dass die traditionelle Methode zur Scherberechnung nicht sehr gut funktioniert, wenn die Platten nicht kreisförmige Hohlräume aufweisen. In den letzten Jahren hat man sich bemüht, die Berechnungen genauer zu machen.

Die Größe und die Form

Die übliche Breite einer Hohlkörperplatte beträgt 1200 mm. Die Höhe schwankt typischerweise zwischen 150 mm und 500 mm. Die häufigsten Formen der rohrförmigen Hohlräume sind rund oder elliptisch - oder waren es bis jetzt.

"Die Konzentration auf die Scherkapazität hat dazu geführt, dass die Hohlräume nicht mehr rund sind, sondern die Form eines Schädels haben. Auf diese Weise kann die Scherkapazität der Bahnen viel besser aufrechterhalten werden", sagt Järvinen.

Die Hohlräume wie einen Schädel zu formen, oben breit und unten schmal, ist in vielerlei Hinsicht eine gute Idee. Sie ermöglicht es, die Bewehrungsdrähte höher in den Stegen der Platte zu verlegen.

Die Drähte befinden sich an der Unterseite der Stege. Sie dürfen nicht zu nahe an den Hohlräumen liegen, aber je höher die Drähte liegen, desto besser ist die Feuerwiderstandsklasse der Platte. Schädelförmige Vertiefungen bieten mehr Platz für die Drähte.

In Krankenhäusern und Pflegeheimen in Finnland beispielsweise muss die Feuerwiderstandsfähigkeit 3 Stunden betragen (REI-180). Die Wahl des richtigen Querschnitts ermöglicht dies, ohne dass die Unterseite der Platte dicker wird.

Natürlich müssen auch die örtlichen Bauvorschriften eingehalten werden.

Hohldecken

Ungerade Zahlen

Die Anzahl der Stege ist ein wichtiger Faktor, wenn die Platte durchdrungen wird. Es wird dringend empfohlen, eine ungerade Anzahl von Hohlräumen im Querschnitt zu haben.

"Bei fünf Vertiefungen gibt es einen zusätzlichen Steg im Vergleich zu vier Vertiefungen. Das bedeutet mehr Verstärkungsdrähte. Ungerade Zahlen sind definitiv zu empfehlen", sagt Järvinen.

Oft müssen die Platten in zwei Hälften geschnitten werden. Bei einer geraden Anzahl von Hohlräumen muss die Säge ganz durch den Beton gehen. Bei einer ungeraden Anzahl von Vertiefungen kann die Platte durch eine Vertiefung hindurch halbiert werden.

Es sollte mehr auf die Gestaltung der Querschnitte als auf das Gewicht der Platte geachtet werden.

"Nur auf das Gewicht zu schauen, ist zu eng gedacht. Die Dicke der Platte, die Anzahl und die Form der Vertiefungen - es gibt viele Dinge zu berücksichtigen, um die besten Ergebnisse zu erzielen."

"Je weniger Beton verbraucht wird, desto rentabler und umweltfreundlicher sind die Platten. Der Querschnitt einer Platte kann weniger als 50 Prozent Beton enthalten".

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