Kapitel 06_Deckensysteme im Bestand - Denkmalpflege TU-Wien

Deckenerhaltung und –sanierungSchäden und mögliche SanierungsmaßnahmenZu große DurchbiegungTeilauswechslung(Verstärkung mit seitlichen Laschen)Polymerchemische SanierungKonsolenausbildungEinzelne Tramköpfe geschädigtzusätzlich angeordnete Holz- oder StahlträgerAuswechseln der BalkenEinzelne Balken durchgehendgeschädigtErgänzung durch PolymerbetonAusbildung eines KonsolenauflagersTotalauswechslung (Deckentausch)Abhängung schadhafter Kleinbereiche durchVerstärkungslaschenDurchgehende Schädigungder Auflager26

Schäden und mögliche Sanierungsmaßnahmen(Fortsetzung)MöglicheSanierungsmaßnahmenSchäden an denHolzbauteilen(Schadensbeschreibung- Zusatzdecken (z.B. Kap. 3.7.5lastverteilender Aufbeton)- Systemversteifung durchQuerschnittergänzung (z.B.Kap. 3.8.1 zusätzlichangeordnete Träger)Schwingungsanfälligkeit- Lastverteilender Aufbeton(Leichtbetonausgleich)- BeschüttungsausgleichUnebenheiten- Holzrippendecke(Holz – Holz - Verbundtragwerk)- Holz – Beton - VerbundtragwerkZu große Durchbiegung27

Projekt: 1010 WienSanierungsverfahrenLaschenverstärkung im AuflagerbereichSTAHLStahllaschen–beidseitig angebrachtHOLZDie Stahllaschen sind meist [ - Profile oder Pfostenaus Holz.28

Tragende RippendeckeBestandNeue KonstruktionDie bestehende Decke wird unterstellt. Die Träme aus Holzmüssen den Bauzustand mittragen, haben allerdings danachnur noch das Gewicht der Deckenuntersicht zu tragen undsonst keine tragende Funktion mehr.Die neue Decke ist eine SBB Decke – eine Rippendecke. DieRippen werden bewehrt. Die Hohlfelder werden aus Styroporbzw. Polystyrol geformt.Die Rippendecke ist eine leichte Betondecke,Spannweite 6 bis 8 m.29

Sanierungsverfahren:Abhängung schadhafter KleinbereicheQuerverteilerI – Profile (HEA) oder Kantholz der Baustelle.30

Sanierungsverfahren:Ergänzung mit PolymerbetonHolzan – EpoxydharzHarz 5E + Härter 2E + QuarzsandEinbringen von Polymermörtel, [Quelle: Fa. Hazet]31

Sanierungsverfahren:HohlkörperdeckeTRAMDECKEDIPPELBAUMDECKEBESTAND NEUE KONSTRUKTION BESTANDNeue Konstruktion über der alten Decke – diese trägt sichselbst.32

SanierungsverfahrenHolzStahlseitliche Verstärkung mittels Holzlaschen (Quelle: Fa. Hazet)33

Sanierungsverfahren:Aufdoppeln von Holzpfosten zur TragkraftverstärkungDas Trägheitsmoment des bestehenden Holztrams wirddurch das Aufschrauben eines Pfostens deutlichverbessert. Verbindungsmittel in der Fuge nachgiebig –Verschiebungsmodul C [kN/mm]34

Holz-Beton-VerbunddeckeDer Holz-Beton-Verbund ist eine Bauweise, bei der einerelativ dünne Betonplatte (6-8 cm) mit einem Holzträgerschubfest verbunden wird. Der Holzbalken nimmt dabei dieZugkräfte auf, während der Beton als Druckplatte wirkt.Dadurch wird die Durchbiegung der Verbunddecke reduziertund gleichzeitig die Tragfähigkeit erhöht! WirtschaftlicheGrenzen liegen bei Deckenspannweiten von ca. 7m.Deckenaufbau:TramlageSchalungIsolierungDübelanwendung alsVerbindungsmittelStahlbetonplatteZusätzlich ergibt der Aufbeton die Wirkung einer schubsteifenScheibe. Hierfür ist eine Bewehrungsmatte für die Aufnahmeder horizontalen Zugspannung in der Betonebeneeinzulegen. Eine Stahlfaserbewehrung alleine genügt nicht.35

Sanierungsverfahren:Holz-Beton-Verbund - HBVDie Holz-Beton-Verbunddeckensysteme wurden in denletzten Jahren sowohl für den Neubau als auch für dieAltbausanierung sehr stark weiterentwickelt und gewannendaher immer mehr an Bedeutung.Holz-Beton-Verbunddeckensysteme sind eine Alternative zuden herkömmlichen Deckensystemen (Holzdecken,Betondecken), die wie jeder inhomogene Aufbau die Vorteileder Einzelelemente zu vereinen versucht, um so den immerhöheren Ansprüchen zu genügen. Abgesehen von denverschiedenen Deckenaufbauten und Verbundsystemenwird versucht die Zugfestigkeit des Holzes und dieDruckfestigkeit des Betons voll auszunutzen.36

ALLGEMEINES ÜBER DEN VERBUNDDie Verbundbauweise ist eine Konstruktionsart bei der ineinem Querschnitt Teile aus verschiedenen Baustoffen soverbunden sind, dass sie zu einer gemeinsamen Tragwirkungherangezogen werden können. Dabei wird den Baustoffenihre charakteristische Tragwirkung zugewiesen.Dübel oder BolzenBETON:DRUCKBEANSPRUCHUNGSTAHL ODER HOLZ:BIEGEZUGBEANSPRUCHUNGEN37

Dippelbaumdecken mit VerbundplatteStatt der alten Fußbodenkonstruktionund Schüttung wird auf die Bäumeeine durchgehende 6–10 cm dickePlatte aufbetoniert. Somit wird in derRegel die Gesamthöhe derDeckenkonstruktion beibehalten.BESTANDNEUE KONSTRUKTION38

Dippelbaumdecke mit VerbundplatteFür die Übertragung der Schubkraft werden die gleichenVerbindungsmittel wie bei der Tramdecke beschriebenverwendet.Die einzelnen Schritte bei der Durchführung derVerstärkung sind sinngemäß der Tramdecke mitVerbundplatte zu entnehmen.39

Bei der Betrachtung der Spannungsverteilung am Schnitteines gleichmäßig belasteten Trägers werden demStahlbeton als plattenförmiges Tragglied in der Druckzonedie Druckspannungen zugeordnet.Durch die schubfeste Verbindung (z.B. durch Dübel) beiderBauteile ist die Tragfähigkeit der Verbundkonstruktion höherals die Summe der Einzeltragfähigkeiten.„SCHUB“40

Bewehrungsführung:Grundsätzlich ist die Verteilerbewehrung (quer zurBalkenachse) abhängig vom Achsabstand der Holzträger (zurRissesicherung und für den Spaltzug). Wegen der geringenBetonplattendicke und der meist großenSchwindverformungen in Innenräumen ist eine möglichstfeinmaschige Netzbewehrung erforderlich.Außerdem kommt es vor allem bei den auf Lochleibungarbeitenden Verbindungsmittel zu Zugspannungskonzentrationenrund um das Verbindungsmittel.41

Eine weitere Möglichkeit der Bewehrung der Betonplatte istdie Verwendung von Stahlfasern.Die Fasern haben primär die Aufgabe, die geringe Zug- undSpaltzugfestigkeit sowie das Schwindverhalten des Betonszu verbessern. Die Beigabe von 30 bis 50 kg Stahlfasern /m³Beton (lt. Bölcskey) erfolgt im Betonmischer.Durch seine grundsätzlich einfache Manipulation(Pumpfähigkeit) eignet sich der Stahlfaserbeton besondersbei beengten Raumverhältnissen (Dachbodenausbau).42

SCHUB:In der Fuge der einzelnen Baustoffe ist der Schub zuübertragen. Die Verbindung kann nicht starr erfolgen(baupraktisch derzeit nicht umsetzbar).Als Verbindungsmittel in der Schubfuge könnenim STAHLBAU: Kopfbolzenaufgeschweißt- im HOLZBAU: Schraubenoder Bewehrungsstäbeverwendet werden.Die Verbindung ist statisch-elastisch (nachgiebig).Die Tragwirkung gegenüber der konventionellenBauweise ist deutlich verbessert.43

FreigelegteDippelbaumdecke mitDübeln und Bewehrung fürdie Betonplatte44

Projekt:Sanierungsverfahren:Kopfbolzenverfahren45

Verbundträger mit einer Perfobondleiste46

Auszug aus einer Holz-Beton-Verbunddeckenstatik:Projekt:Dachbodenausbau47

Projekt:Dachbodenausbau48

Projekt:Dachbodenausbau50

Projekt:Dachbodenausbau51

Schalungsplan einer gerechneten HBV-Decke:Projekt:Dachbodenausbau52