311D AddDeck-Tech 1207

Hoesch Additiv Decke®

Technische InformationenDie schnelle Decke für große Spannweiten

ThyssenKrupp Bausysteme

tk

Ein Unternehmenvon ThyssenKrupp

Steel

PATENTIERTNac

hweislich

w irtschaftl

ich

Deckensystem

bauaufsichtlich zugelassen

Z-26.1-44

Die Hoesch Additiv Decke® verei-nigt im Verbundbau die Vorteile dertraditionellen Bauweisen desStahl baus und des Stahl beton -baus.

Tragwerksplaner setzen heute ver-stärkt hohe, industriell vorgefertig-

te Trapezprofile als Decken ele -mente ein. Diese ermöglichen dieschnelle stahlbautypische Montagedes Gesamttragwerkes, ohne aufdie den Bauablauf störendenHilfsunter stützungen während derBetonier phase angewiesen zusein. So entstehen großzügige

Trägerraster, die eine hohe Wirt -schaftlichkeit des Ge samtrag werkesermöglichen.

Die Hoesch Additiv Decke® erreichtdie Feuerwiderstands klasse F90mit Zusatzbewehrung.

Die Hoesch Additiv Decke®: Die schnelle Decke für große Spannweiten

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Praxisbeispiel: Parkhaus in Stahlverbundbauweise.

Hoesch Additiv Decke® ThyssenKrupp Bausysteme

• großes Trägerraster (lichtes Maß bis 5,60 m)

• schnelle kranunabhängige Montage von Hand

• keine Montageunterstützung nötig

• geringes Gewicht

• F90 mit Zusatzbewehrung

• farbig kunststoffbeschichtet und hervorragend als Sichtdecke geeignet

• bewährt und nachweislich wirtschaftlich

• Beratung bei der Tragwerks-planung

• Vorbemessung des Decken -systems

• Lieferung der Profiltafeln inkl.Formteile frei Baustelle

Die Vorteile der Hoesch Additiv Decke®: Unsere Leistungen:

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Farbig beschichtete Unterseite als Sichtdecke.

ThyssenKrupp Bausysteme Hoesch Additiv Decke®

Kunststoffabdichtkappe

Kopfbolzendübel

Stahlknagge

Stahlverbundträger Stahltrapezprofil

Mattenbewehrung

Feldlängsbewehrung

Z-Abdichtprofil Stahlbetonrippendecke

Das Prinzip der Hoesch Additiv Decke®

4

750

205


Die tragfähige Basis

Das formgebende Element desDeckenquerschnittes ist die Profil -tafel TRP 200. Mit ihrer Höhe von205 mm bietet sie eine sehr hoheBiegetragfähigkeit und ermöglichtdamit große Deckenstützweitenohne Hilfsunterstützungen. Für denStahlbetonkern wird die Geometrieeiner leichten Rippendecke vorge-geben.

Es werden Deckenstützweiten imBetonierzustand von ca. 5,80 mohne Hilfsunterstützung möglich.

Die Profiltafeln sind in der Lage, imBeto nier zustand die Kipp stabili -sierung der Träger zu übernehmenund sich an der globalen Stabilitätzu beteiligen. Ein statischer Nach -weis ist erforderlich.

Das Hoesch Additivdeckenprofilwird mit den hochwertigen Thys -sen Krupp Be schich tungs systemengeliefert und er reicht somit dieKorrosions schutz klasse III nachDIN 55 928-8.

Die spezielle Form

Der Stahlbetonkern entsprichteiner Stahl betonrippendecke nachDIN 1045-1. Derartige Deckenhaben, im Vergleich zu Stahlbeton -flach decken, bei gleicher Biege -trag fähigkeit ein erheblich geringe-res Eigengewicht.

Die hohen Stege führen zu einergroßen statischen Nutzhöhe unddamit zu einem geringeren Be -wehrungsgrad bzw. einer geringe-ren Bewehrungsmenge.

Die Hoesch Additiv Decke® kannbis zu Nutzlasten von ca. 5,0 kN/m2

ohne Schubbewehrung ausgebil-det werden.

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Trapezprofillagerung mit Stahlknagge.

Problemlose Schrägverlegung der Hoesch Additiv Decke®.


Die patentierte Lagerung

Die Verbindung von Decke undVerbundträger erfolgt durch einespezielle patentierte Lagerung. DieHoesch Additiv Decke® wird aufmassiven Stahl knaggen gelagert,welche quer zur Träger spann -richtung auf dem Obergurt aufge-schweißt sind und seitlich auskra-gen. Die gesamte Quer kraft über -tragung kann im Betonier- undKalt zu stand über diese Lagerungerfolgen.

Durch die Absenkungen derDecken scheibe in die Verbund -ebene des Trägers wird dieNutzung der Verbundtechnologie,trotz hoher Profiltafeln, für denVerbund träger ermöglicht. EineReduzierung der Kopfbolzendübel-Tragfähigkeit infolge querlaufenderTrapezprofil hohl zellen findet nichtstatt. Da die Obergurte der Stahl -träger nicht durch die Profil tafelnüberdeckt werden, ist eine pro-blemlose An ordnung der Kopf -bolzen dübel möglich.

Die Rippenstege des Decken -querschnittes werden zwischenden Unterzügen versenkt, so dassinsgesamt eine geringe System -höhe entsteht. Durch schrägesAufschweißen der massiven Stahl -knaggen sind auch Decken geo -metrien möglich, die vom rechenWinkel zwischen Decken spann -richtung und Träger achse abwei-chen.

Ein besonders vorteilhaftes Ein -satzgebiet für die Hoesch AdditivDecke® bietet der klassischeStahlverbundbau im Geschossbauund im Parkhausbau. Neben derschnellen stahlbautypischen Bau -weise ergeben sich, im Vergleichzu massiven Decken, geringereSys temhöhen.

Bei Parkbauten ist besonderserwähnenswert, dass sich derVerzicht auf Hilfsunterstützungenwäh rend der Betonierphaseäußerst günstig auf das Riss -verhalten des Betons und damitauf die Dauerhaftigkeit derGesamtkonstruktion auswirkt.

Als Son derfall ist der Einsatz derHoesch Additiv Decke® mit decken-gleichen Verbundträgern alsFlach-decke möglich. Neben der

schnellen stahlbautypischen Mon -tage ist hier besonders die erhebli-che Ge-wichtsminderung im Ver -gleich zu unterzuglosen Stahl -betonflachdec ken von Bedeutung.Das Beton volumen liegt bei ca.60% einer vergleichbaren Stahl -beton konstruktion.

Die schalltechnischen Werte hin-sichtlich des Trittschallschutzesund des Luftschallschutzes hängenwe sentlich von dem Gesamt -decken aufbau ab. Bei Verwendungeines schwimmenden Estrichs undeiner untergehängten Decke, istz.B. ein bewertetes Schalldämm-Maß von R’w = 55 dB möglich.

Die Längsrippen-Zwischen räumesind als zusätzlicher Raum fürInstal lationen nutzbar.

Die Hoesch Additiv Decke® in der Praxis

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In Betrieb genommenes Parkhaus.

Parkhaus in Stahlverbundbauweise mit der Hoesch Additiv Decke® während der Montagephase.


• Freie Stützweiten im Betonierzustand bis ca. 5,80 m Trä -ger raster

• Leichte Deckenkonstruktionen mit ca. 40 % Ge wichts -reduzierung im Vergleich zu massiven Decken.

• Das Additivdeckenprofil beteiligt sich in allen Bauzuständenmit seiner Biegetragfähigkeit an der Lastabtragung(Additiv bemessung). Daraus resultiert ein geringerBewehrungsgrad bzw. eine geringe Bewehrungs menge.

• Aufgrund der Additivbemessung sind Nutzlasten bis ca.5,0 kN/m2 ohne Schubbewehrung und mit einfacherBewehrungsführung im Auflagerbereich möglich.

• Feuerwiderstandsklasse F 90 mit Zusatzbewehrung.

• Durch die spezielle Auflagertechnik ist der Einsatz derHoesch Additiv Decke® unter voller Nutzung derVerbundtechnologie des Stahlbaus möglich (Ver wendungvon Kopfbolzendübeln) und es wird eine Stah lbau -optimierung erreicht.

• Die Profiltafeln können die Kippstabilisierung desStahlunterzuges im Bauzustand übernehmen. Es sindkeine temporären Horizontalverbände mehr erforderlich.Ein statischer Nachweis ist erforderlich.

• Schnelle kranunabhängige Handverlegung.

• Hilfsunterstützungen sind im Betonierzustand nicht erfor-derlich. Dadurch entstehen keine Momenten umlagerungeninfolge Stützensenkung und keine Kriechverformungen ausEigengewicht. Diese Vor gehensweise wirkt sich sehr vor-teilhaft auf das Rissverhalten des Betons aus und hat sichz.B. im Parkdeckbau hervorragend bewährt.

• Das Additivdeckenprofil ist im Gegensatz zu Verbund-deckenprofilen mit einer hochwertigen Bandbeschich tungaus dem ThyssenKrupp Beschich tungsprogramm lieferbarund wird in die Korro sionsschutzklasse III nach DIN 55 928-8 eingestuft.

• Durch die besondere Profilgeometrie und farblicheGestaltungsmöglichkeit eignet sich die Hoesch AdditivDecke® hervorragend als Sichtdecke.

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Die besonderen Vorteile der Hoesch Additiv Decke® alsTragsystem im Detail:

Nennblech- Eigenlast Trägheits- Feldmomentdicke moment

tN g Ief MF,k

[mm] [kN/m2] [cm4/m] [kNm/m]

1,00 0,128 653 17,01,25 0,160 855 22,11,50 0,192 1030 26,5

Das Bemessungskonzept

Die Bemessung für den Betonierzustand

Die Profiltafel wirkt im Betonier zustand als Schalungund trägt sämtliche Lasten ab. Sie darf nicht unter-stützt werden. Die Bleche werden als statisch wirksa-me Scheibe ausgebildet und können das Tragwerk imBauzustand aussteifen (statischer Nachweis erforder-lich).

Lastannahmen

Die Eigenlast der Profiltafeln ist in Abhängkeit von derBlechdicke aus nebenstehender Tabelle ersichtlich.

Das Frischbetongewicht ergibt sich in Abhängigkeitvon der Aufbetondicke hc nach folgender Formel:

g = 0,87 + 0,26 · hc

Die „Ersatzlast aus Arbeitsbetrieb” nach DIN 4421 istauf einer Fläche von 3 m x 3 m mit 1,5 kN/m2 und aufder Restfläche mit 0,75 kN/m2 anzusetzten.

Die rechnerische Stützweite der Profiltafel ist durchden Abstand der Befestigungsmittel an den Auflagernbestimmt:

L = LRastermaß - bo - LK

Für den Tragsicherheitsnachweis werden die allgemei-nen bauaufsichtlichen Zulassungen für das Decken-system (Z-26.1-44) und die Profiltafel (Z-14.1-137) herangezogen.

8

Querschnittswerte und charakteristischer Wert desBiegemomentes

h c

ρ = 26 kN/m3

3,00

L

P = 1,50 kN/m2

12

2

P = 0,75 kN/m

<10

L

LK60

bo

Rastermaß


Die Bemessung für den Betonierzustand

9

Stützweiten im Bauzustand

3,4

3,5

3,6

3,7

3,8

3,9

4,0

4,1

4,2

4,3

4,4

4,5

4,6

4,7

4,8

4,9

5,0

5,1

5,2

5,3

5,4

5,5

5,6

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Aufbetondicke [cm]

rech

neri

sch

e S

tütz

wei

te =

Ras

terw

eite

- T

räge

rbre

ite

- K

nagg

enlä

nge

[m]

Freie Stützweite im Betonierzustandunter Berücksichtigung von:- Betoneigengewicht- Profiltafeleigengewicht- Zusatzlasten infolge Arbeitsbetrieb

1,50

1,25

1,00

Pro

filt

afel

dick

e t N

[m

m]


Das Bemessungskonzept

10

max. MSB

max. M

Additiv Bemessung

Profil + StahlbetonrippendeckeStahl-decke

max. MTRP

Stahl-decke

h c

ρ = 25 kN/m3


Die Bemessung für den Gebrauchszustand

Dieses Bemessungskonzept ist durch Traglast -versuche nachgewiesen und hat sich seit über fünf-zehn Jahren bewährt. Es wurde im Januar 2003 vomDeutschen Institut für Bautechnik allgemein bauauf-sichtlich zugelassen.

Kaltbemessung

Das Bemessungsmoment wird von beiden Partnern(Profiltafel und Stahlbetonrippen platte) gemeinsamgetragen. Ihre Einzel biegetragfähigkeiten könnenaddiert werden. Die Tragfähigkeit der Profiltafel wirddabei voll ausgenutzt und nur das Differenzmomentder Stahlbetonrippenplatte zugewiesen. In den aufla-gernahen Bereichen trägt die Profiltafel alle Lasten.Der Querkraftabtrag erfolgt somit am Auflager überdie Profiltafel und die patentierte Knaggenlagerung.Die Stahl beton rippenplatte ist am Übergabepunkt aufihre anteilige Querkraft ohne Schubbewehrung nach-zuweisen. Sie kann als Gurt des Verbundträgers undzur Aussteifung des Tragwerks herangezogen werden.

Warmbemessung

Nach der Bemessung für den Brandfall kann eineEinstufung der Deckenkonstruktion in die Feuerwider-standsklassen F30 bis F90 vorgenommen werden.Das Blech fällt infolge Brand bean spruchung aus unddie Stahlbeton rippenplatte ist entsprechend zuertüchtigen. Es wird eine Aufhängebewehrung imAuflager bereich erforderlich. Die Feldbe wehrung ist zuvergrößern. Dabei kann die abschirmende Wirkungdes Bleches bei der Erwärmung der Rippe berück-sichtigt werden.

Lastannahmen

Das Betongewicht (Normalbeton) ergibt sich für dieBemessung im Gebrauchszustand nach folgenderFormel:

g = 0,83 + 0,25 · hc

Das Bemessungsbeispiel

Die Bemessung eines Parkdecks in Verbundbauweise

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Trägerraster 5,00 m x 16,00 mStahlverbundträger IPE 550Statisches System EinfeldträgerRohdeckendicke d = 8 cm

Baustoffe

Normalbeton C 35 / 45Betonstahl BSt 500 S, BSt500 MTrapezprofil TRP 200, tn = 1,25 mm

Bemessung für die Tragsicherheit im Endzustand

Rechnerische StützweiteLK = tragende Kantenlänge der Knagge = 50 mm

bo = Obergurtbreite des Stahlträgers = 210 mmL = 5,00 - 0,21 - 0,05 = 4,74 m

Lastannahmen

g1 = Betoneigengewicht = 0,83 + 0,25 · 8 = 2,83 kN/m2

g2 = Trapezprofileigengewicht = 0,16 kN/m2

Σ g = 2,99 kN/m2

p = Verkehrslast nach DIN 1055 = 3,50 kN/m2

Schnittgrößen

MEd,max = (g · γG + p · γQ) · L2 / 8MEd,max = (2,99 · 1,35 + 3,50 · 1,5) · 4,742 / 8MEd,max = 26,08 kNm/m

Biege-Bemessung der Stahlbetonrippenplatte

MEd,max / MRd ≤ 1MRd = MPT,Rd + Mc,Rd = MEd,max

mit MPT,Rd = MPT,Rk / γM = 22,1 / 1,1 = 20,09 kNm/m erf Mc,Rd = MEd,max - MPT,Rd = 26,08 - 20,09 = 5,99 kNm/m

Dehnungsverteilung:εc / εs = - 0,17 / 25 in ‰

→ x = d · |εc| / (|εc| + εs)mit d = hTRP + hc - u = 20,5 + 8,0 - 4,5 = 24 cmx = 24 · 0,17 / (0,17 + 25) = 0,16 cm

Betondruckkraft:Fcd = Acc.red · α fcd

mit Acc.red = b · 0,8x = 100 · 0,8 · 0,16 = 12,8 cm2

α fcd = 0,85 · 3,5 / 1,5 = 1,98 kN/cm2

Fcd = 12,8 · 1,98 = 25,34 kN

Hebelarm:z = d - a = 24 - 0,8x / 2∼ 24 cm

Identitätsbedingung:MEd = Fcd · z5,99 = 25,34 · 0,24 = 6,08 kNm/m

→ Dehnungsverteilung korrekt!

Stahlzugkraft:Fsd = Fcd = 25,34 kN

Bewehrung:εs = 25 ‰ → σs = fyd = 50,0 / 1,15 = 43,5 kN/cm2

erf As = Fsd / fyd = 25,34 / 43,5 = 0,58 cm2/merf As,Rippe = 0,75 · 0,58 = 0,44 cm2/m

gewählt: 1 Ø 8 mm, vorh As = 0,503 cm2

<10

L

LK60

bo

Rastermaß

MSd

εs

εc Fcd

Fsd

x+

0,8x

z

∼


12

Querkraftbemessung der Stahlbetonrippenplatte

Vc.Ed,max / Vc.Rd = 1Vc.Ed,max = qc.Ed · Lc / 2

mit qc.Ed = pd + gc,d + gAB,d

= 3,5 · 1,5 + 2,83 · 1,35 + 0 = 9,07 kN/m2

Mc,Ed = qc,Ed . Lc2 /8

Lc = √(8· Mc,Ed /qc,Ed)= √(8· 5,99/9,07)=2,30 m

Vc.Ed,max = 9,07 · 2,30 / 2 = 10,42 kN/m = 10,42 · 0,75 = 7,82 kN / Rippe

Vc,Rd = 0,1 · κ · (100 · ρl · fck)1/3

· bw · dmit ρl = Asl / bw / d

mit Asl = 0,503 · 102 = 50,3 mm2

d = 240 mmbw = 100 mm

ρl = 50,3 / 240 / 100 = 2,1 ‰κ = 1 + √(200 / d) = 1 + √(200 / 240) = 1,913fck = 35 N/mm2

Vc,Rd = 0,1 · 1,913 · (100 · 0,0021 · 35)1/3

· 100 · 240 = 8927 N / Rippe

Vc,Rd = 8,93 kN / Rippe > Vc.Ed,max = 7,82 kN / Rippe

Nachweis der Verankerung der Biegezugbewehrung

LR = lb,net + dmit lb,net = aa · Ib · As,erf / As,vorh = Ib,min

mit aa = 1,0lb = fyd / fbd · ds /4

mit fyd = 500 /1,15 = 435 N/mm2

fbd = 3,4 N/mm2

ds = 8 mmlb = 0,25 · 435 / 3,4 · 8 = 256 mm As,erf = 0,432 cm2

lb,min = max(0,3 · aa · Ib; 10 · ds = 80 mmL = Lc + 2 · LR

LR = (L - Lc) / 2 = ( 4,74 - 2,30) / 2 = 1,22 m1,22m = 0,22 + 0,24 = 0,46 m

Die Plattenbewehrung wird den Stahlbetonrichtlinien ent-sprechend eingelegt.

Die Bemessung der Verbundträger kann nach den ein-schlägigen Richtlinien für Verbundkonstruktionen erfolgen.Eine Reduzierung der Kopfbolzendübel-Tragfähigkeit infolgequer verlaufender Trapezprofilhohlzellen findet nicht statt.

Die Profiltafel-Bemessung sowie die Nachweise derGebrauchstauglichkeit sind nicht Gegenstand diesesBeispieles. Ein ausführliches Bemessungsbeispiel ist aufunserer Internet-Seite zum Download erhältlich.

bw

d

LR

L

LRLc

LR LRLc

qPT

qc

qc


Die Ausführungsdetails

Standard-Rastermaße

Die Standard-Rastermaße für dieStahl knaggen anordnung sind innebenstehendem Bild dargestellt.

13

200 200 200 200550

750

550

750

550

750

190 190 190550

740

550

740

210 210 210550

760

550

760

Abweichende Rastermaße

Eine Verringerung bzw. Ver grö -ßerung des Rasters um bis zu 10mm ist problemlos möglich, umohne Plattenverschnitt vorgegebeneRandbedingungen einzuhalten. DieProfil tafeln zentrieren sich bei derMontage selbst.

Stahlknaggenlagerung

Die Stahlknaggen werden in derRegel vor dem Verzinken oderBeschichten des Stahlträgers mitkurzen Kehlnähten auf demObergurt befestigt. Zur Sicherungder Profil tafel auf dem Auflagersind (bauaufsichtlich zugelassene)Setz bol zen zwingend vorgeschrie-ben. Die Materialqualität derKnaggen sollte S235 nicht über-schreiten, um das Einbringen derBefestigungsmittel nicht unnötig zuerschweren. Bei Einhaltung derangegebenen Ab messung kanndas System zubehör (Z-Abdicht -profile und Kunst stoff-Abdicht -kappen) verwendet werden

25

35

60

L

5


Ausführungsbeispiele

14

Abdichtung Obergurt

Randausbildung

Z-Profile

Abdichtung Rippe

Zwischenauflager

Kunststoff-Formteile


Z-Profil Kunststoff-Formteile

Randwinkel

Die Montage

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Montage

• Absetzen der Profiltafelpakete auf Kanthölzern inAuflagernähe

• Kontrollieren der Deckenträgerabstände inFeldmitte (ggf. Sicherstellen der Abstände durchgeeignete Maßnahmen)

• Verlegen der Profiltafeln von Hand in Positivlage aufdie Stahlknaggen aus Vierkantstahl (25 x 35 mm)

• Ausgleichen der Minustoleranzen an beidenProfilenden

• Verlegen der Z-Abdicht-Profile• Befestigen der Profiltafeln und der Z-Profile mittig

auf den Knaggen mit je einem Setzbolzen (z.B. HILTI ENP 2-21 L15 oder gleichwertig)

• Einbauen der Kunststoff-Abdichtkappen untereinem Winkel von ca. 10°, um die Minustoleranzender Profiltafeln auszugleichen Die Befestigung erfolgt mit einer Schraube in derTiefsicke.

• Befestigen der Profiltafeln untereinander gemäßDIN 18807-3, Abs. 4.5.2 im Ab stand von 666 mmmit bauaufsichtlich zugelassenen nichtrostendenVerbindungsmitteln nach Z-14.1-4 (z. B. Bohr -schraube SFS SX 3/10-m-A10-5,5 x 28 odergleichwertig).Verschraubungen erfolgen aus optischen Gründenin der Regel von unten. Werden die Profiltafen planmäßig in der Betonier -phase als Schubfelder herangezogen, ist derBefestigungsmittel-Abstand statisch nachzuwei-sen.

Nach dem Betonieren

• Befestigen der Längsränder mit dem gleichenBefestigungsmittel-Abstand wie die Profilstöße

• Reinigen der Sichtseite mit wenig WasserDie Verwendung eines Hochdruckreinigers ist daherempfehlenswert.

Hinweise

Bei der Verlegung der Profiltafeln sind die einschlägi-gen Montagerichtlinien des IFBS (IFBS-Info 8.01) zubeachten.Als Standardformteile werden die Kunststoff-Ab deck -kappen und die Z-Profile zur Abdichtung des Blechesgegenüber dem Stahlträger-Obergurt ohne Mehrpreismitgeliefert. Für schräg geschnittene Profile ist einprofilfolgender PUR-Block erhältlich, der in Scheibengeschnitten und in das Profil eingeklebt werden kann.Damit sind beliebige Winkel bis 60° möglich.

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bcThyssenKrupp Bausysteme GmbHHammerstraße 1157223 KreuztalTelefon: 0 27 32 / 599 1 454 Telefax: 0 27 32 / 599 1 555E-Mail: [email protected]: www.tks-bau.com

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