POLUMONTAZNE KONST, NJEMACKA BROSURA

Fachvereinigung Betonbauteile mit Gitterträgern e.V. (BmG)

Systembauteile in High-Tech:

Bausysteme mitGitterträgern

Bausysteme mitGitterträgern

Broschüre_FBmG.qxp 06.10.2006 10:22 Uhr Seite 1

ELEMENTDECKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 4

BALKENDECKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 13

ELEMENTWÄNDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 17

WEIßE WANNEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seite 19

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In dieser Broschüre wird zum Teil Bezug auf folgende Veröffentlichungen genommen:

H. Bechert und J. Furche: Bemessung von Elementdecken mit der Methode der Finite Elemente

G. Lohmeyer und Die Dreifachwand für den KellerK. Ebeling: Wirtschaftliche Kombination aus Betonfertigteilen

und Ortbeton Bewehrung der Dreifachwand

Ch. Alfes: WU-Bauweise mit FertigteilenHinweise für Planung, Herstellung und Ausführung (Seite 19)

J. Furche und Flachdecken in ElementbauweiseU. Bauermeister: Einsatz der Filigran-Durchstanzbewehrung

P. Schießl: Drillsteifigkeit von Fertigteilplatten mit statischmitwirkender OrtbetonschichtGutachterliche Stellungnahme zur Tragstoßausbildungbei zweiachsig gespannten Teilfertigdecken

G. Laurini und D. Schwerm: Deckensysteme aus Betonfertigteilen

Bauaufsichtliche Zulassungen für Gitterträger derBadischen Drahtwerke (www.bdw-kehl.de) undFiligran Trägersysteme (www.filigran.de).

Herausgeber: Fachvereinigung Betonbauteile mit Gitterträgern e.V. (BmG)Mitglied des Bundesverbandes der Deutschen Beton- und Fertigteilindustrie e.V.Raiffeisenstr. 830938 BurgwedelTel.: 05139 959930Fax.: 05139 [email protected]

Die Informationen und Angaben in dieser Broschüre wurden nach bestem Wissen erstellt.Ein Haftungsanspruch kann aus dieser Broschüre nicht begründet werden.Für Bemessungen, Ausführungen etc. ist immer der letzte Stand der Technik maßgebend.Änderungen vorbehalten/ Stand Oktober 2006

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EDITORIAL


DECKENSYSTEME MIT GITTERTRÄGERNDECKENSYSTEME MIT GITTERTRÄGERN

Decken sind ein wichtiger Bestandteil von Bauwerken

Sie müssen

• standsicher sein, d. h. ihre Lasten auf die unterstützenden Bauteile übertragen

• einen ausreichenden Schall-, Brand- und Wärmeschutz bieten

• wesentlich zur Aussteifung eines Bauwerkes beitragen.

Betonbauteile mit Gitterträgern erweisen sich hier als die ideale Lösung, mit der sich sämtliche Anforderungen erfüllen lassen.

Bei Decken, welche mit Gitterträgern bewehrten Betonfertigteilen hergestellt werden, entfallen die aufwendigen Schalungs- und Bewehrungsarbeiten am Verwendungsort.

Die Fertigteilplatten mit Gitterträgern werden vom Herstellerwerk nach Absprachemit dem Auftraggeber zur Baustelle geliefert und in der Regel direkt vom Lkw mit Hilfe eines Kranes verlegt.

Betonfertigteile bieten eine gleichmäßig hohe Qualität. Sie unterliegen einer Überwachung, bestehend aus Eigenüberwachung durch den Hersteller und einer unabhängigen, amtlich anerkannte Fremdüberwachung durch den Güteschutz oder einer staatlichen Materialprüfanstalt.

Sowohl im Wohnungs- als auch im Industriebau sind Elementdecken wegen IhrerAnpassungsfähigkeit an jeden Grundriss besonders gefragt.

Balkendecken eigenen sich darüber hinaus auch zur Selbstmontage. Die Einzelteile haben ein so geringes Gewicht, dass sie durch ein oder zwei Monteure eingebaut werden können.

Decken aus Betonfertigteilen sind bereits seit Jahrzehnten ein bewährtes Bausystem und können je nach statischen und bauphysikalischen Anforderungen den jeweiligenErfordernissen angepasst werden.

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EDITORIAL


• Rationell• Schnell• Kostengünstig• Hohe QualitätDie Elementdecke ist als Halbfertigteil-decke nach DIN 1045 ausgebildet. Siebesteht aus im Fertigteilwerk vorgefer-tigten ca. 5 cm dicken Deckenele-menten mit eingebauter statisch notwen-diger Bewehrung in raumüberspannen-der Länge.Die eingebauten Gitterträger verleihender 2 - 3 m breiten Platte die für denTransport und die Montage erforderlicheSteifigkeit.

Die Plattenunterseite besteht aus stahl-schalungsglattem, porenarmen Beton,sie ist also in der Regel tapezierfähig.Die Elementdeckenplatten werden nachVereinbarung mit Ihrem Lieferwerk durcheinen LKW zum Verwendungsort ange-liefert und können mit einem Auto- oderBaustellenkran direkt auf die vorbereite-te Montageunterstützung verlegt werden.Wegen der großflächigen Abmessungender Elementdeckenplatten ergeben sichsehr kurze Verlegezeiten. Der Abstand der Montageunterstützungist auf dem Verlegeplan, den Sie vonIhrem Fertigteilwerk vor Anlieferungerhalten, angegeben. Der Unterstüt-zungsabstand ist abhängig von der Ge-

samtdeckendicke, vom Gitterträgertyp und dessenDimensionen sowie von dem Trägerabstand in denElementdecken.Vor dem Betonieren braucht in der Regel lediglichnoch die Plattenstoßbewehrung auf den Element-deckenplatten und die obere Bewehrung lt.Angabe im Verlegeplan eingebaut werden. AufWunsch enthalten die Elementdeckenplattenzusätzliche Detaillösungen wie Wärmedämmung,Aufkantungen mit oder ohne Wassernase, Durch-brüche, Ankerschienen usw.. Hier berät Sie gerneIhre Fertigteilwerk.

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ELEMENTDECKEN

Mit der ELEMENTDECKE• sparen Sie Zeit• senken Sie Kosten

egal ob rund, verwinkelt oder eckig!


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ELEMENTDECKEN

Die Elementdecke wird nach der statischen Berechnungund dem Grundriss des Bauvorhabens im Fertigteilwerk„umbemessen", d. h. mit CAD-Anlagen werden die Ein-zelpläne für die Fertigteilproduktion und der Verlegeplanfür die Baustelle erstellt.

Die Fertigung der Fertigteilplatten erfolgt nach Prüfung,falls erforderlich auch durch einen Prüfingenieur, und Frei-gabe durch den Auftraggeber.

• Haben Sie dann die Elementdeckenplatten auf dieWände und die Montageunterstützung verlegt, sindüber die Stöße der Deckenelemente als Stoß-bewehrung entweder Streifen aus Betonstahlmattenoder Betonstahleinzelstäbe zu legen. Auch hier fin-den Sie die erforderlichen Angaben im Verlegeplan.

• Möchten Sie in die Decken Installationsleitungen ein-bauen, so sind diese von Ihnen vor dem Verlegen der oberen Bewehrung und dem Betonieren zu mon-tieren.

• Die obere Bewehrungslage wird von Ihnen gemäßeinem gesonderten Bewehrungsplan eingebaut.Nach Kontrolle der Standfestigkeit von Monta-geunterstützung und besonders von evtl. vorhande-nen Höhenunterschieden in der Untersicht wird derOrtbeton bis zur Höhe der Gesamtdeckendicke vonIhnen aufgebracht.

• Das Entfernen der Montageunterstützung erfolgt erstnach ausreichender Erhärtung des Betons.

• Die Bestimmungen der entsprechenden Normen undZulassungen sind zu berücksichtigen.

Endlauflager Elementwand

Detail Konsolauflager

Anschluß Fertigteildrempeldline

Beispiel

Beispiel

Beispiel


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EDITORIALELEMENTDECKEN

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Funktionen der Gitterträger

Gitterträger erfüllen wichtige Funktionen im Montage-und Endzustand der Elementdecke. In den Transport-und Montagezuständen gewährleisten die Gitterträgereine hohe Steifigkeit der Elementdeckenplatten. Sie kön-nen auch als Abstandhalter beim Einbau der oberenBiegezugbewehrung der Decke verwendet werden. ImEndzustand sichern die Gitterträger die Verbindung zwi-schen der Fertigteilplatte und dem Ortbeton und gewähr-leisten, dass die Decke statisch wie eine reineOrtbetondecke trägt. Darüber hinaus bilden die Gitter-träger einen Teil der Biegezugbewehrung und ggf. dieerforderliche Schubbewehrung.

Normen und Zulassungen

Elementdecken werden bemessen und ausgeführt nachder aktuellen DIN 1045 „Tragwerke aus Beton, Stahlbetonund Spannbeton". Nach einer Ende 2004 endendenÜbergangszeit gilt die DIN 1045-1 vom Juli 2001. Ele-mentdecken werden dort im Abschnitt 13.4.3 als „Nach-träglich mit Ortbeton ergänzte Deckenplatten" geregelt.Für die Verbindung der Fertigteilplatten mit dem Ortbetonist der Abschnitt 10.3.6 „Schubkraftübertragung inFugen" maßgebend. Damit schafft die Norm ein solidesFundament für die wirtschaftliche und sichere Anwen-dung der bewährten Elementdecke. Für die Bemessungund Anwendung der Gitterträger selbst liegen ergänzen-de bauaufsichtliche Zulassungen vor. Diese Zulassungendes Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) beschrei-ben die genaue Ausführung der Gitterträger und gebenvor allem zulässige Momente und Querkräfte für die Er-mittlung der Montagestützweiten an. Darüber hinaus sindin den Zulassungen Bemessungs- und Konstruk-tionsregeln enthalten, welche im Hinblick auf die Quer-kraftbemessung bei Verwendung von Gitterträgern überden allgemeinen Bereich der DIN 1045 hinausgehen. FürDecken mit dynamischer Verkehrsbelastung gibt es spe-ziell zugelassene Gitterträger auch für hohe Schubbe-anspruchungen, für welche die Bemessung und Anwen-dungsregelungen in den entsprechenden bauaufsicht-lichen Zulassungen festgeschrieben sind.

Bemessung

Die Berechnung der Schnittgrößen für Elementdeckenerfolgt grundsätzlich wie für reine Ortbetondecken. Daherkann die Schnittgrößenermittlung sowohl nach klassi-schen Methoden als auch mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) erfolgen. Für die Ermittlung der Bie-gezugbewehrung können vorhandene Bemessungs-hilfen genutzt werden. Die Übernahme der Ergebnisseeiner vorliegenden Ortbetonstatik ist grundsätzlich mög-lich. Bei einachsig gespannten Decken wird im Allge-meinen die komplette Biegezugbewehrung der Haupt-spannrichtung in die Fertigteilplatte eingebaut. DieUntergurte der Gitterträger werden im Fall der vorwie-gend ruhenden Verkehrslast auf die erforderliche Be-wehrung angerechnet. Die charakteristische Streck-grenze der Untergurte beträgt 500 N/mm2. Bei dynami-scher Verkehrsbelastung dürfen die Untergurte nicht alsBiegezugbewehrung angerechnet werden. Wie bei Ortbetondecken auch, ist in einachsig gespann-ten Platten eine Querbewehrung von mindestens 20 %der Längsbewehrung einzubauen. Diese in den Fertig-teilplatten angeordnete Bewehrung ist auf der Baustelleüber den Fertigteilfugen zu stoßen.

Zweiachsig gespannte Decken

Elementdecken können wie Ortbetondecken auch alszweiachsig gespannte Platten ausgebildet werden. Dabeiwird die gesamte Decke in der Regel aus mehrerennebeneinander liegenden Fertigteilplatten gebildet,jedoch sind in Ausnahmen auch raumgroße Fertigteil-platten möglich. Entsprechend der jeweiligen Anordnungsind folgende Ausführungen möglich:

• Bei raumgroßen Fertigteilplatten wird die Feldbewe-hrung beider Tragrichtungen in der Fertigteilplatteangeordnet.

• Bei nicht raumgroßen Fertigteilplatten liegt die Feld-bewehrung der einen Tragrichtung (X-Richtung) inder Fertigteilplatte parallel zu den Gitterträgern. DieFeldbewehrung der 2. Tragrichtung (Y-Richtung) wirdauf der Fertigteilplatte im Ortbeton angeordnet. Dieum ca. 4 cm verringerte statische Höhe der Beweh-rung dieser Y-Richtung muss bei der Bemessung derBiegezugbewehrung berücksichtigt werden.

• Die Biegezugbewehrung der 2. Tragrichtung kannauch in den Fertigteilplatten angeordnet werden. Indiesem Fall ist sie durch Bewehrungszulagen imOrtbeton oberhalb der Elementfugen zu stoßen. Fürsolche Ausführungen hält die DIN 1045-1 im Ab-schnitt 13.4.3 spezielle Regelungen bereit.


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Elementdecke als Flachdecke

Geschossdecken werden nicht nur auf Wänden, sondernzunehmend auch auf einzelne Stützen aufgelagert. Auchsolche Flachdecken können als Elementdecke ausgeführtwerden. Vergleichende Untersuchungen zeigten, dass dieBemessung mit FEM-Bemessungsprogrammen wie beireinen Ortbetondecken möglich ist. Auch die höherenSchubspannungen im Bereich der Deckenauflager auf dieStützen (Durchstanzbereich) können abgetragen werden.

Zur Abtragung höherer Stützenlasten wurden Durch-stanzbewehrungen speziell für den Einsatz in gitterträger-bewehrte Elementdecken entwickelt. Beim Einbau dieserFiligran-Durchstanzbewehrung (FDB) sind bis zu 70 %höhere Durchstanzlasten möglich als bei Decken ohneDurchstanzbewehrung.

ELEMENTDECKENPLATTENELEMENTDECKENPLATTEN

Standardlieferlänge: bis ca. 7,5 m

Sonderlängen: bis ca. 12,00 m

Standardbreiten: 2,20 m bis 2,50 m (je nach Herstellerwerk)Breitenausgleich durch Passplatten

Sonderbreiten: bis 3,00 m

Deckenplatteneigengewicht: je 1 cm Plattendicke = ca. 25 kg je m2

z. B.: Plattendicke 5 cm = 125 kg je m2

Montageunterstützung: Abstand 1,50 m bis 3,00 m, in Sonderfällen bis ca. 5,00 m.Abhängig vom Trägerabstand und Trägertyp sowie von der Deckendicke. Maßgebend sind die Angaben auf dem Verlegeplan.

Belastung: Verkehrslast unbegrenzt, zweiachsiger Lastabtrag möglich. Bei Verwendung von Spezialgitterträgern auch dynamische Belastung (z. B. bei Gabelstaplerbetrieb) möglich.

Betongüte der Elementdecken: C 20/25 (Auf Wunsch auch höhere Güten z. B. C35/45)

Plattenstoßfugenbewehrung: Betonstahl oder Betonstahlmatten.Maßgebend sind die Angaben auf dem Verlegeplan.

Plattenuntersicht: glatter, porenarmer Beton, spachtel- und tapezierbar

Feuerwiderstandsklasse: Standard: F30-ABei Erhöhung der unteren Betondeckung der Bewehrung bisF90-A möglich.

Schallschutz: nach DIN 4109

Wärmeschutz: nach DIN 4108


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Mit Deckensystemen ausBetonfertigteilen lassen sichgroße Deckenfelder schnellund kostengünstig schließen.

Elementdecken eignen sich hervorragendfür jeden Grundrißtyp. ModerneSchalungstechniken ermöglichenauch architektonisch anspruchsvolleSonderformen.


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Für den Anschluß von Balkonelementenwurden Sonderkonstruktionen entwickelt,die Kältebrücken verhindern.


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EDITORIAL

Elementdeckenplatten

Dieses auch als Elementdecke oder Großflächenplattebezeichnete Fertigteil besteht aus einer ca. 5 cm dickenBetonplatte, in der die statisch erforderliche untere Be-wehrung sowie die Gitterträger, sie dienen der Erhöhungder Montagesteifigkeit, bereits im Fertigteilwerk einge-baut worden sind.

Auf der Baustelle ist vor dem Betonieren der Decke nochdie Plattenstoßbewehrung, – bei mehrseitig gelagertenDecken kann die durchgehende Rundstahlbewehrung aufden Elementen sein, – und die obere Bewehrung einzu-bauen.

Die Deckenplatten können von jedem LKW transportiertwerden. Zwecks Vermeidung einer Zwischenlagerung aufder Baustelle empfehlen wir, die Platten vom LKW, mitHilfe eines Kranes, zu verlegen.

Die Untersicht der Platten ist schalungsglatter, porenar-mer Beton.

ELEMENTDECKEN

Decken aus Betonfertigteilen eignen sich für jedenGrundrißtyp. Die Aufteilung der einzelnen Elementplattenerfolgt nach statischen, konstruktiven und wirtschaft-lichen Erfordernissen.

Auflager Außenwand

Auflager Innenwand


Die Balkendecke besteht aus Gitterträgern mit Beton-fußleisten, Deckensteinen aus Leichtbeton bzw. Betonund Ortbeton.

Die Balkendecken gibt es in verschiedenen Ausführungenund Dicken, die sich nach den statischen Erfordernissenrichten.

Die Gitterträger, falls erforderlich auch mit Zulagen ausBetonstahl, bilden das Tragelement der Decken. Die Trä-ger mit Betonfuß kommen verlegefertig auf die Baustelle.

Es ist möglich, im Fertigteilwerk bereits den Betonfuß miteiner darunter angeordneten Holzleiste zu versehen, uman dieser einen untergehängte Decke zu befestigen.

BALKENDECKEN

BALKENDECKENBALKENDECKEN

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EDITORIALBALKENDECKEN

Balkendecke mit Zwischenbauteilen

1) Putz unmittelbar möglich, besser jedoch auf Putzträger2) Zwischenbauteile 10 bis 25 kg/Stück, Träger 15 bis 20 kg/mTabellenwerte sind unverbindliche Richtwerte.


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EDITORIALBALKENDECKEN

Rippendecke mit statisch nicht mitwirkenden Zwischenbauteilen

KragplatteIst eine Kragplatte vorgesehen, so musst ein Halb- oder Voll-massivstreifen angeordnet werden. Zu diesem Zweck wirdder Randbereich mit Negativplatten ausgelegt. Die statischerforderliche Negativbewehrung ist in dem Verlegeplanangegeben.

1) Putz unmittelbar möglich, besser jedoch auf Putzträger2) Zwischenbauteile 10 bis 25 kg/Stück, Träger 15 bis 20 kg/mTabellenwerte sind unverbindliche Richtwerte.


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EDITORIAL

Rippendecken mit statischnicht mitwirkenden Zwischenbauteilen

Diese Decken bestehen aus den gleichen Bauteilen wiedie Balkendecken. Sie unterscheiden sich von diesendadurch, dass ein Überbeton von mindestens 5 cm Dickeeingebracht wird, der eine Querbewehrung erhaltenmusst.

Soweit Durchbiegungsbeschränkungen keine Rolle spie-len, lassen sie größere Stützweiten als gleichdicke Balken-

decken zu. Bei gleicher Dicke ergeben sich wegen desdurch den größeren Ortbetonanteil höheren Gewichtesbessere Schallschutzwerte.

Hinsichtlich der Details gelten die Angaben für Balken-decken sinngemäß.

BALKENDECKEN

Verlegeplan (Beispiel)


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EDITORIALELEMENTWÄNDE

Kostengünstig bauen mitELEMENTWÄNDEN.Kostengünstig bauen mitELEMENTWÄNDEN.

DECKE + WAND

aus einer Hand!DECKE + WAND

aus einer Hand!

• Rationell • Schnell • Kostengünstig • Hohe Qualität

Die Elementwand, auch Dreifachwand genannt, bestehtaus zwei im Betonwerk vorgefertigten ca. 5-7 cm dickenbewehrten Stahlbetonschalen aus porenarmen Beton, diedurch Gitterträger unverschieblich miteinander verbun-den sind und nach der Montage am Verwendungs-ort mitOrtbeton verfüllt werden.

Die Elementwand lässt sich jedem Grundriss anpassen.Der Abstand zwischen den Betonschalen richtet sichnach der geforderten Wanddicke. Die Bewehrung wirdeinsprechend dem statischen Erfordernissen im Beton-werk eingebaut.

Durch örtliche einzubauenden Zusatzbewehrungen kön-nen biegesteife Eckverbindungen geschaffen werden.

Standardgesamtwanddicken:20,0 cm; 24,0 cm; 30,0 cm; 36,5 cm; 40,0 cm

Andere Wanddicken können auf Wunsch und nach Ab-sprache mit Ihrem Fertigteilwerk hergestellt und geliefertwerden.

Leerrohre und Leerdosen für elektrische Leitungen usw.können nach Ihren Angaben bereits im Fertigteilwerk ein-gebaut werden.

Fenster, wie zum Beispiel Kellerfenster aus Kunststoff,können ebenso wie Türzargen aus Stahl bereits einge-baut mitgeliefert werden. Ebenso können auch Ausspa-rungen für Schlitze und Durchbrüche vorgesehen werden.

Die Höhe der Wandelemente richtet sich üblicherweisenach der Geschoßhöhe (in der Regel bis ca. 3 m). Oftmalsist bei Außenwänden die äußere Schale um die Decken-dicke höher als die Innenschale. Die Plattenlängen sindindividuell, in der Regel wird ein Plattenstoß so angeord-net, dass möglichst wenig sichtbare Fugen von innen zuerkennen bleiben.

Durch Erhöhung der Betondeckung der Bewehrung kön-nen Wandelemente auch bei landwirtschaftlichen Bau-vorhaben, wie zum Beispiel Güllebehälter, problemloseingesetzt werden.

Die Produktion der Wandelemente erfolgt nach Prüfungder vom Fertigteilwerk erstellten Fertigungspläne durchden Auftraggeber. Die Elemente werden dann, nach Ab-sprache, zum Verwendungsort stehend oder liegend an-geliefert und meistens direkt vom LKW mit einem Kranversetzt.


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WandelementeDie ELEMENTWAND besteht aus zwei mindestens 5 cmdicken Sichtbetonplatten, die durch die Gitterträgerunverschiebbar miteinander verbunden sind. DieGitterträger bilden dabei mit den Betonstahlmatten einBewehrungselement, das den Schalungsdruck beimBetonieren des Kerns sicher aufnimmt. Die ELEMENT-WAND ist nahezu überall wirtschaftlich einsetzbar, alsWand für Silobauten und Wasserbehälter oder auch alsStützmauer.

Die vorgefertigten Wandelemente und der Ortbetonkernkönnen wie ein von Anfang an einheitlicher Querschnittbemessen werden. Sie sind in der Lage, Belastungensowohl vertikal (Druck von oben) wie auch horizontal(Erddruck, Wind, Aussteifung) aufzunehmen.

Die ELEMENTWÄNDE werden in Standardbreiten und inPaßbreiten geliefert, so dass mit Ihnen alle Wandlängenausführbar sind. Die Zargen für Türen und Fenster sowiedie Kellerfenster werden in der Regel schon im Werk indie Wandelemente eingebaut.

Die ELEMENTWAND wiegt ca. 280 kg/m2 und lässt sichdaher mit jedem Baukran oder Autokran monieren.

MontageDie Montage der Wandelemente erfolgt nach einemVerlgeplan, in dem die genaue Lage jedes Elementsangegeben ist. Um die Montagezeiten zu verkürzen wer-den die Wandelemente auf vorbereitete punktförmigAuflager abgesetzt, die u. a. den Einfluss von Unebenhei-ten des Untergrundes ausschalten.

Als Auflager verwendet man z.B. kleine Streifen ausKunststoff, die in Mörtel verlegt und nivelliert werden. ZurMarkierung des Grundrisses können Dachlatten auf demBoden befestigt werden, die gleichzeitig Anschlag für dieWandelemente beim Absetzen sind.

Nach dem Absetzen werden die Wandelemente durchSchrägstützen (mit Gewinde) gehalten, die in der Boden-platte bzw. in der Geschossdecke mittels Dübel befestigtwerden. Für die Verbindung Wandelement-Schrägstützeist es vorteilhaft, die Befestigungshülsen schon im Werkin die Wandelemente einzubetonieren. Das senkrechteAusrichten der Wandelemente erfolgt durch Auf- oderAbspindeln der Schrägstützen.

Ist die nächste Geschossdecke als ELEMENTPLATTEN-DECKE vorgesehen, so können die min. 5 cm dickenDeckenelemente unter Beachtung der Ergänzung desZulassungsbescheids für die PLATTENWAND direkt aufdie Wandelemente aufgelegt werden, ohne dass einRandjoch erforderlich ist.

Das Einbringen des Ortbetons in die Wandelemente er-folgt rundum in gleichmäßigen, waagerechten Lagen, wo-bei auf eine sorgfältige Verdichtung des Betons zu achtenist, Die Betoniergeschwindigkeit soll bei 5 cm dickenFertigplatten 75 cm je Stunde nicht überschreiten. BeiVerringerung der Gitterträgerabstände bzw. bei stahlfa-serbewehrten Elementwänden sind größere Betonierge-schwindigkeiten zugelassen. Bei höheren Wandelemen-ten sind für das Einfüllen des Ortbetons Rohre oderSchläuche zu verwenden, die bis zur Einbaustelle reichenund so ein Entmischen des Betons verhindern.


Dr.-Ing- Christoph Alfes, Bundesverband der Deutschen Beton-und Fertigteil Industrie e.V.; Fachvereinigung "Betonbauteile mitGitterträgern" / CEMEX Deutschland AG

1. AllgemeinesUnter "Weisser Wanne" wurde in der Vergangenheit häu-fig eine WU-Konstruktion mit Rissbreitenbegrenzung,Wanddicken von mindestens 30 cm und Ausführung inOrtbeton verstanden. Weisse Wannen lassen sich auchmit Dreifachwänden erstellen. Hierbei kann in der Pla-nung im Hinblick auf die indirekten Einwirkungen der Ent-wurfsgrundsatz der Rissbreitenbegrenzung angewandtwerden. Die Bauweise mit Dreifachwänden ermöglichtaber auch den tragwerksplanerischen Ansatz, Trennrisseaus frühem Zwang zu vermeiden. Dies liegt an den sys-tembedingten Vorteilen der Elementwandbauweise.

2. DreifachwandbauweiseDie Dreifachwand ist ein Wandbauteil. Sie besteht auszwei miteinander verbundenen Fertigplatten, die durcheinen Ortbetonkern ergänzt werden (Bilder 1 und 4). DieVerbindung der Fertigplatten erfolgt durch Gitterträger.Die Dicke der Fertigplatten liegen in der Regel bei 4 bis 7cm. Besonderen Einfluss auf die Dicke der Fertigplattenhat die äußere Betondeckung. Diese Betondeckung istabhängig von den Umwelteinwirkungen auf das Bauteil(Expositionsklassen) und den daraus resultierendenAnforderungen. Durch unterschiedliche Gitterträgerhöhensind Gesamtwanddicken von 15 bis 40 cm möglich. DieDreifachwand enthält bereits die erforderliche statischeoder konstruktive Bewehrung. Übliche Formate in Höhe x

Länge sind bei der Elementwand ≤ 3 m x ≤ 7 m oder ≤ 7 m x ≤ 3 m. Die maximale Länge der Dreifachwand istproduktionsbedingt und beträgt etwa 12 m. Die Bezeich-nung der Dreifachwand ist in Deutschland regional unter-schiedlich; sie wird auch Hohlwand, Mantelbetonwandoder Elementwand genannt. Letztere Bezeichnung wird inbauaufsichtenlichen Zulassungen und in der WU-Richt-linie verwendet.Nach Montage der Doppelwände wird auf der Baustelle inden Hohlraum zwischen den Fertigplatten der Ortbetoneingebracht und so die Gesamtwand ausgebildet. Dernotwendige Verbund wird hierbei durch die Rauhigkeitder Platten-Innenflächen und die Gitterträger hergestellt.Für Dreifachwände gibt es allgemeine bauaufsichtlicheZulassungen des Deutschen Instituts für Bautechnik DIBt(z.B. [1, 2]). In der Bemessung der Wände beim Nachweisder Tragfähigkeit darf so vorgegangen werden, als ob derGesamtquerschnitt von Anfang an einheitlich hergestellt,also "monolithisch" wäre. Hinsichtlich der Gebrauchs-tauglichkeit im Sinne der WU-Richtlinie wird die Dreifach-wand ebenfalls als monolithisches Bauteil angesehen.Eine Weiterentwicklung der Dreifachwand ist die innengedämmte Elementwand (Bild 2). Dabei wird im Fertig-teilwerk an der Innenseite der Außenschale eine Dämm-stoffschicht aufgebracht. Die Dämmstoffdicke kann zwi-schen 40 mm bis 160 mm betragen. Die Außenschale istWitterungsschutz und schützt die Dämmung vor mecha-nischen Beschädigungen. Für die Herstellung und An-wendung einer kerngedämmten Elementwand ist eine allge-meine bauaufsichtliche Zulassung erforderlich (z.B. [3]).

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Weiße Wannen mit ELEMENTWÄNDEN– Erfahrungsbericht mit ausgeführten BeispielenWeiße Wannen mit ELEMENTWÄNDEN– Erfahrungsbericht mit ausgeführten Beispielen

Bild 1: Dreifachwand mit Fugen-Absicherungssystem Bild 2: Dreifachwand mit integrierter Dämmung


3. Planung

3.1 AllgemeinesBei wasserundurchlässigen Bauwerken sollen Betonbau-teile gleichermaßen die statische und abdichtende Funk-tion übernehmen. Die Planung muss die Wasserundurch-lässigkeit von Beton, Rissen, Fugen und Einbauteilenbetrachten und berücksichtigen.

3.2 FestlegungVerschiedene Schritte sind bei der Planung von wasser-undurchlässigen Bauwerken oder Bauteilen vorzunehmen.Zunächst ist der Bemessungswasserstand festzulegen.Falls für ein Bauvorhaben keine Erfahrung vorliegt, kannder Bemessungswasserstand mit Hilfe eines Bodengut-achtens geklärt und festgelegt werden.

Ein darauf aufbauender Schritt ist, die Beaufschlagungdes Bauwerks mit Feuchte oder Wasser, also die Bean-spruchungsart festzulegen. Die DAfStb-Richtlinie [4] – indiesem Beitrag WU-Richtlinie genannt - gibt dazu zweiKlassen vor:

• Beanspruchungsklasse 1: Drückendes Wasser, auf-stauendes Sickerwasser und nichtdrückendes Wasser

• Beanspruchungsklasse 2: Bodenfeuchte und nicht-stauendes Sickerwasser.

Das nichtdrückende Wasser bezieht sich hierbei auf hori-zontal oder leicht geneigte Flächen (beispielsweiseDeckenkonstruktionen). Festlegungen sollten auch hin-sichtlich der zu erwartenden Nutzung der WU-Konstruk-tion getroffen werden. In der WU-Richtlinie werden imPrinzip drei Unterscheidungen getroffen.

• Nutzungsklasse A: Keine Feuchtstellen an der Bau-teiloberfläche sind zulässig

• Nutzungsklasse B: Feuchtstellen an der Bauteilober-fläche sind zulässig

• besonders vereinbarte Nutzungsklasse: Vereinbar-ungen sind zu treffen

3.3 EntwurfEin weiterer wichtiger Schritt bei der Planung eines was-serundurchlässigen Bauwerkes ist die Vorgehensweisebeim Entwurf. In der WU-Richtlinie sind drei alternativeEntwurfsgrundsätze aufgezeigt:

(a) Vermeidung von Trennrissen durch die Festlegungvon konstruktiven, betontechnischen uns ausfüh-rungstechnischen Maßnahmen.

(b) Festlegung von Trennrissbreiten, die abhängig vonder Beanspruchungsklasse die Anforderungen dergewählten Nutzungsklasse erfüllen.

(c) Festlegung von Trennrissbreiten, die in Kombina-tion mit im Entwurf vorgesehenen Dichtmaßnahmendie Anforderungen der gewählten Nutzungsklasse er-füllen. Hierbei sind die Mindestanforderungen nachDIN 1045-1 [8] Abschnitt 11.2.1 einzuhalten.

Bei Entwurfsgrundsatz (a) wird eindeutig auf die Ver-meidung von Trennrissen gesetzt. Dies bedeutet bei-spielsweise, dass Bodenplatten möglichst zwangsfrei ge-lagert sein sollten und Festhaltepunkte vermieden wer-den sollten. Günstig wirkt eine Betonzusammensetzung,die eine geringe Hydratationswäre entwickelt.

Bei Entwurfsgrundsatz (b) wird davon ausgegangen,dass die Nutzung durch die durchdringende Feuchtenicht beeinträchtigt wird (beispielsweise bei Tunnelbau-werken, bei denen geringe Mengen von durchdringen-dem Wasser abgeführt werden) oder dass auftretendeRisse sich durch Selbstheilung nach einiger Zeit selbstabdichten. Wenn Selbstheilung beim Entwurfsgrundsatz(b) angesetzt wird, so liegen die Rechenwerte der zuläs-sigen Trennrissbreite für ein Druckgefälle hw/hb ≤ 10 bei0,20 mm (hw = Druckhöhe des Wassers in m; hb = Bau-teildicke in m), für 10 < hw/hb ≤ 15 bei 0,15 mm und für 15 <hw/hb ≤ 25 bei 0,10 mm.

Beim Entwurfsgrundsatz (c) kann in der Planung derAufwand für die rissbreitenbeschränkende Bewehrungund für die Abdichtung innerhalb der Bauphase gegen-einander abgewogen werden.

3.4 FeuchtetransportBei einem wasserbeaufschlagten Bauteil stellen sich hin-sichtlich des Feuchtetransports modellhaft verschiedeneZonen ein (Bild 3). Von der wasserbeaufschlagten Seite aus-gehend sind dies Druckwasserbereich, Kapillarbereich,Kernbereich und Diffusionsbereich. Nähere Ausführungendazu sind in [7] gegeben. Bei der Beanspruchung "Boden-feuchte" entfällt der Druckwasserbereich in einem Bau-teil. Druckwasserbereich und Kapillarbereich sind beiBauteilen aus WU-Beton begrenzt. Auch der Diffusions-bereich, aus dem zur Luftseite hin Feuchte abgegebenwird, wird in seiner Hauptwirksamkeit als begrenzt ange-nommen. Hat ein Bauteil eine ausreichen große Dicke, soüberschneiden sich Kapillarbereich und Diffusionsbereichnicht. Es findet kein Wasserdurchtritt durch das wasser-beaufschlagte, ungerissene Betonbauteil (z.B. Wand oderBodenplatte) statt. Bei WU-Beton mit w/z ≤ 0,55 wirddiese Baudicke mit ≥ 200 mm angenommen. Bei Betonenmit höherer Betonqualität (insbesondere mit geringeren(w/z)eq-Werten) sind auch geringere Bauteildicken zurVerhinderung eines Wasserdurchtritts vorstellbar. Der luft-seitige Bereich eines WU-Betonbauteils trocknet imLaufe der Zeit aus.

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ELEMENTWÄNDE


Bild 3: Arbeitsmodell für Feuchtebedingungen in einemBetonbauteil-Querschnitt unter einseitiger Beaufschla-gung mit drückendem Wasser (Beton mit w/z ≤ 0,55)

3.5 MindestbauteilabmessungenAbmessungen von WU-Konstruktionen werden durchstatische und ausführungstechnische Gesichtspunktebestimmt. Die Betondeckung ist einzuhalten. Beweh-rungslagen, Einbauteile und Fugenabdichtungen müsseneinbaubar sein. Die Bauteile müssen betonierbar sein.Dazu muss die dichtende Funktion gegeben sein (sieheAbschnitt 3.4). Unter Berücksichtigung der oben genann-ten Gesichtspunkte und basierend auf langjährigen bau-praktischen Erfahrungen sind in der WU-Richtlinie em-pfohlene Mindestmaße für Bodenplatten und Wändeangegeben (Tabelle 1).

Gemäß den Auslegungen zur WU-Richtlinie [16] müssenbei der innengedämmten Elementwand (Bild 2) fürBeanspruchungsklasse 1 Ortbetonkern plus Innenschalemindestens 200 mm dick sein.

Bei Beanspruchungsklasse 2 gelten als empfohleneMindestbauteildicken bei Wänden 200 mm für dieAusführung in Ortbeton und 100 mm für die einschaligeFertigteil-Ausführung; für die Elementwand sind 240 mmund unter Beachtung besonderer betontechnologischerund ausführungstechnischer Maßnahmen 200 mm gefor-dert. Zu den betontechnologischen Maßnahmen zählendie Verwendung von SVB und LVB (siehe Abschnitt 7.3).Als empfohlene Mindestbauteildicken für Bodenplattengelten 150 mm für die Ortbeton-Ausführung und 100 mmfür die einschalige Fertigteilausführung.

Mindestabmessungen sind auch bei lichten Abständender Fertigplatten einzuhalten: Für innenliegendeFugenabdichtungen muss ein einwandfreies Einbringendes Betons und eine Umhüllung der Fugenabdichtungenmöglich sein. In der WU-Richtlinie ist dafür beiBeanspruchungsklasse 1 eine Regelung in Abhängigkeitvom Größtkorn des Ortbetons getroffen. Bei derElementwandbauweise muss das lichte Maß zwischenden Innenflächen der Fertigteilplatten beim 8 mm-Größtkorn ≥ 120 mm, beim 16 mm-Größtkorn ≥ 140 mmund beim 32 mm-Größtkorn ≥ 180 mm betragen.

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Tabelle 1: EmpfohleneMindestbauteildicken beiBeanspruchungsklasse 1 [4]


4 Bauartbedingte Vorteile

4.1 Vorteile und Besonderheitender Fertigteil-BauweiseSollen Dreifachwände für wasserundurchlässige Kon-struktionen verwendet werden, so können die Vorteile derFertigteilbauweise genutzt werden. Drei Effekte tragendazu bei, dass Spannungen beim frühen Zwang ver-gleichsweise klein sind:

1. Die Gesamtwanddicke der Wand setzt sich zusam-men aus der äußeren Fertigplatte, dem Ortbetonkernund der inneren Fertigplatte (Bild 4). Innere und äuße-re Fertigplatten werden im Fertigteilwerk hergestelltund werden nach einigen Tagen auf die Baustellegeliefert. Bei Füllung der Doppelwand entwickelt nurder Ortbetonkern Hydratationswärme.

2. Ein Teil der entstehenden Hydratationswärme geht indie Fertigplatten über, die sich um wenige Kelvinerwärmen. Messungen dazu wurden vom Autor vor-genommen [5].

3. Der mit Ortbeton auszufüllende Hohlraum ist schma-ler als bei reiner Ortbetonbauweise.

Bild 4: Vertikalschnitt einer Dreifachwand

Diese drei Effekte führen dazu, dass sich im Kern einemoderate Temperaturentwicklung und ein verhältnismä-ßig geringes Temperaturmaximum ergibt [5]. Die Tempe-raturdifferenz zwischen Kern und Umgebung, bezie-hungsweise zwischen einer Wand und der zuvor beto-

nierten Bodenplatte ist erheblich geringer und liegt in vie-len Fällen deutlich unter den kritischen Temperaturdiffe-renzwerten. Aus den Temperaturdifferenzen resultierendeZwangsspannungen stellen sich somit systembedingt nurin relativ geringem Umfang ein und bleiben in aller Regeldeutlich unter der Zugfestigkeit. Durch geeignete kon-struktive, betontechnologische und ausführungstechni-sche Maßnahmen wird keine Mindestbewehrung gegenHydratationszwang benötigt [6]. Sind andere Zwangsbe-anspruchungen (z.B. infolge Setzungen) nicht zu berück-sichtigen, kann die Bewehrungsanordnung in den Wän-den dann entsprechend der Lastbemessung erfolgen.

4.2 Planen mit der DreifachwandAlle drei oben angeführten Entwurfsgrundsätze lassensich mit der Elementwandbauweise umsetzen. Die Ele-mentwandbauweise ist besonders vorteilhaft, wenn derEntwurfsgrundsatz (a) zur Anwendung kommen soll.Wichtige Planungsaspekte für die Elementwandbauweisebei Entwurfsgrundsatz (a) sind:

• Einhaltung maximaler Wandabschnitte: Durch Ein-teilung von Wänden in Wandabschnitte (Bild 5) kön-nen die Auswirkungen des Zwangs infolge Hydra-tation so gering gehalten werden, dass keine Trenn-rissgefahr besteht. Die Wandabschnitte sollten nach[9] auf l/h von 2 bis 4 begrenzt werden (Wandabschnitts-länge l; Geschosshöhe h), wobei für Dreifachwändebei üblichen Bodenplattendicken (d bis etwa 30 cm)vom oberen Grenzwert ausgegangen werden kann.Wandabschnitte sind bei Dreifachwänden bereitsproduktionsbedingt durch die Abmessungsgrenzender Stahlschalungen oder Stahlpaletten (siehe Ab-schnitt 2) oder aus Montagegründen vorgegeben.

• Vertikal-Fugenausbildung der Wandabschnitte als ab-gedichtete Sollrissquerschnitte: Sollrissquerschnittedienen der Risslokalisierung. Dazu ist die Bauteil-dicke um mindestens 1/3 zu schwächen. Auch einedurch den Sollrissquerschnitt geführte Bewehrungsollte deutlich reduziert, da eventuell auftretendeRisse sonst nicht lokalisiert werden. Eine statisch er-forderliche Bewehrung darf nicht geschwächt werden;

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Bild 5: Wandabschnitte und Vertikalfugenausbildung als abgedichtete Sollrissquerschnitte


durch eine geeignete Konstruktion lässt sich einestatisch erforderliche Bewehrung in einem Sollriss-querschnitt möglicherweise vermeiden. In den Soll-rissquerschnitten sind geeignete Fugenabdich-tungssysteme anzuordnen.

• Mit den beiden vorgenannten Punkten ist die Wahleines geeigneten statischen Systems verbunden.

• Ausführung der Boden-Wand-Fuge als Arbeitsfugemit einem Fugenabdichtungssystem. Ausbildung vonhorizontalen und vertikalen Abdichtungen zu einemgeschlossenen System.

• Einhaltung der empfohlenen Mindestbauteildickennach Tabelle 1 und – falls eine innenliegende Fugen-abdichtung verwendet werden soll – eines ausrei-chenden Einbauraums (siehe Abschnitt 3.5).

5 Fugenabdichtungen

Bei der Elementwandbauweise können verschiedeneinnenliegende oder außenliegende Fugenabdichtungeneingesetzt werden, wie beispielsweise Fugenbänder, Fu-genbleche, beschichtete Fugenbleche oder Kompres-sionsdichtungen. Eine Übersicht derzeitiger Systeme wur-de von Hohmann [10] vorgenommen. Ein Beispiel für eineinnenliegende Fugenabdichtung ist in Bild 1 gegeben.

Für Fugenabdichtungen muss die Verwendbarkeit für denEinsatz in Arbeitsfugen, Sollrissquerschnitten oder Bewe-gungsfugen nachgewiesen sein. Die Verwendbarkeit istnachgewiesen durch eine Norm (beispielsweise für Fu-genbänder) oder durch ein bauaufsichtliches Prüfzeugnisvon anerkannten Materialprüfanstalten. Bei unbeschich-teten Fugenblechen werden Aussagen zur Verwendbar-keit in der WU-Richtlinie getroffen. Bei den Eignungs-nachweisen werden auch Angaben zum Anwendungs-bereich der jeweiligen Fugenabdichtung gemacht. Dazuzählt der Einsatzbereich hinsichtlich der Beanspru-chungsklasse, der Wasserdruckhöhe und im Wasser-wechselbereich.

6 HerstellungstechnischeGesichtspunkte

6.1 Rauhigkeit der Fertigplatten-InnenoberflächenDamit die abdichtende Funktion von Elementwänden fürWU-Konstruktionen gegeben ist, wird in der WU-Richt-linie ein monolithisch wirkender Wandquerschnitts gefor-dert. Dieser Querschnitt wird erreicht, wenn der Verbundund eine hohlraumfreie Verbindung zwischen denFertigplatten und dem Kernbeton sichergestellt ist. Dazumüssen die Innenoberflächen der Fertigplatten vollflächig

kornrau sein (Bild 6). Gemäß WU-Richtlinien wird einemittlere Rautiefe, gemessen mittels Sandflächenverfah-ren, von mindestens 0,9 mm gefordert.

Bild 6: Innenoberflächen der Fertigplatten einerDreifachwand

Auf Initiative der BDB-Fachgruppe „Betonbauteile mitGitterträgern“ wurde im Jahr 2004 eine Branchenstudievorgenommen. Fertigteil-Werke aus verschiedenen Regi-onen Deutschlands haben Elementwände in der Prüf-stelle Burgwedel auf die Rauhigkeit der Innenoberflächenhin untersuchen lassen. Die Ergebnisse sind in Bild 7 dar-gestellt. Es zeigt sich, dass die geforderte mittlereRautiefe Rt von 0,9 mm von allen Werken eingehaltenwurde. Auch zeigen die Ergebnisse, dass keine großenUnterschiede zwischen den Rauigkeiten der Innenschaleund der Außenschale einer Elementwand bestehen.

Bild 7: Rauigkeit der Wandinnenflächen vonDreifachwänden bei Messung mittelsSandflächenverfahren; Untersuchungen im Jahr 2004 aufInitiative der BDB-Fachgruppe „Betonbauteile mitGitterträgern“

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6.2 Beton und WandfertigungFür die Herstellung der Elementwand ist Beton mit hohemWassereindringwiderstand [11, 12] (alte Bezeichnung „WU-Beton“) zu verwenden. Zusätzlich gelten die Anforderun-gen, die aus den Umwelteinwirkungen auf das Bauteil(Expositionsklassen) resultieren. Bei Ausnutzung derMindestbauteildicken sind weiterhin die Anforderungen inTabelle 1 zu berücksichtigen, und es ist Beton mit einem(w/z)eq ≤ 0,55 und einem Größtkorn von 16 mm zu ver-wenden. Abstandhalter für die Bewehrung und für dieWandplatten dürfen die Wasserundurchlässigkeit nichtbeeinträchtigen. Großflächige Zementleimanreicherun-gen an den Innenoberflächen sollten vermieden werden.Eine sehr grobe Oberflächenstruktur kann sich nachteiligauswirken, da sich beim Betonieren möglicherweiseLuftblasen unter den herausstehenden Zuschlagkörnernbilden können. Zur Erzielung einer kornrauen Oberflächeist eine Abstimmung der Betonkonsistenz auf dieVerdichtungseinheit im Produktionswerk erforderlich.Gute eigene Erfahrungen liegen bei Wahl einer Zuschlag-sieblinie im sandärmeren Bereich und bei Verwendungeines Betons mit plastischer Konsistenz (Konsistenz-klasse F2 nach [11, 12]) vor.

6.3 NachbehandlungEinige Stunden nach Herstellung des Betons fängt dieErhärtung des Betons an, also die Festigkeitsbildungdurch Hydratation des Zements (chemische Reaktion).Durch die Hydratation wird nicht nur die Festigkeit gebil-det, sondern es entwickelt sich auch eine Porenstrukturim Beton, die den Feuchtetransport im Beton maßgebendbeeinflusst und begrenzt. Damit der Beton die Qualitäterreicht, die ihm aufgrund seiner Zusammensetzung (ins-besondere durch den w/z-Wert) zugedacht wurde, mussder Beton in der Frühphase der Erhärtung vor demAustrocknen geschützt werden. Dies erfolgt durch einegeeignete Nachbehandlung. Sie kann dadurch erreichtwerden, dass der Beton eine bestimmte Zeit in derSchalung belassen wird und damit so gelagert wird, dasskein nennenswertes Verdunsten von Wasser auftretenkann. Die Nachbehandlung des Betons beginnt im direk-ten Anschluss an das Betonieren. Anforderungen an dieDauer der Nachbehandlung sind DIN 1045-3 [13] inAbhängigkeit der Umweltbedingungen (Expositionsklas-sen) gegeben. Für WU-Bauteile muss dementsprechendBeton in aller Regel solange nachbehandelt werden, bisdie Festigkeit des oberflächenahen Betons 50% der cha-rakteristischen Festigkeit des verwendeten Betonserreicht hat. Bei Betonen mit schneller Festigkeitsent-wicklung, bei denen das Verhältnis von 2-Tage-Festigkeitzu 28-Tage-Festigkeit mindestens 0,50 beträgt, ent-spricht diese Forderung bei Temperaturen ≥ 15°C einerMindestnachbehandlungsdauer von 1 Tag.

7 AusführungstechnischeGesichtspunkte

7.1 Transport und Montage der ElementwandDer Transport der Elementwände vom Werk zur Baustellesollte vertikal oder schräg stehend in Stahlgestellen erfol-gen. Auf diese Weise können Montage-Lastfälle vermie-den werden, die zu Rissbildungen führen könnten. Einemindestens 3 cm hohe Aufständerung der Elementwändebei der Montage ist erforderlich. Dadurch wird erreicht,dass der Kernbeton der Elementwandplatten unterläuftund so im Bereich der Anschlussfuge Bodenplatte-Wandder volle Betonquerschnitt zur Verfügung steht.Insbesondere für selbstverdichtenden Beton sollte eineAbschalung entlang der Bodenplatte-Wand vorgenom-men werden, um ein Auslaufen des eingefülltenTransportbetons zu verhindern.

7.2 Beton und dessen EinbauDer einzubauende Ortbeton sollte der KonsistenzklasseF3 [11,12] oder weicher entsprechen und muss ebenfallsBeton mit hohem Wassereindringwiderstand sein.Zusätzlich gelten die Anforderungen, die aus denUmwelteinwirkungen auf das Bauteil (Expositionsklassen)resultieren. Bei Ausnutzung der Mindestbauteildickensind weiterhin die Anforderungen in Tabelle 1 zu berück-sichtigen, und es ist Beton mit einem (w/z)eq ≤ 0,55 undeinem Größtkorn von 16 mm zu verwenden. Vor demEinbau sind die Fugen zu reinigen und vorzunässen.Ebenso sind die Elementwände innen vorzunässen, damitdem eingefüllten Beton sein zur Hydratation notwendigesWasser nicht teilweise entzogen wird.Im Anschlussbereich Bodenplatte/ Wand ist für die ersteBetonierlage eine Anschlussmischung (Beton mit 8 mmGrößtkorn) erforderlich, wenn die Mindestwandstärkennach Tabelle 1 ausgenutzt werden, wenn innenliegendeFugenabdichtungen bei kleinen lichten Fertigplatten-abständen (siehe Abschnitt 3.5) eingesetzt werden sollenund wenn die Fallhöhe beim Betonieren 1 m überschrei-tet. Bei diesen größeren Fallhöhen stellt die Anschluss-mischung ein Fallposter dar. Die Betonierhöhe mit An-schlussmischung sollte größer als die Wanddicke und ≥30 cm sein.Von besonderer Bedeutung ist das Verdichten desBetons, das Vernadeln der frisch in frisch betoniertenSchichten und gegebenenfalls das Nachverdichten derobersten Lage.

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7.3 Selbstverdichtende und leichtverdichtbare BetoneSelbstverdichtender Beton (SVB) ist ein Beton, der ohneEinwirkung zusätzlicher Verdichtungsenergie unter demEinfluss der Schwerkraft fließt, entlüftet sowie Schalungund Bewehrungszwischenräume vollständig ausfüllt. SVBhat ein Ausbreitmaß über 70 cm. Für SVB gilt zusätzlichzu der Betonnorm die SVB-Richtlinie [14]. Als Kernbetonfür die Elementwand bietet der SVB den Vorteil, dass aufder Baustelle Arbeitsgerät, Gerüst und Zeit für das Ver-dichten entfallen. Neben diesem Vorteil für den Baustel-lenablauf erhöht der selbstverdichtende Beton die Ro-bustheit gegen Ausführungsfehler. LeichtverdichtbareBetone (LVB) sind Betone der Konsistenzklasse F6 [11,12] mit einem Ausbreitmaß von 63 bis 70 cm. Ihre Fließ-fähigkeit ist besser als die des Fließbetons, jedoch nichtso hoch wie die des selbstverdichtenden Betons. Siemüssen nach dem Einbau leicht verdichtet werden, bei-spielsweise durch Stochern.

Bezüglich der Bemessung der Elementwand ist auf denerhöhten Schalungsdruck dieser Betone zu achten. BeiBeton in den bisher üblichen Konsistenzbereichen hängtder Schalungsdruck nach DIN 18218 von der Betonier-geschwindigkeit und der Konsistenz ab. Mit weicher wer-dender Konsistenz steigt der Schalungsdruck. Die An-nahme liegt daher nah, dass bei leichtverdichtbaren undselbst verdichtenden Betonen der Schalungsdruck höherist als bei Betonen mit weicher Konsistenz. Untersu-chungen zum Frischbetondruck in Dreifachwänden wur-den vom Verfasser vorgenommen [15]. Die Ergebnissezeigen für schnelle Betonagen (Betoniergeschwindigkei-ten von über 7 m/h), dass der seitliche Frischbetondruckbei selbstverdichtendem Beton etwa 80 % des hydrosta-tischen Druckes beträgt. Wird leichtverdichtbarer Betondurch Stochern verdichtet, so beträgt der Druck auf dieBetonschalen etwa 85 % des Flüssigkeitsdrucks. Um die-sen Frischbetondruck aufzunehmen, sind gegebenenfallsgeringere Gitterträgeranstände erforderlich als sie für diestatischen Beanspruchungen der Elementwand notwen-dig sind. Berechnungen in [15] zeigen, dass beiGitterträgerabständen von etwa 35 cm geschosshoheWände für den Wohnungsbau zügig mit diesen sehr fließ-fähigen oder selbstverdichtenden Betonen betonierbarsind. Der Betonierdruck ist im untersten Wandbereich amhöchsten und nimmt nach oben hin ab. Statt reduzierterGitterträgerabstände können auch im unteren BereichGitterträger-Zulagen verwendet werden.

7.4 Ausgeführte ObjekteZu den genannten tragwerksplanerischen Vorteilen derElementwandbauweise kommen die Vorteile in derBaulogistik. Die großformatigen Wandtafeln haben stahl-schalungsglatte Oberflächen und ermöglichen einenschnellen Baufortschritt. Eines der bekanntesten Objekte,bei dem Dreifachwände in der letzten Zeit für eine WU-Konstruktion eingesetzt wurden, ist eine Tiefgarage für1400 Parkplätze im früheren Rheinauhafen Köln. Ins-gesamt wurden 9000 m

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Doppelwände in dem Bauvor-haben eingesetzt. Die Tiefgarage liegt direkt neben demRhein mit der Sohlplatte etwa 4 m unter dem Hochwas-serpegel des Rheins. Mit dem Auftreten einer Druckwas-serbelastung auf das Bauwerk ist mehrmals im Jahr zurechnen. In der ursprünglichen Planung war eine Ort-betonweise vorgesehen. Als Sondervorschlag der ARGE,bestehend aus den Baufirmen Oevermann, MBN Bau,W+F Ingenieurbau, Heitkamp und Herberger, kam eineBetonfertigteil-Lösung zum Zuge. Die Gründe dafür lagenin einer sicher zu erzielenden Betonqualität, einerBeschleunigung des Bauablaufs, einer einfachen Logistik(just-in-time-Lieferung der Betonfertigteile) und einemkleineren Bedarf an Lagerflächen gegenüber konventio-neller Schalung. Im Endeffekt resultierte daraus eine wirt-schaftliche Bauweise.

Von den vielen ausgeführte Objekte wären weiterhin Tief-garagen zu nennen, die in folgenden Bauwerken ausge-führt wurden:Staatsoper, HamburgKamp-Promenade, OsnabrückElysee-Hotel, Hamburg

Bei einem der genannten Bauvorhaben stand drückendesWasser bis 9 m Höhe an.

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8 Zusammenfassung

In der Erstellung von wasserundurchlässigen Bauwerkenaus Beton haben sich Fertigteile langjährig bewährt.Dabei hat besonders die Dreifachwandbauweise anBedeutung gewonnen.

Mit der Dreifachwandbauweise können Planungsgrund-sätze mit Rissbreitenbegrenzung und mit Vermeidung vonTrennrissen umgesetzt werden. Bauartbedingt ist dieTemperaturentwicklung durch Hydratation gering. Daherkönnen in vielen Fällen wasserundurchlässige Bauwerkeso konstruiert werden, dass keine Mindestbewehrung fürZwang aus Hydratationswärme erforderlich ist. Um trenn-rissfrei Baukörper ohne rissbreitenbegrenzende Beweh-rung zu erstellen, sind bei üblichen Bodenplattendickenbis etwa 30 cm für Dreifachwände Wandlängenabschnittevom 4-fachen der Wandhöhe einzuhalten und die vertika-len Stoßfugen sind als abgedichtete Sollrissquerschnitteauszubilden.

Bei der Beanspruchung durch drückendes Wasser, auf-stauendes Sickerwasser und nichtdrückendes Wasser(Beanspruchungsklasse 1) empfiehlt sich im Hinblick aufdie Gebrauchstauglichkeit eine Mindestwandstärke von24 cm und die Verwendung von Beton mit (w/z)eq-Wert≤ 0,55. Damit sind Voraussetzungen für eine hochwertigeNutzung von WU-Bauwerken geschaffen.

Bei Herstellung der Elementwand sind die Innenoberflä-chen kornrau auszubilden, damit sich durch den Verbundmit dem Kernbeton ein monolithischer Wandquerschnittergibt. Optimale Transportbedingungen vom Werk zurBaustelle liegen in der vertikalen oder schräg stehendenAnordnung der Elementwände. Vornässen der Wände,Anschlussmischungen mit 8 mm-Größtkorn und Ver-dichten des lagenweise eingebrachten Betons sind wei-tere wichtige Schritte zur Erreichung der Wasserun-durchlässigkeit des Baukörpers.

Verschiedene innenliegende und außenliegende Fugen-abdichtungen mit Verwendungsnachweis sind beiElementwandbauweise anwendbar.

Leichtverdichtbarer Beton und – in erhöhtem Maße –selbstverdichtender Beton erleichtern und vereinfachendie Bauabläufe und erhöhen die Ausführungssicherheitvon Weissen Wannen.

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Literatur

[1] Deutsches Institut für Bautechnik: Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-15.2-40vom 26.07.2005 für Filigran Elementwand de FiligranTrägersysteme GmbH & Co. KG

[2] Deutsches Institut für Bautechnik: Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-15.2-9vom 29.05.2006 für Kaiser-Omnia-Plattenwand mit Gitterträger KT W 200 oder KT W 300 der Badischen Drahtwerke GmbH

[3] Deutsches Institut für Bautechnik: Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-15.2-162 vom 29.05.2006 für Syspro-Part-Thermo-Wände der Syspro-Gruppe-Betonbauteile e.V.

[4] Deutscher Ausschuß für Stahlbeton: DAfStb Richtlinie "WasserundurchlässigeBauwerke aus Beton", Berlin, Ausgabe November 2003

[5] Alfes, C.: Bauen mit der Elementwand im drückenden Wasser;Verlag Bau+Technik, beton 1/2002, 5. 22-27

[6] Kerkeni, N.; Hegger, J.; Kahmer, H.: Mindestbewehrung von weißen Wannen aus Doppelwänden. Beton- und Stahlbetonbau 97, 2002, Heft 1,3.1-7

[7] Alfes, C.: WU-Bauweise mit Fertigteilen. Beton+Fertigteil-Jahrbuch 52/2004,aktualisierter Sonderdruck 2004, Bauverlag

[8] DIN 1045-1: Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton:Teill: Bemessung und Konstruktion. Ausgabe 2001-07

[9] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: Erläuterungen zur DAfStb-RichtlinieWasserundurchlässige Bauwerke aus Beton, Heft 555, Schriftenreihe, Beuth Verlag,Berlin, 1 Auflage 2006

[10] Hohmann, EU Fugenabdichtung bei wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton.Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart, 2005

[11] DIN EN 206-1: Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität.Ausgabe 2001-07

[12] DIN1O4S-2: Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton: Teil 2: Beton - Festlegung,Eigenschaften, Herstellung und Konformität. Ausgabe 2001-07

[13] DIN1O45-3: Tragwerke aus Beton, Stahlbetonund Spannbeton: Teil 3: Bauausführung. Ausgabe 2001-07

[14] Deutscher Ausschuß für Stahlbeton: DAfStb-Richtlinie "Selbstverdichtender Beton",Berlin, November 2003

[15] Alfes, C.: Frischbetondruck von Ieichtverdicht-barem Beton und selbstverdichtendem Beton in Elementwänden. In: Beton + Fertigteil-Technik 11/2004, S. 6ff

[16] Deutscher Ausschuß für Stahlbeton:Auslegungen zu WU-Richtlinie. Im Internet: www.dafstb.de

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