Leseprobe. Wolfgang Malpricht. Schalungsplanung. Ein Lehr- und Übungsbuch ISBN: Weitere Informationen oder Bestellungen unter

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1 Leseprobe Wolfgang Malpricht Schalungsplanung Ein Lehr- und Übungsbuch ISBN: Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

2 6.5 Bemessung einer Deckenschalung 153 A R 7, 4 kn B, d E, B = = = 3, 6 m E d0 7, 58 kn/m Die Stellfristen für diese Baustützen als Hilfsstützen wurden in Übungsbeispiel 6.1 ermittelt. b) Bemessung mit zulässigen Traglasten F N,zul der Baustützen Gewählt wird eine Baustütze B30(l max =3,00 m) mit F N,zul =13,4 kn (Tabelle.). Die zulässige Traglast kann nach Gleichung (.50) vergrößert werden, da die Baustütze mit l =,60 mnicht auf die maximale Länge l max ausgezogen werden muss. B-Stützen: l 3, 0 m F, = 40 kn max N zul = 40 kn = 17, 7 kn 30 kn l, 6 m < Für die Hilfsunterstützung mit einer Baustütze B30 mit F N,zul =17,7 kn Traglast kann für die Deckenlast im Bauzustand folgende Einflussfläche A E je Stütze erreicht werden: 6 A F 17, 7 kn N, zul E, B = = = 3, 5 m E 0 5, 0 kn/m 6.5 Bemessung einer Deckenschalung Eine überschlägige Bemessung einer Deckenschalung ist mit Bemessungstabellen der Schalungshersteller möglich. Diese Tabellen eignen sich bei Deckenschalungen insbesondere für die Auswahl der Träger- und Stützenabstände und der Deckenstützen. Im Folgenden wird zunächst ein ausführliches Beispiel für die Bemessung einer Deckenschalung dargestellt. Danach folgen Bemessungsbeispiele mit Tabellen. Konstruktion, Einsatzplanung und Bemessung einer Deckenschalung: In Abschnitt 6.5 wird eine Deckenschalung ganzheitlich im Zusammenhang in den Übungsbeispielen 6.3 bis 6.8 behandelt. Übungsbeispiel 6.3 Grundriss-Entwurf der Schalung In diesem Beispiel soll die Deckenschalung für den Grundriss eines Raumes mit den lichten Maßen 4,00 m 4,70 m geplant werden. Grundriss-Entwurf und Aufbau der Schalung, Materialauswahl, Belastung

3 154 6 Deckenschalungen 4, , ,45 1,05 a=50 a =50 4,70,10 1,05,90 45,45, ,55 1,55 45 Deckenstützen mit Stützbein und Gabelkopf Zusätzliche Deckenstützen Jochträger H0, Längen L =,90 m;,45 m Querträger H0, Abstand a =0,50 m,länge L =,45 m Bild 6.1 Grundriss Deckenschalung Bei der Auswahl der Holzschalungsträger muss geklärt werden, ob die Jochträger in Längs- oder Querrichtung angeordnet werden sollen. Bei dem kleinen Beispielgrundriss ist diese Auswahl unerheblich, jedoch bei großflächigen Grundrissen, wie beispielsweise von großen Stahlbeton- Skelettbauten mit mehreren Bauteilen und Geschossen, ist die Optimierung der Schalung durchaus sinnvoll, da nicht nur Anzahl und Längen der Träger, sondern auch die Anzahl der Stützen und deren Auslastung optimiert und damit nicht nur Material-, sondern vor allem Lohnkosten eingespart werden können. Der erfahrene Anwender der Schalungssysteme kann mithilfe von Software der Schalungshersteller durch Ausprobieren mehrerer Varianten den Materialeinsatz optimieren.

4 6.5 Bemessung einer Deckenschalung 155 Für den Entwurf der Deckenschalung (Bild 6.1) sind folgende Kriterien wichtig: In einem geschlossenen Raum werden immer mindestens zwei Träger hintereinander verlegt und ungefähr mittig überlappend gestoßen. Dies gilt sowohl für Jochträger als auch für Querträger. Daraus ergeben sich immer zwei Randjoche und mindestens ein Mitteljoch. Die Querträger sollten nach Möglichkeit als Einfeldträger eingebaut werden, um das Ausschalen zu erleichtern. Am Trägerende und am Trägerstoß müssen Stützen mit Stützbein und Gabelkopf aufgestellt werden. Der Abstand der Randjoche und der Stützen am Jochträgerende ist von den Konstruktionsmaßen der Stützbeine abhängig. Hier wurde ein erforderlicher Abstand zur Wand von 45 cm gewählt. Als Jochträger wurden exemplarisch zweierlei Träger gewählt, da die Träger sich auf den Gabelköpfen um mindestens 30 cm überlappen müssen, um die Kippsicherung der Träger zu gewährleisten. Da die Randträger eine geringere Einflussfläche und damit eine geringere Belastung haben, werden dort zunächst keine zusätzlichen Deckenstützen vorgesehen. 6 Schalungsaufbau 5 Decke,1 Schalhaut 0 Querträger 0 Jochträger Bild 6. Querschnitt Deckenschalung h Deckenstütze Eigengewicht Deckenschalung Das Eigengewicht wird für Deckenschalungen mit Holzschalungsträgern H 0 zu g = 0,30kN/m² (System: DOKADoka- flex), mit Holzschalungsträger GT 4 zu g =0,40 kn/m² (System: PERI Multiflex) angegeben.

5 156 6 Deckenschalungen Materialauswahl Zur Verfügung stehendes Material: Schalhaut: Dreischichtenplatte d = 1 mm Träger: Holzschalungsträger H0, V d =16,5 kn, M d =7,5 knm und E I =450 knm Deckenstützen Belastung Verkehrslast nach DIN 441 (alt) auf eine quadratische Einflussfläche von 3m 3m Grundfläche 0% der Betoneigenlast, mindestens jedoch 1,5 kn/m², maximal 5,0 kn/m², hier gilt mit 6,5 kn/m² 0, =1,30 kn/m²: q k =1,50 kn/m² >1,30 kn/m² und q k =0,75 kn/m² aufdie restlichenbetonierflächen. Einflussfläche der Verkehrslasten Die quadratische Einflussfläche von 3m 3m Grundfläche für die Verkehrslasten nach DIN EN181 oder DIN 441 ist im Allgemeinen größer alsdie Einflussfläche aller Konstruktionselemente wie Träger und Stützen. Die Lastannahmen bezogen auf diese Einflussfläche werden daher bei Deckenschalungen inder Regel maßgebend. Ständige Lasten: Eigengewicht der Schalung Schalung g = 0,30 kn/m² Zwischensumme ständige Lasten g k = 0,30 kn/m² Veränderliche Lasten: Verkehrslasten nach DIN EN 181 Decke, Frischbeton (Q ) q k,1 =0,5 m 6kN/m³ = 6,50 kn/m² Bauarbeiten, Arbeitskräfte (Q ) q k, = 0,75 kn/m² Zusatzlast Ortbeton (Q 4,min. 0,75 kn/m², max. 1,75 kn/m²) q k,3 =6,5 kn/m² 0,1 =0,65 kn/m² < 0,75 kn/m² Zwischensumme veränderliche Lasten q k = 8,00 kn/m² Summe der Einwirkungen r k = g k + q k =0,30 kn/m² +8,00 kn/m² = 8,30 kn/m² (Gleichung.5), E d =1,35 0,3 kn/m² +1,5 8,00 kn/m² =1,41 kn/m² mit den Teilsicherheitsbeiwerten γ G =1,35 für ständige Einwirkungen und γ Q =1,5 für veränderliche Einwirkungen (Gleichung.9). Nachweis der Schalhaut Übungsbeispiel 6.4 Statisches System: Einfeldträger Der Querträgerabstand wird mit l = 50 cm angenommen. r k =8,30 kn/m² E d =1,41 kn/m² 50

6 6.5 Bemessung einer Deckenschalung 157 Schubbemessung Maximale Querkraft V r,d nach Gleichung (.18) E d l 1,41 kn/m 0, 5 m V r, d = 1, 5 = 1, 5 = 3, 88 kn/m Statisches System: Zweifeldträger für die Schubbemessung: r k =8,30 kn/m² E d =1,41 kn/m² Maximale Schubspannung τ d mit Gleichung (.16) , 5 V r, d τ d = A τ f d v, d 1, 5 3, 88 kn/m = = 77, 1 kn/m 0, 01 m 1m/m 77, 1 kn/m = = 0, 47 < 1, 0 nach Gleichung (.15) 59, 3 kn/m Biegebemessung Maximales Moment M r,d : Ed l 1,41 kn/m 0, 5 m Mr, d = = = 0, 39 knm/m 8 8 Vorhandene Spannung σ m,d nach Gleichung (.13): M r, d 0, 39 knm/m 6 σ m, d = = = 5306, 1 kn/m W 0, 01 m 1m/m n Für eine Dreischichtenplatte 3-S-Platte (Fichte) mit der Nenndicke von 1 mm nach Tabelle.7 gilt zul σ 15% =5,9 N/mm² =5.900 kn/m². Der Bemessungswert ergibt sich dann aus den Gleichungen (.30) und (.3) zu: σ fm, d = 0, 875 zul 15% γ, = 0, kn/m 1, 5 = , 8 kn/m f m d k σ m m, d f m, d mit k m =1,0. F , 1 kn/m = = 0, 69 < 1, 0 nach Gleichung (.1): 1, , 8 kn/m Prinzipiell wird der Bemessung das statische System des Einfeldträgers zugrunde gelegt, solange es auf der sicheren Seite liegt. Für die Schubbemessung ist jedoch der Zweifeldträger das ungünstigere statische System und wird hier immer dann vorausgesetzt, wenn dieser Fall nicht ausgeschlossen werden kann. Bemessungswert der Schubspannung für Dreischichtenplatten (Fichte) kmod fv, d = fv, k γ M 0, 7 f v, d = kn/m 1, 3, = 59, 3 kn/m f v d mit f v,k =1.100 kn/m² nach DIN 105 für Sperrholz der Biegefestigkeitsklasse F5/10 parallel zur Faserrichtung der Deckfurniere. Herstellerangaben über die Schubfestigkeit von Dreischichtenplatten liegen nicht vor. 6

7 158 6 Deckenschalungen Berechnung der Durchbiegung Nach Gleichung (.17) wird die Durchbiegung w mit der charakteristischen Einwirkung ohne Teilsicherheitsbeiwert berechnet: 4 5 rk l w = 384 E I Dreischichtenplatte (Fichte) E-Modul längs (parallel zur Faser) Holzfeuchte 15%:E mean =0, kn/m². Holzfeuche 0 % E mean =0, kn/m². E-Modul quer (senkrecht zur Faser) Holzfeuchte 15%: E mean =0, kn/m². Holzfeuche 0 % E mean =0, kn/m². Für eine Dreischichtenplatte 3-S-Platte (Fichte) mit der Nenndicke von 1 mm nach Tabelle.7 gilt E mean =8.000 N/mm² =0, kn/m². Für eine Holzfeuchtigkeit von 0%ergibt sich der Bemessungswert dann aus Gleichung (.33) zu: E = 0, % E mean 7 7 E 0% = 0, , 8 10 kn/m = 0, kn/m 5 8, 3 kn/m 0, 5 m 1 w = , kn/m 0, 01 m 4 4 1m/m w = 0, 001 m = 1, mm Die Ebenheitstoleranzen nach DIN 180 werden für die Gesamtkonstruktion nachgewiesen (siehe Übungsbeispiel 6.7). Nachweis der Querträger Übungsbeispiel 6.5 Statisches System: Einfeldträger Der Jochträgerabstand beträgt l = 1,55 m. r k =0,5 8,3 =4,15 kn/m E d =0,5 1,41 =6,1 kn/m 1,55 Schubbemessung Die Querträger werden als Einfeldträger verlegt. Als ungünstigster Fall wird daher hier der Einfeldträger der Schubbemessung zugrunde gelegt.