02000 Rissminderung und Ruheschutz zwischen Decken und

Kapitel 02000
Ausgabe 02 Seite 2.5
02000 Rissminderung und Ruheschutz
zwischen Decken und Wänden
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Akustik- und Trennlager
ISONOVA-HS 5.0 mm
Wandlager
Rohrpolsterung
ISOLINE-SPEEDY
Schallschutz bei Leitungen
Kapitel_02000
Lastzentriertes Dauergleitlager
DILA-ROSSO-100
Deckenlager
HBT - Elastomerlager
sind wie die unbewehrten Decken-, Wand-, Trennund Akustiklager und die bewehrten Elastomerlager
DINBLOCK-DB ideale Bauteile für die Abtragung
kleiner, mittlerer und grosser Lasten. Durch Verformung bzw. Gleiten sind sie in der Lage, Verschiebungen aufzunehmen und Verdrehungen zu ermöglichen. Mit ihren Federeigenschaften sind sie
Bauteile, die hervorragende Eigenschaften für
Schalltrennungen, Schallbarrieren bzw. als Akustiklager besitzen.
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Kapitel 02000
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Das Deckenlager wird heute im modernen Bauwesen
zur Erfüllung ganz unterschiedlicher Funktionen eingesetzt.
Trennung aufeinanderliegender Bauteile
Als erste Funktion kann die Trennung aufeinanderliegender Bauteile genannt werden. Die unterschiedlichen
Schwind-, Quell- oder Kriechmasse, die unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten der Materialien
sowie Schwinden, Temperaturabfall oder Temperaturanstieg, Durchbiegungen und Auflagerverdrehungen
der Decken, Balken oder Mauern und Abhebungen
der Ecken von drillsteifen Deckenplatten erfordern ein
Deckenlager, damit durch die Relativbewegungen zwischen den verschiedenen Bauteilen keine Schäden ent-
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Horizontal- und Vertikalkräfte sicher in die
Auflager einleiten
Als zweite Funktion soll das Deckenlager die Horizontal- und Vertikalkräfte der Decke berechenbar und sicher in die darunterliegende Wand oder Stütze leiten.
Dabei wird einerseits - allerdings unter Verursachung
einer hohen Teilflächenbelastung mit entsprechenden
Querzugkräften, welche die Mauerwerkskronen stark
beanspruchen - mit einem Lagerkern eine Lastzentrierung angestrebt, andererseits wird ein weicher Lagerkörper angeboten, welcher auf der gesamten Kontaktfläche aufliegt und die damit kleinere, auf die heutigen
Mauersteine besser angepasste Flächenbelastung erzeugt (gemäss Norm SIA 266).
Wand oder Stütze am oberen Rand
elastisch halten
Umgekehrt soll das Deckenlager die unterstützende
Wand oder die Stütze am oberen Rand quer zur Wandoder Stützenebene elastisch halten, damit die Scheibenwirkung der Decke zur Sicherung deren Stabilität
benützt werden kann.
Da sich unter Querbelastung die untenliegende, zweioder dreiseitig gelagerte Wand an der Krone horizontal durchbiegt, wird sich das Deckenlager senkrecht zur
Wandebene abschnittweise ganz unterschiedlich verformen. Die Rückstell- oder Reibungskräfte in Querrichtung
können im Gegensatz zu denjenigen in Längsrichtung
nur in den ausgesteiften, horizontal unnachgiebigen
Bereichen wie Ecken, T- oder kreuzförmigen Zonen voll
auftreten. In diesem Zusammenhang muss festgehalten werden, dass der verantwortliche Baufachmann gemäss Norm SIA 260 sowie Norm SIA 266 den Stabilitätsnachweis zu erbringen und in einem konkreten Fall
klar zu definieren hat, wie die untenliegenden Mauerwerkswände quer zu ihrer Ebene gehalten sind. Gemäss
den Angaben in DIN 1053, Teil 1, Ziffer 8.1.4.1 müssen die Umfassungswände durch Wandsicherungselemente (WEBEG) oder durch Reibung an die Decken
angeschlossen werden. Wenn aber, wie in Ziffer 8.2.2
der DIN 1053 vorgesehen, aus Gründen der Formänderung Gleitschichten unter den Deckenauflagern
angeordnet werden, so ist die horizontale Aussteifung
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1. Problemstellung
stehen können. Durch die starre Verbindung wirken bedingt durch die Haft- oder Gleitreibungswiderstände
in den Wänden und Decken - undefinierbare Zwängungskräfte, die vor allem in den unbewehrten Mauerwerksteilen zu Schubverformungen und treppenförmigen Rissen führen können.
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Deckenlager, Wandlager,
Rohrpolsterung
Kapitel 02000
Ausgabe 02 Seite 2.7
der Wände durch Ringbalken oder statisch gleichwertige Massnahmen sicherzustellen.
plätzen mit Verkehr von Grossflugzeugen erhöhte Anforderungen nach Norm SIA 181 zu erfüllen sind.
Beispiele für die horizontale Aussteifung
der Wände
Decke
Elastomer-Baulager
parabelförmiger Kraftlinienfluss
im belastenden Fugenkern
Wandscheibe in Mitte
Wandscheiben am Ende
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Zusammenwirken aussteifender Scheiben:
Stütze
Schwingungsdämmung
hochfrequenter,
körperschalltragender
Frequenzen
System: Stütze → Decke bzw. Wand → Decke
mit Deckenverschiebung und
Deckenverdrehung
Querwände
Aussteifung nicht ausreichend (Querwand
fehlt)
Schallschutz
Das Decken- oder Wandlager soll ferner auch die
Funktionen des Luft- und Körperschallschutzes - gerade im Hinblick auf den Vollzug der Lärmschutzverordnung sowie der Erschütterungsdämmung - übernehmen. Es spielt einerseits bei der Stossstellendämmung
für den Luftschall und andererseits beim Einfluss der
Bauteilverzweigungsmasse für den Tritt- und Körperschall eine wichtige Rolle. Deshalb wird für das Deckenoder Wandlager der Belastungsbereich definiert, in welchem eine Schalldämmung respektive eine prozentuale
Isolierwirkung möglich ist. Damit der Schallschutznachweis eines projektierenden Ausführungsdetails mit genau spezifizierten Werten der Stossstellen- oder Verzweigungsdämmung geführt werden kann, werden
die Produktekennwerte angegeben. Diese Berechnung
wird künftig auch im Bereich von Deckenlagern nötig:
Die Revision der Lärmschutzverordnung des Bundes
(LSV 2000) verlangt, dass im Bereich von zivilen Flug-
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Wärme- und Feuchteschutz
Um genaue Ergebnisse bei der Berechnung von Wärmebrücken der Bauteilknoten zu ermöglichen, wird die
Wärmeleitzahl λ der Lagermaterialien als Kennwert in
den Datenblättern angegeben. Auch die Angabe der
Diffusionswiderstandszahl µ im Hinblick auf den Feuchtetransport durch Diffusion oder Kapillarleitung ist definiert. Beide findet man in der Tabelle "Materialkennwerte" (Seite 2.34).
Brandschutz
Mauerwerk und Beton benötigen als Bauteile ohne
Prüfungsnachweis gemäss VKF weder eine Zulassung
für die Brandkennziffer noch für die Feuerwiderstandsdauer. Im Zusammenhang mit Deckenlagern, welche in
Brandmauern eingebaut werden, stellt sich aber die Frage des Brandschutzes. Auch in der neusten Brandschutzrichtlinie (Ausgabe 2003) des VKF wird in Ziffer 3.1
vorgeschrieben, dass Tragwerke so zu bemessen sind,
dass ihre Standsicherheit unter Brandbeanspruchung
ausreichend erhalten bleibt; dass weder das vorzeitige Versagen eines einzelnen Bauteils noch die Auswirkung von Wärmedehnungen auf gleicher Ebene oder
in anderen Geschossen zu seinem Einsturz führen oder
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Ökologie und Materialverträglichkeit
In der Schweiz gilt seit 1983 das Umweltschutzgesetz
(Luftreinhalteverordnung, Stoffverordnung usw.). Darauf aufbauend sind in der Zwischenzeit auch für den
Baumarkt verschiedene Richtlinien erschienen. Die
SIA 493 "Deklaration ökologischer Merkmale von Bauprodukten" hat sich in unserem Markt durchgesetzt. Mit
dem Instrument "Deklarationsraster 493.01 . 493.14"
werden deshalb dem Verbraucher genaue Angaben
über Anteil und Zusammensetzung der wesentlichen
Inhaltsstoffe geliefert, so dass auch im Bereich des Deckenlagers eine ökologische Bewertung vorgenommen
werden kann. Die chemische Beständigkeit und die allfälligen Besonderheiten werden in der Tabelle "Materialkennwerte" (Seite 2.34) deklariert, damit im konkreten
Anwendungsfall die Materialverträglichkeit vom Planer
verantwortlich überprüft werden kann.
1. Limitierter Einfederungswert:
ε =
∆h
h
≤ 0 ,3
2. Limitiertes Ausbreitungsmass:
AM =
F 0 .2 σ
zul .
FU
≤ 1, 2
3. Minimale Rückfederungselastizität:
∆h
≤ 0 .1
h
(Ermittelt aus statischen Federkennlinien)
f 0 .5 σ
z u l , E n t la s t u n g
b ei ε =
Kapitel_02000
Angepasste Nutzungsdauer
All diese Funktionen müssen durch das Decken- oder
Wandlager vom Tage des Einbaus an ohne jegliche
Wartung und Unterhalt während ca. 80 - 100 Jahren
(also während derselben Nutzungsdauer, welche die
Decke und die Wände aufweisen) mängelfrei erbracht
werden. Das Gebot der Nachhaltigkeit verlangt, dass
das Langzeitverhalten der Materialien für die Deckenund Wandlager deshalb genau bekannt ist.
Normen und Randbedingungen
Die DIN 4141 (Teil 15), welche bis anhin für die bauliche Durchbildung und Bemessung der unbewehrten
Elastomerlager im Bauwesen massgebend war,
wurde durch die DIN/EN 1337-3 abgelöst. Daraus ergibt sich nun auch eine Modifikation der Vorschriften
bezüglich der Prüfung, mit welcher die Funktionsfähigkeit des Lagers nachgewiesen werden muss. Entscheidend für die Zulassung ist nicht mehr die Dauerstandfestigkeit, sondern das Lastverformungsverhalten des
Decken- oder Wandlagers. Die Bedingungen sind so
definiert, dass sich die zulässige Pressung jeweils aus
dem kleinsten Wert folgender Kriterien ermitteln lässt:
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dass keine unverhältnismässigen Schäden an angrenzenden Brandabschnitten entstehen. In der Tragwerksanalyse sowie im Unterhalts- und Überwachungsplan
sollte der Ingenieur auch klar darlegen, welche Massnahmen zur Erhaltung oder Sanierung des Gebäudes
vorgesehen sind, wenn nach einem Brandfall die Deckenlager teilweise beschädigt sind und/oder die Decke sich in diesen Bereichen abgesenkt hat.
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Ausgabe 02 Seite 2.9
Die Eignung eines Materials als Decken- oder Wandlager kann also nur durch Versuche unter praxisnahen
Bedingungen in Kurz- und Langzeitprüfungen festgestellt werden. HBT-Decken- oder Wandlager werden
entsprechend der Normforderung kontinuierlich geprüft. In der Schweiz sind für die Bemessung von Bauwerken und Teilen davon im Zusammenhang mit Lagern
seit 1. Januar 2003 die folgenden neuen SIA Normen
gültig:
Norm SIA 260 (2003)
Grundlagen der Projektierung von Tragwerken
Norm SIA 261 (2003)
Einwirkungen auf Tragwerke
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Norm SIA 261/1 (2003)
Einwirkungen auf Tragwerke - ergänzende
Festlegungen
Norm SIA 262 (2003)
Betonbau
Norm SIA 262/1 (2003)
Betonbau - ergänzende Festlegungen
Norm SIA 266 (2003)
Mauerwerk
Norm SIA 180 (1999)
Wärme- und Feuchteschutz im Hochbau
Norm SIA 181 (1988 bzw. 2006)
Schallschutz im Hochbau (ab Frühjahr 2006 neue
Ausgabe vorgesehen)
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Beispiel 1: Obwohl seit 1989 in der Schweiz die Standund Tragsicherheitsnachweise mit erhöhten Kräften geführt werden, existierten für die Bemessung des Deckenlagers bis anhin nur zulässige Pressungen oder
zulässige Auflagerkräfte. Ein Tragsicherheitsnachweis,
konform zu Norm SIA 260, kann also nur bedingt erfüllt werden, da die Sicherheitsfaktoren bezüglich Tragwiderstand nicht deklariert sind und die Bestimmungen
eines Widerstandsnachweises dem Anwender überlassen werden.
Beispiel 2: In den Bemessungsdiagrammen der Deckenlager nach DIN/EN wird eine Querzugkraft in
N/mm, entstanden infolge Ausbreitmass, angegeben.
In der Norm SIA 266/1 wird als Steinquerzugfestigkeit
aber die vertikal einwirkende Prüflast im Bruchzustand,
dividiert durch die Bruttoquerschnittsfläche des Steines
ohne Abzug der Löcher, mit zwischengelegten, genau
definierten Gummiplatten in N/mm2, angegeben.
Übersicht der Nachweise:
Norm SIA 266/1 (2003)
Mauerwerk - ergänzende Festlegungen
Diese Schweizer Normen basieren auf dem Prinzip der Dualität von Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit.
Einerseits muss ein Nachweis der Tragsicherheit soweit
erbracht werden, dass genau definierte, erhöhte Einwirkungen (zumeist Belastungen) mit dem Tragwiderstand des Bauteils verglichen werden. Andererseits muss
nach den vorgenannten Normen ein Nachweis der Gebrauchstauglichkeit erbracht werden, dass das Verhalten des Bauwerkes innerhalb vorgegebener Grenzen
liegt. Diese Grenzen beziehen sich auf Risse, Verfor-
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mungen, Schwingungen, auf die Qualität der Baustoffe sowie auf das Verhalten der Bauteile bezüglich
bauphysikalischer und akustischer Einflüsse. Aus den
unterschiedlichen Betrachtungsweisen der DIN- und
Schweizer Normen ergibt sich nun eine besondere
Problematik, die im konkreten Fall jeweils durch den
Baufachmann gelöst werden muss.
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Im Betonbau gilt nach Norm SIA 260
(2003):
- Nachweis der Tragsicherheit: Ed ≤ Rd
(Ed: Bemessungswert der Auswirkung mit
Lastbeiwerten)
(Rd: Bemessungswert des Tragwiderstandes)
- Nachweis der Gebrauchstauglichkeit: Ed ≤ Cd
(Ed: Bemessungswert der Auswirkung mit
Lastbeiwert = 1.0)
(Cd: Bemessungswert einer Gebrauchsgrenze)
Im Mauerwerksbau gilt nach Norm SIA 266
(2003):
- Nachweis der Tragsicherheit für unbewehrtes
Mauerwerk:
ez ≤ tw/2 [1- (Nxd/lw x tw x fxd)]
Nxd ≤ kN/lw x tw x fxd
(ez: Exzentrizität von Nxd in der Richtung senkrecht zur Wandebene)
(Nxd: Bemessungswert der senkrecht zu den
Lagerfugen wirkenden Normalkraft)
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- Schubbeanspruchung mit zentrischer
Normalkraft:
zusätzlich Vd ≤ kv x l1 x tw x fyd
(Vd: Bemessungswert der von einer Schubwand
übertragenen, senkrecht zu den Stossfugen
wirkenden Querkraft)
- Schubbeanspruchung mit exzentrischer
Normalkraft:
Nxd ≤ kN x l2 x tw x fxd
I2 = lw - 2 Mz2d/Nxd
(Mz2d:Bemessungswert des am unteren Wandende
aufgebrachten, senkrecht zur Wandebene
wirkenden Biegemomentes)
Vd ≤ kv x l1 x tnom x fyd (mit tnom = 0.25 tw)
l1 = lw - 2 Mz1d/Nxd
(Mz1d:Bemessungswert des am oberen Wandende
aufgebrachten, senkrecht zur Wandebene
wirkenden Biegemomentes)
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- Tragsicherheit bei der Querbelastung senkrecht zur
Wandebene:
Die Tragsicherheit gilt als nachgewiesen, wenn die
Druckfestigkeit in den Druckgewölben nicht überschritten wird. Die Weiterleitung der Gewölbekräfte
ist sicherzustellen.
- Nachweis der Gebrauchstauglichkeit:
Die rechnerische Stockwerksverschiebung v und die
rechnerische Randzugdehnung ex max sind zu ermitteln und gem. Ziffer 2.3.3.1 und Tabelle 9 nachzuweisen. Für den Fall aufgezwungener Verformungen
sind v und ex max direkt geometrisch zu ermitteln.
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- Selbstverständlich muss für alle Lastfälle auch nachgewiesen werden, dass die Horizontalkräfte durch das
Decken- oder Wandlager dauerhaft übertragen werden können und dass die Deckenbewegungen keine
unzulässigen Wandverformungen bewirken!
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2. Problemlösung
Die Stabilität des Bauwerkes muss gemäss Bauprodukterichtlinie der EU wie auch nach dem Schweizer
Bauproduktegesetz immer an erster Stelle stehen. Aus
den obenstehenden Erläuterungen lässt sich daher
ableiten, dass das Einbauen von Gleitlagern Probleme
bei der Stabilisierung von Tragmauern bietet, da sie
oben quer zu ihrer Ebene nicht gehalten und somit
nicht konform zu den Vorschriften der Norm SIA 266,
Ziffer 4.1.6 sind. Wenn immer möglich sollten aus
rechtlichen und ökonomischen Gründen Elastomerlager (DILA-GIALLO, DELTA-DFL oder ISODEFO)
gewählt werden.
Fixpunkt
Fixzone (z.B. Typ GIALLO)
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Gleitzone mit Gleitlager (z.B. Typ ROSSO)
Fixzone
D
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Faustregel für Fixzonengrösse im Betonbau mit Tragmauern:
• mind. 10 % der Wandlängen des ganzen
Grundrisses in Fixzone
• maximaler Durchmesser D = 10 m
Bewegungen infolge Längenänderung
der Decke
Um die zu erwartenden Relativbewegungen der Decke
infolge Längenänderung von Schwind-, Quell- oder
Kriechmass sowie der Wärmedehnungen abschätzen
zu können, muss zuerst derjenige Bereich der Decke
festgelegt werden, der als Fixzone praktisch keiner Relativbewegung unterliegt. In diesem Bereich soll die
Decke mit Deckenlagern, welche nur kleine Verschiebungen ermöglichen, fixiert werden (DILA-GIALLO,
DELTA-DFL, ISODEFO oder ISONOVA-HS). Damit die gesamte Decke infolge Erdbebenersatzlast nicht
durch Torsionsmomente beansprucht wird, soll als Fixpunkt der Schubmittelpunkt der Deckenplatte gewählt
werden.
Ist es nicht möglich, den Bewegungsnullpunkt im Bereich des Schubmittelpunktes anzuordnen, so sind zur
Aufnahme der Zusatzkräfte infolge Torsionsmoment
Führungssysteme anzuordnen, deren Längsachsen sich
im Fixpunkt schneiden und die die Kräfte in die Wandknotenpunkte überleiten können. In welchen Abständen
vom Festpunkt aus mit welchen Horizontalbewegungen
der Decke zu rechnen ist, hängt neben dem Schwindmass auch von der Abbindetemperatur des Deckenbetons ab und kann - vereinfachend ohne Berücksichtigung der Dehnungen des Mauerwerks - dem Diagramm
auf der nächsten Seite entnommen werden.
Nutzungsdauer
Aufgrund unserer Erfahrung aus dem Lanzeitverhalten
der Deckenlager DILA, DELTA und ISODEFO können wir davon ausgehen, dass die Nutzungsdauer unserer Produkte etwa 100 Jahre betragen wird. Damit
entspricht die Nutzungsdauer derjenigen der Tragkonstruktionen.
Die technischen Anforderungen an HBT-ISOL-Deckenlager beruhen auf der Annahme einer vorgesehenen
Nutzungsdauer von 100 Jahren. Die Angaben über
die Nutzungsdauer können nicht als Herstellergarantie
ausgelegt werden, sondern sind als Hilfsmittel zur Auswahl des richtigen Produkts angesichts der wirtschaftlich angemessenen Nutzungsdauer des Bauwerks zu
betrachten.
• Die Wände müssen die auftretenden Horizontalkräfte mit Sicherheit ableiten können (genügende,
gegenseitige Aussteifung der Wände)
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Diagramm zur Ermittlung des Verschiebungsweges
wärmer
°C
Schwindmasse
umgerechneter
Schwindanteil
+50
+40
+30
+20
2.5
+10
7.5
Entfernung vom
Fixpunkt in m
15
10
0
Verkürzung der Betonplatte in mm
-20
GIALLO
DFL
kälter
-10.5
-12.5
ISODEFO
ROSSO/DGL
Ermittlung des Verschiebungsweges und
Bestimmung des Lagertyps
Der Fixpunkt soll mit dem Schubmittelpunkt der Decke
zusammenfallen. Die Fixzone soll mindestens 10 %
der Auflagerlänge aller Tragwände umfassen. Die
Auswahl des Lagertyps soll nun in einem ersten Schritt
nach der zulässigen Verschiebung entsprechend den
vorausberechneten Grenzwerten der Relativbewegung
der Decke erfolgen. Sind die Bewegungen der Decke
derart gross, dass Gleitlager nötig werden, ist die Stabilität der Tragmauern quer zur Wandebene separat
nachzuweisen. In einem zweiten Schritt kann nun eine
Bemessung des Lagers aus den massgebenden Lastfällen gemäss Tragwerkanalyse des Ingenieurs nach
folgendem Schema erfolgen (analog Norm SIA 260
und 266):
Nachweis der Tragsicherheit
Vergleich des Bemessungswertes der Auswirkungen unter Berücksichtigung von Lastbeiwerten mit dem Bemessungswert des Tragwiderstandes FEd < FRd zur Bestimmung des Lagertyps. Der Verschiebungsweg ist
gleichzeitig zu berücksichtigen.
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Nachweis der Gebrauchstauglichkeit
Der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit soll die Details der Vertikal- und Horizontalkrafteinleitung über
die Deckenlager in die darunterliegenden Tragmauern
enthalten, ferner die Stabilität und Tragsicherheit dieser
Mauerwerkswände gemäss Norm SIA 260 und 266 gewährleisten: Vergleich der zulässigen Beanspruchungen
des Lagers mit Vertikal- und Horizontalkräften, berechnet mit dem charakteristischen Wert der Eigenlasten des
Tragwerkes, dem charakteristischen Wert der ständigen
und der veränderlichen Einwirkungen sowie den entsprechenden Einwirkungen infolge Erdbeben. Vom Baufachmann muss auch geprüft werden, ob die vorausberechneten Einfederungen von den Bauteilen ohne
Schaden aufgenommen werden können. Im weiteren
sind alle vorgenannten Bedingungen entsprechend den
genannten Normen in die Überlegungen der Bemessung miteinzubeziehen.
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-2.5
-10
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tiefste erreichbare
Abkühlung im Rohbau
schätzen
mm
+2.5
5
Abbindetemperatur z.B. im
Herbst oder Frühling
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Ausgabe 02 Seite 2.13
Rückstellkraft
FCd , FRd
Ansicht
Elastomerkern
mit Auflast
und Verformung
R = (W/h) x AE x G
h
l
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W
Schnitt durch den
Elastomerkern
mit Rückstellkraft
γ
R
h
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b
R = (W/h) x AE x G
b
Schubverformung im lastübertragenden
Elastomerkern
Es gilt folgendes: Je grösser die Elastomerfläche (AE) und
die Horizontalbewegung (W), umso grösser der Verformungswiderstand im Elastomer (die Rückstellkraft).
Die technischen Datentabellen (Deckenlager DILA,
DELTA und ISODEFO) geben jene Rückstellkräfte an,
die bei ± 2.5 mm bzw. bei ± 5.0 mm Verschiebung
(W) der Decke und bei ca. 20 °C auftreten.
Für die Berechnung gilt folgende Gesetzmässigkeit:
Rückstellkraft R = (W/h) x AE x G
Einheit
R = Rückstellkraft des Elastomers
W = horizontaler Bewegungsweg
h = Elastomerdicke
AE = Elastomerfläche b x l
N
mm
mm
mm2
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G = Schubmodul des Elastomers
γ = Verschiebewinkel (tan γ = W/h)
N/mm2
°
Schubmodul G:
Gemäss den Richtlinien für die Herstellung und die
Verwendung von unbewehrten Elastomerlagern gilt
G = 0.8 ÷ 1.2 N/mm2.
Der Schubmodul G ist aber sehr stark von der Temperatur und der Verformung abhängig. Tiefe Temperaturen
und grössere Verformungen führen zu einem starken
Anstieg des Schubmoduls.
Beispiel: Der Schubmodul G für ein Deckenlager beträgt:
- bei + 20 °C : G = 1.0 N/mm2
- bei – 20 °C : G = 1.3 N/mm2
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Ausgabe 02 Seite 2.14
Brandschutz
Um das Deckenlager vor Brandschäden zu schützen,
werden die Deckenlagerfugen links und rechts mit
elastischem 1-Komponenten-Brandschutzsilikon dicht
geschlossen.
Damit ist eine Feuerwiderstandsdauer bis F 90 sowie
ein rauchgasdichter Fugenverschluss möglich, ohne
dass die Bewegungen der Decke behindert werden.
Decke
Brandschutz
Silikon
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Zur Lösung dieser Aufgabenstellung verlangen Sie
direkt den technischen Dienst der HBT-ISOL AG.
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3. Praxisnachweis für HBT-Decken- und Wandlager
Im nachstehenden Beispiel werden nur die lagerspezifischen Nachweise geführt.
Grundriss mit Abmessungen Flachdach (oberste Decke eines dreigeschossigen EFH)
Variante 1: Deformations- und Dauergleitlager GIALLO / DFL / ISODEFO / ROSSO / DGL
12’810
4’280
Fixzone
= kein Lager
Fixzone
= GIALLO / DFL / ISODEFO
1’760
2’775
Dec
ke d
Lmax = ca 10’000
Fixpunkt
90
- 26
0m
=1
9’180
4’490
2’010
Gleitzone = ROSSO / DGL
9’180
m
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00
m
6’405
ca
10
’0
=
W6
D
2’680
3’300
m
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6’770
6’000
6’810
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Ausgabe 02 Seite 2.16
Variante 2: Schalldämmendes Deformationslager ISODEFO
12’810
4’280
6’770
1’760
Fixpunkt
=1
90
- 26
0
mm
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ke d
9’180
Dec
Lmax = ca 10’000
00
m
6’405
ca
10
’0
=
W6
6’000
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D
2’680
3’300
m
4’490
9’180
2’010
Fixzone = keine Lager
Fixzone = ISODEFO
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Ausgabe 02 Seite 2.17
Berechnung der Auflagerreaktionen
Die Berechnung der Auflagerkräfte erfolgt für Eigen-, Auf- und Nutzlast (Lastkombination 1 bzw. 2)
auf Gebrauchsniveau mit dem Programm "Cedrus 4,
Version 2.16".
Die Resultate sind in nachstehender Figur zusammengestellt. Die max. Auflagerreaktionskräfte
treten im Bereich der Wand W6 (Wandlänge
3.30 m) auf. Für die Bestimmung des Lagertyps wird im
vorliegenden Fall die max. Auflagerreaktionskraft von
89.9 kN/m eingesetzt. Die Berücksichtigung von gemittelten Werten, bezogen auf die Wandlänge, muss
zusammen mit der Auswertung der "Cedrus-Berechnung" untersucht werden.
Reaktionskräfte Wände und Stützen: Lastkombination 1 bzw. 2 (Eigen-, Auf- und Nutzlast)
Wandwerte abschnittweise gemittelt, Beschriftung: Stützen (kN), Wände (kN/m)
1.1
16.9
19.8
19.9
19.7
35.5
5.1
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28.1
33.3
11.2
4.3
36.3
Auflagerkraft(kN/m)
(kN/m)
89.9 => max.
max. Auflagerkraft
15.4
W6
10.0
Kapitel_02000
Längenänderung der Decke für L = 10.0 m
Im Bauzustand:
Verschiebungsmass:
Schwindmass Beton:
Temperaturabfall = 20 ºC:
Temperaturausdehnungskoeffizient:
W
εS
∆T
αT
= εS x L + αT x ∆T x L
= 0.2 mm/m
= 20 K
= 10 x 10-6 1/K
W = 0.2 mm/m x 10.0 m + 10 x 10-6 1/K x 20 K x 10'000 mm = 4 mm
Im Endzustand:
Temperaturänderung:
± 15 ºC (Annahme)
-6 1
W = ∆L = αT x ∆T x L = 10 x 10 /K x 15 K x 10'000 mm = ± 1.5 mm
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Kapitel 02000
Ausgabe 02 Seite 2.18
Wahl des Deckenlagers
Variante 1: Deformations- und Dauergleitlager GIALLO und ROSSO
Max. vertikale Belastung
FEd = 89.9 kN/m
Max. Verschiebungsweg
im Bauzustand
W =
Max. Verschiebungsweg
im Endzustand
W = ± 1.5 mm
4 mm
Deformationslager
GIALLO-100
gemäss Tabelle
Dauergleitlager
ROSSO-100
gemäss Tabelle
FCd = 100 kN/m
FCd = 100 kN/m
Wzul. = ± 2.5 mm
Wzul. = ± 15 mm
Wzul. = ± 2.5 mm
Wzul. = ± 15 mm
Variante 2: Schalldämmendes Deformationslager ISODEFO
Deformationslager
ISODEFO-10-R+S
gemäss Tabelle
Max. vertikale Belastung
FEd = 89.9 kN/m
Max. Verschiebungsweg
im Bauzustand
W =
4 mm
Max. Verschiebungsweg
im Endzustand
W =
± 1.5 mm
FCd = 150 kN/m
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Entscheid:
Fixzone:
Deformationslager GIALLO-100
Gleitzone: Deformations- und Dauergleitlager ROSSO-100
Wzul. = ± 5 mm
Wzul. = ± 5 mm
Kapitel_02000
Entscheid:
Rissminderndes und schalldämmendes Deformationslager ISODEFO-10-R+S
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Kapitel 02000
Ausgabe 02 Seite 2.19
Wahl des Trenn- und Akustiklagers
(Trenn- und Akustiklager beim Wandfuss)
Randbedingungen: Wanddicke tw = 175 mm
Wahl des Lagertyps:
ISONOVA-HS, Lagerdicke 5 mm
Beanspruchung für 1.0 m Wandlänge:
FEd = 89.9 kN + Eigenlast der Wände
≈ 100 kN
Flächenpressung beim Wandfuss:
(AE = b x l)
σ = FEd/AE
σ = 100 x 10³ N / 175 mm x 1'000 mm
= 0.57 N/mm²
Überprüfung der Verträglichkeit mit anderen
Bauteilen durch den Bauingenieur.
Erdbebennachweis
Muss durch den zuständigen Bauingenieur
erbracht werden.
Kapitel_02000
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Einfederung gemäss Diagramm auf Seite 2.47:
∆h = 0.6 mm
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