Zur Planung und Ausführung von Ziegeldecken nach neuer DIN ... · F. Fingerloos, H.-W. Jedamzik,...

Frank Fingerloos, Heinz-Werner Jedamzik, Thomas Kranzler

DOI: 10.1002/best.201200062

Zur Planung und Ausführung von Ziegeldeckennach neuer DIN 1045-100 mit Eurocode 2

1 Einführung

Ziegeldecken bestehen aus tragenden Deckenziegeln, Be-tonrippen und Betonstahl, deren Zusammenwirken imVerbund zur Aufnahme der Schnittgrößen ausgenutztwird. Die Deckenziegel werden dabei nicht nur als Füll-körper wie bei einigen Rippendecken eingesetzt, sondernnehmen selbst Spannungen in der Biegedruckzone undSchubspannungen in den Ziegelstegen und Betonrippenauf. Ziegeldecken weisen gegenüber vergleichbaren Voll-platten aus Ortbeton geringere Eigenlasten und teilweisegünstigere bauphysikalische Eigenschaften auf, weshalbsie zunehmend beim Einsatz als Klimadecke oder alsMassivdach genutzt werden (vgl. Abschn. 9). Ziegelde-cken sind relativ einfach auf der Baustelle zu verlegen, zubewehren und auszubetonieren. Sie eignen sich daherauch besonders gut beim Bauen im Bestand, z. B. als Er-satz alter, nicht mehr (wirtschaftlich) sanierungsfähigerStahlstein- oder Holzbalkendecken.

Während Ziegeldecken noch bis Ende der 1960er Jahreals sogenannte „Stahlsteindecken“ vorwiegend örtlich aufder Baustelle hergestellt worden sind, gewann nachGründung der „Forschungsgemeinschaft Montagebau mitZiegeln nach DIN 4159, Essen e.V.“ im Jahr 1966 undUmsetzung entsprechender Forschungsergebnisse durch

eine Gruppe von Bauunternehmen und Ziegelwerken dieVorfertigung der Decken und der baugleichen Wandele-mente (Vergusstafeln nach DIN 1053-4) zunehmend anBedeutung. Heutzutage werden Ziegeldecken im Neubauin den allermeisten Fällen als vorgefertigte Deckenele-mente verlegt. Dabei sind die Vorfertigungswerke in derRegel den Ziegeleien angegliedert.

Mit der Vorgängernorm DIN 1045-100:2005-02 [2] wur-den die Regelungen für Stahlsteindecken aus den Fassun-gen von DIN 1045:1972-01 bis DIN 1045:1988-07 weit-gehend reproduziert. Dabei wurden die Grundlagen fürdie Bemessung von Ziegeldecken auf das Konzept vonDIN 1045-1 [3] abgestellt (z. B. Teilsicherheitskonzept).Die zulässigen Nutzlasten auf Ziegeldecken ohne Quer-bewehrung wurden angehoben. Diese Vorgängernorm [2]wurde im NABau-Fachbereich Beton- und Stahlbetonbauüberarbeitet, danach mit dem NABau-Fachbereich Mau-erwerksbau und dem Bundesverband der Deutschen Zie-gelindustrie e.V. sowie dem Güteschutz Ziegelmontage-bau e.V. abgestimmt und als Neuausgabe DIN 1045-100:2011-12: „Bemessung und Konstruktion von Stahl -beton- und Spannbetontragwerken – Teil 100: Ziegel- decken“ [1] herausgegeben. Die neue Ziegeldeckennormwurde zusammen mit dem Eurocode 2 (DIN EN 1992-1-1 [4, 5]) am 01.07.2012 bauaufsichtlich eingeführt (vgl.

Ziegeldecken (früher auch als „Stahlsteindecken“ bezeichnet)bestehen aus Deckenziegeln, Betonrippen und Betonstahl, de-ren Zusammenwirken im Verbund zur Aufnahme der Schnitt-größen erforderlich ist. Ziegeldecken weisen gegenüber ver-gleichbaren Vollplatten aus Ortbeton geringere Eigenlasten undteilweise günstigere bauphysikalische Eigenschaften auf. Siesind relativ einfach auf der Baustelle zu verlegen, zu bewehrenund auszubetonieren. Sie eignen sich daher auch besondersgut beim Bauen im Bestand. In der Regel werden Ziegeldeckenheutzutage jedoch als vorgefertigte Deckenelemente im Neu-bau verlegt. Ende 2011 wurde eine überarbeitete Ausgabe DIN1045-100 [1]: „Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton-und Spannbetontragwerken – Teil 100: Ziegeldecken“ heraus-gegeben. Diese wurde zusammen mit dem Eurocode 2 im Juli2012 bauaufsichtlich in Deutschland eingeführt. Im folgendenBeitrag wird auf die Überarbeitung der normativen Regeln fürZiegeldecken und auf ihre Bemessung und Ausführung einge-gangen.

Design and construction of clay block floor plates inaccordance with new DIN 1045-100 and Eurocode 2Floor plates made with clay blocks (formerly also referred to as“reinforced block slabs”) consist of special clay blocks forfloors, concrete ribs and reinforcing steel. These three compo-nents form a bond that is necessary to take up the internalforces. Compared to solid cast-in-place slabs, clay block floorplates have a lower self weight and, to a certain extent, morefavorable thermal characteristics. It is relatively easy to lay theclay blocks on a formwork, to reinforce and to concrete theribs. They are thus particularly suitable for modernizing and up-grading existing buildings. Nowadays in general brick clayblock floor plates are installed as precast floor elements in newconstruction projects.At the end of 2011 a revised standard DIN 1045-100 [1]: Designand construction of reinforced concrete and prestressed con-crete structures – Part 100: Brick floors has been published inorder to be introduced in Germany together with Eurocode 2 inJuly 2012. The following paper gives an overview about theoverwork of the standard rules for clay block floor plates andabout their design and construction.

SONDERDRUCK

1 © Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Beton- und Stahlbetonbau 108 (2013), Heft 3, S. 152-168

F. Fingerloos, H.-W. Jedamzik, T. Kranzler: Design and construction of clay block floor plates in accordance with new DIN 1045-100 and Eurocode 2

FACH

THEM

A A

RTICLE

MLTB vom Dezember 2011 [6]). DIN 1045-100 greift aufdie Grundlagen der Bemessung und Konstruktion der„neuen“ Stahlbetonnorm Eurocode 2 zurück und enthältnur die abweichenden Regeln für Ziegeldecken.

Bislang sind sowohl Ziegeldecken als auch die dafür er-forderlichen Deckenziegel europäisch noch nicht harmo-nisiert. Aus diesem Grund wird aktuell in den entspre-chenden Normungsgremien CEN/TC125 (Mauerwerk)und CEN/TC229 (Betonfertigteile) an der Erstellung eu-ropäischer Produktnormen für Deckenziegel und für Zie-geldecken gearbeitet. DIN 1045-100 ist daher auch keinNationaler Anhang zum Eurocode 2, sondern eine natio-nale, bauartbezogene Norm, die sich jedoch auf den Eurocode 2 [4] mit seinem NA [5] bezieht.

Gegenüber der Fassung DIN 1045-100:2005-02 [2] habensich als Ergebnis der Normenüberarbeitung folgende Än-derungen in [1] gegenüber [2] ergeben:

– Erweiterung der maximalen Betonfestigkeitsklasse derBetonrippen von C30/37 auf C35/45,

– Bauausführung und Überwachung für Ortbeton- undvorgefertigte Ziegeldecken als Anhänge A und B,

– Eigenlasten von Ziegeldecken als Anhang C,– Redaktionelle Anpassungen an den Eurocode 2, insbe-

sondere Übernahme der identischen Gliederung derKapitel 1 bis 9 (vgl. Tab. 1).

Ansonsten wurden die in Deutschland bewährten Bemes-sungs- und Konstruktionsregeln beibehalten. Der Vorteilfür die Praxis besteht darin, dass alle relevanten besonde-ren Regelungen zur Bemessung und Ausführung von Zie-geldecken in einer Norm vereint sind. Allerdings müssendie Grundlagen und sonstigen Regeln der Bezugsnormenweiterhin zusätzlich beachtet werden. Bei vorgefertigtenZiegeldecken wird die Tragwerksplanung der Ziegel -

decken in der Regel durch das Herstellerwerk erbracht.Dem Anwender werden von den Herstellern auch geprüf-te Tragfähigkeitstabellen zur Verfügung gestellt, nach de-nen eine Bemessung oder Vordimensionierung auf einfa-che Weise erfolgen kann. In den folgenden Abschn. 2 bis8 wird die Tragwerksplanung der Ziegeldecken nach DIN1045-100 [1] erläutert, sodass die Nachweise einfach perHandrechnung auch für vor Ort auszuführende Ziegel -decken relativ schnell geführt werden können (vgl. Bei-spiel im Abschn. 8).

2 Lastannahmen

Für die Einwirkungen auf Tragwerke (Eigenlasten, Nutz-lasten, Schneelasten usw.) gelten die Normenteile des Eurocode 1 (DIN EN 1991). Da im Eurocode 1 (DIN EN1991-1-1: „Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-1: Wich-ten, Eigengewicht und Nutzlasten im Hochbau“ [7, 8])keine Angaben zu den Eigenlasten von Ziegeldecken ent-halten sind, wurden informativ die Werte aus DIN 1055-1:1978-07: „Lastannahmen für Bauten“ im Anhang C von[1] wieder aufgenommen (vgl. Tab. 2). Wegen der Vielfaltder Ziegelformen und den unterschiedlichen Betonrip-penquerschnitten (vgl. Tab. 4) ist es zweckmäßig, die Ei-genlasten bestimmter Ziegeldecken herstellerbezogen ab-zufragen.

3 Baustoffe

Ziegeldecken bestehen aus Deckenziegeln, Betonrippenund Betonstahl, deren Zusammenwirken im Verbund zurAufnahme der Schnittgrößen erforderlich ist (Bild 1). Dietragenden Deckenziegel müssen DIN 4159: „Ziegel fürDecken und Vergusstafeln, statisch mitwirkend“ [9] ent-sprechen. Die charakteristische Mindestdruckfestigkeit

Tab. 1 Gliederung der neuen DIN 1045-100:2011-12 [1]Structure of the new DIN 1045-100:2011-12 [1]

Vorwort

1 Allgemeines

2 Grundlagen der Tragwerksplanung

3 Baustoffe

4 Dauerhaftigkeit und Betondeckung Gliederung

5 Ermittlung der Schnittgrößen analog Eurocode 2 (DIN EN 1992-1-1)

6 Grenzzustände der Tragfähigkeit

7 Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit

8 Bewehrungsregeln

9 Konstruktionsregeln

Anhang A (normativ) Ergänzende Regelungen für Ortbetonziegeldecken

Anhang B (normativ) Ergänzende Regelungen für vorgefertigte Ziegeldecken

Anhang C (informativ) Eigenlasten

Sonderdruck aus: Beton- und Stahlbetonbau 108 (2013), Heft 3 2

F. Fingerloos, H.-W. Jedamzik, T. Kranzler: Zur Planung und Ausführung von Ziegeldecken nach neuer DIN 1045-100 mit Eurocode 2

der Deckenziegel soll mindestens 18 N/mm2 betragen.Die Ziegelabmessungen sind in Tab. 3 zusammengefasst.In Deutschland sind herstellerabhängig verschiedene De-ckenziegelformen erhältlich. Der klassische Standard-querschnitt wird nur noch selten hergestellt, weil die er-forderliche Betondeckung nur geringe Stabdurchmesserzulässt. Die Querschnitte C und D gestatten aufgrund derangepassten Fußleisten und den daraus resultierendengrößeren Betonrippen die Verlegung von zwei Beton-stahlstäben oder größerer Einzelstäbe (vgl. Tab. 4).

Tab. 2 Eigenlasten für Ziegeldecken aus Deckenziegeln nach DIN 4159 (Ziegellänge 250 mm)Self weights of floor plates with clay blocks according to DIN 4159 (block length 250 mm)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Deckendicke h [mm] Eigenlast gk [kN/m2]

Teilvermörtelung Vollvermörtelung

Ziegelrohdichte kg/dm3 Ziegelrohdichte kg/dm3

0,6 0,8 1,0 1,2 0,6 0,8 1,0 1,2

1 115 1,25 1,45 1,65 1,85 1,45 1,60 1,85 2,00

2 140 1,50 1,75 2,00 2,25 1,80 1,95 2,20 2,45

3 165 1,90 2,15 2,40 2,75 2,20 2,40 2,65 2,95

4 190 2,15 2,45 2,80 3,15 2,55 2,80 3,05 3,40

5 215 2,45 2,80 3,15 3,55 2,90 3,15 3,45 3,85

6 240 2,75 3,10 3,50 3,95 3,20 3,55 3,90 4,30

7 265 3,05 3,45 3,90 4,30 3,70 4,10 4,45 4,80

8 290 3,35 3,80 4,25 4,70 4,05 4,45 4,85 5,25

tragende Deckenziegel nach DIN 4159

Beton C20/25 bis C35/45 nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2

Betonstahl B500 nach DIN 488

Bild 1 Ziegeldecke (Querschnitt – Prinzip)Floor plate made with clay blocks (cross section – schematic)

Tab. 3 Maße für Deckenziegel nach DIN 4159 [9]Dimensions of clay blocks for floor plates according to DIN 4159 [9]

1 2 3 4 5 6

Dicke 1) Breite Länge Stoßfugenaussparungs0 [mm] b [mm] lb [mm] min. Breite min. Höhe 1) st [mm]

sb [mm] ZDT ZDVteilvermörtelt vollvermörtelt

1 90 40 – 80

2 115 40 45 105

3 140 40 50 130

4 165 40 55 155

5 190250 166 bis 500 2)

40 60 180

6 215 40 65 205

7 240 40 70 230

8 265 50 75 255

9 290 50 80 280

10 315 50 85 305

11 340 50 90 330

1) Zwischengrößen sind zulässig (st = s0 – 10 mm).2) Ziegellängen lb > 333 mm nur bei Decken ohne Querbewehrung.Breite der Fußleisten längs der Ziegel: min a = 25 mm, Bezeichnungen siehe Bild 3.

3 Sonderdruck aus: Beton- und Stahlbetonbau 108 (2013), Heft 3


FACH

THEM

A A

RTICLE

Für die auszubetonierenden Rippen ist Normalbetonnach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 [10, 11] der Festigkeits-klassen C20/25 bis C35/45 zu verwenden. HöherfestereBetone sind gegenüber den Deckenziegeln wesentlichsteifer und würden die Biegedruckspannungen im Ver-bundquerschnitt im Gebrauchszustand zu sehr auf dieBetonrippen konzentrieren. Eine Überlastung der Beton-druckstreben mit plötzlicher Umlagerung der Spannun-gen auf die Ziegeldruckzone könnte ein sprödes Bruch-versagen einleiten. Auch wegen fehlender Versuchsdatenist daher die Begrenzung auf C35/45 festgelegt worden.Für die Längsbewehrung der Betonrippen kommt Beton-stabstahl als hochduktiler B500B nach DIN 488 [12] bzw.nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung zum Ein-satz.

4 Ermittlung der Schnittgrößen

Ziegeldecken nach [1] dürfen nur als einachsig gespanntangesetzt werden. Sie gelten als Decken mit ausrei -chender Querverteilung im Sinne von Eurocode 1(DIN EN 1991-1-1/NA [8], Tab. 6.1DE). Für die Querver-teilung sorgt im Wesentlichen die Profilierung der Außen-wandungen der Deckenziegel. Sind Einzellasten größerals die auf 1 m2 entfallende gleichmäßig verteilte Nutzlastqk oder größer als 7,5 kN, so sind sie durch geeigneteMaßnahmen auf größere Aufstandsflächen (z. B. steifeFußplatten) zu verteilen. Ihre Aufnahme ist gesondertnachzuweisen.

Ziegeldecken dürfen verwendet werden bei den wie folgtunter a) und b) angegebenen gleichmäßig verteilten undvorwiegend ruhenden Nutzlasten nach DIN EN 1991-1-1[7, 8] und bei Decken, die nur mit Personenkraftwagen

befahren werden. Decken mit Querbewehrung nach b)dürfen auch bei Fabriken und Werkstätten mit leichtemBetrieb verwendet werden.

a) Nutzlasten qk ≤ 5,0 kN/m2 (üblicher Hochbau)einschließlich dazugehöriger Flure bei voll- und teil-vermörtelten Decken ohne Querbewehrung;

b) Nutzlasten qk unbeschränktbei vollvermörtelten Decken mit unten liegender Min-destquerbewehrung nach DIN EN 1992-1-1:2011-01,9.3.1.1 (2), in den Stoßfugenaussparungen der De-ckenziegel (d. h. mindestens 20 % der Längsbeweh-rung).

Der zulässige Verzicht auf die konstruktive Mindestquer-bewehrung bei Platten im Fall a) ist auf die geringenQuerzugspannungen und die durch die Längsfugen ent-stehenden regelmäßigen Betonrippen zurückzuführen,die auch zu einem engen etwaigen Rissabstand mit klei-nen Rissbreiten führen.

5 Bemessung und Konstruktion5.1 Dauerhaftigkeit

Zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit sind für den Betonder Rippen die Expositionsklassen und Feuchtigkeitsklas-sen unverändert nach DIN 1045-2, Tab. 1 [11] (bzw. iden-tisch nach DIN EN 1992-1-1/NA:2011-01, 4.2 [5]), fest -zulegen. Dabei dürfen die Fußleisten der Deckenziegelinsbesondere wegen ihres gegenüber Beton größerenWasseraufnahmevermögens weder als Schutz vor denUmgebungsbedingungen noch bei der Betondeckung be-rücksichtigt werden (Bild 2a)). Das Vorhaltemaß der Betondeckung in den Betonrippen darf jedoch allgemein

Tab. 4 Ziegelformen nach DIN 4159 [9]Shapes of clay blocks for floor plates according to DIN 4159 [9]

1 2

Ziegelform Prinzip

1 Form A mit 1 Bewehrungsstab je Rippe und Betonrippenbreite von mindestens 56 mm.

2 Form B wie Form A, allerdings mit einer Betonrippenbreite von mindestens 66 mm

3 Form C mit 2 Bewehrungsstäben je Rippe und Betonrippenbreite von mindestens 56 mm

4 Form D mit 2 Bewehrungsstäben je Rippe und Betonrippenbreite von mindestens 56 mm.



mit Δcdev = 10 mm festgelegt werden, da ein relativ genau-er Einbau mit ausreichend Abstandhaltern möglich unddas Verrutschen der Bewehrung beim Betonieren undVerdichten unwahrscheinlicher ist (vgl. Bild 2b)). Eineweitere Abminderung von Δcdev um 5 mm bei XC1 oderbei der Verbundbedingung ist bei besonderer Qualitäts-kontrolle in Planung und Ausführung (z. B. nach DBV-Merkblättern [24, 25]) gemäß DIN EN 1992-1-1/NA:2011-01, 4.4.1.3 (3) [5] möglich.

5.2 Biegung

Die Besonderheiten bei der Biegebemessung von Ziegel-decken bestehen in:

– dem Ansatz eines mitwirkenden Druckquerschnittsaus Betonrippen und Ziegeln ohne Abzug der Ziegel-hohlräume in Abhängigkeit von der Höhe st der Stoß-fugenaussparung (Bild 3) und

– dem Ansatz einer linearen Spannungs-Dehnungs- Linie für die Deckenziegel mit einem Bemessungswertder Druckfestigkeit am Rand

fbd = 0,88 · α · fbk/γb (1)

mit:α = 0,85 Dauerstandsbeiwertfbk charakteristische Ziegeldruckfestigkeit entspre-

chend den Druckfestigkeitsklassen nach DIN4159 (18, 20, 24, 28, 30, 36 [N/mm2]).

γb = 1,7 Teilsicherheitsbeiwert Ziegel (Index b: brick)

Der Vorfaktor 0,88 und der Teilsicherheitsbeiwert 1,7 sol-len die Besonderheiten der Spannungs-Dehnungs-Linievon Deckenziegeln unter Druckbeanspruchung (z. B keinabfallender Ast, spröderes Druckversagen) berücksichti-gen. Belastungsversuche an Biegebalken mit sieben De-ckenziegeltypen haben gezeigt, dass wegen des durch dieRippen relativ begrenzten Längsbewehrungsgrades beizunehmender Stahldehnung die Druckzonenhöhe starkverkleinert wird. Daher führt das frühzeitige Erreichender Stahlstreckgrenze zum Biegebruch, ohne dass dieBruchstauchung des Deckenziegels zuvor aktiviert wer-den kann. Bei der maximal zugelassenen Randstauchungvon 3,5 ‰ werden in der Regel nur 88 % der charakteris-tischen Druckfestigkeit des Deckenziegels als Randspan-nung erreicht [13]. Im Bild 4b) wird die in [13] aus denVersuchsdaten approximierte flache Parabel 2. Ordnungfür die Spannungs-Dehnungs-Linie (SDL) der Deckenzie-gel mit der vereinfachten linearen Bemessungs-Linie unddem Parabel-Rechteck-Diagramm (PRD) des Betons ausEurocode 2 verglichen.

Der Einfluss des Lochbildes ist über die Produktnorm derZiegel [9] erfasst, d.h. die am Nettoquerschnitt ermitteltenBruchlasten werden auf die Brutto-Querschnittsfläche in-klusive Lochanteil bezogen. Die Löcher brauchen also beider Bemessung der Biegedruckzone rechnerisch nicht ab-gezogen zu werden. Der Vergussbeton sollte mit fcd ≥ fbd

a) Nennmaß der Betondeckung bei verschiedenen Ziegelformenb) Beispiel: bewehrte Betonrippe (Form A) mit Abstandhaltera) Nominal concrete cover on different block shapesb) Example: reinforced concrete rib (shape A) with spacer

Bild 2 BetondeckungConcrete cover

a)

b)

st st

sb sb

lb lb

s0

a) vollvermörtelbar b) teilvermörtelbara) full grouted b) partly groutet

Bild 3 Beispiele für Stoßfugenausbildung (Seitenansicht Deckenziegel)Examples of head joints construction (side view of clay block)



FACH

THEM

A A

RTICLE

gewählt werden. Rechnerisch darf jedoch nur maximalC35/45 angesetzt werden. Eine gegebenenfalls oberhalbder Deckenziegel aufgebrachte Betonschicht darf bei derAusnutzung der Druckzone nicht berücksichtigt werden.Alternativ kann die Decke als Rippendecke nach DIN EN 1992-1-1 [4], [5] nachgewiesen werden, wenn die Null-linie oberhalb des Ziegels im Betonquerschnitt liegt.

Mit den in Deutschland hergestellten Deckenziegelfor-men (Tab. 4) ergibt sich als Mindestmaß für die Breite derbewehrten Betonlängsrippen bc,min = 56 mm zwischenzwei Ziegeln. Damit ist unter Berücksichtigung der Ver-bundbedingung bei dieser minimalen Rippenbreite maxi-mal ein Betonstahl φ = 12 mm einzubauen (mit cnom = φ +Δcdev = 12 + 10 = 22 mm beidseitig in der Betonrippe).Wenn die Druckzone z. B. bei durchlaufenden Deckenunten liegt, müssen Deckenziegel mit voll vermörtelbarerStoßfuge nach DIN 4159 (vgl. Bild 3a)) verwendet unddie statische Nutzhöhe d wegen der Ziegel-Fußleisten um10 mm reduziert werden.

Für die im Verbund stehenden Baustoffe Deckenziegelund Betonrippe in der Druckzone wird die gleiche Deh-

nungsverteilung unter Annahme des Ebenbleibens derQuerschnitte mit einer maximalen Bruchstauchung vonεc = εb ≤ εu2 = 3,5 ‰ angenommen. Wenn auf der sicherenSeite liegend die für die Deckenziegel vorgeschriebene lineare Spannungs-Dehnungs-Linie auch für die Beton -rippe angesetzt wird (Bild 4a)), kann die dimensionsloseBemessungstabelle Tab. 5 (aus [14]) analog den Grund -lagen nach DIN EN 1992-1-1 (vgl. z. B. [15]) mit den Beziehungen

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Eds Ed Ed s1M M N z= − ⋅

(1 )EdsEds2

bdR a

M

b d fkμ α ξ ξ=

⋅ ⋅= ⋅ ⋅ − ⋅

ξε

ε ε= =

+xd

b

b s1

1 azd

kζ ξ= = − ⋅

1Edsω

μζ

=

x = ξ ⋅

⋅

d

≤ st

Fbd

Fsd

h = s0

d z = ξ d

|εb| ≤ 3,5 ‰

εs1 ≤ 25 ‰

fbd (≤ fcd)

zs1 As1

NEd MEd

σsd = 434,8 … 456,5 N/mm²

cnom

a

Bild 4 Dehnungsverteilung und Spannungs-Dehnungs-Linie für ZiegeldeckeStrain distribution and stress-strain-relation for clay block floor

a)

b)

a) Dehnungsverteilung im GZT b) Vergleich der Spannungs-Dehnungs-Linien für Deckenziegel und Betona) Strain distribution in ULS b) Comparison of stress-strain relation of bricks and concrete



Tab. 5 Bemessungstafel für Ziegeldecke mit Betonstahl B500 – Biegung mit oder ohne Längskraft (ohne Druckbewehrung)Design table for clay block floor plate with reinforcing steel B500 – Bending with or without axial force (without compression reinforcement)

1 2 3 4 5 6 7

μEds ω1 ζ = z/d ξ = x/d |–εb| [‰] εs1 [‰] σsd [N/mm2]

0,010 0,0104

0,015 0,0156

0,020 0,0208

0,025 0,0260

0,030 0,0313> 0,96 < 0,125 < 3,50 25,00 456,50,035 0,0365

0,040 0,0417

0,045 0,0469

0,050 0,0521

0,055 0,0573

0,060 0,0626 0,958 0,125 24,45 456,0

0,065 0,0681 0,955 0,136 22,20 453,8

0,070 0,0736 0,951 0,147 20,27 452,0

0,075 0,0792 0,947 0,158 18,60 450,4

0,080 0,0848 0,943 0,170 17,14 449,0

0,085 0,0905 0,940 0,181 15,85 447,8

0,090 0,0962 0,936 0,192 14,70 446,7

0,095 0,1019 0,932 0,204 13,67 445,7

0,100 0,1077 0,928 0,215 12,74 444,8

0,105 0,1136 0,924 0,227 11,90 444,0

0,110 0,1195 0,920 0,239 11,14 443,3

0,115 0,1255 0,916 0,251 10,44 442,6

0,120 0,1315 0,912 0,263 9,80 442,0

0,125 0,1376 0,908 0,275 9,22 441,5

0,130 0,1438 0,904 0,288 8,67 441,0

0,135 0,1500 0,900 0,300 8,17 440,5

0,140 0,1563 0,896 0,313 7,70 440,0

0,145 0,1626 0,892 0,325 7,26 439,6

0,150 0,1691 0,887 0,338 6,85 439,2

0,155 0,1755 0,883 0,351 3,50 6,47 438,9

0,160 0,1821 0,879 0,364 6,11 438,5

0,165 0,1888 0,874 0,378 5,77 438,2

0,170 0,1955 0,870 0,391 5,45 437,9

0,175 0,2023 0,865 0,405 5,15 437,6

0,180 0,2092 0,861 0,418 4,87 437,3

0,185 0,2161 0,856 0,432 4,60 437,1

0,190 0,2232 0,851 0,446 4,34 436,8

0,195 0,2304 0,846 0,461 4,10 436,6

0,200 0,2377 0,842 0,475 3,86 436,4

0,205 0,2450 0,837 0,490 3,64 436,2

0,210 0,2525 0,832 0,505 3,43 436,0

0,215 0,2601 0,827 0,520 3,23 435,8

0,220 0,2678 0,821 0,536 3,03 435,6

0,225 0,2757 0,816 0,551 2,85 435,4

0,230 0,2836 0,811 0,567 2,67 435,3

0,235 0,2917 0,806 0,583 2,50 435,1

0,240 0,3000 0,800 0,600 2,33 434,9

0,245 0,3084 0,794 0,617 2,17 434,8

Bemessungswert Fließgrenze fyd des Betonstahls unterschritten → Druckbewehrung empfehlenswert

→ bezogenes Biegemoment:

(Druckkraft negativ)μ =− ⋅

⋅ ⋅Eds

Ed Ed s12

bd

M N z

b d f

→ erforderliche Biegezugbewehrung:ω

σ=

⋅ ⋅ ⋅ +s1

1 bd Ed

sdA

b d f N



FACH

THEM

A A

RTICLE

abgeleitet bzw. herangezogen werden. Für eine linearedreieckförmige Spannungsverteilung in der Druckzonebeträgt dabei der Völligkeitsbeiwert αR = 0,5 und der Höhenbeiwert ka = a/x = 1/3.

Der hier für die Bemessungstabelle gewählte Verzicht aufden Ansatz des völligeren Parabel-Rechteck-Diagrammsbei der Ausnutzung der Druckzone in der Betonrippe(vgl. Bild 4b)) ist wegen des relativ kleinen Steganteils ander gesamten Plattenquerschnittsbreite und der bei dengeringen Dicken der Ziegeldecken geringfügigen Redukti-on des inneren Hebelarms wirtschaftlich unerheblich undstellt eine zweckmäßige kleine Tragreserve dar. JedeLängsrippe ist gleichmäßig zu bewehren (4 Rippen je mDeckenbreite bei 250 mm breiten Deckenziegeln, maxi-maler Achsabstand der Biegebewehrung 250 mm). EineAbstufung der bis zu den Auflagern geführten und dortverankerten Feldbewehrung ist nicht zulässig.

5.3 Bemessung für Querkraft

In DIN 1045-100 [1] sind nur Ziegeldecken ohne Quer-kraftbewehrung geregelt. Der Nachweis der Querkraft-tragfähigkeit wird auf folgende aufnehmbare bezogeneBemessungsschubspannungen τRd zurückgeführt (Grund-lage τ011,b aus DIN 1045:1988-07):

– τRd = 0,53 N/mm2 für Deckenziegel mit fbk = 18 N/mm2 und 20 N/mm2

– τRd = 0,63 N/mm2 für Deckenziegel mit fbk ≥ 24 N/mm2

Voraussetzung für die aufnehmbaren Werte τRd in DIN1045-100 [1], Tab. 1 ist, dass die gesamte Feldbewehrungbis in die Auflager durchgeführt und dort verankert wird.Aufgebogene Zugbewehrung ist dabei nicht zulässig. Ge-lingt der Querkraftnachweis ohne Querkraftbewehrungnicht, so sollte auf die Bemessung als Rippendecke nachDIN EN 1992-1-1 [4, 5] mit den entsprechenden kon-struktiven Konsequenzen bzw. auf allgemeine bauauf-sichtlich zugelassene Ziegeldeckensysteme mit Querkraft-bewehrung (z. B. Gitterträger) zurückgegriffen werden.

Bei der Ermittlung der kleinsten Querschnittsbreite bw in-nerhalb der Zugzone des Querschnitts ist die Breite derBetonrippen und der Rechenwert der Stegdicke undWandungen der Deckenziegel in halber Deckenhöhenach DIN 4159 anzusetzen (Tab. 6). Ziegeldecken dürfennicht als punktgestützte Flachdecken auf Durchstanzenbeansprucht werden.

6 Vereinfachter Verformungsnachweismit Begrenzung der Biegeschlankheit

Der Verformungsnachweis kann in der Regel mit einerBegrenzung der Biegeschlankheit auf maximal l/d ≤K · 35 erfolgen (DIN EN 1992-1-1/NA [5], NCI zu 7.4.2(2)). Vergleichsuntersuchungen zwischen Stahlbeton- undZiegeldecken haben gezeigt, dass das Durchbiegungsver-halten der Ziegeldecken mit geringem Stoßfugenanteilunter Dauerbelastung deutlich günstiger ist, da die plasti-schen Verformungsanteile der Ziegel im Verhältnis zumKriechen des Betons wesentlich kleiner sind [16]. Voraus-setzung ist, dass die Länge der Deckenziegel lb ≥ 333 mmbeträgt. Dann braucht auch bei höheren Anforderungenim Hinblick auf die Begrenzung der Durchbiegung wegenmöglicher Schäden an angrenzenden Bauteilen (z. B. anleichten Trennwänden) die Biegeschlankheit nicht aufl/d ≤ K2 · 150/l begrenzt zu werden.

Bei höher belasteten Decken sind die Verformungsnach-weise durch Einhaltung der zulässigen Biegeschlank -heiten nach DIN EN 1992-1-1 mit NA [4, 5], 7.4.2, Gleichung (7.16) zu führen. Dabei ist für fck die charakte-ristische Ziegeldruckfestigkeit fbk einzusetzen. Höher be-lastete Decken sind solche, deren erforderlicher Längsbe-wehrungsgrad ρ aus der Biegebemessung dazu führt, dassdie Obergrenze l/d ≤ K · 35 unterschritten wird. Die zudieser Obergrenze führenden Grenzbewehrungsgradeρlim und die zulässigen Biegeschlankheiten für Ziegel -decken bei Auswertung der EC2-Gleichung (7.16) sind inBild 5 enthalten (ausführlichere Erläuterungen hierzu siehe auch [17]). Diese Biegeschlankheiten können nach[4], Gleichung (7.17) durch die Vergrößerung der Längs-bewehrung auch erhöht werden.

Tab. 6 Rechenwerte der Steg- und Wanddicken je Deckenziegel (aus [9])Nominal values of thickness of webs and walls per clay block (according to [9])

1 2 3

Summe der vorhandenen Rechenwert der Steg- und bw = Betonrippen bc Stegdicken [mm] Wanddicken Σtcal [mm] + (Steg- + Wanddicken) Σtcal

1 50 bis 59 50

2 60 bis 69 60

3 70 bis 79 70

4 ≥ 80 80

bc ∑tcal



7 Bemessung im Brandfall

Die brandschutztechnischen Nachweise für Ziegeldeckendürfen nach DIN 4102-4:1994-03 [18], 3.9 geführt wer-den. Die Mindestdicken der Decken und die Mindest-achsabstände der Längsbewehrung hierfür sind auszugs-weise und redaktionell überarbeitet in Tab. 7 zusammen-gestellt (vgl. auch Bild 6). Die Angaben gelten für von unten oder von oben beanspruchte Ziegeldecken nachDIN 1045-100 [1] sowie für gleichzustellende Ziegelmas-sivdächer (vgl. Abschn. 9).

Bei mindestens hochfeuerhemmenden Ziegeldecken(≥ F 60; ≥ REI 60) dürfen nur solche Deckenziegel nachDIN 4159 verwendet werden, bei denen die lichten Ab-stände b0 der senkrecht oder geneigt verlaufenden Innen-stege b0 ≤ 60 mm sind.

8 Bemessungsbeispiel Ziegeldecke, einachsiggespannt

a) Baustoffe:– Deckenziegel:

DIN 4159 – ZDT – 24 – 1,0 – 250 × 333 × 190 – 60(Ziegel für teilvermörtelbare Stoßfugen (ZDT–),Druckfestigkeitsklasse 24, Ziegel-Rohdichte1,0 kg/dm3, Breite 250 mm Länge 333 mm × Dicke190 mm, Rechenwert der Stegdicke + Wandungen60 mm)

– Ziegelform C oder D für 2 Bewehrungsstäbe je Fuge

– Rippenbeton: C20/25, XC1, WO, dg = 16 mm (Innenbauteil)

– Betonstahl: Stabstahl B500B nach DIN 488b) System, Belastung, Schnittgrößen:

– Spannweite: l = 3,86 m

– Nutzhöhe: d = s0 – hFuß – cnom – φ/2 = 190 – 10 – 20 – 5= 155 mm

Bild 5 Zulässige Biegeschlankheiten für ZiegeldeckenAllowable limits of span to depth ratio of floor plates

1 Ziegeldecke (Deckenziegel nach DIN 4159 [9], Rippen aus NormalbetonC20/25 bis C35/45, Betonstahl B500 nach DIN 488 [12])

2 ggf. Estrich der Baustoffklasse A oder Gussasphaltestrich3 ggf. geeigneter Putz

Bild 6 Bezeichnungen der Ziegeldecke für Heißbemessung mit TabelleDesignations of clay block floor plate for fire design with table



FACH

THEM

A A

RTICLE

– Eigenlast Decke: gk1 = 3,0 kN/m2

(Tab. 2, Z. 4, Sp. 4: 2,80 kN/m2 aufgerundet wegenverdickter Betonrippen)→ gd1 = 1,35 · 3,0 = 4,05 kN/m2

– Eigenlast Belag:gk2 = 1,0 kN/m2 → gd2 = 1,35 · 1,0 = 1,35 kN/m2

– Nutzlast Kat. D:qk = 5,0 kN/m2 → qd = 1,5 · 5,0 = 7,5 kN/m2

– Gesamtlast:ed = 4,05 + 1,35 + 7,5 = 12,9 kN/m2

– Feldmoment:mEd = 12,9 · 3,862/8 = 24,0 kNm/m

l

ed

– Querkraft:vEd = 12,9 · 3,86/2 = 24,9 kN/m(auf die zulässige Ermittlung des Bemessungswertesder Querkraft im Abstand d vom Auflagerrand wirdhier verzichtet)

c) Bemessung für Biegung ohne Längskraft:– Ziegelfestigkeit:

fbd = 0,88 · 0,85 · 24/1,7 = 10,6 N/mm2

– Betonfestigkeit:fcd = 0,85 · 20/1,5 = 11,3 N/mm2 ≥ fbd

– Moment:μEd = 0,024/(0,1552 · 10,6) ≈ 0,095

– aus Tab. 5:ω = 0,1019 und σsd = 445,7 N/mm2

– Bewehrung:as1,erf = 0,1019 · 100 · 15,5 · 10,6/445,7 = 3,76 cm2/m→ z. B. gewählt 4 × 2 ∅ 8/m = 4,02 cm2/m durchge-hend

– Druckzone:ξ = 0,204 → x = 0,204 · 155 = 32 mm

< Teilvermörtelung st,min = 60 mm

Tab. 7 Mindestdicke und Mindestachsabstände von Ziegeldecken (Feuerwiderstand)Minimum dimensions and minimum axis distances of floor plates (fire resistance)

1 2 3 4

Konstruktionsmerkmale Anforderung(vgl. Bild 6) (Feuerwiderstandsklasse a))

feuer- hochfeuer- feuer-hemmend hemmend beständig(REI 30) (REI 60) (REI 90)(F 30-A) (F 60-A) (F 90-A)

1 Mindestdicke h [mm]

1.1 ohne Bekleidung oder Estrich 115 140 165

1.2 mit einem geeigneten Putz mit h3 ≥ 15 mm 90 115 140

1.3 bei Anordnung eines Estrichs der Baustoffklasse A oder 90 115eines Gussasphaltestrichs mit h2 ≥ 30 mm

1.4 mit einem geeigneten Putz mit h3 ≥ 15 mm und einem Estrich der 90Baustoffklasse A oder eines Gussasphaltestrichs mit h2 ≥ 30 mm

2 Mindestachsabstand a [mm] der Feldbewehrung unbekleideter Decken 10 20 b) c)

bei statisch bestimmter und unbestimmter Lagerung

3 Mindestachsabstand ao [mm] der Stütz- bzw. Einspannbewehrung

3.1 ohne Anordnung von Estrich 10 15

3.2 bei Anordnung eines Estrichs der Baustoffklasse A oder eines 10Gussasphaltestrichs

mit einer Mindestdicke h2 [mm] von – 10

a) Bei Anordnung von Gussasphaltestrich und bei Verwendung von schwimmendem Estrich mit einer Dämmschicht der Baustoffklasse B muss die „alte“ Benennung jeweils...-AB lauten [18].

b) Der Mindestachsabstand a darf bei Putzbekleidungen um 10 mm abgemindert werden, wobei a ≥ 10 mm einzuhalten ist. Dabei muss die Putzdicke bei Putz der Mörtel-gruppe P II nach DIN V 18550 ≥ 15 mm und bei Putz der Mörtelgruppe P IV nach DIN V 18550 bzw. Putzen der Putzgruppen B1-B7 nach DIN EN 13279-1 ≥ 10 mm be-tragen [18].

c) Der Mindestachsabstand a darf bei statisch unbestimmt gelagerten Ziegeldecken halbiert werden, wenn die Stütz- bzw. Einspannbewehrung gegenüber der nach DIN EN1992-1-1 mit NA erforderlichen um 0,15l verlängert wird. Dabei ist l die Stützweite des angrenzenden größeren Feldes, wobei das Stützweitenverhältnis lmin/lmax ≥ 0,8 ein-gehalten werden muss.



d) Nachweis Querkrafttragfähigkeit ohne Querkraft-bewehrung:– DIN 1045-100, Tab. 1:τRd = 0,63 N/mm2 für fbk ≥ 24 N/mm2

– Querschnittsbreite je m mit 4 Betonrippen je56 mm und 4 Ziegeln je 60 mm Rechenwert derStegdicke und Wandungen:bw = 4 · (56 + 60) = 464 mm

– aufnehmbar:vRd = 0,63 · 0,464 · 0,155 = 0,045 MN/m = 45 kN/m > vEd = 24,9 kN/m

e) Nachweis der Verankerung am Auflager nachDIN EN 1992-1-1 mit NA:– 8.4.2: Verbundfestigkeit C20/25, guter Verbund:

fbd = 2,32 N/mm2

– 8.4.3: Grundwert φ 8 mm: lb,rqd = (8/4) · (435/2,32) = 375 mm

– 9.2.1.4 (2), Gl. (9.3): zu verankernde Zugkraft: FEd = |vEd| · al/z = 24,9 · 1,0d/0,9d = 27,6 kN/m→ erf as = 27,6/43,5 = 0,6 cm2/m → erf as/vorh as

= 0,6/4,02 = 0,15 < 0,3 → lb,min wird maßgebend– 8.4.4 (2): Ersatzverankerungslänge gerader Stab:

lb,eq = lb,min = 0,3 · 375 = 112,5 mm– 8.4.4 (1): direkte Auflagerung:

lb,eq,dir = (2/3) · 112,5 = 75 mm > 6,7 · 8 = 54 mmGewählt: Verankerungslänge am Endauflager lb,eq,dir = 80 mm > 75 mm = erforderlich

f) Nachweis der Verformung:– erf ρ = erf as/d = 3,76/15,5 = 0,242 % < ρlim

= 0,274 % für fbk = 24 N/mm2 (vgl. Bild 5)→ zulässige Biegeschlankheit: l/d ≤ K · 35

– DIN EN 1992-1-1, Tab. 7.4N: Träger auf zwei Stützen: K = 1,0

– min d = 3,86 m/35 = 0,11 m = 110 mm < 155 mm = vorh d → Nachweis erfüllt!

g) Nachweis der Rissbreiten:– quasi-ständige Last:

eperm = gk1 + gk2 + ψ2 · qk = 3,0 + 1,0 + 0,6 · 5,0 = 7,0 kN/m2

– Betonstahlspannung bei max MFeld:σperm ≈ σsd · (eperm/ed) · (as,erf/as,vorh)= 445,7 · (7,0/12,9) · (3,76/4,02) = 226 N/mm2

< 240 N/mm2

→ DIN EN 1992-1-1, Tab. 7.2DE:Grenzdurchmesser für wk = 0,4 mm (XC1) und σs = 240 N/mm2: φs* = 24 mm

– Modifikation nach Gl. (7.7.1DE) wegen fctm = fct,eff = 2,2 N/mm2 (< 2,9 N/mm2):φs = 24 · 2,2/2,9 = 18 mm > 8 mm = gewählt → Nachweis erfüllt!

h) Brandschutztechnischer Nachweis:– Achsabstand der Bewehrung:

a = h – d – hFuß = 190 – 155 – 10 = 25 mm– → Tab. 7: mit h = 190 mm > 165 mm und

a = 25 mm > 20 mm kann die Ziegeldecke ohne Be-rücksichtigung einer Bekleidung als feuerbeständigklassifiziert werden (REI 90).

9 Konstruktive Ausbildung, Herstellung und Montagevon Ziegeldecken

Vorgefertigte Ziegeldecken werden in Spannrichtungraumlang und in Querrichtung in Breiten zwischen 1,0 mund 2,5 m hergestellt. Balkone, Treppenanlagen und aucharchitektonische Sonderformen können durch Kombina-tion von Flachziegeln mit Stahlbetonmassivstreifen reali-siert werden (Bilder 7 und 8). Beispielhafte Detaillösun-gen für die Auflager- oder Dachrandausbildung (Bilder 9bis 15) sowie für Abfangungen oder Auswechselungenwurden von der Arbeitsgemeinschaft Ziegeldecke erarbei-tet [19, 20] und stehen den Vorfertigungswerken sowiePlanern und Ausführenden zur Verfügung. Ziegeldeckengelten im Bauwerk als tragfähige Deckenscheibe, wenndie Festlegungen in DIN EN 1992-1-1 mit NA [4, 5], Ab-schnitt 10.9.3 eingehalten sind. Die Horizontallasten sindüber Bogen- oder Fachwerkwirkung durch Ringankerund ggf. innen liegende Zuganker aufzunehmen und indie aussteifenden Wände einzuleiten. Diese Anker solltenals konstruktiven Mindestbewehrungsquerschnitt 1,4 cm2

(d. h. 2 φ 10 mm oder 1 φ 14 mm) aufweisen (siehe DINEN 1992-1-1 [4], 9.10.2 für mindestens 70 kN Zugkraft).

Die bauphysikalischen Vorteile von Ziegeldecken werdenzunehmend auch durch den Einsatz als Klimadecke undals Ziegelmassivdach genutzt. Klimadecken sind Ziegel-decken mit integriertem Heiz- bzw. Kühlsystem. Die De-

Bild 7 Balkonkragplatte als Halbfertigteil mit thermischer Trennung durch Isokorb®

Semiprefabricated balconycantilever floor plate with thermal separation via Isokorb®



FACH

THEM

A A

RTICLE

Bild 8 Fertigteiltreppe mit Auflagerkonsole zur trittschalltechnischen TrennungPrefabricated stairs with brackets for footfall sound absorption

Bild 9 Deckenauflager parallel zur Spannrichtung über einem FenstersturzCeiling support parallel to the span direction above a window lintel

Bild 12 Fußpunkt eines PfettendachsBottom of purlin roof

Bild 10 Deckenauflager über einem RollladenkastenCeiling support above a roller shutter casing

Bild 11 Widerlager für ein SparrendachAbutment for rafter roof

Bild 13 Stahlbetonmassivstreifen unter einer schweren TrennwandReinforced concrete strip below a heavy separating wall

Bild 14 KaminauswechslungRecess for chimney



ckenunterseite wirkt als Strahlungsfläche und erwärmtbzw. kühlt die im Strahlungsfeld liegenden Objekte (Bau-teile und Einrichtungsgegenstände) ohne wesentlicheLuftumwälzung. Sowohl horizontal als auch vertikal er-gibt sich dadurch eine nahezu gleichmäßige Temperatur-verteilung im Raum. Ziegelmassivdächer (Bild 16) bietenden Vorteil ausgeglichener Raumtemperaturen und zu-sätzlich Schutz gegen Außenlärm. Sie werden in Sparren-bauweise (Bild 17: Spannrichtung Traufe/First) oder inSchottenbauweise (Bild 18: Spannrichtung von Giebel-wand zu Giebelwand) geplant und ausgeführt. In Abhän-gigkeit von der Deckendicke werden die Elemente bis zueiner Länge von ca. 8,0 m gefertigt.

10 Herstellung und Überwachung

Die Herstellung der vorgefertigten Ziegeldecken erfolgtin einer Halle in liegender Fertigung, je nach Produkti-onskapazität auf Bahnen oder Umlaufanlagen, in der Re-gel teilautomatisiert. Dabei werden die speziell geformtenDeckenziegel mit einem Setzroboter CAD-gesteuert, ent-

sprechend den ausgearbeiteten Werkplänen, auf Tischenverlegt (Bild 19). Herstellerabhängig können auch Leer-rohrsysteme für Elektro- oder Sanitärkomponenten sowieHeiz- oder Kühlsysteme für Klimadecken integriert wer-

Bild 15 UnterzugBeam

Bild 16 ZiegelmassivdachSolid roof made of clay block floor plates

Span

nrich

tung

- S -

Bild 17 SparrenbauweiseConstruction analogous rafter roof

Spannrichtung

- S -

Bild 18 SchottenbauweiseCross-wall construction

Bild 19 Fertigungstisch mit verlegten DeckenziegelnFabrication table with clay blocks for floor plates



FACH

THEM

A A

RTICLE

den. In die geradlinig durchlaufenden ausgeformten Rip-pen zwischen den Ziegeln werden die Bewehrungsstäbemit den Abstandhaltern zur Gewährleistung der notwen-digen Betondeckung eingelegt. Anschließend wird derBeton automatisch mit einem Schlitten eingebracht undverdichtet. Die Umsetzung der Normanforderungen hinsichtlich technischer und personeller Ausstattungdes Herstellwerks, werkseigener Produktionskontrolle(WPK) und Herstellung der Fertigteile wird durch einedafür anerkannte Stelle fremdüberwacht. Dabei sind diein Tab. 8 gelisteten, nach Überwachungsbereichen geglie-derten Kontrollen durchzuführen. Die Überwachung fin-det mindestens zweimal jährlich statt. Die Übereinstim-

mung mit den anerkannten technischen Regeln wirddurch ein Übereinstimmungszertifikat gemäß Bauregel -liste A Teil 1, lfd. Nr. 1.6.27 bestätigt. Die vorgefertigtenElemente werden dann mit dem Übereinstimmungszei-chen (Ü-Zeichen) gekennzeichnet. Gleiches gilt für denLieferschein.

Bei der Herstellung von Ortbetonziegeldecken werdendie Deckenziegel auf der Schalung mit durchgehendenStoßfugen knirsch verlegt. Auch hier muss vor dem Beto-nieren darauf geachtet werden, dass die Ziegel ausrei-chend vorgenässt werden, um ein zu schnelles Austrock-nen des Betons zu verhindern. Für die Nachbehandlung

Tab. 8 Überwachung der BauausführungInspection of execution

Überwachungsbereich 1: Personal, Ausstattung, WPK

Lfd. Nr. Gegenstand der Überprüfung

1.1 Personal Nachweis der Fachkompetenz

1.2 Einrichtungen und Geräte im Herstellwerk Fertigungsvoraussetzungen bezogen auf Räumlichkeiten, Maschinen und Geräte

1.3 Ständige Betonprüfstelle Räumlichkeiten, Geräte und Ausstattung zur Prüfung von Frisch-und Festbeton, sowie Betonausgangsstoffen

1.4 Bautechnische Unterlagen Werkszeichnungen, Nachweise der Standsicherheit, Verlegezeich-nungen, Allgemeine Montageanleitung

1.5 Werkseigene Produktionskontrolle Handbuch der werkseigenen Produktionskontrolle (WPK-Hand-buch), Durchführung u. Aufzeichnungen

Überwachungsbereich 2: Ausgangsstoffe


2.1 Deckenziegel Lieferunterlagen, Kennzeichnung, Lagerung

2.2 Betonausgangsstoffe Zement, Gesteinskörnungen, Betonzusatzstoffe und Zusatzmittel

2.3 Transportbeton Betonsortenverzeichnis, Fahrzeugverzeichnis, Lieferunterlagen

2.3 Betonstahl (DIN 488, Bauaufsichtliche Zulassung) Lieferunterlagen, Kennzeichnung, bei Verarbeitung von Beton -stahl in Ringen: Fremdüberwachung der Verarbeitung, Verarbeiter-kennzeichnung

Überwachungsbereich 3: Herstellverfahren und Betoneigenschaften


3.1 Beton Erstprüfung, Betonherstellung, Frischbeton, Festbeton, Betonier -ablauf

Überwachungsbereich 4: Fertigung und Endprodukte


4.1 Fertigung Herstellung nach bautechnischen Unterlagen, Temperatur (Außen/Innen), Schalung (Maßhaltigkeit), Verlegen der Decken -ziegel, Einbauteile, Aussparungen, Transportanker, Bewehrung(Rüttelgassen), Lagesicherung, Verankerung, Größtkorn der Ge-steinskörnung (< 1/3 der kleinsten Bauteilabmessung bzw. < 4/3der Betondeckung), Abstandhalter, Betondeckung, Qualitätskon-trolle nach DBV-Merkblättern (Betondeckung und Bewehrung, Abstandhalter), Vornässen der Ziegel/Tauchbad

4.2 Fertigteile Wärmebehandlung, Nachbehandlung (Art, Dauer), Sichtprüfungauf Beschädigungen, Lagerung, Konformitätskontrolle (Überein-stimmung mit den bautechnischen Unterlagen), Kennzeichnung,Lieferschein



und die Überwachung der örtlichen Herstellung ist dasBauunternehmen verantwortlich. Die Überwachungs-grundlagen sind in DIN 1045-3 [21] enthalten.

Wegen der schmalen Rippengeometrie sollte mit Blick aufdie Betonierbarkeit und zur Sicherstellung des Verbundesfür den Füllbeton das Größtkorn auf dg = 16 mm begrenztwerden. Empfohlen wird weiterhin eine Betonkonsistenzder Ausbreitmaßklasse F3 (weich) oder ggf. auch F4 (sehrweich).

11 Lieferung und Montage

Die Auslieferung der vorgefertigten Ziegeldecken erfolgtin der Regel auf Spezialfahrzeugen, die so beladen sind,dass die Deckenelemente entsprechend dem Verlegeplanunmittelbar vom Fahrzeug montiert werden können oderunter Einsatz von Palettensystemen, auf denen eine ge-fahrlose und geschützte Zwischenlagerung der Elementegewährleistet ist (Bild 20). Stellflächen für die Zwischen-lagerung müssen unter Berücksichtigung der Zufahrt -möglichkeit des zur Verfügung stehenden Kranes unddes Platzbedarfs der Paletten (Innenladerpaletten 8 m ×1,5 m/Großpaletten 8 m × 2,5 m) vorab festgelegt werden.

Eine allgemeine Montageanleitung wird dem Montagebe-trieb vom Herstellwerk zur Verfügung gestellt. Vor Be-ginn der Arbeiten wird die Übereinstimmung des Monta-geplanes mit den Ausführungszeichnungen und den örtli-chen Gegebenheiten überprüft, damit Abweichungen undProbleme vorab erkannt und beseitigt werden, um einezügige Montage zu gewährleisten. Das Versetzen der Ele-mente erfolgt in der auf dem Montageplan angegebenenReihenfolge (Bild 21). Die Deckenauflager sind vorher zusäubern und ggf. abzugleichen. Um das Eindringen des

Vergussbetons in die Deckenziegel und dadurch entste-hende Zwängungsspannungen zu vermeiden, hat sich eine Trennlage (Bitumendachbahn R 500) bewährt. DieMindestauflagertiefe auf Mauerwerk beträgt 5 cm imMontagezustand. Nur wenn die Tiefe des Auflagers zurAufnahme der Eigenlasten und Montagebeanspruchungnicht ausreicht bzw. 5 cm unterschreitet oder dort, woUnterbrechungen im Tragsystem (Auswechselungen oderÖffnungen in Sturzbereichen) vorhanden sind, müssenHilfsjoche gestellt werden; ansonsten sind die raumlan-gen Deckenelemente freitragend, sodass auf Montageab-stützungen verzichtet werden kann.

Im Bereich von Kaminauswechselungen, Unterzügenoder ansonsten vorhandener Stahlbetonmassivstreifensowie bei Ringankern ist die nach Montageplan bzw. sta-tischer Berechnung erforderliche Bewehrung einzulegen(Bild 22). Nach Säubern und gründlichem Vornässen derEinbaustellen kann das Einbringen und Verdichten desBetons erfolgen (Bild 23). Für die Nachbehandlung unddie ggf. erforderlichen Ausschalfristen sind die Festlegun-gen in DIN 1045-3 [21] bzw. im DBV-Merkblatt „Beton-schalungen und Ausschalfristen“ [23] zu beachten. Fürdie Dübelverankerung abgehängter Decken und von

Bild 20 Zwischenlagerung auf Innenladerpaletten und Montage mit AutokranTemporary storing on internal loader palettes and build in with mobilecrane

Bild 21 Versetzen der DeckenelementeBuild in of precast floor plate

Bild 22 Bewehren der Ringanker und Stahlbetonbauteile nach Abschluss derMontageReinforcing of ring beams and concrete components



FACH

THEM

A A

RTICLE

Literatur

[1] DIN 1045-100:2011-12: Bemessung und Konstruktion vonStahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 100: Ziegel-decken.

[2] DIN 1045-100: 2005-02: Tragwerke aus Beton, Stahlbetonund Spannbeton – Teil 100: Ziegeldecken.

[3] DIN 1045-1: 2008-08: Tragwerke aus Beton, Stahlbetonund Spannbeton – Teil 1: Bemessung und Konstruktion.

[4] DIN EN 1992-1-1: 2011-01: Eurocode 2: Bemessung undKonstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken– Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fürden Hochbau.

[5] DIN EN 1992-1-1/NA: 2011-01: Nationaler Anhang – Na-tional festgelegte Parameter – Eurocode 2: Bemessung undKonstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwer-ken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regelnfür den Hochbau mit Berichtigung 1:2012-06 und A1-Än-derung:2012.

[6] Muster – Liste der Technischen Baubestimmungen – Fas-sung Dezember 2011. www.dibt.de → Aktuelles → Techni-sche Baubestimmungen

[7] DIN EN 1991-1-1: 2010-12: Eurocode 1: Einwirkungen aufTragwerke – Teil 1-1: Allgemeine Einwirkungen auf Trag-werke – Wichten, Eigengewicht und Nutzlasten im Hoch-bau.

[8] DIN EN 1991-1-1/NA: 2010-12: Nationaler Anhang – Na-tional festgelegte Parameter – Eurocode 1: Einwirkungenauf Tragwerke – Teil 1-1: Allgemeine Einwirkungen aufTragwerke – Wichten, Eigengewicht und Nutzlasten imHochbau.

[9] DIN 4159:1999-10: Ziegel für Decken und Vergusstafeln,statisch mitwirkend, mit Berichtigung 1:2000-06.

[10] DIN EN 206-1: 2001-07: Beton – Teil 1: Festlegung, Eigen-schaften, Herstellung und Konformität mit A1-Ände-rung:2004-10 und A2-Änderung:2005-09.

[11] DIN 1045-2: 2008-08: Tragwerke aus Beton, Stahlbetonund Spannbeton – Teil 2: Beton – Festlegung, Eigenschaf-ten, Herstellung und Konformität; Anwendungsregeln zuDIN EN 206-1.

[12] DIN 488: Betonstahl– Teil 1: Stahlsorten, Eigenschaften, Kennzeichnung:

2009-08,– Teil 2: Betonstabstahl: 2009-08,– Teil 3: Betonstahl in Ringen, Bewehrungsdraht: 2009-08,

[13] ZILCH, K.; SCHERMER, D.; RÜPPEL, ST.: Entwicklung einesBemessungskonzeptes für vorgespannte Ziegelelementde-cken aus statisch mitwirkenden Deckenziegeln; TU Mün-chen – Institut für Baustoffe und Konstruktion MPA Bau;Bericht Nr. rue-2401.302 (AiF 12359) vom 19.12.2001.

[14] FINGERLOOS, F.: Erläuterungen zu DIN 1045-100. In: Nor-men und Regelwerke. Betonkalender 2011/2. Berlin: Ernst& Sohn, S. 669–674.

[15] ZILCH, K.; ZEHETMAIER, G.: Bemessung im konstruktivenBetonbau – Nach DIN 1045-1 (Fassung 2008) und EN1992-1-1 (Eurocode 2). Heidelberg: Springer Verlag, 2. neubearbeitete und erweiterte Auflage 2010.

[16] JEDAMZIK, H.-W.: Überprüfung der Schlankheitsanforde-rungen an Stahlsteindecken. Bautechnik 73 (1996), Heft 10,S. 711–718.

[17] FINGERLOOS, F.; HEGGER, J.; ZILCH, K.: Eurocode 2 fürDeutschland. DIN EN 1992-1-1 Bemessung und Konstruk-tion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1:Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbaumit Nationalem Anhang. Kommentierte Fassung. Hrsg.:DIN, BVPI, DBV, ISB, VBI. Berlin: Beuth und Ernst &Sohn, 2012.

[18] DIN 4102-4: 1994-03: Brandverhalten von Baustoffen undBauteilen – Teil 4: Zusammenstellung und Anwendungklassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile mitBerichtigungen 1 bis 3: vom Mai 1995, April 1996 und Sep-tember 1998 und DIN 4102-4/A1: 2004-11: Brandverhal-ten von Baustoffen und Bauteilen – Teil 4: Zusammenstel-lung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteileund Sonderbauteile. Änderung A1.

[19] Planen und Bauen mit Ziegeldecken. Technische Informati-on der Arbeitsgemeinschaft Ziegeldecke e.V. im Bundesver-band der deutschen Ziegelindustrie e.V.

TGA-Installationen ohne brandschutztechnische Anfor-derungen und unter vorwiegend ruhenden Einwirkungenhaben sich z. B. für Mauerwerk nach DIN 1053-1 zuge -lassene Injektionsanker bewährt. Die Erweiterung des

Anwendungsbereiches einer Dübelzulassung speziell fürZiegeldecken ist in Bearbeitung und wird demnächst zurVerfügung stehen.

12 Fazit

Der Beitrag zeigt in übersichtlicher Weise, wie einfachZiegeldecken im Hochbau auch heute noch per Hand-rechnung bemessen werden können. Die Hintergründeund die Anwendung der überarbeiteten und bauaufsicht-lich eingeführten Norm DIN 1045-100 im Zusammen-hang mit der Deckenziegelnorm DIN 4159 und dem neu-en Eurocode 2 wurden möglichst praxisnah erläutert, so-dass für eine breitere Anwendung von Ziegeldecken wie-der Interesse geweckt wird. Dies ist gerechtfertigt, daZiegeldecken relativ geringe Eigenlasten und günstigebauphysikalische Eigenschaften aufweisen und sich so-wohl als vorgefertigte Deckenelemente im Neubau alsauch örtlich hergestellt beim Bauen im Bestand gut eig-nen.

Bild 23 Fertiggestellte DeckenplatteFinished floor plate



[20] www.ziegeldecke.de[21] DIN 1045-3:2012-03:Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und

Spannbeton – Teil 3: Bauausführung – Anwendungsregelnzu DIN EN 13670.

[22] DIN EN 13670: 2011-03: Ausführung von Tragwerken ausBeton.

[23] DBV-Merkblatt „Betonschalungen und Ausschalfristen“.Ausgabe September 2006.

[24] DBV-Merkblatt „Betondeckung und Bewehrung nach Euro-code 2“. Ausgabe Januar 2011.

[25] DBV-Merkblatt „Abstandhalter nach Eurocode 2“. AusgabeJanuar 2011.

Autoren

Dr.-Ing. Frank FingerloosDeutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V.BautechnikKurfürstenstraße 12910785 [email protected]

Dr.-Ing. Thomas KranzlerBundesverband der Deutschen Ziegelindustrie e.V.Schaumburg-Lippe-Straße 453113 [email protected]

Dipl.-Ing. Heinz-Werner JedamzikGüteschutz Ziegelmontagebau e.V.Surmannskamp 7a45661 [email protected]


Zur Planung und Ausführung von Ziegeldecken nach neuer DIN ... · F. Fingerloos, H.-W. Jedamzik,...

Documents

Transcript of Zur Planung und Ausführung von Ziegeldecken nach neuer DIN ... · F. Fingerloos, H.-W. Jedamzik,...