Bauen mit Betonfertigteilen im Hochbau
(inkl. eBook als PDF)
Bauingenieur-Praxis
4. Auflage April 2024
416 Seiten, Softcover
200 Abbildungen
42 Tabellen
Monographie
Kurzbeschreibung
Das Buch zeigt den aktuellen Stand des Betonfertigteilbaus und seine wirtschaftlichen Möglichkeiten. Der Fokus liegt auf Tragwerks- und Fassadenelementen. Entwurf, Konstruktion und Aspekte der Herstellung und Montage werden behandelt. Mit Beispielen. (Paket: Print-Buch + E-PDF)
Der Betonfertigteilbau ist eine der innovativsten Bauweisen - hier werden neue Betone, Bewehrungen und Herstellverfahren erstmals angewendet, denn das Fertigteilwerk mit industrialisierten Fertigungsmethoden bietet hervorragende Voraussetzungen für die serielle Fertigung wie auch die Herstellung von Einzelstücken.
Das vorliegende Buch führt in die Bauweise ein und vermittelt alles notwendige Wissen für die Konstruktion, Berechnung und Bemessung. Auch die geschichtliche Entwicklung und der Stand der europäischen Normung werden aufgezeigt.
Der Dreh- und Angelpunkt für den wirtschaftlichen und fehlerfreien Einsatz von Betonfertigteilen und Hauptanliegen dieses Buches ist der fertigungs- und montagegerechte Entwurf. Neben den zu beachtenden Randbedingungen werden typische Fertigteilkonstruktionen zur Diskussion gestellt. Die Verbindungen der Betonfertigteile sind als Schwachstelle gerade bei Horizontallasten besonders zu beachten. Daher wird die Aussteifung von Fertigteilgebäuden ausführlich behandelt. Insbesondere aufgrund von kritischen Detailnachweisen ist eine ingenieurmäßige vereinfachende Betrachtung der Aussteifung gegenüber einer computergestützten Berechnung vorzuziehen. Besonderheiten der Bemessung, z. B. Lager, Knoten und Stöße, werden vertieft dargestellt.
Ein zunehmend wichtiger Anwendungsbereich für Betonfertigteile ist der Fassadenbau, welchem ein eigenes Kapitel gewidmet ist. Hier spielt der Einsatz von neuen Betonen und Bewehrungen eine große Rolle, wie z. B. ultrahochfester Beton mit Glasfaser- oder Carboneinlagen. Abschließend wird auf die Fertigung eingegangen, um beim Leser das Verständnis für die Bauweise unter Berücksichtigung der Herstellung zu erweitern.
Für die vorliegende 4. Auflage wurde das Buch vom erweiterten Autorenteam komplett durchgesehen und aktualisiert. Das Buch ist eine Einführung und ein praktisches Arbeitsmittel mit Beispielen für Bauingenieure und Architekten gleichermaßen.
(inkl. eBook als PDF)
Vorbemerkung
1 Einführung in den Betonfertigteilbau
1.1 Vorteile der Werksfertigung
1.2 Geschichtliche Entwicklung
1.3 Normen und Regelwerke
1.3.1 Europäische Produktnormung
1.3.2 Liste technischer Regelwerke
2 Entwerfen von Fertigteilbauten
2.1 Allgemeines
2.2 Toleranzen und Passungsberechnungen
2.3 Herstellung
2.4 Transport und Montage
2.5 Nachhaltigkeit
2.6 Beispiele zum Entwurf
3 Aussteifung von Fertigteilbauten
3.1 Allgemeines
3.2 Belastungen der Aussteifungselemente
3.2.1 Allgemeines
3.2.2 Lastfall Wind
3.2.3 Lastfall Lotabweichung
3.2.4 Lastfall Erdbeben
3.2.5 Lastfall Zwang (Schwinden und Temperatur)
3.3 Tragelemente zur Aussteifung
3.3.1 Typische Aussteifungselemente
3.3.2 Anordnung der Aussteifungselemente
3.4 Verteilung der Horizontallasten
3.4.1 Allgemeines
3.4.2 Allgemeine Vorgehensweise
3.4.3 Überschlagsformeln zur Vordimensionierung
3.5 Nachweis der aussteifenden Bauteile
3.6 Konstruktive Durchbildung
4 Bauteile des Betonfertigteilbaus
4.1 Allgemeines
4.2 Decken- und Dachplatten
4.3 Balken
4.4 Stützen
4.5 Wände
4.6 Fundamente
5 Knotenpunkte des Betonfertigteilbaus
5.1 Allgemeines
5.2 Deckenplattenauflager
5.3 Pfettenauflager
5.4 Binderauflager
5.5 Unterzug-Auflager
5.6 Wandplatten-Auflager
5.7 Balkonplatten
5.8 Treppenauflager
5.9 Stütze/Fundament
6 Einzelfragen zur Bemessung
6.1 Allgemeines
6.2 Druckfugen und Teilflächenbelastung
6.3 Lagerung
6.4 Stützenstöße
6.5 Wand-Decken-Verbindungen
6.6 Scherbolzen
6.7 Schweißverbindungen
6.8 Schraub- und Muffenverbindungen
6.9 Sonstige Verbindungsmittel
6.10 Transportanker
6.11 Schubkraftübertragung in Fugen
6.12 Decken- und Wandscheiben
6.13 Querkräfte in Deckenplatten
6.14 Ausgeklinkte Auflager
6.15 Konsolen
6.16 Nachweis der Kippsicherheit
6.17 Brandschutzbemessung
6.17.1 Allgemeines
6.17.2 Grundlagen der Brandschutzbemessung
6.17.3 Stahlbeton- und Spannbetonbalken
6.17.4 Stahlbeton-Konsolen
6.17.5 Stahlbetonstützen
6.17.6 Brandwände
6.17.7 Putzbekleidungen
6.17.8 Hochfeste Betone
6.17.9 Anschlüsse, Fugen und Verbindungen
6.18 Vorspannung im sofortigen Verbund
6.18.1 Allgemeines
6.18.2 Betondeckung
6.18.3 Vorspanngrad
6.18.4 Spannkraftverluste
6.18.5 Dekompression
6.18.6 Begrenzung der Spannungen
6.18.7 Übertragung und Verankerung der Vorspannung
6.18.8 Spaltzug und Stirnzug
7 Fassaden aus Betonfertigteilen
7.1 Allgemeines
7.2 Entwurf
7.3 Oberflächen
7.4 Fugenabdichtung
7.5 Betonsandwichelemente
7.5.1 Allgemeines
7.5.2 Abmessungen und Schichtdicken
7.5.3 Verbindungsmittel
7.5.4 Einwirkungen
7.5.5 Bemessung
7.5.6 Verformungen
7.5.7 Rissverhalten
7.5.8 Bauliche Durchbildung
7.6 Vorgehängte Fassadenplatten
7.7 Weitere Entwicklungen für Betonfassaden
7.8 Bauphysik
7.9 Ausführungsbeispiele
8 Herstellung
8.1 Herstellungsverfahren
8.2 Betone im Fertigteilbau
8.2.1 Allgemeines
8.2.2 Frischbeton
8.2.4 Ultrahochfester Beton
8.2.5 Selbstverdichtender Beton
8.2.6 Faserbetone
8.2.7 Textilbeton
8.3 Nachbehandlung und Wärmebehandlung
8.4 Bewehrung
8.4.1 Betonstahl
8.4.2 Spannstahl
8.4.3 Nichtmetallische Bewehrung
8.4.4 Bewehrungszeichnungen
8.4.5 Ausführung
8.5 Vorspannung
8.5.1 Allgemeines
8.5.2 Ausführungsunterlagen
8.5.3 Herstellung
8.6 Qualitätssicherung
8.6.1 Allgemeines
8.6.2 Werkseigene Produktionskontrolle (WPK)
8.6.3 Fremdüberwachung
8.6.4 Zertifizierung und Kennzeichnung
Literatur
Hubert Bachmann (Jg. 1959) begann seine berufliche Laufbahn im Jahr 1976 mit der Ausbildung zum Beton- und Stahlbetonbauer in einem konstruktiven Fertigteilwerk. Nach dem Bauingenieurstudium an der FH Karlsruhe und der TH Karlsruhe und anschließender Promotion an der Universität Karlsruhe (TH) war er von 1994 bis 2020 im Technischen Büro Konstruktiver Ingenieurbau (TBK) der Ed. Züblin AG in Stuttgart tätig. Seine Aufgabenbereiche umfassten Ausführungsplanungen von Ingenieurbauten aller Art sowie die Forschung und Entwicklung im Hoch- und Ingenieurbau. Insbesondere die Entwicklung eines Stumpfstoßes für Hochhausstützen mit hochfestem Betonstahl und Bewehrungsgraden bis 16 % hat er bei zahlreichen Hochhausprojekten in Deutschland zur Anwendung gebracht. Von 2008 bis 2018 führte er die Hahn`sche Vorlesung an der Universität Stuttgart zum Thema "Bauen mit Betonfertigteilen" fort. Darüber hinaus war er als Vertreter der Praxis von 2001 bis 2020 in zahlreichen Normenausschüssen, Verbänden und Kommissionen tätig. Seit 2020 Gründung des Ingenieurbüros Bachmann Liebig Consulting + Engineering Beratende Ingenieure in Bretten, Schwäbisch Hall und Stuttgart.
Mathias Tillmann (Jg. 1970) studierte Bauingenieurwesen an der RWTH Aachen mit der Vertiefungsrichtung Konstruktiver Ingenieurbau. Nach seinem Diplom war er als Projektingenieur, Tragwerksplaner und Konstrukteur tätig. Seit 2007 ist er bei der Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V. (FDB) für den Bereich Technik und Normung zuständig, zunächst als technischer Referent, seit 2008 als technischer Geschäftsführer. Er vertritt die Betonfertigteilindustrie in nationalen und europäischen Gremien, die sich u. a. mit den Themen Eurocode, Brandschutz und Produktnormung befassen. Er ist Mitglied im Vorstand des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) und Sachverständiger im Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt). Seit 2022 ist er Lehrbeauftragter am Institut für Massivbau der TU Darmstadt. Er ist Autor zahlreicher Broschüren, Merkblätter und Fachartikel zum Thema Betonfertigteile.
Susanne Urban (Jg. 1978) studierte Bauingenieurwesen an der Universität Stuttgart mit der Vertiefung Konstruktiver Ingenieurbau. Nach ihrem Diplom war sie von 2004 bis 2006 Projektingenieurin bei Pondio Ingenieros in Madrid, und von 2006 bis 2022 in der Zentralen Technik der Ed. Züblin AG im Technischen Büro Konstruktiver Ingenieurbau (TBK) als Projekt- und Teamleiterin mit mehrjährigen Aufenthalten in Stuttgart, Hamburg und Wien tätig. Während ihres Aufenthalts in Wien von 2011 bis 2014 promovierte sie an der Universität für Bodenkultur Wien unter der Leitung von Prof. Konrad Bergmeister. Seit 2019 führt sie die Hahn`sche Vorlesung an der Universität Stuttgart zum Thema "Bauen mit Betonfertigteilen" als Lehrbeauftragte am Institut für Entwerfen, Leichtbau und Konstruieren (ILEK) fort. Seit Februar 2022 ist sie Leiterin Bautechnik beim Deutschen Beton- und Bautechnik-Verein E.V. (DBV) in Berlin. Darüber hinaus ist sie in zahlreichen Ausschüssen tätig sowie Autorin einiger Fachartikel und Merkblätter zu konstruktiven und baustatischen Themen.
