Fachwerkunterstützte Bodendeckplatten aus Stahl

Fachwerkgestützte Stahlboden-Terrassendielen sind eine gängige vorgefertigte Komponente für vor Ort gegossene Stahl-Beton-Verbundböden. Sie bestehen aus einem dreieckigen Bewehrungsträger (durch automatisiertes Punktschweißen geformt), in den eine permanente oder abnehmbare Bodenschalung integriert ist. Während des Baus trägt die Platte selbstständig das Gewicht des nassen Betons und die Baulasten; Sobald der Beton ausgehärtet ist, dient die Fachwerkbewehrung als primärer tragender Stahl für die Platte, sodass keine aufwändige Bewehrungsverankerung vor Ort erforderlich ist. Diese Platten sind in drei Ausführungen erhältlich – abnehmbare Stahlschalung, permanente Stahlschalung und permanente anorganische Plattenschalung – und erfüllen unterschiedliche Projektanforderungen hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit, Brandschutz und Kosten. Sie werden häufig in Stahlhochhäusern, Tiefgaragen, Hochleistungsindustrieanlagen und kommerziellen LOFT-Mezzanine-Projekten eingesetzt.

Liste der Compliance-Standards

- Produktproduktion und -abnahme: JG/T 368-2012 „Steel Bar Truss Floor Decking“

- Tragwerksentwurfsatlas: 22G522-1 „Stahlstabfachwerk-Beton-Verbundbodenplatten“

- Fertigbau-Vorschrift: T/CECS 1069-2022 „Technische Spezifikation für die Anwendung von vorgefertigten Stahlträger-Bodenbelägen“

- Plattendurchbiegungs- und Lastnormen: GB 50017 „Standard for Design of Steel Structures“

Produktkategorien und Anwendungsbereich

Auf Fachwerkträgern gestützte Bodendeckplatten aus Stahl werden basierend auf der Methode zum Entfernen der Schalung in drei Standardtypen eingeteilt:

2.1 Abnehmbare Bodenschalung aus verzinktem Stahl

Die Bodenplatte besteht aus 0,5–0,7 mm starkem verzinktem Stahlblech S250GD+Z. Sie wird entfernt und zurückgewonnen, sobald der Beton die Sollfestigkeit erreicht hat, sodass die Schalung wiederholt wiederverwendet werden kann. Dieser Typ eignet sich für standardisierte mehrstöckige Fabriken und große, sich wiederholende Mezzanine-Projekte; Es senkt die Materialkosten pro Platte und die resultierende Unterseite ist glatt, sodass keine zusätzliche Nivellierung erforderlich ist. 

2.2 Variante der dauerhaften Bodenschalung aus verzinktem Stahl

Die Bodenplatte besteht aus 0,6–1,0 mm dickem verzinktem Stahl, der dauerhaft in der Bodenplatte verankert bleibt, um Schwindrissen vorzubeugen. Es eignet sich für Bürohochhäuser und Lagerhallen mit großer Spannweite, macht das Abziehen und Heben der Schalung überflüssig und verringert gleichzeitig das Risiko von Lecks und Rissen in der Decke.

2.3 Variante der anorganischen verlorenen Bodenschalung

Ersetzt die verzinkte Bodenplatte durch eine 8–12 mm starke Faserzementplatte oder Schaumzementplatte; Die Baugruppe erfüllt die Nichtbrennbarkeitsstandards der Klasse A und birgt keine Gefahr der Stahlkorrosion. Geeignet für Wohnräume, geschlossene Technikräume und Böden, die eine hohe Feuerwiderstandsklasse erfordern; Die Unterseite des Paneels ermöglicht eine direkte Verputzung oder Deckenabhängung.

Spezifikationen der werkseitig integrierten Hauptkomponenten

3.1 Spezifikationen für dreieckige Stahlbewehrungsbinder

Standard-Traversenhöhen: 70/90/100/120/150/180/200/270 mm; Gesamtplattendicke = Fachwerkhöhe + 30–50 mm obere Betondeckung. Der Standardabstand von Mitte zu Mitte des Fachwerks beträgt 200 mm; Jedes Paneel besteht normalerweise aus 3–4 Traversen.

3.2 Spezifikationen für das Grundmaterial der verzinkten Bodenschalung

- Basisstahlsorte: S250GD+Z, Q235

- Basisstahlstärke: 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm, 0,8 mm

- Verzinkte Beschichtung: Z120 g/m² (beidseitig) für Binnengebiete; Z275 g/m² (doppelseitig) für Küstengebiete/Gebiete mit hoher Luftfeuchtigkeit

- Plattenprofil: Mikrorippenstruktur mit integrierten S-förmigen ineinandergreifenden Kanten; Standardmäßige effektive Einbaubreiten von 576 mm und 600 mm

3.3 Werksnormen für das Verbundschweißen

Der Untergurt des Fachwerks wird durch Widerstandspunktschweißen mit der Unterschalung verbunden; Die Schweißpunkte sind in gleichmäßigen Abständen von 50–75 mm angeordnet und weisen eine Einzelpunkt-Scherfestigkeit von ≥15 kN auf. Das Durchbrennen der Bodenschalung ist verboten, um ein punktuelles Austreten des Mörtels beim Betonieren zu verhindern. Die Befestigung der anorganischen Bodenschalung erfolgt über mechanische Verriegelungsklammern und nicht durch Hochtemperaturschweißen. 

Liste der vor Ort vorhandenen Hilfsmaterialien und Zubehörteile

4.1 Kantenversiegelungszubehör

1. L-förmige Randformen aus verzinktem Stahl: 0,8–1,2 mm dick; Wird zum Abdichten von Plattenrändern, Öffnungen und auskragenden Seiten verwendet und verhindert so das Überlaufen von Beton und das Austreten von Fugenmörtel.

2. Endkappenplatten: Hergestellt aus dem gleichen Material wie die Bodenschalung; Versiegeln Sie die Hohlräume an beiden Enden des Fachwerks, um ein Austreten von Mörtel und einen Verlust von Zuschlagstoffen zu verhindern.

3. Dichtungsstreifen zwischen den Paneelen: Werden in die ineinandergreifenden Verbindungen zwischen den Bodenpaneelen eingesetzt, um Montagetoleranzen auszugleichen und das Eindringen von Fugenmörtel zu verhindern.

4.2 Zubehör für die Stahlträgerverankerung

1. Bolzen mit Keramikhülsen (Kopfbolzen): Φ16- und Φ19-Spezifikationen; Mit dem Stahlträgerflansch verschweißt, um die Schubübertragung zwischen der Platte und dem Träger zu erleichtern.

2. Querverankerungsstäbe: 50 mm über das Plattenende hinausragen und auf die Oberseite des Stahlträgers auflegen, um eine kontinuierliche, kollaborative Strukturwirkung über mehrfeldrige Platten hinweg zu ermöglichen.

4.3 Bodenbauhilfsstoffe

1. Anti-Riss-Verteilungsbewehrung: HPB300/HRB400 (Φ6–Φ8) im Abstand von 200–250 mm; wirkt Spannungen entgegen, die durch die Temperaturschrumpfung des Betons entstehen.

2. Rohrabstandshalter und Bewehrungsstühle: Werden verwendet, um MEP-Rohre zu positionieren/anzuheben und die Bewehrung in verdickten Plattenbereichen zu stützen, um ein Durchhängen der Bewehrungsstäbe zu verhindern.

4.4 Temporäre Bauelemente

1. Temporäre Stützbalken und vertikale Stützen: Für Spannweiten > 3,3 m installiert und entfernt, nachdem der Beton die erforderliche Festigkeit erreicht hat; bei Kurzspannplatten nicht erforderlich.

2. Eingebettete Hebeschlaufen: Werksseitig integrierte Hebepunkte, die mit dem Heben ganzer Paneele durch einen Turmdrehkran kompatibel sind und Verformungen beim Heben verhindern.

Vergleich der Querleistung von vier Bodendecking-Typen

Durch die Bewertung von vier technischen Kerndimensionen – strukturelles Verhalten, nicht unterstützte Spannweite, Arbeitskosten und Brandschutzkosten – werden fachwerkunterstützte Stahlboden-Terrassendielen mit Terrassendielen mit offenem Profil, geschlossenem Profil und nicht gegossenen (kompositfreien) Terrassensystemen verglichen:

5.1 Strukturelle Leistungsvorteile

1. Bidirektionale Tragfähigkeit: Der einzige vorgefertigte Bodenbelag, der vor Ort gegossene bidirektionale Tragfähigkeit unterstützt; Geeignet für unregelmäßige Stützenraster und große Ausleger über 3 Meter. Im Gegensatz dazu sind Decks mit offenen und geschlossenen Rippen für die unidirektionale Lastaufnahme auf das Stahlblech angewiesen und können die Anforderungen zur Überprüfung der bidirektionalen Last nicht erfüllen.

2. Maximale freitragende Spannweite: Die TD-Serie unterstützt freitragende Spannweiten von bis zu 6,0 Metern und übertrifft damit die Grenzen von Decks mit geschlossenen Rippen (2,8–3,5 m) und Decks mit offenen Rippen (2,0–2,8 m) bei weitem, wodurch die erforderliche Anzahl an Primär- und Sekundärträgern reduziert wird.

3. Schwingungsstabilität: Verfügt über eine integrierte solide Stahlbetonkonstruktion mit geringer Eigenschwingungsamplitude; Geeignet für Einrichtungen mit vibrierender Ausrüstung oder stark beanspruchte Lagerhallenböden, sodass bei längerem Gebrauch keine Ablösung der Oberfläche oder Risse auftreten.

5.2 Konstruktionsunterschiede vor Ort

1. Arbeitsersparnis: Die Hauptverstärkung ist zu 100 % werkseitig vorgefertigt, sodass vor Ort nur die oberen Verteilerstangen angebracht werden müssen; Dies reduziert den Arbeitsaufwand für das Binden von Bewehrungsstäben vor Ort um über 70 % und vermeidet häufige Probleme wie die Verschiebung von Bewehrungsstäben oder eine unzureichende Betondeckung, die mit dem manuellen Binden verbunden sind.

2. Reduzierung von Schalungen und Gerüsten: Verlorene Bodenschalung ersetzt Holzschalung; Für Spannweiten ≤ 3,6 m ist kein vollflächiges Gerüst erforderlich, und mehrstöckige Stahlkonstruktionen ermöglichen einen schrittweisen, kontinuierlichen Bau, wodurch sich der Gesamtzeitplan um 30–50 % verkürzt.

3. Kompatibilität mit der Versorgungsinstallation: Das dreieckige Fachwerk schafft organisierte offene Hohlräume, die den horizontalen Durchgang von Sanitär- und Elektroleitungen ermöglichen, ohne die Hauptbodenstruktur zu durchtrennen. Im Gegensatz dazu verfügen Decks mit geschlossenen Rippen oder nicht mit Beton gefüllten Decks nur über einen begrenzten Innenraum, sodass Versorgungsdurchdringungen wahrscheinlich den strukturellen Querschnitt beeinträchtigen.

5.3 Feuerwiderstand und Kostenunterschiede

1. Inhärenter Feuerwiderstand: Die tragende Bewehrung ist vollständig mit Beton ummantelt und bietet einen inhärenten Feuerwiderstand von 1,5–2 Stunden, ohne dass feuerhemmende Beschichtungen auf der Unterseite erforderlich sind. Offene und geschlossene Rippendecks erfordern eine vollständige oder teilweise feuerhemmende Spritzung, während nicht mit Beton gefüllte Stahldecks eine Steinwollefüllung erfordern, um den Standards zu entsprechen.

2. Gesamtkosten über den gesamten Lebenszyklus: Während der Stückpreis der Rohplatte höher ist als der von Terrassendielen mit offenem Profil, sind die Gesamtkosten für Projekte mit großer Spannweite 8–12 % niedriger als die von Terrassendielen mit geschlossenem Profil und etwa 15 % niedriger als die von betonfreien Ganzstahldielen – nach Abzug der Kosten für Schalung, Gerüst, feuerfeste Beschichtung und Bewehrungsarbeit.

5.4 Einschränkungen und Vor-Ort-Lösungen

1. Einschränkung 1: Das Eigengewicht der einzelnen Paneele ist höher als das von Standard-Profildecks, wodurch die Anzahl der Paneele begrenzt ist, die bei Hochhausprojekten gleichzeitig angehoben werden können. Lösung: Schneiden Sie die Paneele abschnittsweise auf bestimmte Längen und heben Sie sie in gestaffelten Chargen an, um eine Unterbrechung des gesamten Installationsplans zu vermeiden.

2. Einschränkung 2: Die Schnittflexibilität bei unregelmäßigen Ecken und Kanten ist geringer als bei Terrassendielen mit offenem Profil. Lösung: Führen Sie unregelmäßige Schnitte per CNC im Werk durch, wobei vor Ort nur geringfügige Beschnitte erforderlich sind.

Vollautomatischer, standardisierter Produktionsprozess

6.1 Eingangskontrolle des Rohmaterials

Überprüfen Sie die Qualitätszertifikate für die Bewehrungsstahlhitzenummer und die Testberichte für die verzinkte Coil-Beschichtung. Führen Sie stichprobenartig erneute Tests der Streckgrenze der Bewehrungsstäbe und der Haftung der verzinkten Beschichtung durch. Materialien ablehnen, die Rost, Beschichtungsfehler oder Verformungen aufweisen; Erstellen Sie gleichzeitig Produktionsparameter für Zuschnitt und Traversenhöhe anhand von Konstruktionszeichnungen.

6.2 Richten und Schneiden von CNC-Bewehrungsstäben

Aufgerollte Bewehrungsstäbe auf eine Geradheitstoleranz von ≤2 mm/m begradigen und auf gleichmäßige Plattenlängen schneiden (Längentoleranz auf ±3 mm kontrolliert); Stapeln Sie Ober-/Untergurtstäbe und Stegstäbe in separaten Zonen, um Mischfehler zu vermeiden.

6.3 Rollformen von verzinkten Grundplatten

Nach dem Abwickeln, Richten und Entstauben wird das verzinkte Stahlband einer kontinuierlichen Mikrorippen-Rollumformung unterzogen; Kanten werden zu S-förmigen ineinandergreifenden Verbindungen geformt. Die Längen- und Breitentoleranzen der Grundplatte betragen ±3 mm bzw. ±2 mm; Gleichzeitig wird das Plasmaschneiden für unregelmäßige Öffnungen durchgeführt.

6.4 Automatisches Punktschweißen und Zusammenbau von Dreiecksbindern

Positionieren Sie Ober- und Untergurtstäbe mit einem Zweispursystem (Mittellinienabweichung ≤±5 mm); V-förmige Bahnstäbe werden automatisch in gleichen Abständen zugeführt. Punktschweißen mit Hochfrequenzstrom (17–19 kA) und Schweißdruck (0,32–0,38 MPa), um Kaltschweißungen und Überbrennen der Bewehrungsstäbe zu vermeiden.

6.5 Montage von Fachwerk und Bodenschalung

Zur Positionierung der Fachwerkabstände werden mechanische Werkzeuge verwendet, und Punktschweißungen verbinden die Untergurtverstärkung in Abständen mit dem unteren Stahlblech. Anorganische Bodenschalungsplatten werden mit Klammern befestigt, um eine Beschädigung der feuerbeständigen Struktur des anorganischen Materials zu vermeiden.

6.6 Präzisionsbearbeitung der Enden

Einbau von Endkappen und Lagerverankerungsverstärkung; Verstärkung der Seitenkanten; Installation einer zusätzlichen ringförmigen Verstärkung um die Öffnungen herum, um das Risiko von Spannungsrissen an den Enden auszuschließen.

6.7 Mehrstufige Qualitätsprüfung im Werk

1. Sichtprüfung: Kein Abblättern der verzinkten Beschichtung, keine verdrehte Verstärkung oder Löcher in der Bodenplatte; Oberflächenebenheitsabweichung ≤5 mm über eine Spannweite von 2 m.

2. Maßüberprüfung: 100-prozentige Prüfung der Fachwerkhöhe (Toleranz ±2 mm) und der Plattenlänge (Toleranz ±3 mm).

3. Mechanische Stichprobenprüfungen: Schweißschälprüfungen pro Schicht; Last-Durchbiegungsversuche an Bodenplatten pro Charge.

4. Defektreparatur: Auftragen einer zinkreichen Reparaturfarbe auf zerkratzte Stellen auf der Bodenplatte; Trockenfilmdicke ≥100μm.

6.8 Lagerung, Verpackung und Versand

Auf Fachwerken gestützte Bodendeckplatten aus Stahl werden in Schichten auf Holzstapeln gestapelt. Zur Vermeidung von Stoßschäden beim Heben sind Kantenschutz angebracht; der Stapel ist in eine regendichte Außenfolie eingewickelt; Zu den Lieferungen gehören die Konformitätsbescheinigung, der Materialqualitätsbericht und die Aufzeichnungen zur Werksinspektion.

Wichtige mechanische Parameter für die technische Auswahl

1 Nicht unterstützter freier Bereich der TD-Serie

2 Last- und Durchbiegungsstandard

Eigengewicht (ohne Beton): 12-18kg/㎡(TD70-TD120)

Nutzlast im Büro: 2,5 kN/㎡; Nutzlast im Lager: 3,0–5,0 kN/㎡

Nutzlast des Schwermaschinenbodens: 6,0–10,0 kN/㎡ (verstärkt)

Durchbiegungsgrenze: ≤L/250 unter normalen Betriebsbedingungen

Kontinuierliche Spannweitenerhöhung bei mehreren Spannweiten: 15–20 %

Kurzanleitung zur Auswahl

- LOFT-Mezzanine und mehrstöckige Büros: TD70/TD90; Gesamtplattendicke 110–120 mm; Spannweite ≤3,6 m; Bevorzugt wird eine dauerhafte Bodenschalung aus Stahl.

- Tiefgaragen und Einkaufszentren: TD120/TD150; Gesamtplattendicke 140–160 mm; Spannweite 3,6–5,0 m.

- Hochleistungsböden für Industrieanlagen und -geräte: TD180/TD200; individuelle Fachwerkabstände (engere Abstände) zur Erhöhung der lokalen Drucktragfähigkeit.

- Innenräume von Wohngebäuden und Zonen mit hoher Brandschutzklasse: Permanente Bodenschalung aus anorganischen Fasern; erfüllt die Brandschutzanforderungen der Klasse A für Innenputze.

FAQ

F1: Wird sich die Bodenplatte beim Betonieren verformen oder ausbeulen?

A: Bei konformem Schweißpunktabstand kommt es nicht zu einer Ausbeulung. Der werkseitige Schweißnahtabstand ist streng auf 50–75 mm festgelegt, und die Mikrorippenstruktur des Bodenblechs widersteht seitlichem Druck. Eine elastische Durchbiegung tritt nur auf, wenn die Spannweite den Grenzwert für eine nicht unterstützte Konstruktion ohne temporäre Stützen überschreitet; Dies lässt sich leicht vermeiden, indem vertikale Stützen gemäß den Spezifikationen installiert werden.

F2: Erfordert die verzinkte Beschichtung auf der Plattenunterseite nach dem Entfernen der abnehmbaren Bodenschalung eine zusätzliche Korrosionsschutzbehandlung?

A: Nein. Nach dem Entfernen der Schalung ist die Plattenunterseite eine rohe Betonoberfläche ohne freiliegenden Stahl, sodass keine Rostgefahr besteht. Im Gegensatz zu verlorenen Stahlschalungen ist keine anschließende Korrosionsschutzwartung erforderlich.

F3: Was ist die maximale Auslegerlänge und ist eine zusätzliche Verstärkung erforderlich?

A: Standard-Traversendecks ermöglichen eine maximale einseitige Auskragung von 3 m. Bei Auslegern zwischen 1,5 m und 3 m erhöhen Sie einfach die Dichte der oberen Verteilungsbewehrung und fügen einen Randabschlussbalken hinzu. Eine Erhöhung der Traversenhöhe ist nicht erforderlich. Ausleger mit einer Länge von mehr als 3 m erfordern maßgeschneiderte höhere Fachwerke und eine geneigte Ankerverstärkung.

F4: Welche Art von Bodenschalung ist für Küstenumgebungen mit Salznebel haltbarer?

A: Priorisieren Sie die Verwendung von verzinkten permanenten Stahlschalungen Z275 (die nicht entfernt werden müssen), da die Beschichtung Salzsprühnebel über 2.000 Stunden lang standhält. Bei Küstenprojekten, die starkem Salznebel ausgesetzt sind, ist die abnehmbare Schalung verboten, um Korrosion an den Verankerungspunkten der Stahlträger nach dem Entfernen zu verhindern. Anorganische verlorene Schalungen sind unempfindlich gegenüber Salznebel und für den allgemeinen Gebrauch geeignet.

F5: Was lässt sich leichter genehmigen: Zeichnungen für fachwerkgestützte Stahlbodendeckplatten oder für Stahlbodendeckplatten mit geschlossenem Profil?

A: Auf Fachwerken gestützte Bodendeckplatten aus Stahl haben eine höhere Erfolgsquote bei der Zulassung; Sie sind direkt im nationalen Standardatlas 22G522 enthalten, sodass Designinstitute keine zusätzliche spezielle strukturelle Überprüfung durchführen müssen. Im Gegensatz dazu ist bei geschlossenprofilierten Stahlbeton-Terrassendielen ein gesonderter Nachweis der Rutschhemmung von Stahlbeton erforderlich und bei unregelmäßig geformten Grundrissen dauert das Genehmigungsverfahren länger.