Fertigteil- und teilmonolithische Stahlbetondeckensysteme gewannen ab den 1950er-Jahren zunehmend an Bedeutung und trugen maßgeblich zu einer effizienteren und wirtschaftlicheren Bauweise bei. Durch den Einsatz von Systembauteilen lassen sich Grundrisse nahezu beliebiger Abmessung (innerhalb bestimmter Leistungsgrenzen) im Rastermaß realisieren. Diese Deckensysteme erfordern keine projektspezifischen Typenstatiken und kommen ohne flächige Schalung aus. Eine individuelle Bewehrungsverlegung vor Ort entfällt weitgehend, ausgenommen in den örtlich auszuführenden In-situ-Betonbereichen.
1. Fertigteildecke mit Hohlkörperelementen (Träger-Riemen-Decke)
Das gezeigte Beispiel veranschaulicht eine klassische E-Träger-Decke mit lichten Weiten von 2,40 m bis 6,60 m.
Das primäre Tragwerk bilden vorgefertigte Stahlbetonträger (E-Träger), die im Achsabstand von 60 cm verlegt werden, um die Deckenöffnung einachsig zu überspannen. Ab einer gewissen Spannweite werden die Träger gedoppelt angeordnet, was die Tragfähigkeit erhöht und die Durchbiegung reduziert. Um geringere Durchbiegungen und eine minimierte Rissbildung zu erzielen, wird der Einsatz von Spannbetonträgern empfohlen. Wichtig: Spannbetonträger dürfen keinesfalls gekürzt oder zugeschnitten werden, da dies zum Verlust der Vorspannung und somit zum Versagen der Tragfähigkeit führt.
Die Mindestauflagertiefe der Bauteile auf dem Mauerwerk beträgt je nach Typ und Spannweite 10 bis 15 cm. Der Ringanker erfordert eine individuelle Bewehrung und Schalung, wobei die Träger im Auflagerbereich um ca. 5 cm unterfüttert bzw. angehoben werden. Dadurch kann die untere Längsbewehrung des Ringankers unter den Trägerenden durchgeführt und eine vollständige Einbindung gewährleistet werden.
Deckenunterdeckelemente (Hohlkörper/Zwischenbausteine), die auf den unteren Flanschen der Träger aufliegen, füllen die Zwischenräume aus. Hierbei handelt es sich typischerweise um leichte Hohlkörperelemente aus Beton, Blähton, Keramik oder zementgebundenen Holzfasern mit einer Bauhöhe von ca. 19 cm (entsprechend der Trägerhöhe).
Ergänzt wird das Deckensystem durch eine ca. 5 cm dicke monolithische Aufbetonschicht mit Mattenbewehrung. Die Betonage erfolgt in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Ringanker und den monolithischen Abschnitten, wobei die Fugen zwischen den Trägern und den Hohlkörpern vollständig vergossen werden.
2. Teilmonolithische Stahlbetondecke mit Hohlkörpern
Modernere Varianten der Fertigteildecken nutzen spezielle Träger (Gitterträger oder Spannbeton-Rippen), wodurch der In-situ-Beton stärker an der Lastabtragung beteiligt wird. Das hier dargestellte System entspricht dem Porotherm-Deckensystem, das im gleichen Rastermaß wie das zugehörige Mauerwerkssystem ausgeführt wird und für lichte Weiten von 2,25 m bis 7,00 m ausgelegt ist.
Die Träger sind vorspannt. Der niedrige Fuß (6,5 cm Höhe) besteht aus einem Stahlbetonkern mit einer unterseitigen Ziegelschale, aus der alle 25 cm Bügel herausragen. Die Träger werden im Achsabstand von 45 cm oder 60 cm verlegt; die erforderliche Mindestauflagertiefe beträgt 12 cm. Die Wandkronen sind durch eine Sperrschicht gegen Feuchtigkeit zu schützen, und die Träger werden in ein Zementmörtelbett gelegt. Für die Bauphase müssen die Träger in Abständen von 160 bis 175 cm unterstützt werden. Diese Montageunterstützung darf erst nach dem vollständigen Aushärten des monolithischen Aufbetons (nach genau 21 Tagen) entfernt werden.
Die Hohlkörper besitzen ebenfalls eine geringere Bauhöhe (10 cm oder 17 cm), wodurch mehr Raum für die örtliche Aufbetonschicht verbleibt. Sie sind so einzulegen, dass die Träger beidseitig gleichmäßig belastet werden (in Reihen rechtwinklig zu den Trägern).
Die obere Bewehrung der Decke wird vor Ort eingebracht, wobei die Stäbe durch die herausragenden Bügel geführt werden. Die Träger werden sowohl über ihre obere als auch ihre untere Bewehrung in den Ringanker eingebunden. Der untere Bewehrungsstab liegt auf der Oberseite des Trägerfußes auf (Länge: 200 cm, Ø 10 mm). Die Länge des oberen Stabes (Ø 10 mm) beträgt ein Sechstel der Stützweite des Deckenfeldes (mindestens 80 cm). Er greift vollständig in den Ringanker ein und wird über dessen äußere Längsbewehrung abgebogen.
Zur Queraussteifung der Decke wird mindestens alle 2 Meter ein monolithischer Stahlbeton-Querrippen-Träger (Querrippe) ausgebildet. Auf der Achse dieser Querrippen werden niedrigere Hohlkörper (Höhe 10 cm) eingesetzt, um den erforderlichen Querschnitt für die Rippenbewehrung (mindestens 4 Stäbe Ø 8 mm mit Bügeln Ø 6 mm) und den In-situ-Beton zu schaffen.
Als obere Bewehrungslage des Aufbetons wird eine Bewehrungsmatte (Maschenweite 150 x 150 mm, Ø 6 mm) verlegt. Der Ringanker, die Querrippen, der monolithische Aufbeton sowie die Trägerfugen werden monolithisch in einem einzigen Betoniergang gegossen.
3. Teilmonolithische Gitterträgerdecken
Bei der Gitterträgerdecke wird der Anteil des Ortbetons weiter erhöht. Die Großfläche besteht aus einer 5–8 cm dicken, vorgefertigten Stahlbeton-Elementplatte, die als verlorene Schalung dient. Darauf wird vor Ort eine 14–30 cm dicke Ortbetonschicht aufgebracht. Diese Platten sind keine Serienprodukte, sondern individuell vorgefertigte Bauteile mit Standardbreiten von 1,20 m oder 2,40 m. Bei objektspezifischer statischer Bemessung der Bewehrung können damit lichte Weiten von 10–12 m überbrückt werden. Der Hauptvorteil dieses Systems liegt darin, dass keine konventionelle Deckenschalung erforderlich ist und die Elemente mittels Kran zügig montiert werden können. Nachteile sind der hohe Bewehrungsaufwand für den Ortbetonergänzungsteil sowie die erforderliche Montageunterstützung.
4. Voll-Fertigteildecken (Hohlplatting- und Dielendecken)
a) Spannbeton-Hohlplattingdecken (Hohlkammerelemente)
Unter den vorgefertigten Deckensystemen ermöglichen Spannbeton-Hohlplatten die größten Spannweiten von bis zu 22 Metern bei gleichzeitig geringstem Baustellenaufwand. Die großen Spannweiten bedingen eine hohe Statik- bzw. Querschnittshöhe (von 20 cm bis 50 cm) bei einer Standardbreite von 120 cm. Da es sich um projektspezifische Fertigteile handelt, muss die Bewehrung zur Sicherstellung der geforderten Tragfähigkeit stets individuell bemessen werden.
Ein weiterer Vorteil von Spannbeton-Hohlplatten besteht darin, dass in der Regel keine monolithische Aufbetonschicht erforderlich ist. Die Hohlkammern dienen der Eigengewichtsreduzierung und können zudem für Haustechnikinstallationen genutzt werden. Aufgrund des hohen Einzelgewichts der Elemente wird der Ringanker meist zweistufig ausgeführt: zuerst als Auflagerausgleich und anschließend im Bereich der Plattenoberkante zur Vergussausbildung.
Während des Betonierens der Fugen müssen die Hohlräume an den Stirnseiten durch Kunststoffstopfen gegen einfließenden Beton geschützt werden. In den Längsfugen werden Kopplungs- und Ringankerzugstäbe eingelegt, die die monolithische Scheibenwirkung des Gesamtsystems gewährleisten.
b) Porenbeton-Deckenplattingdecken
Porenbeton-Deckenplatten sind vollwandige Bauteile, da aufgrund der deutlich geringeren Rohdichte von Porenbeton im Vergleich zu Normalbeton keine Gewichtsreduzierung durch Hohlkammern erforderlich ist. Die Regelbreite der Elemente beträgt ca. 60 cm, wobei die maximale Stützweite im Vergleich zu Stahlbeton-Hohlplatten auf etwa 6 Meter begrenzt ist. Die Bauteildicke variiert je nach statischer Anforderung und Belastung zwischen 12 cm und 36 cm.
Die Platten sind seitlich mit einem Nut-und-Feder-System versehen, was das Einschwenken und passgenaue Zusammenfügen der Elemente beim Versetzen anspruchsvoller macht. Zusätzliche Bewehrungsarbeiten vor Ort sind nicht erforderlich, da die Dielen bereits werksseitig mit der vollständigen Tragbewehrung ausgestattet sind. In den meisten Anwendungsfällen kann daher auf eine zusätzliche monolithische Aufbetonschicht verzichtet werden.