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Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V.

Merkblatt Nr. 1

über Sichtbetonflächen von Fertigteilen aus Beton und Stahlbeton (06/2015)

1 Allgemeines Der Baustoff Beton mit seinen natürlichen Ausgangsstoffen und vielfältigen Anwendungsbereichen lässt eine breite Palette ansprechender, wirtschaftlicher und individueller Gestaltungsmöglichkeiten zu. Die werkmäßige Herstellung von Betonbauteilen im Fertigteilwerk bietet gute Voraussetzungen für eine gleichmäßige Quali-tät der Oberfläche. Aufgrund weitgehend witterungsunabhängiger und gleichbleibender Herstellungsbedingungen sowie der in der Regel ortsfesten Lage der Schalung (Form) ist es vorteilhaft, Fertigteile einzusetzen. Fertigteile ermöglichen Sichtbetonflächen, die im Vergleich zu vielen anderen Baustoffen kaum Unterhaltsaufwand verursa-chen. Zusätzliche Hinweise zur Planung und Ausschreibung von Betonfertigteilen aus Architekturbeton finden sich im FDB Merk-blatt Nr. 8 über Betonfertigteile aus Architekturbeton. Bei Sichtbetonflächen aus Ortbeton gilt das „Merkblatt Sichtbeton“ [1].

2 Begriff Als Sichtbeton wird eine sichtbar bleibende Betonfläche mit Anforderungen an das Aussehen bezeichnet. Auf das Fertigteil bezogen ist zwischen den geschalten Seiten und der Einfüllseite zu unterscheiden.

3 Planung und Ausschreibung Die Sichtbetonfläche ist der sichtbar bleibende Teil, der die Merkmale der Gestaltung und Herstellung erkennen lässt und die architektonische Wirkung eines Bauteils oder Bauwerks maßgebend bestimmt. Es wird empfohlen, die Kanten der Betonfertigteile mit einer Fase zu versehen, um die Gefahr von Kantenabbrüchen zu vermindern. Eine scharfkantige Ausbildung erfordert einen erhöhten Aufwand und ist besonders zu berücksichtigen. Bei bewitterten Sichtbetonflächen soll der Einfluss der Witterungsbedingungen auf das Erscheinungsbild berücksichtigt werden (z. B. Verminderung von Schmutzablagerungen durch kontrollierte Ableitung des Regenwassers). Die Lage und das Erscheinungsbild der Transport- und Montageanker sowie der besondere Schutz der Sichtbetonoberflä-chen während der Bauphase sind zu berücksichtigen. Grundsätzlich gilt, dass Beschreibungen wie Handgeglättet, Feingewaschen etc. keine direkten Qualitätsmerkmale, sondern die Beschreibung von Arbeitsgängen (Handwerk) sind. Zur Qualitätsabstimmung ist eine Bemusterung im Werk anzuraten. Erprobungsflächen können zur Abstimmung der Oberflächenbeschaffenheit dienen. Referenzflächen werden aus den Er-probungsflächen vor Ausführungsbeginn ausgewählt [1]. Glattheit und Farbgleichmäßigkeit sind teilweise konkurrierende Ziele. Je rauer und strukturierter eine Sichtbetonfläche ge-plant wird, umso weniger fallen Wolkenbildungen, Marmorierungen und Haarrisse auf. Die Forderung im Leistungsverzeichnis nach „Sichtbeton“ reicht allein nicht aus. Vor der Ausführung muss eine eindeutige und praktisch ausführbare Leistungsbeschreibung unter Berücksichtigung der aufgeführten Merkmale vorliegen, die ggf. durch Zeichnungen, Referenzflächen oder Hinweise auf ähnliche Leistungen zu erläutern ist. Der Vergleich mit ausgeführten Bauten ist dabei eine wirkungsvolle Hilfe. Bei einem Vergleich mit Referenzflächen oder bestehenden Bauwerken ist zu berücksichtigen, dass die geforderte Ansichtsfläche der gewählten Referenzfläche nur bei gleichen Ausgangsbedingungen (Form, Abmessungen, Ausgangsstoffen, Betonzusammensetzung, Schalung, Verarbeitung, Nachbehandlung, Witterung, Betonalter usw.) entsprechen wird. Die Einteilung in Sichtbetonklassen entsprechend [1] ist bei der Verwendung von Fertigteilen i. d. R. nicht erforderlich.

3.1 Geschalte Seiten

Gestaltungsmöglichkeiten der geschalten Seiten sind, einzeln oder in Kombination: - mit Schalung (glatt oder strukturiert) gestaltete Betonfläche; - bearbeitete Betonfläche (z. B. nach DIN V 18500 [2] Auswaschen, Feinwaschen, Absäuern, Strahlen, Flammstrahlen,

Schleifen, Feinschleifen, steinmetzartige Bearbeitung) - farbig gestaltete Betonfläche (z. B. durch Zemente, Gesteinskörnungen, Pigmente, Anstriche) Die zwischen den Schalelementen entstehenden Stöße sind sichtbar und daher bei der Planung zu berücksichtigen. Ele-ment- und Scheinfugen können als Gestaltungsmerkmale dienen.

3.2 Einfüllseite

Übliche Ausführungen der frischen Betonoberfläche unter Berücksichtigung der nachfolgend beschriebenen Erscheinungs-bilder sind: 3.2.1 Abgezogene Oberflächen zeigen die Spuren der Abziehlatte und/oder die Spuren des letzten Rüttelvorgangs. Die Ebenheit entspricht DIN 18202 für nichtflächenfertige Oberseiten.

3.2.2 Abgeriebene Oberflächen sind mit der Abziehbohle abgezogen und danach mit dem Reibbrett abgerieben, Die An-sätze und Übergänge der Reibbewegung sind sichtbar. Die Oberflächenstruktur ist nicht einheitlich. Wegen Wasserüber-schuss zeigt die Oberfläche teilweise sogenannte „Apfelsinenhaut“. Die Ebenheit entspricht DIN 18202 für nichtflächenferti-ge Oberseiten.

3.2.3 Handgeglättete Oberflächen sind abgezogen und geglättet. Die Ansätze der Glättkelle sind erkennbar. Die Oberflä-chenstruktur zeigt neben glattgestrichenen Stellen auch Stellen sogenannter „Wasserglättung“, die nach der Trocknung die

2

genannte „Apfelsinenhaut“ aufweisen. Die Ebenheit entspricht DIN 18202 für flächenfertige Böden bzw. flächenfertige Wän-de. Je feiner die Einfüllseite geglättet wird desto mehr wird eine Wolkenbildung hervorgerufen.

3.2.4 Flügelgeglättete Oberflächen sind maschinell geglättet. Die Ansätze der rotierenden Scheiben des Flügelglätters sind sichtbar. Die Oberfläche ist farblich nicht einheitlich. Es kann dunkle Stellen sowie Stellen mit sichtbarer Gesteinskör-nung geben. Die Ebenheit entspricht DIN 18202 für flächenfertige Oberseiten. 3.2.5 Gerollte Oberflächen sind von Hand geglättet und danach mit einer Rolle bearbeitet. Die Rollenbreite ist erkennbar und leichte Wellen sind sichtbar. 3.2.6 Oberflächen mit Besenstrich sind von Hand geglättet und danach mit einem Besen bearbeitet. Der Ansatz des Be-sens und die Strichrichtung sind erkennbar und leichte Wellen sind sichtbar.

4 Ausführung Es gelten die in DIN 18202 [3] und DIN 18203-1 [4] festgelegten Maßtoleranzen. Dieses Merkblatt enthält keine Aussagen zu Fugen zwischen einzelnen Betonfertigteilen (zu Fugen s. FDB Merkblatt Nr. 6, Neufassung Ende 2015). Trotz größter Sorgfalt kann es bei der Ausführung von Sichtbeton zu Fehlstellen kommen. Eine material- und fachgerechte Ausbesserung ist daher zulässig. Ausbesserungsstellen bleiben in der Regel auch bei größtem handwerklichen Geschick als solche erkennbar. Man soll deshalb sorgfältig prüfen und abwägen, ob auf eine Ausbesserung geringer optischer Fehl-stellen verzichtet werden kann.

5 Beurteilung und Abnahme Wegen der natürlichen Ausgangsstoffe und unvermeidlicher Toleranzen bei der Herstellung ist jedes Fertigteil ein Unikat. Die einzelnen Bauteile eines Bauwerks können daher nur im Rahmen baustoffgemäßer, zulässiger Bandbreiten bestimmte Einzelkriterien erfüllen. Beton „altert“ und verschmutzt wie jeder andere Baustoff, d.h. Struktur und Farbe können sich im Laufe der Zeit ändern. Wechselnde Witterungsbedingungen können Unterschiede im Erscheinungsbild verursachen.

5.1 Gesamteindruck

Der optische Gesamteindruck eines Bauwerks oder Bauteils kann nur aus angemessener Entfernung und bei üblichen Lichtverhältnissen beurteilt werden. Folgende Betrachtungsabstände haben sich in der Praxis bewährt. Bauwerk: Die angemessene Entfernung entspricht dem Abstand, der erlaubt, das Bauwerk in seinen wesentlichen Teilen zu erfassen. Dabei müssen maßgebende Gestaltungsmerkmale erkennbar sein. Bauteile: Die angemessene Entfernung entspricht dem üblichen Betrachtungsabstand des Nutzers. Es soll sich ein ge-schlossenes Gesamtbild einstellen. Zufällige Unregelmäßigkeiten sind für die Technologie des Sichtbetons charakteristisch und bei der Beurteilung des Gesamteindruckes zu berücksichtigen.

5.2 Einzelkriterien

Bei der Beurteilung der Sichtbetonflächen ist der Gesamteindruck aus dem üblichen Betrachtungsabstand maßgebend. Einzelkriterien werden nur geprüft, wenn der Gesamteindruck der Ansichtsflächen den vereinbarten Anforderungen nicht entspricht. Zu tolerierende Abweichungen im Erscheinungsbild der Sichtbetonfläche sind: - geringe Strukturunterschiede bei bearbeiteten Betonflächen - Wolkenbildungen, Marmorierungen und geringe Farbabweichungen - „Kranzbildung“ durch frühes Schwinden an den Seiten (Abheben von der Schalung) - Porenanhäufung - sich abzeichnende Abstandhalter und Bewehrung - sich abzeichnendes Grobkorn („Leopardenhaut“) - dunkle Streifen und geringe Ausblutungen an Schalelementstößen - Schleppwassereffekte in geringer Anzahl und Ausdehnung - vereinzelte Kalkfahnen und Ausblühungen - Kantenabbrüche bei der Ausführung scharfer Kanten - geringe Verwölbungen Folgende Forderungen sind technisch nicht oder nicht zielsicher herstellbar: - gleichmäßiger Farbton aller Ansichtsflächen am Bauwerk - porenfreie Ansichtsflächen - gleichmäßige Porenstruktur (Porengröße und –verteilung) - Oberfläche ohne Haarrisse

6 Regelwerke [1] Dt. Beton- und Bautechnik-Verein E.V.; Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V.: Merkblatt Sichtbeton [2] DIN V 18500 Betonwerkstein; Begriffe, Anforderungen, Prüfung, Überwachung [3] DIN 18202 Toleranzen im Hochbau; Bauwerke [4] DIN 18203-1: Toleranzen im Hochbau – Teil 1, Vorgefertigte Teile aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton

FDB 2015 Diese Fassung ersetzt die Ausgabe 12/2012. Erstausgabe vom März 1978.

Herausgeber: Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. – Schloßallee 10 – 53179 Bonn Internet: www.fdb-fertigteilbau.de – E-Mail: [email protected], Tel. 0228 9545656

Die Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V. ist der technische Fachverband für den konstruktiven Betonfertigteilbau. Die FDB vertritt die Interessen ihrer Mitglieder national und international und leistet übergeordnete Facharbeit in allen wesentlichen Bereichen der Technik.

Merkblatt Nr. 2

Korrosionsschutz von Verbindungsmitteln für Betonfertigteile (Fassung 06/2011)

1 Vorbemerkungen

Beim Bauen mit Betonfertigteilen werden eine Vielzahl von stählernen Verbindungsmitteln und Einbauteilen, wie z. B. Stahldollen, Ankerplatten, Ankerschienen oder Fassadenbefestigungen verwendet. Diese dienen zum Transport und zur Montage, zur Lagesicherung im Bauzustand sowie zur Übertragung von Lasten und Kräften im Endzustand. Im weiteren Verlauf dieses Merkblatts wird vereinfacht ausschließlich der Begriff „Verbindungsmittel“ verwendet.

Die sorgfältige Planung geeigneter und auf den jeweiligen Verwendungszweck abgestimmter Korrosionsschutz-maßnahmen dieser Verbindungsmittel sowie der Schutz gegen schädliche chemische und physikalische Einflüsse ist für die Dauerhaftigkeit der Konstruktion unbedingt erforderlich.

Das vorliegende Merkblatt behandelt ausschließlich Verbindungsmittel, die eine tragende Funktion übernehmen und die Dauerhaftigkeit der Tragstruktur sicherstellen. Die Festlegungen des Merkblatts gehen weiterhin davon aus, dass die Verbindungsmittel im endgültigen Zustand nicht mehr zugänglich sind, d.h. dass weder der Zutritt von Personen noch eine Überprüfung oder Erneuerung der Verbindungsmittel per Hand oder mit Werkzeugen möglich ist. Die Verbindungsmittel sind daher dauerhaft gegen Korrosion zu schützen.

2 Korrosionsschutzmaßnahmen

Korrosionsschutzmaßnahmen sollen möglichst werkmäßig und nur durch fachlich geeignetes Personal durchge-führt werden. Dies gilt insbesondere für eine etwaige Vorbehandlung der Verbindungsmittel, z. B. durch Entros-ten. Für eine Oberflächenvorbehandlung von Verbindungsmitteln ist DIN EN ISO 12944-4 zu beachten.

Blanke und verzinkte Verbindungsmittel, die nur teilweise einbetoniert werden, erfahren bei Feuchtigkeit an der Grenzfläche zum Beton besonders hohe Abtragungsraten. Geeignete nichtmetallische Beschichtungen unterbin-den die für eine Korrosion notwendigen chemischen Vorgänge und werden daher empfohlen.

Bei geschweißten Verbindungsmitteln dürfen Verzinkungen oder Beschichtungen erst nach dem Schweißen und einer normgerechten Oberflächenbehandlung aufgebracht werden. Bei unbehandelten Verschraubungen ist der Korrosionsschutz ebenfalls nachträglich aufzubringen.

In Tabelle 1 werden Korrosionsschutzarten erläutert, die für Verbindungsmittel üblich sind.

Korrosionsschutzart Erläuterung

a Betondeckung Der Korrosionsschutz ist ausreichend, wenn die Verbindungsmittel im endgültigen Zustand eine Betondeckung nach DIN 1045-1, Tabelle 4 bzw. DIN EN 1992-1-1, 4.4.1 entsprechend den jeweiligen Expositionsklassen besitzen. Hierbei sind Rissbreiten bis wk = 0,3 mm unter quasi-ständiger Einwirkung in der Regel unbedenklich.

Im Durchdringungsbereich von Elastomerlagern sind aufgrund der abdichtenden Wir-kung des Lagers in der Regel keine zusätzlichen Korrosionsschutzmaßnahmen erfor-derlich.

b Grundierung Grundbeschichtung auf Epoxidharzbasis mit einer Schichtdicke von ca. 100 µm

c Feuerverzinkung Feuerverzinkung nach DIN EN ISO 1461 und DIN EN ISO 10684. Verzinkte Verbin-dungsmittel dürfen mit der Bewehrung in Verbindung stehen. Zwischen Spanngliedern und verzinkten Verbindungsmitteln muss ein Mindestabstand von 20 mm vorhanden sein.

Korrosionsschutzbe-schichtungen

Korrosionsschutzbeschichtungen auf Epoxidharzbasis in Kombination mit Aktivpig-menten mit einer Schichtdicke von ca. 300 µm

d

Beschichtungssysteme Korrosionsschutz durch Beschichtungssysteme nach DIN EN ISO 12944-5 oder DIN 55634

e Nichtrostender Stahl Nichtrostende Stähle (Werkstoffnummer mind. 1.4401) nach DIN EN 10088-1. Für Verbindungsmittel wie Schrauben, Muttern und Gewindeteile gilt DIN EN ISO 3506, Teile 1 bis 3. Darüber hinaus gilt für Verbindungsmittel und Bauteile aus nichtrosten-den Stählen die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-30.3-6.

Tabelle 1: Korrosionsschutzarten für Verbindungsmittel


2

Bei einem Korrosionsschutz durch Vergussmörtel oder Vergussbeton sind planmäßig unverschiebliche Verbin-dungen vorzusehen. Darüber hinaus muss durch die Wahl geeigneter Vergussmörtel eine Rissbildung zwischen Altbeton und Vergusskern so weit wie möglich vermieden werden (vgl. Erläuterungen in Tabelle 1, a). Das Ein-bringen von Vergussmörtel darf nur bei geeigneten Witterungsbedingungen erfolgen. Größe und Lage der Ver-gussöffnungen müssen ein ordnungsgemäßes Einbringen ermöglichen. Auf eine ausreichende Nachbehandlung (Feuchthalten) ist insbesondere bei trockenem Wetter zu achten. Vergussmörtel und Vergussbeton müssen der DAfStb-Richtlinie „Herstellung und Verwendung von zementgebundenem Vergussbeton und Vergussmörtel“ ent-sprechen.

In Tabelle 2 sind die Korrosivitätskategorien nach DIN EN ISO 12944-2 den Expositionsklassen XC, XD und XS nach DIN 1045-1, Tabelle 3 bzw. DIN EN 1992-1-1, Tabelle 4.1 zugeordnet. Nach DIN EN ISO 12944-2 wird da-bei zwischen atmosphärischen Umgebungsbedingungen (C) und Bedingungen im Erdreich und Wasser (Im) un-terschieden. Die Expositionsklassen XF, XM und XA (Betonangriff durch Frost, Verschleiß und chemischen An-griff) werden nicht berücksichtigt.

Korrosivitäts-kategorien

Typische Umgebungsbedingungen innen und außen Expositions-klasse

C1 Innenräume mit üblicher Luftfeuchte XC1

Unbeheizte Gebäude mit geringer Kondensation oder Gebäude, zu denen die Außenluft häufig oder ständig Zugang hat z. B. offene Hallen

XC3 C2

Ländliche Gebiete mit geringer Verunreinigung XC4

Innenräume mit hoher Luftfeuchtigkeit, z. B. gewerbliche Küchen, Bäder, Wäschereien XC3

C3 Städtische Gebiete mit mäßiger Verunreinigung oder Sprühnebelbereiche von Verkehrs-flächen sowie Küstenbereiche mit geringer Salzbelastung

XC4 und XD1 oder

XC4 und XS1

Innenräume mit sehr hoher Luftfeuchtigkeit, z. B. Schwimmbäder oder Innenräume von Chemieanlagen

XC3 (evtl. mit XD2)

C4 Industrielle Gebiete oder Teile von Brücken mit häufiger Spritzwasserbeanspruchung, direkt befahrene Parkdecks, Küstenbereiche mit mäßiger Salzbelastung

XC4 und XD3 oder

XC4 und XS1

C5 Innenräume mit nahezu ständiger Kondensation und starker Luftverunreinigung XC3 und XD2

C5-I Industrielle Bereiche mit hoher Luftfeuchtigkeit und aggressiver Atmosphäre XC4 und XD2

oder XC4 und XD3

C5-M Küsten- und Offshore-Bereiche mit hoher Salzbelastung XC4 und XS2

oder XC4 und XS3

Im1 Wasserbehälter oder Wasserkraftwerke (Süßwasser) XC2

Im2 Hafenanlagen, Schleusentore, Offshore-Anlagen (Salzwasser) XC2 und XS2

Im3 Gründungsbauteile XC2

Tabelle 2: Zuordnung der Korrosivitätskategorien zu den Expositionsklassen

3 Beispiele

Freiliegende Verbindungsmittel im Außenbereich z. B. für Fassaden-, Balkon- oder Geländerbefestigungen müs-sen beschichtet werden (Korrosionsschutzart d) oder aus nichtrostendem Stahl (Korrosionsschutzart e) sein.

Verbindungsmittel zur Befestigung von vorgehängten, hinterlüfteten Fassadentafeln müssen aus nichtrostendem Material sein. Weitere Regelungen hierzu enthält DIN 18516-1.

Bei Stützenschuhen können sowohl durch Einrücken nach innen (Korrosionsschutzart a) als auch durch eine Beschichtung (Korrosionsschutzart d) die Anforderungen an den Korrosionsschutz erfüllt werden.

Zur Halterung von Außenwänden und Dachplatten aus Porenbeton sind Verbindungsmittel aus nichtrostendem Stahl nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung zu verwenden.

Durch die Lagerung im Freien können Rostspuren am Verbindungsmittel auftreten. Falls diese unerwünscht sind, z. B. bei Sichtbetonbauteilen, ist ein temporärer Korrosionsschutz, z. B. ein Korrosionsschutzanstrich oder eine Grundierung vorzusehen.

3

Falls Verbindungsmittel mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung verwendet werden, sind deren Hinweise bei der Bemessung und Ausführung zu beachten.

In den Bildern 1 bis 4 werden für die Korrosivitätskategorien C1 bis C4 typische Einbausituationen dargestellt, die auch auf andere Anwendungsfälle übertragbar sind. Die angegebenen Korrosionsschutzarten sind die empfohle-nen Mindestmaßnahmen.

In der Expositionsklasse XC1, die der Korrosivitätskategorie C1 nach DIN EN ISO 12944-2 zugeordnet werden kann, sind in der Regel keine Korrosionsschutzmaßnahmen erforderlich. Für den Zeitraum der freien Bewitterung während der Lagerung und während der Bauphase oder für Bauteile mit unmittelbarer Nähe zur Dachdeckung ist jedoch im Einzelfall zu untersuchen, ob ein Korrosionsschutz wie z. B. eine Grundierung (Korrosionsschutzart b) erforderlich ist (siehe Bild 1).

In den Korrosivitätskategorien C5-I und C5-M gem. Tabelle 2 sind die Anforderungen in jedem Einzelfall zu unter-suchen und evtl. besondere Korrosionsschutzmaßnahmen erforderlich.

Bild 1: Dachbinder

Bild 2: Unterzug

Bild 3: Sandwichfassade

4

Bild 4: Vordach

4 Normen und Richtlinien

DIN 1045-1:2008-08 Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton – Teil 1: Bemessung und Konstruktion

DIN 18516-1:2010-06 DIN 18516 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 1: Anforderungen, Prüfgrundsätze

DIN 55634:2010-04 Beschichtungsstoffe und Überzüge - Korrosionsschutz von tragenden dünnwandigen Bauteilen aus Stahl

DIN EN 1992-1-1:2011-01 Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau mit DIN EN 1992-1-1/NA:2011-01 – Nationaler Anhang – Natio-nal festgelegte Parameter zu DIN EN 1992-1-1

DIN EN 10088-1:2005-09 Nichtrostende Stähle – Teil 1: Verzeichnis der nichtrostenden Stähle

DIN EN ISO 1461:2009-10 Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken) – Anforderungen und Prüfungen

DIN EN ISO 3506-1:2010-04 Mechanische Eigenschaften von Verbindungsmitteln aus nichtrostenden Stählen – Teil 1: Schrauben

DIN EN ISO 3506-2:2010-04 Mechanische Eigenschaften von Verbindungsmitteln aus nichtrostenden Stählen – Teil 2: Mut-tern

DIN EN ISO 3506-3:2010-04 Mechanische Eigenschaften von Verbindungsmitteln aus nichtrostenden Stählen – Teil 3: Ge-windestifte und ähnliche nicht auf Zug beanspruchte Verbindungselemente

DIN EN ISO 10684:2009-09 Verbindungselemente - Feuerverzinkung

DIN EN ISO 12944-1:1998-07 Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme - Teil 1: Allgemeine Einleitung

DIN EN ISO 12944-2:1998-07 Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme - Teil 2: Einteilung der Umgebungsbedingungen

DIN EN ISO 12944-4:1998-07 Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme - Teil 4: Arten von Oberflächen und Oberflächenvorbereitung

DIN EN ISO 12944-5:2008-01 Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme - Teil 5: Beschichtungssysteme

DAfStb-Richtlinie „Herstellung und Verwendung von zementgebundenem Vergussbeton und Vergussmörtel“, Ausgabe Juni 2006

Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassung Z-30.3-6:2009-04 Erzeugnisse, Verbindungsmittel und Bauteile aus nichtrostenden Stählen

Allgemeine Bauaufsichtliche Zulassungen für Verbindungsmittel zur Verankerung von Porenbetonbauteilen

Hinweise zu diesem Merkblatt sowie Änderungs- und Ergänzungsvorschläge werden erbeten an:

Herausgeber: Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. – Schloßallee 10 – 53179 Bonn Internet: www.fdb-fertigteilbau.de – E-Mail: [email protected], Tel. 0228 9545656.

FDB 2011


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Merkblatt Nr. 3

zur Planung vorgefertigter Stahlbetonfassaden (10/2013)

1 Allgemeines

Die Fassade eines Gebäudes ist die Schnittstelle zwischen innen und außen. Neben den bauphysikalischen Anforderungen als Gebäudehülle und den statischen Aufgaben als Tragwerk stellt sie die Visitenkarte des Gebäudes dar. Hierfür sind hochwertige Fassaden aus Betonfertigteilen aufgrund der hohen Ausführungs-qualität und der zahlreichen Gestaltungsmöglichkeiten besonders gut geeignet. Die Betonfassade kann gleichzeitig raumabschließende und statische Funktion übernehmen. Dieses Merkblatt ist eine Entschei-dungshilfe für die frühzeitige und fachgerechte Planung.

2 Tragwerk

Die Fassade nimmt Wind- und Vertikallasten auf und ist daher Teil des Tragwerks. Betonfassaden lassen sich prinzipiell in Fassaden mit direkter Lastabtragung oder mit Lastabtragung durch Stützen einteilen.

Bei Fassaden nach Bild 1a erfolgt die Abtragung der Lasten an den Gebäudeaußenseiten direkt durch die übereinanderstehenden Wandtafeln. Bei der dargestellten Lochfassade aus Sandwichelementen wird die Belastung durch die innen liegende Tragschicht aufgenommen, die an den horizontalen Elementfugen durch Mörtel kraftschlüssig verbunden werden.

Bei Skelettbauwerken nach Bild 1b übertragen die Randträger bzw. Wandtafeln die Einwirkungen über Konsolen auf Stützen, welche die Gesamtlast aufnehmen. Dargestellt ist dieses Prinzip bei einer Bandfassa-de mit der Tragschicht vor den Stützen. Alternativ kann die Tragschicht auch zwischen oder hinter den Stützen angeordnet werden. Hieraus ergeben sich zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten z. B. bei der Eintei-lung der Fensteröffnungen (www.fdb-architektur.de).

Hinweise zur Befestigung vorgefertigter Betonfassaden werden im FDB-Merkblatt Nr. 4 gegeben. Weitere Konstruktionsdetails sind in [1] und [2] enthalten.

Bild 1: Schematische Ansichten und Fassadenschnitte bei zwei Tragwerksarten a) Fassade mit direkter Lastabtragung (hier: Lochfassade), b) Fassade mit Lastabtragung durch Stützen (hier: Bandfassade)

3 Ausbildung

Besonders wirtschaftlich sind Sandwichelemente nach Bild 2a und 2b mit einer werkseitig eingebauten Wärmedämmung. In der Regel bestehen die Sandwichelemente aus drei Schichten: Stahlbetontragschicht (120 bis 250 mm), Wärmedämmschicht (60 bis 240 mm) und bewehrte Betonvorsatzschicht. Gebäudetech-nische Anlagen wie z. B. verdeckte Sonnenschutzeinrichtungen können integriert werden.

2

Bei vorgehängten Fassaden nach Bild 2c und 2d werden die einschichtigen, bewehrten Fassadentafeln nachträglich an der Tragschicht (Betonfertigteil oder Ortbeton) befestigt. Bei der Montage auf der Baustelle muss zuvor die Wärmedämmschicht an der Tragschicht angebracht werden. Dem höheren Aufwand steht die größere Gestaltungsfreiheit durch die von der Tragschicht unabhängige Fugeneinteilung gegenüber. Zum Ausgleich von Toleranzen ist zwischen der vorgehängten Fassade und der Wärmedämmung ein plane-rischer Abstand von mindestens 20 mm erforderlich. Planmäßige Luftschichten bei hinterlüfteten Fassaden sind deshalb entsprechend dicker vorzusehen.

Die Fugen können nach DIN 18540 [3] oder, bei durch Schlagregen beanspruchten Horizontalfugen, nach DIN 18542 [4] ausgeführt werden (Bild 2b). Bei planmäßig hinterlüfteten Fassaden können sie auch offen bleiben (Bild 2d).

Bild 2: Prinzipielle Fassadenausbildungen und typische Fugendetails, a) und b) Sandwichelemente, c) und d) vorgehängte Fassadenplatten

4 Gestaltung

Die werkmäßige Herstellung von Betonbauteilen im Fertigteilwerk bietet gute Voraussetzungen für hoch-wertige Sichtbetonfassaden (FDB-Merkblatt Nr. 1 über Sichtbetonflächen und FDB-Merkblatt Nr. 8 über Architekturbeton). Gestaltungsmöglichkeiten sind, einzeln oder in Kombination,

- mit Schalhaut gestaltete Betonflächen (glatt oder strukturiert);

- bearbeitete Betonflächen nach DIN V 18500 [5] (z. B. Auswaschen, Feinwaschen, Absäuern, Strahlen, Flammstrahlen, Schleifen, Feinschleifen, steinmetzartige Bearbeitung);

- farbig gestaltete Betonflächen (z. B. durch Zemente, Gesteinskörnungen, Pigmente, Anstriche).

Darüber hinaus ist die Fugeneinteilung wesentlich für die Gesamtwirkung der Fassade verantwortlich. Neben den Elementfugen können auch - bei verstärkter Schichtdicke - Scheinfugen ausgebildet werden. Um Zwängungen und Risse bei Sandwichelementen zu vermeiden, sollte der Fugenabstand in der Vorsatz-schicht in der Regel nicht größer als 6 bis 7 m sein. Wenn die Fugen in der Vorsatzschicht von den Element-fugen abweichen, sollte die seitliche Auskragung der Vorsatzschicht 600 mm nicht überschreiten, um Transport-schäden zu vermeiden. Bild 3 zeigt typische Ecklösungen bei Sandwichelementen und übliche Randausbil-dungen.

Bild 3: Ecklösungen mit der Tragschicht zwischen und vor den Stützen und übliche Randausbildungen

3

5 Planungs- und Konstruktionshinweise

Eine sorgfältige Planung muss die statischen, bauphysikalischen, haustechnischen und architektonischen Gesichtspunkte sowie die Einflüsse der Fremdgewerke berücksichtigen und ist Bestandteil der Termin-planung. Für die Fassadenplanung gelten folgende Randbedingungen (zur Bauphysik siehe Abschnitt 6, statische Erfordernisse sind zusätzlich zu beachten):

• Die Transportabmessungen der Elemente sollten nicht größer sein als Länge / Höhe = 9,5 / 3,8 m.

• Bei vorgehängten Fassadentafeln sollte die Länge 6 bis 7 m nicht überschreiten.

• Die Mindestdicke für glatte Vorsatzschichten von Sandwichelementen beträgt 70 mm (DIN EN 1992-1-1 /NA [6]), empfohlen wird eine Mindestdicke von 80 mm. Bei Vorsatzschichten mit ungünstigen Umwelt-bedingungen (z. B. Sockelelemente mit Tausalzeinwirkung) können u. U. größere Plattendicken erforder-lich sein.

• Bei einlagig bewehrten vorgehängten Fassadentafeln beträgt die Mindestdicke 80 mm, bei zweilagiger Bewehrung wird eine Mindestdicke von 120 mm empfohlen. Die Dicke vorgehängter Fassadentafeln hängt insbesondere von den Abmessungen, der Oberflächenstruktur, der Expositionsklasse und der kon-struktiven Ausführung ab.

• Bei vorgehängten Fassadentafeln sollte eine Höhe von 350 mm nicht unterschritten werden.

• Bei Lochfassaden (Bild 1a) sollte die Pfostenbreite mindestens 200 mm betragen.

• Bei Konsolbändern (Bild 1b) sollten die Abmessungen nicht kleiner sein als Breite / Höhe = 140 / 200 mm.

• Die Fugenbreite richtet sich nach DIN 18540 [3] und sollte in der Regel 20 mm nicht unterschreiten.

• Die Ausbildung der Kanten mit einer Fase wird empfohlen. Eine „scharfkantige“ Ausbildung ist möglich, erfordert jedoch einen erhöhten Aufwand (FDB-Merkblatt Nr. 8 über Architekturbeton).

Bei Abweichungen von vorgenannten Randbedingungen wird empfohlen, bereits in der Planungsphase mit einem Herstellerwerk Kontakt aufzunehmen.

In jedem Fall ist es sinnvoll, sich vor Erstellung der Ausschreibung mit einem Herstellerwerk in Verbindung zu setzen.

6 Bauphysik

6.1 Brandschutz

Hinweise zum Brandschutz, z. B. zur Ausbildung von Brandwänden, werden im FDB-Merkblatt Nr. 7 gegeben.

Die erforderlichen Brandschutzvorkehrungen sind immer projektabhängig. Grundsätzlich sollte bei entspre-chenden Anforderungen (z. B. Ausbildung als Brandwand) eine Abstimmung mit einem Brandschutz-beauftragten erfolgen. Zur brandschutztechnischen Bewertung von Stahlbeton-Sandwichelementen als Brandwände siehe [7].

6.2 Wärmeschutz / Energieeffizienz

Ein Berechnungsprogramm für genaue U-Werte von Stahlbeton-Sandwichelementen unter Berücksichtigung der Anker und Fugen [9] kann unter www.fdb-fertigteilbau/planungshilfen heruntergeladen werden.

In frühen Planungsphasen kann die Dicke der erforderlichen Wärmedämmung bei vorgegebenem U-Wert mit Hilfe der folgenden Vordimensionierungstabelle bestimmt werden. Dabei ist

= ⋅

⋅

', Vordim 0 ²SW approx

WU f U

m K

Mit U‘SW,approx Für die gesamte aus Stahlbeton-Sandwichplatten bestehende (dämmende) Hüllfläche geforderter Wärmedurchgangskoeffizient in W/(m²·K)

U0 "Ungestörter" Wärmedurchgangskoeffizient der Sandwichplatten der Gesamtfassade gemäß DIN EN ISO 6946 ohne Berücksichtigung der Anker- und Fugenverluste in W/(m²·K)

fVordim Dimensionsloser Faktor, der pauschal die zusätzlichen Wärmeverluste aus Anker- und Fugensystemen berücksichtigt, nach Tabelle 1

4

Tabelle 1: Ausführung mit „gedämmten Fugen“

Dicke der Kerndämmung in [mm]

Wärmeleitfähigkeit der Kern-dämmung in [W/mK]

fVordim [-] *)

Bei ausschließlicher Nutzung von stiftförmigen Ankern

Bei sonstigen Ankern

40

0,040 1,02 1,04

0,035 1,03

1,05

0,030 1,06

0,024 1,05 1,09

60

0,040 1,03 1,05

0,035 1,04

1,06

0,030 1,07

0,024 1,05 1,09

80

0,040 1,03

1,05

0,035 1,06

0,030 1,04 1,07

0,024 1,05 1,10

100

0,040 1,03

1,05

0,035 1,06

0,030 1,04 1,08

0,024 1,05 1,10

120

0,040 1,03 1,06

0,035 1,04

1,07

0,030 1,08

0,024 1,06 1,11

140

0,040 1,03 1,06

0,035 1,04

1,07

0,030 1,08

0,024 1,05 1,11

160

0,040 1,03

1,06

0,035 1,07

0,030 1,05 1,09

0,024 1,06 1,12

180

0,040 1,03 1,06

0,035 1,04

1,08

0,030 1,09

0,024 1,06 1,12

200

0,040 1,04

1,07

0,035 1,08

0,030 1,05 1,10

0,024 1,07 1,13

220

0,040 1,03 1,07

0,035 1,04 1,08

0,030 1,05 1,10

0,024 1,06 1,13

240

0,040 1,04 1,08

0,035 1,05 1,09

0,030 1,06 1,11

0,024 1,07 1,14

5

Tabelle 1 (Fortsetzung)

*) Für die Ermittlung der Werte wurde eine 70 mm dicke Vorsatzschicht, eine 120 mm dicke Tragschicht und ein ge-dämmtes, 30 mm dickes Fugensystem mit einer Dämmung WLG 040 angesetzt. Für abweichende Ausführungen lie-gen die Werte teils deutlich auf der sicheren Seite.

Beispiel:

Für ein Gebäude mit 510 m² Fassadenfläche und einer 160 mm dicken Kerndämmung WLG 040 ergibt sich ein Wert von fVordim = 1,06 im Zuge der Vorbemessung. Eine spätere detaillierte Berechnung ergibt einen Wert von 1,03, was somit eine Verringerung um weitere 3 % ausmacht.

Zwischenwerte dürfen interpoliert werden.

Konstruktionsgrundsätze zur energetischen Optimierung von Sandwichfassaden sind:

• Fugen dämmen;

• Fugen dauerhaft abdichten;

• Anzahl der Anker und Fugen möglichst minimieren;

• Stiftförmige Anker führen zu niedrigen Wärmeverlusten durch das Ankersystem.

Eine Minimierung der Wärmeverluste aus Wärmebrücken mit Hilfe einer genauen Berechnung wird empfoh-len. Eine sehr umfangreiche Sammlung optimierter Wärmebrückenanschlüsse für Stahlbeton-Sandwich-fassaden beinhaltet der „Planungsatlas für den Hochbau“ [2], der unter www.planungsatlas-hochbau.de frei zugänglich ist.

6.3 Feuchteschutz

Außenwände aus Stahlbeton-Sandwichelementen müssen auch im gedämmten Fugenbereich tauwasserfrei bleiben.

Bei ungünstigen Feuchte- und Temperaturverhältnissen kann dies beispielsweise durch das Schließen der innenliegenden Fugen mit Zementmörtel oder geeigneten Fugendichtstoffen erfolgen (Bild 4a und 4b) [10].

Bild 4: Prinzipielle Fugenausbildungen, a) innen Zementmörtel, außen Fugendichtungsband b) innen Fugen-dichtstoff, außen Fugendichtungsband

6.4 Luftdichtheit

Anforderungen an die Luftdichtheit sind in der jeweils aktuellen Energieeinsparverordnung (EnEV) geregelt, d. h. es werden Anforderungen an die Luftdichtheit von beheizten oder klimatisierten Gebäude gestellt. Für die Luftdichtheit gilt DIN 4108-7 [11].

Außenwandelemente aus Stahlbeton gelten als luftdicht.

Für Fugen gelten DIN 18540 [3] und DIN 18542 [4]. Fugen und Anschlüsse an Öffnungselementen oder Durchdringungen können bei Bedarf durch Dichtungsmaterialien wie z. B. Dichtstoffe, Spezialprofile oder vorkomprimierte Dichtbänder mit ausreichender Komprimierung abgedichtet werden.

6

7 Hinweise zur Nachhaltigkeit

Vorgefertigte Betonfassaden haben einen positiven Einfluss auf die Nachhaltigkeit eines Gebäudes, denn sie

• haben eine lange Lebensdauer und hohe Dauerhaftigkeit,

• können rückgebaut und wiederverwendet werden, insbesondere bei nachträglichen Gebäudeerweite-rungen,

• sind wartungsfreundlich und sehr wartungsarm,

• leisten einen großen Beitrag zur Energieeffizienz und zur Gestaltungsvielfalt, weil sie praktisch wärme-brückenfrei und optisch hochwertig konstruiert werden können (insbesondere durch Stahlbeton-Sandwichfassaden können Gebäude thermisch optimiert werden),

• bewirken durch die thermische Speicherfähigkeit des Betons beim sommerlichen Wärmeschutz ein positives Raumklima.

Weitere Planungshinweise zum nachhaltigen Bauen mit Betonfertigteilen sind in [12] zusammengestellt.

8 Literatur

[1] Knotenverbindungen für Betonfertigteile – Hinweise für Bemessung und Konstruktion, Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V., 2011, zu beziehen über www.fdb-fertigteilbau.de

[2] Planungsatlas für den Hochbau unter www.planungsatlas-hochbau.de

[3] DIN 18540 Abdichten von Außenwandfugen im Hochbau mit Fugendichtstoffen

[4] DIN 18542 Abdichten von Außenwandfugen mit imprägnierten Dichtungsbändern aus Schaumkunststoff - Imprägnierte Dichtungsbänder - Anforderungen und Prüfung

[5] DIN V 18500 Betonwerkstein - Begriffe, Anforderungen, Prüfung, Überwachung

[6] DIN EN 1992-1-1 Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwer-ken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau mit Nationalem Anhang DIN EN 1992-1-1/NA

[7] Gutachtliche Stellungnahme der MPA Braunschweig zur brandschutztechnischen Bewertung von Be-tonsandwichtafeln als Brandwände im Sinne von DIN 4102-3:1977-09, April 2000

[8] DIN 4102-17 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen; Schmelzpunkt von Mineralfaser-Dämmstoffen; Begriffe, Anforderungen, Prüfung

[9] Willems, W., Hellinger, G.: Exakte U-Werte von Stahlbeton-Sandwichelementen, Bauphysik 5/2010

[10] Hygrothermische Bewertung der Elementfugen in Sandwichwänden – Gutachten der ENOTherm GmbH 2011, Projektleiter Dr.-Ing. Kai Schild

[11] DIN 4108-7: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden – Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele

[12] FDB-Planungshinweise zum nachhaltigen Bauen mit Betonfertigteilen

FDB-Merkblatt Nr. 1 über Sichtbetonflächen von Fertigteilen aus Beton und Stahlbeton

FDB-Merkblatt Nr. 4 über die Befestigung vorgefertigter Betonfassaden

FDB-Merkblatt Nr. 7 über Brandschutzanforderungen von Betonfertigteilen

FDB-Merkblatt Nr. 8 über Betonfertigteile aus Architekturbeton

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FDB 2013 Diese Fassung ersetzt die Ausgabe 03/2010. Erstausgabe vom März 2006.


Die Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V. ist der technische Fachverband für den konstruktiven Betonfertigteilbau. Die FDB vertritt die Interessen ihrer Mitglieder national und international und leistet übergeordnete Facharbeit in allen wesentlichen Berei-chen der Technik.


Merkblatt Nr. 4 über die Befestigung vorgefertigter Betonfassaden (11/2011)

1 Allgemeines Die äußere Schicht der Fassade wirkt als Gebäudehülle. Sie wird im Wesentlichen durch ihr Eigengewicht, Windkräfte (bei profilierten Oberflächen auch in Querrichtung) und Zwangskräfte (z. B. aus Temperatur) be-ansprucht. Des Weiteren sind evtl. Belastungen aus Transport und Montage zu beachten. Daher ist die Be-festigung an der Tragkonstruktion von großer Bedeutung. Die Befestigungstechnik ermöglicht heute ein brei-tes Spektrum unterschiedlicher Fassadenelemente. Um diese zu nutzen und den reibungslosen Bauablauf sicherzustellen, ist die ingenieurmäßige Planung der Fassadenbefestigung unter Beachtung des gültigen technischen Regelwerks unverzichtbar.

2 Fassadenausbildung Bei Betonfassaden ist die Ausbildung als Sandwichelement oder als vorgehängtes Fassadenelement möglich (Bild 1). Die Verbindung der äußeren Schicht mit der Tragschicht bzw. der tragenden Unterkonstruktion er-folgt grundsätzlich durch Fassaden-Verankerungssysteme aus nicht rostendem Material.

Die Fugeneinteilung ist bei Sandwichelementen von der Elementierung der Tragschicht abhängig. Bei groß-formatigen vorgehängten Fassaden ist die Fugeneinteilung hingegen relativ unabhängig von der Unterkon-struktion. Diese Gestaltungsfreiheit bei vorgehängten Fassaden ist jedoch mit einem deutlichen Mehrauf-wand bei der nachträglichen Befestigung verbunden. Zum Ausgleich von Toleranzen ist zwischen der vorge-hängten Fassade und der Wärmedämmung ein planerischer Abstand von mindestens 20 mm erforderlich.

Im Vergleich dazu ist bei Sandwichelementen der Aufwand für die Planung und Montage der Befestigung der Vorsatzschicht durch die komplette Vorfertigung geringer. Weitere Hinweise zur Planung vorgefertigter Be-tonfassaden werden im FDB-Merkblatt Nr. 3 gegeben.

Bild 1: a) Sandwichelemente, b) großformatige, vorgehängte Fassadenplatten, c) vorgehängte Betonwerk-steinplatten

2.1 Sandwichelemente

Die Herstellung von mehrschichtigen Sandwichelementen (Bild 1a) erfolgt komplett im Fertigteilwerk. Bei der liegenden Fertigung, in der Regel mit der Außenseite an der Schalhaut, wird zuerst die bewehrte Vorsatz-schicht mit den eingesetzten Verbindungsmitteln betoniert. Anschließend wird die Dämmschicht aufgelegt und die Tragschicht aus Stahlbeton ergänzt. Um ein zwängungsarmes System zu erhalten, werden verform-bare Verbindungsmittel wie z. B. Verbundnadeln in Kombination mit Tragankern verwendet, die nach allge-meine bauaufsichtliche Zulassungen oder Typenprüfungen dimensioniert werden. Die Verbundnadeln verrin-gern zusätzlich das Verwölben der Vorsatzschicht.

2.2 Großformatige, vorgehängte Fassadenplatten

Großformatige, vorgehängte Fassadenplatten (Bild 1b) werden als einschichtige Elemente aus Stahlbeton vorgefertigt. Diese werden durch maximal zwei Traganker (Hängezuganker) und Druck-/Abstandschrauben

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mit der Unterkonstruktion, z. B. einer Betontragkonstruktion, verbunden. Die Art und Lage der Befestigungs-mittel im Werk und auf der Baustelle muss im Hinblick auf die Montierbarkeit genau abgestimmt werden.

2.3 Vorgehängte Betonwerksteinplatten

Vorgehängte Betonwerksteinplatten (Bild 1c) sind nach DIN 18516 [1] mit Einzelankern im Regelfall an vier, mindestens jedoch an drei Punkten, an der Unterkonstruktion zu befestigen. Alternativ können durchlaufende Hängeschienen verwendet werden.

3 Befestigung Die tragende Unterkonstruktion muss für die Einwirkungen aus der äußeren Fassadenschicht bemessen und ausgelegt sein. Die Unterkonstruktion selbst kann mit den unterschiedlichsten Verbindungsmitteln (Beispiele „Knotenverbindungen für Betonfertigteile“ [2] Punkt 7.7) mit dem Rest des Gebäudes verbunden sein. Bei vorgehängten Fassadenelementen ist in der Regel die Unterkonstruktion/Tragkonstruktion das Gebäude selbst.


Hinweise zum Anschluss der Tragschicht von Sandwichelementen an die Gebäudekonstruktion enthält [2].


Bei großformatigen, vorgehängten Fassadenplatten sind drei Verankerungsarten an der Betontragkonstruk-tion üblich (Bild 2). Die Höhenjustierung erfolgt hierbei durch Gewindeschrauben an den Hängezugankern.

Bild 2: Befestigung großformatiger vorgehängter Fassadenplatten an der Tragkonstruktion

a) mit Ankerschienen, b) mit Dübeln, c) mit Einbauteilen

Bei Verwendung von Ankerschienen als Einbauteile (Bild 2a) können längs der Schiene große Toleranzen ausgeglichen werden. Ankerschienen müssen im Aussenbereich aus nicht rostendem Stahl bestehen und werden über allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen geregelt.

Die Befestigung mit nachträglich gesetzten Ankern, die ebenfalls über allgemeine bauaufsichtliche Zulas-sungen geregelt werden (Bild 2b), hat den Vorteil, dass sich die Vorplanung vereinfacht und Ungenauigkeiten der Baustelle besser ausgeglichen werden können. Nachteilig sind jedoch die hohen Kosten bei der Montage mit Schwerlastankern. Das Bohren ist bei dicht bewehrten Bauteilen nicht zu empfehlen.

Einbauteile (Bild 2c) werden vor dem Betonieren an der Schalung befestigt. Die lagegenaue Position ist hierbei besonders wichtig, da Passungsungenauigkeiten in horizontaler Richtung nur im Rahmen der zulässi-gen Toleranzen der Hängezuganker ausgeglichen werden können.

Hinweise zum Korrosionsschutz von Verbindungsmitteln für Betonfertigteile enthält das FDB-Merkblatt Nr. 2.

Standardlösungen für spezielle Bauteile sind in den Bildern 3a) bis 3c) dargestellt. Individuelle Lösungen für Bauteile mit besonderen Geometrien sind möglich und können ingenieurmäßig entwickelt werden.

Bild 3: Befestigung spezieller Bauteile a) Attika, b) Brüstung, c) Sockelplatte

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3.3 Vorgehängte Betonwerksteinplatten

Bei vorgehängten Betonwerksteinplatten erfolgt die Verankerung an der Tragkonstruktion in der Horizontal- oder Vertikalfuge über eine Ankerdornbefestigung.

Betonwerksteinplatten mit einer Dicke < 30 mm werden mit Hinterschnittdübeln befestigt.

Bild 4: Befestigung vorgehängter Betonwerksteinplatten a) mit Mörtelankern, b) mit Dübelankern,

c) mit Ankern auf Schienensystemen

Im Gegensatz zur Befestigung mit Mörtelankern (Bild 4a) sind bei der Befestigung mit Dübelankern (Bild 4b) oder mit Ankern auf Schienensystemen (Bild 4c) keine aufwändigen Bohrungen im Rohbau erforderlich.

Schienensysteme aus nicht rostendem Stahl oder Aluminium ermöglichen es, die Anzahl der Befestigungs-punkte zu reduzieren. Sie eignen sich besonders für große und unterschiedliche Abstände zum tragenden Untergrund. Dadurch verringert sich die Anzahl der Wärmebrücken.

4 Randbedingungen für die Planung der Befestigung - Checklisten Für die Fassade eines Gebäudes als Blickfang für den Betrachter ist eine sorgfältige Planung der Produktion, des Transportes und der Montage, insbesondere auch im Hinblick auf die Befestigung der vorgefertigten Betonfassaden, erforderlich.

Die Planung der Befestigung muss im Rahmen der statischen Berechnung erfolgen, um so früh wie möglich Ort sowie Art und Weise der Lasteinleitung zu berücksichtigen.

Die gültigen technischen Regelwerke und die Einbau- und Verwendungsanleitungen der Ankersystemherstel-ler müssen beachtet werden.


Bei Sandwichelementen erfolgt die Planung der Verbindung von Vorsatz- und Tragschicht im Rahmen der Elementplanung. Hierbei müssen grundlegende Dinge beachtet werden.

1. Die Auswahl und Anordnung der Traganker ist so zu wählen, dass Zwängungen minimiert werden. Zusätzliche Verbindungen, die neben der statisch erforderlichen Verankerung zwischen Vorsatz- und Tragschicht kraftschlüssig wirken, sind zu vermeiden.

2. Bei Sandwichelementen, die auf der Baustelle gedreht werden müssen, ist auch dieser Lastfall bei der Bemessung der Verbindungsmittel zu berücksichtigen.

3. Zusätzliche Lasten (z. B. aus Vordächern, Lüftungsgeräten) können in der Regel von der Vorsatz-schicht nicht aufgenommen und abgetragen werden. Diese müssen bis zur Tragschicht geleitet und dort verankert werden. Die Vorsatzschicht erhält entsprechende Aussparungen. Bei geringen Lasten muss überprüft werden, ob Vorsatzschicht und Anker die Kräfte aufnehmen und weiterleiten können.

4. Bei gegenüber der Tragschicht unten auskragender Vorsatzschicht muss bei Lagerung und Trans-port durch geeignete Maßnahmen verhindert werden, dass das Eigengewicht des gesamten Elemen-tes über die Vorsatzschicht abgetragen wird.

5. Bei der Anordnung und Bemessung der Anker sind Durchdringungen (z. B. für Einbauteile), Aus-sparungen für Türen, Fenster und Tore sowie Auskragungen der Vorsatzschicht (z. B. Attikaüber-stände, Deckenabschalungen, Überstände unten, Vorsatzschichten über Eck) zu berücksichtigen. Bei großen Aussparungen muss darauf geachtet werden, dass noch ausreichend (Rest-)fläche für die An-ker vorhanden ist. Die statisch erforderlichen Anker müssen immer mit ausreichenden Randabständen nach Zulassung bzw. Typenprüfung einbaubar sein.

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Bei vorgehängten Fassaden wird empfohlen, die Fassadenelemente und deren Verankerungspunkte gleich-zeitig mit der Unterkonstruktion detailliert zu planen und zu zeichnen, damit die Einbauteile richtig positioniert werden.

Insbesondere auf der Baustelle ist der lagegenaue Einbau der Einbauteile sorgfältig zu überwachen.

Folgende grundlegende Dinge müssen bei der Planung der Verankerung von vorgehängten Fassaden be-achtet werden:

1. Zur Bemessung der Befestigung müssen die Geometrie der Elemente, die Art und Tragfähigkeit der Unterkonstruktion und die Dicke der Wärmedämmung und der Luftschicht bekannt sein.

2. Aufgrund der Vielzahl von Verbindungsmitteln sind für einen fehlerfreien Einbau und für die Monta-ge genaue Angaben zu den Einbau- und zugehörigen Montageteilen unerlässlich (Hersteller, Typ, Laststufe, Art.-Nr., etc.).

3. Befestigungssysteme sind so auszuwählen und anzuordnen, dass eine unkomplizierte und reibungs-lose Montage auf der Baustelle gewährleistet wird. Die Zugänglichkeit der Montageteile muss si-chergestellt sein.

4. Schon bei der Planung der Verankerung müssen die Belange weiterer Gewerke wie Gerüst, Abdich-tung, Wärmedämmung, Hinterlüftung, Fenster/Türen, Sonnenschutzeinrichtungen, Dacheindeckung und des gesamten Bauablaufes berücksichtigt werden.

5. Besonders sorgfältig müssen die „Platzverhältnisse“ an den Öffnungen geplant werden, da für die Verankerung bestimmte Mindestrandabstände einzuhalten sind. An diesen Stellen muss vor allem die Abdichtung der Fenster mit der Lage der Verankerungen abgestimmt werden.

6. Für eine reibungslose Montage der Fassadenteile müssen im Vorfeld folgende Punkte bedacht wer-den: Zufahrt/Zugänglichkeit, Traglast des Baustellenkrans, Montierbarkeit, Toleranzausgleich des Ver-ankerungssystems in alle Richtungen (Aufmaß der Unterkonstruktion erforderlich), Witterungsverhält-nisse (wichtig bei Injektionsmörtel).

5 Beratung Um die optimale Fassadenplanung und -montage zu ermöglichen, sollte möglichst frühzeitig der Beratungs-service der Anbieter der Ankersysteme genutzt werden.

6 Literatur

[1] DIN 18516: Außenwandbekleidungen, hinterlüftet

[2] Knotenverbindungen für Betonfertigteile – Hinweise für Bemessung und Konstruktion, Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V., 2011, zu beziehen über www.fdb-fertigteilbau.de.

FDB-Merkblatt Nr. 3 zur Planung vorgefertigter Betonfassaden

FDB-Merkblatt Nr. 2 Korrosionsschutz von Verbindungsmitteln für Betonfertigteile


FDB-Merkblatt Nr. 6 Passungsberechnungen und Toleranzen von Einbauteilen und Verbindungsmitteln

FDB-Merkblatt Nr. 5 Checkliste für das Zeichnen von Betonfertigteilen

FDB-Merkblatt Nr. 8 über Betonfertigteile aus Architekturbeton

auf www.fdb-fertigteilbau.de/ Literatur/Downloadcenter / Merkblätter...

Herausgeber: Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. – Schloßallee 10 – 53179 Bonn Internet: www.fdb-fertigteilbau.de – E-Mail: [email protected], Tel. 0228 9545656 FDB 2011 Die Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V. ist der technische Fachverband für den konstruktiven Betonfertigteilbau. Die FDB vertritt die Interes-sen ihrer Mitglieder national und international und leistet übergeordnete Facharbeit in allen wesentlichen Bereichen der Technik.

1

Merkblatt Nr. 5 Checkliste für das Zeichnen von Betonfertigteilen (09/2010)

Die Erstellung von korrekten, vollständigen und übersichtlichen Element-, Verlege- und Übersichtszeichnungen ist im Fertigteilbau im Zuge der Ausführungsplanung unbedingt erforderlich, um Fehler und Missverständnisse zu vermeiden. Diese Checkliste enthält wichtige Angaben für Tragwerksplaner und Konstrukteure, die ein fach-gerechtes Zeichnen von Betonfertigteilen ermöglichen sollen.

Die Beachtung dieser Checkliste ersetzt nicht die Prüfung der Zeichnungen durch den Tragwerksplaner, Kon-strukteur und Prüfingenieur, die in jedem Fall erforderlich ist.

1 Verlege- und Übersichtszeichnungen

1.1 Zeichnungsparameter

1.1.1 Grundrisse aller Geschosse sowie Schnitte, Ansichten und Details erforderlich 1)

1.1.2 Grundriss als Draufsicht darstellen. Korrekte Darstellung der Ansichten/Schnitte (3-Tafel-Projektion) erforderlich 2)

1.1.3 Achsbezeichnungen angeben

1.1.4 Alle Fertigteile mit Positionsbezeichnung und Elementnummer versehen

1.1.5 Fertigteilstückliste erforderlich (Position und Unterposition, Abmessungen und Gewicht der Fertigteile)

evtl. Extra-Liste

1) Bei besonderen Fassadengestaltungen sind ggf. zusätzliche Angaben wie z.B. eine Oberflächenansicht erforderlich

2) Hinweise zum Inhalt und den Grundregeln der Darstellung von Bauzeichnungen enthält DIN 1356-1.

1.2 Vermaßung

1.2.1 Gebäudemaße (z. B. Gesamtlänge und Gesamtbreite) als Rohbaumaße angeben

1.2.2 Vermaßung der Achsen, Fugen sowie der einzelnen Bauteile erforderlich

1.2.3 Geschosshöhen und Höhenkoten sowie Oberkante von Konsolen in Vertikalschnitten angeben

1.3 Technische Angaben

1.3.1 Zusätzlich erforderliche Bewehrung (z. B. Fugenbewehrung) angeben

1.3.2 Art, Abmessungen und Anordnung der Lager angeben

1.3.3 Eigenschaften und Festigkeiten des Vergussmörtels oder des Vergussbetons angeben

1.3.4 Angaben zu evtl. vorhandenen Schweißnähten (Dicke, Art, Abmessung) erforderlich

1.3.5 Alle Montageteile angeben und eindeutig zuordnen

1.3.6 Auf besondere Detailpunkte (z. B. abweichende Fundamentunterkanten) hinweisen

1.3.7 Montageanweisung erforderlich 3)

3) Die Montageanweisung muss durch die Montagefirma ergänzt werden. Die Broschüre „Muster-Montageanweisungen für den Betonfer-tigteilbau“ kann bei der Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. bezogen werden.

1.4 Zeichnungsstempel

1.4.1 Zeichnungs- und Auftragsnummer angeben

1.4.2 Angabe zum Bauherrn, Bauvorhaben, Zeichnungsinhalt und Planverfasser mit Datum der Be-arbeitung erforderlich

1.4.3 Prüfung und Freigabe der Zeichnung erforderlich

1.4.4 Verwendete Maßstäbe angeben

1.4.5 Bei jeder Änderung: Neuer Index sowie Art der Änderung mit Datum erforderlich


2

2 Elementzeichnungen

2.1 Zeichnungsparameter

2.1.1 Schalung als Draufsicht mit Blickrichtung Schalboden darstellen. Korrekte Darstellung der An-sichten/Schnitte (3-Tafel-Projektion) erforderlich 4)

2.1.2 Schalung und Bewehrung auf einem Plan darstellen

2.1.3 Korrekte Detailnummerierung und Detailzuordnung

2.1.4 Alle Einbauteile und Transportanker nummerieren

2.1.5 Bei spiegelbildlichen Bauteilen: Gesonderte Elementzeichnung erforderlich! Skizze mit spiegel-bildlicher Schalung oder alleinige Bezeichnung „spiegelbildlich“ ist nicht zulässig!

2.1.6 Bei asymmetrischen Bauteilen (z. B. Pultdachbindern) oder asymmetrischer Anordnung von Aussparungen: Lage der Gebäudeachsen angeben

2.1.7 Planüberschrift (z. B. „Deckenplatte 6x herstellen“) **)

2.1.8 Dreidimensionale Ansicht des Bauteils (ohne Vermaßung) **)

4) Hinweise zum Inhalt und den Grundregeln der Darstellung von Bauzeichnungen enthält DIN 1356-1.

2.2 Vermaßung

2.2.1 Nur Maße angeben, die zur Erstellung der Schalung unbedingt erforderlich sind (Füllmaße ver-meiden). Jedes Maß soll nur einmal erscheinen.

2.2.2 Vermaßung aller Kanten, Öffnungen (Türen, Fenster), Aussparungen und Konsolen

2.2.3 Jedes Einbauteil und jeden Transportanker mit eigener Maßkette von beiden Enden des Fertig-teils (mit Angabe der Bezeichnung des Einbauteils am Anfang der Maßkette) vermaßen.

2.2.4 Bei schrägwinkeligen (z. B. trapezförmigen) Fertigteilen, die kaum vom Rechteck abweichen: Überproportionale Darstellung der unterschiedlichen Abmessungen in einem Detail, Diagonal-maße angeben

2.2.5 Formbedingte Ausschalschrägen berücksichtigen

2.2.6 Kreuzungen von Maßlinien vermeiden

2.2.7 Vermaßung der Schwerpunktlage des Bauteils (insbesondere bei asymmetrischen Bauteilen)

2.2.8 Hauptabmessungen (z. B. durch Fettdruck) hervorheben **)

2.2.9 Höhenkoten der Hauptabmessungen und Aussparungen angeben **)

2.3 Bewehrung

2.3.1 Bewehrungsführung

2.3.1.1 Querschnittsfläche des Betonstahls As und as sowie Stabanzahl und -abstände stimmen mit den Angaben in der statischen Berechnung überein

2.3.1.2 Betondeckung hinsichtlich der Bewehrungsabmessungen und der Bewehrungsführung (auch im Bereich der Übergreifungsstöße von Stabstahl- oder Mattenstahlpaketen) einhalten

2.3.1.3 Hüllrohre, Transportanker und Einbauteile (z. B. Verwahrkästen) sowie nachträgliche Montage-teile bei der Bewehrungsführung berücksichtigen (Bewehrung mit ausreichendem Abstand und Bauteil ausreichend dimensioniert)

2.3.1.4 Lage der Spannstahllitzen bei Bewehrungsführung berücksichtigen (ausreichender Abstand zum Betonstahl)

2.3.1.5 Kreuzende Bewehrungen (z. B. Konsol- und Stützenbewehrung) aufeinander abstimmen. Auf unterschiedliche Breiten sich kreuzender Bügel achten.

2.3.1.6 Übergreifungs- und Verankerungslängen der Bewehrungsstäbe und Betonstahlmatten berück-sichtigen und angeben

2.3.1.7 Biegerollendurchmesser bei der Bewehrungsführung berücksichtigen

3

2.3.1.8 Mindestabstände der Bewehrungsstäbe untereinander einhalten

2.3.1.9 Einfüllöffnungen und Rüttellücken bei engen Bewehrungsabständen angeben

2.3.1.10 Fugengeometrie und Vergussnut bei Bewehrungsführung berücksichtigen

2.3.1.11 Korrekte Höhe und Anzahl der Unterstützungen zwischen oberer und unterer Bewehrung

2.3.2 Bewehrungsdarstellung

2.3.2.1 Positionsnummer, Anzahl, Durchmesser, Abstand und Lage aller Bewehrungsstäbe und Mat-tentypen in Grundriss, Ansicht, Schnitt und im Bewehrungsauszug angeben

2.3.2.2 Positionsnummer mit Kreisen (Rundstahl) und Rechtecken (Matten) und abgerundeten Recht-ecken (Listenmatten) darstellen

2.3.2.3 Bei Abweichungen von oberer und unter Bewehrungslage bei Deckenplatten sowie innerer und äußerer Bewehrungslage bei Wandtafeln: Eindeutige Darstellung erforderlich

2.3.2.4 Bei Angabe von Außenmaßen berücksichtigen, dass die Stäbe aufgrund der Rippen 20% di-cker sind als ihr Nenndurchmesser

2.3.2.5 Bei komplizierten Bewehrungsführungen (z. B. bei Konsolen oder Ausklinkungen): Bewehrung in einem größeren Maßstab z. B. mit Doppelkontur darstellen und ggf. Einbaureihenfolge ange-ben

2.3.2.6 Herausstehende Bewehrung im Schalplan darstellen

2.3.2.7 Größere Biegerollendurchmesser als die Mindestbiegerollendurchmesser nach DIN 1045-1, 12.3.1 oder DIN EN 1992-1-1, 8.3 sind gesondert anzugeben.

2.3.3 Matten- und Stabstahllisten

2.3.3.1 Listen für alle Bewehrungselemente inkl. der Unterstützungen und Zusatzbewehrung (s. 2.5.2) erforderlich (Position, Anzahl, Durchmesser, Einzellänge, Gesamtlänge, Gewicht)

2.3.3.2 Biegeliste mit Biegeformen und Vermaßung aller Bewehrungselemente erforderlich evtl. Extra-Liste

2.3.3.3 Schneideskizzen für Betonstahlmatten erforderlich evtl. Extra-Liste

2.4 Spannbeton

2.4.1 Anzahl, Durchmesser, Gewicht, Art und Lage der Litzen (evtl. in einem gesonderten Detail) angeben und vermaßen

2.4.2 Art und Aufbringung der Vorspannung (Spannbett mit sofortigem Verbund) angeben

2.4.3 Vorspannkraft (pro Litze) sowie Spannstahlspannung im Spannbett angeben

2.4.4 Mindestbetondruckfestigkeit bei der Spannkraftübertragung angeben

2.4.5 Überhöhung zum Zeitpunkt des Entspannens angeben (alternativer Hinweis: „Überhöhung zum Zeitpunkt des Entspannens nach Statik“)

2.4.6 Hinweise zur Lagerung angeben

2.4.7 Bei verzinkten Einbauteilen: Mindestabstand zwischen Spannglied und Einbauteil von 20 mm erforderlich

2.5 Transportanker

2.5.1 Art, Typ und Lage der Transportanker unter Berücksichtigung der zulässigen Rand- und Zwi-schenabstände angeben (ggf. Abstimmung mit dem Fertigteilwerk erforderlich)

2.5.2 Zusatzbewehrung für den Transportanker laut Herstellerangaben ermitteln und darstellen

2.6 Sonstige technische Angaben

2.6.1 Kantenausführung (z. B. scharfkantig oder gefast) angeben

4

2.6.2 Bei Halbfertigteilen: Oberflächenausführung nach DIN 1045-1, 10.3.6 oder DIN EN 1992-1-1, 6.2.5 angeben (sehr glatt, glatt, rau, verzahnt)

2.6.3 Hinweis auf die Herstellungsgenauigkeit („mit Schablone einbauen“) erforderlich

2.6.4 Eindeutige Darstellung asymmetrischer Einbauteile (z. B. rechteckige oder nicht runde Stahl-platten) erforderlich

2.6.5 Überhöhung in Träger- oder Plattenmitte und am Kragarmende angeben

2.6.6 Besondere Maßnahmen zur Lagerung der Fertigteile angeben

2.6.7 Besondere Maßnahmen zum Transport (z. B. Einsatz von Ausgleichsgehängen oder Traver-sen) und zur Transportsicherung (z. B. Zugbänder oder Druckstreben bei Aussparungen) an-geben

2.6.8 Einbau- und Montageteile angeben (ggf. Abstimmung mit Fertigteilwerk und Berücksichtigung von Werksnormen erforderlich)

2.6.9 Stücklisten für Einbau- und Montageteile erforderlich (Nummer, Art, Bezeichnung, Stückzahl)

2.6.10 Komplizierte oder asymmetrische Einbauteile (z. B. Stahlplatten mit Schubknagge und Kopfbol-zen) gesondert darstellen

2.6.11 Eindeutige Angabe der Schalseiten und der Einfüllseite (mit Hinweisen wie z. B. abgezogen, abgerieben) ggf. durch Symbole erforderlich 5)

5) Bei besonderen Oberflächengestaltungen (z. B. Strukturmatrizen) sind ggf. zusätzliche Angaben erforderlich, die erst nach Abstimmung zwischen Planer, Bauherrn und Fertigteilwerk festgelegt werden können.

2.7 Zeichnungsstempel

2.7.1 Zeichnungs-, Auftrags- und Positionsnummer angeben

2.7.2 Angabe zum Bauherrn, Bauvorhaben, Zeichnungsinhalt und Planverfasser mit Datum der Be-arbeitung erforderlich

2.7.3 Prüfung und Freigabe der Zeichnung erforderlich

2.7.4 Verwendete Maßstäbe angeben

2.7.5 Betondruckfestigkeitsklasse und Mindestbetondruckfestigkeit zum Zeitpunkt des Abhebens angeben

2.7.6 Untere, obere und seitliche Betondeckung, Verlegemaß der Betondeckung und Vorhaltemaß angeben

2.7.7 Betonstahl- und Spannstahlsorten angeben

2.7.8 Expositions- und Feuchtigkeitsklassen angeben

2.7.9 Gewicht und Volumen des Fertigteils angeben

2.7.10 Angaben zu Biegerollendurchmessern erforderlich

2.7.11 Fertigteiloberflächen eindeutig (z. B. durch Symbole) definieren

2.7.12 Bei jeder Änderung: Neuer Index sowie Art der Änderung mit Datum erforderlich

2.7.13 Anzahl der herzustellenden Bauteile angeben

2.7.14 Teilsicherheitsbeiwert für den Beton angeben **)

2.7.15 Feuerwiderstandsklasse angeben **)

**) Angabe nicht unbedingt erforderlich Musterelement- und Musterverlegezeichnungen sowie die Broschüre „Musterzeichnungen für Betonfertigteile“ können bei der Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. angefordert werden und stehen unter www.fdb-fertigteilbau.de zum Download zur Verfügung. Hinweise zu diesem Merkblatt sowie Änderungs- und Ergänzungsvorschläge werden erbeten an: Herausgeber: Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. – Schloßallee 10 – 53179 Bonn Internet: www.fdb-fertigteilbau.de – E-Mail: [email protected], Tel. 0228 9545656 FDB 2011


Bitte wenden


Merkblatt Nr. 6 Passungsberechnungen und Toleranzen

von Einbauteilen und Verbindungsmitteln 06/2006

1 Vorbemerkungen Beim Bauen können Abweichungen zu den in der Planung festgelegten Maßen auftreten. Um das funktions-gerechte Zusammenfügen von Bauwerken und Bauteilen des Roh- und Ausbaus ohne Anpass- und Nachar-beiten zu ermöglichen, ist jedoch die Einhaltung von Toleranzen erforderlich (DIN 18202 Abschnitt 4). Da die Toleranznormen keine ästhetischen Gesichtspunkte berücksichtigen, ist im Einzelfall zu prüfen, ob geeignete Ausgleichsmaßnahmen vorzusehen sind. Von besonderer Bedeutung ist die Berücksichtigung von Toleranzen für die Verbindung vorgefertigter Bau-teile untereinander sowie bei Schnittstellen mit jeweiligen Nachfolgegewerken. Bei Betonfertigteilen sind für die Herstellung die Toleranzen nach DIN 18203-1 einzuhalten, bei der Montage des Bauwerkes die Toleranzen nach DIN 18202. Die Einhaltung von Toleranzen ist nur zu prüfen, wenn es erforderlich ist (DIN 18202 Abschnitt 6.1). Dies bedeutet, daß Toleranzen nicht um ihrer selbst willen überprüft werden sollen.

2 Passungsberechnungen Es empfiehlt sich, bereits bei der gewerkeübergreifenden Planung Passungsberechnungen unter Berück-sichtigung der Toleranzen nach DIN 18202 und DIN 18203-1 sowie unter Berücksichtigung last- und zeitab-hängiger Formänderungen und konstruktiver Überhöhungen durchzuführen. Bestimmte Konstruktionen be-nötigen bei der Ausführung ausreichend Arbeitsraum, der bei den Passungsberechnungen zu berücksichti-gen ist (z.B. für Vergußkammern oder Lager). Dies gilt auch für Mindestauflagerlängen und Mindestfugen-breiten. Bei den Passungsberechnungen sind folgende Toleranzen zu berücksichtigen: - Toleranzen der Abmessungen des Bauteils nach DIN 18203-1 (Fertigung) - Toleranzen der Abmessungen des Bauwerks nach DIN 18202 (Montage) - Toleranzen der Lage des Einbauteils/Verbindungsmittels im Fertigteil nach Abschnitt 3 dieses Merkblatts Das folgende Verfahren zur Überlagerung der Herstellungs- und Montagetoleranzen liefert üblicherweise zufriedenstellende Ergebnisse:

Dabei sind: δcomb Gesamtkonstruktionstoleranz δmax maximale Toleranz in der Kette δi jede der sonstigen Toleranzen in der Kette

∑+= 2max )( icomb δδδ

Seite 2

3 Toleranzen von Einbauteilen und Verbindungsmitteln Toleranzen von Einbauteilen und Verbindungsmitteln sind nach den Normen DIN 18202 und DIN 18203-1 nicht explizit geregelt. Für Toleranzen von Einbauteilen und Verbindungsmitteln wird es als ausreichend angesehen, von folgenden Werten auszugehen: - für die Grenzabweichungen der Lage der Einbauteile und Verbindungsmittel im Fertigteil die Werte

DIN 18203-1, Tabelle 1 - für die Grenzabweichungen der Lage der Einbauteile und Verbindungsmittel im Bauwerk die Werte

DIN 18202, Tabelle 1. Als Nennmaß gilt dabei der in der Zeichnung stehende Wert. Bei oberflächenbündigen Einbauteilen, z.B. Kantenschutzwinkel oder Trapezblech-Befestigungsschienen können geringe Absätze/Höhenversprünge zur Betonoberfläche auftreten.

4 Besondere Maßnahmen Soweit für Nachfolgegewerke die in Abschnitt 3 genannten Werte nicht ausreichen (z.B. bei Trägern für die Montage von Porenbetonwandplatten), sind besondere Maßnahmen, wie z. B. konstruktive Ausgleichsmög-lichkeiten oder Einbau vor Ort, vorzusehen. Einbauteile, für die höhere Anforderungen als nach Abschnitt 3 gestellt werden (z.B. bei bestimmter Anord-nung von Elektrodosen, Türzargen), sind in der Planung besonders zu beachten. Unter Umständen emp-fiehlt es sich, diese Einbauteile vor Ort einzubauen.

5 Grundlagen Grundlagen dieses Merkblattes sind: DIN 18202 Toleranzen im Hochbau; Bauwerke DIN 18203-1 Toleranzen im Hochbau-Teil 1: Vorgefertigte Teile aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton



1

Merkblatt Nr. 7 über Brandschutzanforderungen von Betonfertigteilen (11/2012)

1 Allgemeines

Dieses Merkblatt enthält brandschutztechnische Angaben für Betonfertigteile wie z. B. Mindestquerschnittsab-

messungen sowie konstruktive Details für häufige Anschlüsse im Betonfertigteilbau. Die vorliegende überarbei-

tete Fassung wurde an die europäischen Bemessungsnormen, insbesondere die Eurocodes, angepasst, die ab

2012 verbindlich angewendet werden. Da die Regelungen für Betonbauteile nicht vollständig durch den Teil 1-2

von Eurocode 2 abgedeckt werden, wird DIN 4102-4 als Restnorm in 2013 veröffentlicht. Wesentliche Teile

dieser Restnorm wurden bereits im Merkblatt berücksichtigt.

Die in den folgenden Abschnitten angegebenen Feuerwiderstandsklassen entsprechen den bauaufsichtlichen

Anforderungen gemäß Tabelle 1.

Tabelle 1: Zuordnung der Feuerwiderstandsklassen zu den bauaufsichtlichen Anforderungen

Bauaufsichtliche

Anforderung

Tragende Bauteile

ohne Raumabschluss

Tragende Bauteile

mit Raumabschluss

Nichttragende

Innenwände

feuerhemmend R 30

F 30

REI 30

F 30

EI 30

F 30

hochfeuerhemmend R 60

F 60

REI 60

F 60

EI 60

F 60

feuerbeständig R 90

F 90

REI 90

F 90

EI 90

F 90

Brandwand – REI-M 90 EI-M 90

Bedeutung der Kurzzeichen: R – Tragfähigkeit, E – Raumabschluss I – Hitzeabschirmung unter Brandeinwirkung, M – mechanische Einwirkung (Stoßbeanspruchnung)

Eine Klassifizierung einzelner Bauteile setzt voraus, dass die unterstützenden bzw. anschließenden Bauteile

mindestens derselben Feuerwiderstandsklasse angehören; ein Balken gehört z. B. nur dann einer bestimmten

Feuerwiderstandsklasse an, wenn auch die Konsole (oder andere Unterstützungen) sowie alle statisch bedeut-

samen Aussteifungen und Verbände der entsprechenden Feuerwiderstandsklasse angehören.

Die erforderliche Feuerwiderstandsdauer erf tf der Einzelbauteile kann auch nach DIN 18230-1 in Verbindung

mit der „Musterrichtlinie über den baulichen Brandschutz im Industriebau“ (MIndBauRL) rechnerisch ermittelt

werden. Der Wert für erf tf ist äquivalent zur Feuerwiderstandsdauer nach DIN 4102. Hiervon ausgenommen

sind Regallager mit Lagerguthöhen von mehr als 9 m (Hochregallager), für die die VDI-Richtlinie 3564 zu be-

achten ist.

2 Normen und Richtlinien

Bei einem Verweis auf die Eurocodes sind immer die Regelungen in den zugehörigen Nationalen Anhängen zu

beachten.

DIN 4102-4:1994-03 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen; Zusammenstellung und Anwendung klassi-

fizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile + A1:2004-11 und Teil 22:2004-11 (neue Fassung als Restnorm

zum Eurocode in Vorbereitung)

DIN 18230-1:2010-09 Baulicher Brandschutz im Industriebau - Teil 1: Rechnerisch erforderliche Feuerwider-

standsdauer

DIN EN 1991-1-2:2010-12 Eurocode 1 - Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-2: Allgemeine Einwirkungen -

Brandeinwirkungen auf Tragwerke mit DIN EN 1991-1-2/NA:2010-12 Nationaler Anhang - National festgelegte

Parameter zu DIN EN 1991-1-2

DIN EN 1992-1-1:2011-01 Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwer-

ken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau mit DIN EN 1992-1-1/NA:2011-01

Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter zu DIN EN 1992-1-1

DIN EN 1992-1-2:2010-12 Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwer-

ken - Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall mit DIN EN 1992-1-2/NA:2010-12

Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter zu DIN EN 1992-1-2

MIndBauRL:2000-03 Muster-Richtlinie über den baulichen Brandschutz im Industriebau

VDI-Richtlinie 3564:2011-01 Empfehlungen für Brandschutz in Hochregalanlagen


2

3 Nachweisverfahren nach Eurocode 2

Die Brandschutzbemessung von Betonfertigteilen erfolgt nach DIN EN 1992-1-2. Ergänzende Regelungen ent-

hält DIN 4102-4. Nach DIN EN 1992-1-2 sind mehrere Nachweisverfahren möglich (Bild 1):

1. Tabellarische Daten sind nur für Einzelbauteile geeignet und liefern Angaben zu Mindestquerschnittsab-

messungen und Mindestachsabständen der Bewehrung (siehe Abschnitt 4).

2. Vereinfachte Rechenverfahren sind Näherungsverfahren zur Ermittlung der Tragfähigkeiten von Bauteilen

oder Teiltragwerken unter Brandbeanspruchung. Die Bemessung erfolgt in der Regel mit Hilfe von Software-

Programmen und basiert auf folgenden Grundlagen:

Ermittlung der Temperaturverteilung im Betonquerschnitt mit Hilfe von Temperaturprofilen;

Ermittlung eines verringerten Betonquerschnitts und reduzierter Materialfestigkeiten für Beton, Betonstahl

und Spannstahl aufgrund der Brandbeanspruchung;

Ermittlung der Tragfähigkeit im Brandfall für eine gewählte Feuerwiderstandsdauer und Vergleich mit den

Einwirkungen im Brandfall unter Berücksichtigung des Restquerschnitts und der reduzierten Festigkeiten

analog zum Nachweis bei Normaltemperatur nach DIN EN 1992-1-1; hierbei sind u. a. die thermischen

Verformungen zu berücksichtigen. Die Ermittlung der Einwirkungen im Brandfall erfolgt nach DIN EN

1991-1-2, 4.3.1 für die außergewöhnliche Bemessungssituation. Die veränderlichen Einwirkungen wer-

den im Allgemeinen mit den quasi-ständigen Werten angesetzt.

3. Allgemeine Rechenverfahren werden für die numerische Berechnung des Trag- und Verformungsverhal-

tens von Bauteilen oder Teil- bzw. Gesamtragwerken unter voller oder lokaler Brandbeanspruchung ange-

wendet. Der brandschutztechnische Nachweis erfolgt durch eine iterative thermische und mechanische Ana-

lyse. Die hierfür erforderlichen Rechenprogramme müssen vom Software-Hersteller nach DIN EN 1991-1-

2/NA, Anhang CC validiert werden. Des Weiteren sollten Tragwerksplaner und Prüfingenieure Erfahrungen

mit derartigen Nachweisen haben.

Generell eignen sich Rechenverfahren insbesondere dann, wenn Querschnittsabmessungen oder Beweh-

rungsachsabstände die tabellarischen Mindestwerte unterschreiten sollen. Mit zunehmendem Aufwand können

somit wirtschaftlichere Bauteilabmessungen erreicht werden.

Bild 1: Übersicht über die Möglichkeiten der Heißbemessung nach DIN EN 1992-1-2

4 Tabellarische Daten

Für herkömmliche Feuerwiderstandsklassen sind Mindestquerschnittsabmessungen und Mindestachsabstände

der Bewehrung für Betonfestigkeitsklassen ≤ C 50/60 in den Tabellen 2 bis 9 aufgeführt. Die Angaben entspre-

chen denen in DIN EN 1992-1-2, Abschnitt 5. Für Bauteile aus hochfestem Beton der Betonfestigkeitsklassen ≥

C 55/67 gilt DIN EN 1992-1-2, 6.4.3. Falls für bestimmte Bauteile in DIN EN 1992-1-2 keine Angaben enthalten

sind, erfolgt die Einstufung nach DIN 4102-4 (F-Klassen).

Die in den Tabellen angegebenen Zahlenwerte sind Mindestmaße für die brandschutztechnische Bemessung.

Sie gelten zusätzlich zu den Bemessungsregeln unter Normaltemperatur nach DIN EN 1992-1-1. Die Werte für

die Mindestachsabstände der Bewehrung gelten für eine kritische Stahltemperatur von cr = 500°C. Bei der

Verwendung von Spannstahllitzen mit einer kritischen Temperatur von cr = 350°C sind die angegebenen Min-

destachsabstände a, asd und ao um Δa = 15 mm nach DIN EN 1992-1-2, 5.2 (5) zu erhöhen.

Die Achsabstände a berechnen sich aus den Nennmaßen der Betondeckung cnom nach DIN EN 1992-1-1, 4.4.1

mit einem Vorhaltemaß Δcdev = 10 mm. Alle Maße sind in mm angegeben. Zwischenwerte dürfen linear interpo-

liert werden.

4.1 Stahlbeton- und Spannbetonbalken

Die Werte für Mindestbreite und Mindestachsabstände von statisch bestimmt gelagerten, unbekleideten Stahl-

beton- und Spannbetonbalken mit dreiseitiger Brandbeanspruchung enthält Tabelle 2. Bei kalksteinhaltiger Ge-

steinskörnung dürfen die genannten Mindestbreiten um 10% verringert werden.


3

Öffnungen in Balkenstegen beeinträchtigen nach DIN EN 1992-1-2, 5.6.1 (7) die Feuerwiderstandsfähigkeit

nicht, sofern die verbleibende Querschnittsfläche in der Zugzone nicht kleiner als Ac = 2b² ist. Dabei ist b der

Wert aus Tabelle 2.

Weitere Angaben zu Stahlbeton- und Spannbetonbalken enthält DIN EN 1992-1-2, Abschnitt 5, insbesondere

zu

statisch unbestimmt gelagerten Balken siehe DIN EN 1992-1-2, Tab. 5.6 und 5.7,

vierseitig brandbeanspruchten Balken siehe DIN EN 1992-1-2, 5.6.4,

mehrlagig bewehrten Balken siehe DIN EN 1992-1-2, 5.2 (15),

I-Querschnitten siehe DIN EN 1992-1-2, 5.6.1 (5) und (6).

Tabelle 2: Mindestbreite und Mindestachsabstände von Stahlbeton- und Spannbetonbalken

Feuerwiderstandsklasse

R 30 R 60 R 90 R 120

Mindestbreite b für Stahlbeton- und Spannbetonbalken 80 120 150 200

Mindeststegbreite bw für Balken mit I-Querschnitt

80 100 100 120

Mindestachsabstände a und asd der Bewehrung bei einer vorgege-

benen Balkenbreite b

b = 80

a = 251)

b = 120

a = 401)

b = 150

a = 551)

b = 200

a = 651)

b = 160

a = 151)

b = 200

a = 301)

b = 300

a = 401)

b = 300

a = 551)

Mindestachsabstände a und asd der Spannstahlbewehrung2)

bei

einer vorgegebenen Balkenbreite b

b = 80

a = 401)

b = 120

a = 551)

b = 150

a = 701)3)

b = 200

a = 801)3)

b = 160

a = 301)

b = 200

a = 451)

b = 300

a = 551)

b = 300

a = 701)3)

1) asd = a + 10 mm bei einlagiger Bewehrung; bei mehrlagiger Bewehrung darf die Erhöhung um 10 mm entfallen.

2) Erhöhung um Δa = 15 mm für Litzen und Drähte mit cr = 350°C nach DIN EN 1992-1-2, 5.2 (5) ist berücksichtigt

3) Bei einem Achsabstand der Bewehrung a ≥ 70 mm sollte eine Oberflächenbewehrung nach DIN EN 1992-1-2, 4.5.2 eingebaut werden.

4.2 Stahlbeton-Konsolen

Für Mindestquerschnittsabmessungen und Mindestachsabstände der Bewehrung gilt Tabelle 3.

Tabelle 3: Mindestdicken und Mindestachsabstände von Stahlbeton-Konsolen


F 30-A F 60-A F 90-A F 120-A

Mindestbreite b und Mindesthöhe h am Stützenanschnitt 110 120 170 240

Mindestquerschnittsfläche A am Stützenanschnitt 2b²; mit b = Mindestbreite

Mindestachsabstände a1)

der Zugbewehrung bei einer vorgegebenen

Konsolenbreite b

b = 110

a = 25

b = 120

a = 40

b = 170

a = 55

b = 240

a = 65

b ≥ 200

a = 18

b ≥ 300

a = 25

b ≥ 400

a = 35

b ≥ 500

a = 45 1)

Werden Stahlbetonbauteile auf Konsolen so aufgelagert, dass die Konsolenoberfläche voll abgedeckt ist, braucht der Achsabstand a zur Oberseite nur die Forderungen nach DIN EN 1992-1-1 zu erfüllen; eine Fuge zwischen

Stütze und aufgelagertem Bauteil mit tj ≤ 30 mm darf dabei unberücksichtigt bleiben.


4

4.3 Stahlbeton- und Spannbetonvollplatten

Mindestwerte für statisch bestimmt gelagerte, einachsig und zweiachsig gespannte Stahlbeton- und Spannbe-

tonvollplatten enthält Tabelle 4 (nach DIN EN 1992-1-2, Tab. 5.8). Bei kalksteinhaltiger Gesteinskörnung dürfen

die Mindestwerte für hs um 10% verringert werden.

Die genannten Mindestplattendicken hs erfüllen auch die Anforderungen an den Raumabschluss und die Hitze-

abschirmung (Kriterien E and I). Fußbodenbeläge aus nichtbrennbaren Materialien dürfen angerechnet werden.

Sofern nur Anforderungen an die Tragfähigkeit (Kriterium R) erfüllt werden müssen, darf die für die Bemessung

nach DIN EN 1992-1-1 erforderliche Plattendicke angesetzt werden.

Weitere Angaben zu

statisch unbestimmt gelagerten Platten siehe DIN EN 1992-1-2, 5.7.3,

Flachdecken ohne Stützenkopfverstärkung siehe DIN EN 1992-1-2, 5.7.4,

unbekleideten Rippendecken siehe DIN EN 1992-1-2, 5.7.5.

Zusätzliche Angaben zu unterseitigen Bekleidungen und zu Flachdecken mit Stützenkopfverstärkung enthält

DIN 4102-4.

Tabelle 4: Mindestdicken und Mindestachsabstände von Stahlbetonplatten


REI 30 REI 60 REI 90 REI 120

Mindestdicke hs von Stahlbeton- und Spannbetonplatten bei statisch bestimmter und unbestimmter Lagerung

60

80 100 120

Mindestachsabstand a bei einachsig gespannten Stahlbetonvollplatten1)

10 20 30 40

Mindestachsabstand a bei zweiachsig gespannten Stahlbetonvollplat-ten

1)

mit ly/x ≤ 1,52)

103)

103)

153)

203)

mit 1,5 < ly/lx ≤ 2,0 103)

153)

203)

253)

1)

Bei Spannbetonplatten (Litzen und Drähte mit cr = 350°C) sind die Werte um Δa = 15 mm zu erhöhen. 2)

ly und lx sind die Spannweiten einer zweiachsig gespannten Platte, wobei ly die größere Spannweite ist. 3)

Die Werte gelten für zweiachsig gespannte Platten, die an allen vier Rändern gestützt sind. Trifft das nicht zu, sind die Platten wie einachsig gespannte Platten zu behandeln.

4.4 Hohlplatten

Für unbekleidete Stahlbetonhohlplatten enthält Tabelle 5 die Mindestplattendicke und die Mindestachsabstände

der Bewehrung nach DIN 4102-4, Tabellen 5.7 und 5.8. Für Spannbetonhohlplatten sind die Regelungen in den

allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen zu beachten.

Tabelle 5: Mindestdicken und Mindestachsabstände von Stahlbetonhohlplatten


F 30-A F 60-A F 90-A F 120-A

Mindestdicke h von Stahlbetonhohlplatten1)

802)

100 120 140

Mindestachsabstand a von Stahlbetonhohlplatten 10 25 35 45

1) Die Hohlräume müssen ein Verhältnis b0/h0 ≤ 1 aufweisen.

2) Bei sehr dichter Bewehrungsanordnung (Stababstände < 100 mm) muss h ≥ 100 mm betragen.

4.5 Stahlbeton- und Spannbeton-TT-Platten

Für die Platten von TT-Platten gelten die Anforderungen nach Tabelle 4. Für die Stege von TT-Platten gelten

die Anforderungen nach Tabelle 2.


5

4.6 Stahlbetonstützen

Für Stahlbetonstützen mit Rechteck- und Kreisquerschnitt in ausgesteiften Bauwerken enthält Tabelle 6 die

Mindestbreite und die Mindestachsabstände der Bewehrung nach DIN EN 1992-1-2, 5.3.2 in Abhängigkeit des

Ausnutzungsgrades im Brandfall μfi.

Die Werte in Tabelle 6 gelten für Stahlbetonstützen mit

einer Ersatzlänge im Brandfall l0,fi ≤ 3 m; für ausgesteifte Bauwerke darf die Ersatzlänge für innen liegen-

de Geschosse zu l0,fi = 0,5l und für das oberste Geschoss zu 0,5l ≤ l0,fi ≤ 0,7l angenommen werden. Da-

bei ist l die tatsächliche Stützenlänge.

einer Bewehrung As < 0,04 Ac.

Der Abminderungsfaktor für den Bemessungswert der Belastung im Brandfall μfi beträgt

μfi = NEd.fi/NRd

mit

NEd.fi der Bemessungswert der Längskraft im Brandfall nach DIN EN 1991-1-2;

NRd der Bemessungswert der Tragfähigkeit der Stütze bei Normaltemperatur nach DIN EN 1992-1-1 unter

Berücksichtigung von Verformungseinflüssen infolge Theorie ll. Ordnung.

Auf der sicheren Seite liegend kann μfi = 0,7 angenommen werden.

Der brandschutztechnische Nachweis von Stahlbetonstützen kann auch nach DIN EN 1992-1-2, 5.3.2 (4), Gl.

(5.7) erfolgen. Mit dieser Gleichung wird die Feuerwiderstandsdauer einer Stahlbetonstütze in Abhängigkeit von

der Lastausnutzung, dem Achsabstand und der Anordnung der Längsbewehrung, der Stützenlänge sowie den

Querschnittswerten rechnerisch ermittelt.

Stahlbeton-Kragstützen und schlanke Stützen können mit allgemeinen oder vereinfachten Rechenverfahren

nach DIN EN 1992-1-2 oder nach DIN EN 1992-1-2/NA, Anhang AA brandschutztechnisch nachgewiesen wer-

den.

Tabelle 6: Mindestbreite und Mindestachsabstände der Bewehrung von Stahlbetonstützen


R 30 R 60 R 90 R 120

Mindestbreite b und Mindestachsabstand a bei mehrseitiger Brandbean-

spruchung in Abhängigkeit des Ausnutzungsgrades im Brandfall μfi

μfi = 0,2 b = 200

a = 25

b = 200

a = 25

b = 200

a = 31

b = 250

a = 40

b = 300

a = 25

b = 350

a = 35

μfi = 0,5 b = 200

a = 25

b = 200

a = 36

b = 300

a = 45

b = 350

a = 451)

b = 300

a = 31

b = 400

a = 38

b = 450

a = 401)

μfi = 0,7

b = 200

a = 32

b = 250

a = 46

b = 350

a = 53

b = 350

a = 571)

b = 300

a = 27

b = 350

a = 40

b = 450

a = 401)

b = 450

a = 511)

Mindestbreite b und Mindestachsabstand a bei einseitiger Brandbean-

spruchung in Abhängigkeit des Ausnutzungsgrades im Brandfall μfi = 0,7

b = 155

a = 25

b = 155

a = 25

b = 155

a = 25

b = 175

a = 35

1) Mindestens 8 Stäbe


6

4.7 Stahlbeton-Wände (ohne Brandwände)

Anforderungen an nichttragende und tragende Wände enthält DIN EN 1992-1-2, 5.4.1 und 5.4.2. Um über-

mäßige thermische Verformungen mit einem nachfolgenden Verlust des Raumabschlusses zwischen Wand

und Deckenplatte zu vermeiden, sollte die Schlankheit nicht größer als 40 sein. Für die Ermittlung der Schlank-

heit sind die Auflagerpunkte der Wände maßgebend (siehe auch [1]). Bei kalksteinhaltiger Gesteinskörnung

dürfen die Mindestwanddicken in den Tabellen 7 und 8 um 10% verringert werden.

Nichttragende Wände werden überwiegend durch ihr Eigengewicht belastet und dienen auch nicht der Knick-

aussteifung tragender Wände. Sie müssen jedoch Windlasten auf angrenzende tragende Bauteile abtragen

können. Für nichttragende Wände gelten die Mindestdicken in Tabelle 7. Anforderungen an den Achsabstand

der Bewehrung werden nicht gestellt.

Tabelle 7: Mindestdicke von nichttragenden Wänden


EI 30 EI 60 EI 90 EI 120

Mindestwanddicke 60 80 100 120

Für tragende, raumabschließende Beton- und Stahlbetonwände mit ein- oder zweiseitiger Brandbeanspruchung

gelten die Mindestwanddicken und Mindestachsabstände der Bewehrung in Abhängigkeit des Ausnutzungsgra-

des im Brandfall μfi in Tabelle 8 (Definition von μfi siehe 4.6).

Zusätzliche Angaben zu gegliederten Stahlbetonwänden enthält DIN 4102-4.

Tabelle 8: Mindestdicke und Mindestachsabstände der Bewehrung von Stahlbetonwänden


REI 30 REI 60 REI 90 REI 120

Mindestwanddicke h und Mindestachsabstand a in Abhängigkeit des Aus-

nutzungsgrades im Brandfall μfi und einseitiger Brandbeanspruchung

μfi = 0,35 h = 100

a = 10

h = 110

a = 10

h = 120

a = 20

h = 150

a = 25

μfi = 0,7 h = 120

a = 10

h = 130

a = 10

h = 140

a = 25

h = 160

a = 35

Mindestwanddicke h und Mindestachsabstand a in Abhängigkeit des Aus-

nutzungsgrades im Brandfall μfi und zweiseitiger Brandbeanspruchung

μfi = 0,35 h = 120

a = 10

h = 120

a = 10

h = 140

a = 10

h = 160

a = 25

μfi = 0,7 h = 120

a = 10

h = 140

a = 10

h = 170

a = 25

h = 220

a = 35

4.8 Brandwände

Für Brandwände gelten nach DIN EN 1992-1-2, 5.4.3 folgende Mindestdicken:

200 mm für eine unbewehrte Wand,

140 mm für eine bewehrte, tragende Wand,

120 mm für eine bewehrte, nichttragende Wand.

Der Achsabstand der Bewehrung einer tragenden Wand darf nicht kleiner als 25 mm und die Schlankheit nicht

größer als 40 sein (siehe auch 4.7).

Aussteifende Bauteile, z. B. Querwände, Riegel, Stützen oder Rahmen sowie deren Verbindungen müssen der

Feuerwiderstandsklasse F 90-A (R 90 oder REI 90) angehören. Bei einer Ausführung von Sandwichplatten als

Brandwände wird auf [2] verwiesen. Darüber hinaus sollte in diesen Fällen eine Abstimmung mit einem Brand-

schutzbeauftragten erfolgen.

4.9 Komplextrennwände

Für Komplextrennwände gelten nach [3] die Angaben in Tabelle 9. Wegen ihrer brandschutz- und versiche-

rungstechnischen Bedeutung werden an Komplextrennwände höhere Anforderungen als an Brandwände ge-

stellt. Sie müssen abweichend von Brandwänden den Nachweis über eine Feuerwiderstandsdauer von 180


7

Minuten erfüllen und bei einer dreimaligen Stoßbeanspruchung von 4.000 Nm standsicher und raumabschlie-

ßend bleiben.

Im Sprachgebrauch von DIN 4102-4 sind Komplextrennwände Bauteile mit der Benennung F 180-A. Darüber

hinaus müssen auch alle aussteifenden Bauteile, z. B. Querwände, Riegel, Stützen oder Rahmen sowie deren

Verbindungen der Feuerwiderstandsklasse F 180-A (R 180 oder REI 180) angehören.

Weitere Anforderungen an die Ausführung von Komplextrennwänden nach [3] sind zu beachten.

Tabelle 9: Mindestdicken und Mindestachsabstände der Bewehrung von Komplextrennwänden

Mindestdicke h bei

Mindestachsab-stand a

1-schaliger 2-schaliger

Ausführung

Unbewehrter Beton

μfi = 0,35

μfi = 0,70

240

300

2 · 180

2 · 180

-

Stahlbeton, nichttragend 180 2 · 140 35

Stahlbeton, tragend

μfi = 0,35

μfi = 0,70

200

300

2 · 140

2 · 180

45

55

5 Konstruktive Details

Die nachfolgenden Detailausbildungen entsprechen DIN 4102-4. Bei der Verwendung von Verbindungs-

systemen sind die Hinweise der Hersteller zu beachten.

5.1 Fugen zwischen Fertigteilbalken oder -rippen

Werden die Fugen nach Bild 2 ausgeführt, dürfen die in DIN 4102-4, 3.7 und 3.8 angegebenen Mindestbalken-

bzw. Mindestrippenbreiten auf zwei aneinandergrenzende Fertigteile bezogen werden. Die Breite einer einzel-

nen Rippe b darf nicht schmaler sein als b’ = b/2 – 10 mm. Bei Sollfugenbreiten > 20 mm bezieht sich b auf die

Breite der Einzelbalken bzw. –rippen.

Bild 2: Fugen zwischen Balken oder Rippen

5.2 Fugen zwischen der Stirnseite von Fertigteildecken und aufgehender Wand

Bei Fugen zwischen Deckenstirnseite und aufgehender Wand oder Fassade ist eine Dämmschicht der Bau-

stoffklasse A (Rohdichte ≥ 80 kg/m³, Schmelzpunkt > 1.000°C) anzuordnen, um einen rauchdichten Abschluss

sicher zu stellen [4]. Der Einbau der Dämmschicht ist besonders sorgfältig auszuführen, damit die Lagesicher-

heit der Dämmschicht gewährleistet ist. Die Fuge darf mit Fugendichtstoffen nach DIN EN 26927 geschlossen

werden.

Bild 3: Fuge zwischen Deckenstirnseite und aufgehender Wand nach [4]


8

5.3 Fugen zwischen Fertigteilplatten

Fugen zwischen Fertigteilplatten können geschlossen (Bild 4a) oder offen (Bild 4b) ausgeführt werden.

Gefaste Kanten dürfen unberücksichtigt bleiben, wenn die Fasung 40 mm bleibt. Bei Fasungen > 40 mm ist

die Mindestdicke h nach Bild 4 auf den Endpunkt der Fasung zu beziehen.

Fugen zwischen Fertigteilplatten dürfen bis zu einer Breite von 30 mm auch offen bleiben, wenn auf der Platte-

noberseite ein im Fugenbereich bewehrter Estrich oder Beton nach Bild 4b angeordnet wird und der Belag die

Mindestdicke h2 aufweist. Es dürfen auch Estriche mit Stahlfaserbewehrung verwendet werden, wenn eine riss-

überbrückende Wirkungsweise sichergestellt ist.

Bei unbewehrtem Estrich muss die Fuge mit mineralischen Faserdämmstoffen mindestens mit der Baustoff-

klasse A und mit einer Rohdichte ≥ 30 kg/m³ geschlossen werden. Diese Anforderungen gelten auch für die

Dämmschichten von schwimmenden Estrichen.

Der Estrich oder Beton darf zur Erzielung einer Sollbruchfuge auf der Oberseite einen maximal 15 mm tiefen

Einschnitt erhalten. Der Einschnitt darf mit Fugendichtstoffen nach DIN EN 26927 geschlossen werden.

Bild 4: Fugen zwischen Fertigteilplatten a) geschlossen, b) offen

5.4 Fugen bei Fertigteildächern

Bei Dächern dürfen Fugen zwischen Stahlbeton- oder Spannbetonfertigteilen und an den Rändern bis zu einer

Breite von 20 mm auch offen bleiben, wenn die Anforderungen nach Bild 5 erfüllt werden.

Bild 5: Offene Fugen bei Fertigteildächern, a) Dächer aus TT-Platten o. ä., b) Ränder des Daches


9

5.5 Fugen bei Fertigteilstützen

Werden Stützen an Dehnfugen errichtet, so darf die Mindestdicke h nach Bild 6 unter folgenden Bedingungen

auf zwei aneinandergrenzende Stützen bezogen werden:

a) Bei Sollfugenbreiten tj 15 mm dürfen die Fugen ohne Dämmschicht ausgeführt werden (Bild 6a).

b) Bei Sollfugenbreite tj > 15 mm muss für die Fugen eine Dämmschicht aus mineralischen Fasern der Bau-

stoffklasse A mit einer Rohdichte ≥ 50 kg/m³ und einem Schmelzpunkt ≥ 1.000 °C verwendet werden; die

Dämmschicht muss ≥ 100 mm tief in die Fugen hineinreichen, bündig mit den Stützenaußenflächen ab-

schließen und durch Anleimen mit einem Kleber der Baustoffklasse A mindestens 1seitig an den Stützen be-

festigt sein. Die Fugen dürfen darüber hinaus durch Abdeckleisten aus Holz, Aluminium, Stahl oder Kunst-

stoff bekleidet werden, wobei die Sollfugenbreite nicht eingeengt werden darf (Bild 6b).

Bild 6: Dehnfugen bei aneinander grenzenden Stützen a) ohne Dämmung, b) mit Dämmung

5.6 Fugen zwischen Fertigteilwänden (ohne Brandwände)

Fugen zwischen Fertigteilwänden werden nach Bild 7 ausgeführt. Dabei werden drei Fälle unterschieden:

a) Bei Fugen zwischen Fertigteilwänden nach Bild 7a oder b muss die Dicke der Mörtel- oder Betonschicht den

Mindestwanddicken nach den Tabellen 7 oder 8 entsprechen. Gefaste Kanten dürfen unberücksichtigt blei-

ben, wenn die Fasung ≤ 30 mm bleibt. Bei Fasungen > 30 mm ist die Mindestwanddicke auf den Endpunkt

der Fasung zu beziehen.

b) Bei Fugen mit Nut- und Feder-Ausbildung nach Bild 7c genügt eine Vermörtelung der Fugen in den äußeren

Wanddritteln.

c) Fugen mit einer Dämmschicht müssen nach Bild 7d ausgeführt werden. Für die Dämmschichten müssen

mineralische Faserdämmstoffe der Baustoffklasse A mit einem Schmelzpunkt ≥ 1.000 °C und einer Roh-

dichte ≥ 30 kg/m³ verwendet werden; gegebenenfalls vorhandene Hohlräume müssen dicht ausgestopft

werden. Die Fasungen und die Abschlüsse von Mineralfaser-Dämmschichten dürfen mit Fugendichtstoffen

nach DIN EN 26927 geschlossen werden. Die Fugen können auch mit einer Mineralfaser-Fugenschnur mit

einem allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnis (abP) geschlossen werden.

Bild 7: Fugen zwischen Fertigteilwänden

Bei der Verwendung von Seilschlaufen-Systemen sind die Angaben der Hersteller zu beachten.

5.7 Fugen zwischen Fertigteil-Brandwänden

Senkrechte Fugen zwischen Fertigteil-Brandwänden werden nach Bild 8a ausgeführt. Die Fuge ist mit einer

Wendelbewehrung ø 6 (oder gleichwertig) zu bewehren (Bild 8a). Dabei muss die Wendelbewehrung den zu

erwartenden Riss kreuzen. Anstelle einer Wendelbewehrung können auch Gitterträger (siehe [5]) oder Stahl-

winkel bzw. angeschweißte Stahllaschen (z. B. nach Bild 10c) verwendet werden.

Horizontale Fugen zwischen Fertigteil-Brandwänden werden als Nut-Feder-Verbindung (Bild 8b) bzw. als glatte

Fuge mit Dollenverbindung (Bild 8c) ausgeführt. Glatte Fugen werden mit einem Dorn ø 20 verbunden und mit

Mörtel oder Beton vergossen.


10

Bei Wanddicken von h ≥ 200 mm (im Bereich der Fugen) darf bei horizontalen Fugen auf die Nut-Feder-

Verbindung bzw. Dollenverbindung verzichtet werden und die horizontale Fuge darf sinngemäß nach 5.6 ausge-

führt werden [1].

Gefaste Kanten mit einer Fasung ≤ 30 mm beeinflussen die Klassifizierung von Brandwänden nicht. Die Fasun-

gen dürfen mit Fugendichtstoffen nach DIN EN 26927 geschlossen werden. Als Fugenverguss kann bei senk-

rechten und horizontalen Fugen statt Mörtel auch Kunstharzmörtel (Dispersions-Klebemörtel) mit einer Dicke

von ≥ 3 mm verwendet werden.

Bild 8: Fuge zwischen Fertigteil-Brandwänden a) senkrecht mit Wendelbewehrung, b) horizontal mit Nut- und

Federfuge, c) glatte horizontale Fuge mit Dollen

5.8 Anschluss von Fertigteil-Brandwänden an Stahlbetonbauteile

Anschlüsse von Fertigteil-Brandwänden an Stahlbetonbauteile werden nach den Bildern 9 bis 11 ausgeführt.

Die Angaben in den Bildern 9 bis 11 gelten sinngemäß auch für Anschlüsse an Eckstützen oder Wandscheiben.

Für den Anschluss von Brandwänden bei eingeschossigen Hallen sind die Erläuterungen in [1] zu beachten.

Stahlbetonstützen müssen die Mindestquerschnittsabmessungen nach DIN EN 1992-1-2, 5.3.2 für R 90

und μfi = 0,7 besitzen. Stahlbetonwandscheiben (Breite der Wandscheibe b > 4 h nach DIN EN 1992-1-1)

müssen eine Mindestdicke h = 170 mm aufweisen.

Der Anschluss darf nach DIN 4102-4, 4.8.5.2 auch durch Anschweißen von Stahllaschen, z. B. am oberen und

unteren Wandkopf erfolgen. Die Betondeckung der Stahllaschen muss allseitig ≥ 50 mm sein. Die Fuge ist mit

Mörtel bzw. einer Mineralfaser-Dämmschicht (siehe 5.6 c)) oder -Dichtschnur (nach abP) zu schließen.

Der Anschluss nach Bild 10 b darf auch bei statisch erforderlichen Anschlüssen (d. h. bei Anschlüssen, die die

Stoßbeanspruchung aufzunehmen haben) ausgeführt werden. Der punktuelle Mörtelverguss (Bild 10b, linke

Ausführung) zwischen Stahlbetonstütze und Brandwand am oberen Wandkopf von ca. 100 - 150 mm dient le-

diglich der Lagesicherung und hat auf den Brandschutz keine weiteren Auswirkungen.

Bild 9: Anschlüsse von Fertigteil-Brandwänden vor Stahlbetonbauteilen, a) mit Stahlwinkel, b) mit Veran-

kerungslaschen


11

Bild 10: Anschlüsse von Fertigteil-Brandwänden zwischen Stahlbetonbauteilen a) mit Wendel, b) mit Vertiefung,

c) mit Stahlwinkel

Weitere Beispiele von Anschlüssen an Stahlbetonriegel oder Einspannungen in Fundamente zeigt Bild 11. In

den Bildern 11a und b darf bei Wanddicken von h ≥ 200 mm (im Bereich der Fugen) auf die Winkel- bzw.

Dollenverbindung verzichtet werden und die horizontale Fuge darf sinngemäß nach Bild 7 ausgeführt werden.

Die Anschlüsse in den Bildern 11c, d und e dürfen auch bei statisch erforderlichen Anschlüssen (d. h. bei An-

schlüssen, die eine Stoßbeanspruchung aufzunehmen haben) ausgeführt werden.

Bild 11: Beispiele für Anschlüsse von Fertigteil-Brandwänden, a) und b) an Stahlbetonriegel, c) und d) an

Deckenplatten, e) Einspannung in Köcher- oder Schlitzfundamente


12

6 Literatur

[1] Kordina, Meyer-Ottens: Beton Brandschutz-Handbuch, 1. Auflage Beton-Verlag, Düsseldorf 1981; 2. Auflage

Verlag Bau+Technik, Düsseldorf 1999

[2] Gutachtliche Stellungnahme der MPA Braunschweig zur brandschutztechnischen Bewertung von Be-

tonsandwichtafeln als Brandwände im Sinne von DIN 4102-3:1977-09, April 2000

[3] Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV): VdS 2234:2008-01 Brand- und Kom-

plextrennwände – Merkblatt für die Anordnung und Ausführung

[4] Mayr, Battran: Brandschutzatlas, Feuertrutz Verlag, Köln 2008

[5] Gutachtliche Stellungnahme der MPA Braunschweig zu Anschlüssen von Brandwänden an angrenzende

Bauteile, Mai 2000


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Merkblatt Nr. 8

über Betonfertigteile aus Architekturbeton (01/2009)

1 Allgemeines

Beton hat sich zu einem leistungsfähigen Hochtechnologiebaustoff entwickelt, der ein breites Spektrum an

Möglichkeiten eröffnet. Der Begriff „Architekturbeton“ beinhaltet sowohl die Ausführungen, die eine möglichst

perfekte, einheitliche Oberfläche und Farbe zum Ziel haben, als auch - und hierzu gleichbedeutend – Projek-

te, bei denen die Natürlichkeit und Lebendigkeit des Baustoffs Beton zugelassen oder bewusst betont wer-

den. Die Betonfertigteile sind als Gestaltungselement der Architektur konzipiert und müssen deshalb hinsicht-

lich der Oberfläche, Farbe und Form mit besonderer Sorgfalt hergestellt werden.

Im Dialog zwischen dem Architekten, dem Planer und der ausführenden Fachfirma wird das Ziel für die an-

stehende Aufgabe jeweils individuell definiert. Architekturbeton-Projekte gibt es nicht "von der Stange". Von

den ausführenden Firmen wird ein hohes Maß an Fachwissen und die Bereitschaft gefordert, sich mit der

Bauaufgabe intensiv zu beschäftigen. Anspruchsvolle Detailpunkte müssen gelöst, individuelle Betonrezeptu-

ren mit ausgesuchten Gesteinskörnungen und Zuschlägen formuliert, Oberflächen sorgfältig bearbeitet und

der Nachbehandlung besondere Beachtung geschenkt werden. Dies erfordert mehr Zeit als bei üblichen

Projekten sowohl in der Vorplanungs- als auch in der Ausführungsphase.

Werks- und Objektbesichtigungen sowie das Herstellen von Erprobungs- und Referenzelementen sind zum

Erreichen des Konsenses zwischen den Vorstellungen des Planers und dem ausführungstechnisch Machba-

ren unabdingbar. Diesem Prozess, der für das Ergebnis und die Zufriedenheit des Kunden entscheidend ist,

muss ein hoher Stellenwert eingeräumt werden.

Dieses Merkblatt gilt zusätzlich zum FDB-Merkblatt Nr. 1 über Sichtbetonflächen.

2 Hinweise zur Planung und Ausschreibung

2.1 Form

Fugenbild und Gliederung: Im Hinblick auf eine wirtschaftliche Umsetzung muss man sich bereits im Ent-

wurfsstadium erste Gedanken zu den geplanten bzw. möglichen Bauteilabmessungen machen. Bei der Mon-

tage von Betonfertigteilen entstehen Fugen, deren bewusste Anordnung als Gestaltungselement - eventuell

in Kombination mit Scheinfugen - eingesetzt werden können. Die Fugenbreite ist abhängig von den Element-

abmessungen.

Kanten: Unterschieden wird zwischen gefasten Kanten mittels Dreikantleisten und „scharfen“ Kanten mit

einem für die Herstellung notwendigen Radius von ca. 3 Millimetern.

Ecken: Soll an einer Ecke keine Fuge angeordnet werden, kann in Abhängigkeit von der Entfernung der

Fuge von der Ecke die Vorfertigung eines Schenkels notwendig werden, um die gleiche Oberflächenqualität

zu erreichen.

Laibungen: Die Ausbildung der Laibungen und ihre Oberflächenbeschaffenheit müssen detailliert festgelegt

werden (z. B. Fensteranschlag, Fensterbank, Sonnenschutz).

2.2 Farbe/Oberfläche

Farbe: Verschiedene Farbspektren des Betons können durch die individuelle Auswahl von farbigen Ge-

steinskörnungen, unterschiedlichen Zementsorten und der Zugabe von Farbpigmenten erzielt werden.

Farbgleichmäßigkeit: Schalungsglatter Beton „lebt“ und ist nicht mit einer gestrichenen Oberfläche ver-

gleichbar. Eine höhere Farbgleichmäßigkeit der Oberfläche kann durch helle, texturierte oder bearbeitete

(Feinwaschen, Säuern, Schleifen etc.) Oberflächen erreicht werden.

Geschalte und ungeschalte Oberflächen: Die Oberflächen des gegen die Schalung (Holz-, Stahl- oder

Matrizenschalung) betonierten Betons und die Oberfläche der ungeschalten Seite sind nicht gleich. Die un-

geschalte Seite wird z. B. durch Abziehen, Reiben, Glätten oder Rollen bearbeitet. Sie kann nicht so ausge-

führt werden wie die gegen die Schalung betonierte Oberfläche.

Schalungsstöße: Das Abzeichnen von Schalungsstößen kann durch das Aufbringen von Beschichtungen

über den gesamten Schalungsboden vermindert werden.

Textur: Mithilfe von Strukturmatrizen ist nahezu jede beliebige Oberflächentextur und/oder Gliederung zu

erzielen. Die durch die Textur entstehende Licht- und Schattenwirkung kann der gesamten Ansichtsfläche

Seite 2

eine größere optische Gleichmäßigkeit verleihen. Bei der Planung sind die Abmessungen der Fertigteile auf

die verfügbaren Formengrößen der Matrizen abzustimmen. Gegebenenfalls müssen dabei Fugen an den

Stoßstellen der Matrizen mit Beratung des Herstellers projektiert werden.

Gesteinskörnung: Um bei sichtbarer Gesteinskörnung eine möglichst gleichmäßige Kornfarbe für das ge-

samte Bauvorhaben zu gewährleisten, müssen bei Auftragserteilung die Gesteinskörnungen aus einer Char-

ge bevorratet werden. Der Einsatz von unplanmäßig verfärbenden Bestandteilen der Gesteinskörnung ist zu

vermeiden.

Poren: Durch die liegende Produktionsweise ist bei Fertigteilen die Porigkeit auf der Sichtbetonfläche sehr

gering. Durch den Einsatz von leicht verdichtbaren und selbstverdichtenden Betonen können auch stehend

gefertigte Bauteile mit geringem Porenanteil realisiert werden.

Oberflächenbehandlungen: Betonoberflächen sollten nach der Produktion behandelt werden, um ihnen

einen zusätzlichen Schutz zu geben (z. B. Imprägnierung, Hydrophobierung, Anti-Graffitischutz). Diese Ober-

flächenschutzsysteme können die Farbe beeinflussen und sind zu bemustern.

Ausblühungen: Ausblühungen können durch besondere Maßnahmen, die im Einzelfall vereinbart werden

müssen, reduziert werden (z. B. Lagerungsbedingungen, Hydrophobierung). Bearbeitete Oberflächen neigen

deutlich weniger zu Ausblühungen. Bei hellen Betonfarben fallen Ausblühungen weniger auf.

Alterung: Im Laufe der Zeit tritt durch Umwelteinflüsse (Verunreinigung, Witterung) eine optische Verände-

rung der Oberfläche („Aging“) ein. Durch betontechnologische und konstruktive Maßnahmen kann dieser

Effekt abgemildert oder als gewünschtes architektonisches Gestaltungselement auch verstärkt werden.

Abstandhalter: Ein sich Abzeichnen der Abstandhalter in der Sichtfläche kann durch besondere Maßnah-

men, die vereinbart werden müssen, verhindert werden (z. B. Aufhängen der Bewehrung).

Wasserableitung: Eine geplante Wasserführung (z.B. richtungsgebundene Strukturen lotrecht) sollte in der

Detailausbildung und der Planung der Fassade beachtet werden.

Transportanker: Bei geometrisch aufwändigen oder allseitig sichtbaren Architekturbetonelementen können

sichtbar bleibende Transportanker nicht immer vermieden werden. Deshalb ist in diesen Fällen die Lage,

Anordnung und das Verschließen zu planen und festzulegen.

2.3 Sonstiges

Maßtoleranzen, Montagetoleranzen: Falls abweichende Maßtoleranzen zu den einschlägigen DIN-Normen

vereinbart werden, müssen diese vorab abgestimmt werden. Bauteiltoleranzen und Montagetoleranzen sind

aufeinander abzustimmen.

Transport und Montage: Die Fertigteilelemente müssen beim Transport und der Montage durch geeignete

Maßnahmen geschützt werden.

Lagerstellen, Lagerstreifen: Um Abdrücke oder Verfärbungen an den Bauteilen zu vermeiden hat sich eine

Lagerung z. B. auf Kunststoffnoppenplatten bewährt.

Kosmetik: Kleinere Schäden, die auf der Baustelle entstanden sind, können durch Betonkosmetik behoben

werden. Es empfiehlt sich, vor der Ausführung Arbeitsproben an Referenzflächen durchzuführen.

Erprobungsflächen, Referenzen: Es müssen Erprobungsflächen zur Abstimmung der Betonzusammenset-

zung, der Oberflächenbearbeitung und der Oberflächenbehandlung hergestellt werden. Die Erprobungsflä-

che, die den Wünschen des Bauherrn entspricht, wird als Referenzfläche für den Auftrag festgelegt und als

Beurteilungskriterium bei der Abnahme herangezogen. Die Größe der Referenzfläche ist dem Bauvorhaben

anzupassen und mit gleichen Herstellungsbedingungen auszuführen.

3 Beurteilung und Abnahme

Beurteilungskriterium für die Abnahme ist die vereinbarte Referenzfläche. Bei der Beurteilung ist der Ge-

samteindruck aus einem angemessenen Betrachtungsabstand maßgebend. Einzelkriterien – sofern quantita-

tiv festgelegt und vereinbart – werden nur geprüft, wenn der Gesamteindruck der Ansichtsfläche von der

Referenzfläche wesentlich abweicht. Für diesen Fall werden die im FDB-Merkblatt Nr. 1 aufgeführten Einzel-

kriterien zu einer Beurteilung der Abweichung herangezogen.

4 Literatur

Hinweise zur Planung vorgefertigter Betonfassaden bietet das FDB-Merkblatt Nr. 3.

www.fdb-fertigteilbau.de / Service / Merkblätter...


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Merkblatt Nr. 9

zur Ladungssicherung von konstruktiven Betonfertigteilen (09/2010)

1 Allgemeines

Dieses Merkblatt behandelt die allgemeinen Grundlagen zur Ladungssicherung von konstruktiven Beton-fertigteilen. Dies beinhaltet das Verladen, das Sichern, den Transport und das Entladen.

Die rechtlichen Grundlagen können dem „Merkblatt zur rechtlichen Verantwortlichkeit bei der Ladungssiche-rung von vorgefertigten Betonerzeugnissen“ [1] entnommen werden.

Konstruktive Betonfertigteile sind in der Regel auf Grund ihrer Geometrie, Beschaffenheit und statischen Eigenschaften gut transportfähig.

Die Betonfertigteile sind für den Transport auf einem Fahrzeug so zu lagern und zu sichern, dass während des Transportes eine Lageänderung oder Beschädigung ausgeschlossen ist.

Das Fertigteil muss durch kraft- oder formschlüssige Verladung gegen Schwanken, Umfallen, Verschieben und Herabfallen gesichert werden (beförderungssichere Verladung) [1].

Weiterhin ist das Fertigteil so zu verladen, dass das beladene Fahrzeug jeder Verkehrslage gewachsen ist. Das Transportgut darf weder die Stabilität des Fahrzeugs noch seine Bremsfähigkeit und Manövrierfähigkeit unzulässig beeinträchtigen (betriebssichere Verladung) [1].

Folgende Beteiligte sind unter Anderem nach [1] bei der Ladungssicherung rechtlich verantwortlich:

• Absender: ist der Auftraggeber des Frachtführers. Er ist verantwortlich für die beförderungssichere Verladung.

• Verlader: übergibt das Fertigteil dem Frachtführer.

• Frachtführer: ist der Auftragnehmer des Absenders. Er wird durch den Frachtvertrag verpflichtet, das Transportgut mit geeigneten Fahrzeugen in verkehrssicherem Zustand zum Bestimmungsort zu beför-

dern und dort an den Empfänger abzuliefern. Er ist verantwortlich für die betriebssichere Verladung.

• Fahrzeugführer (Fahrer): ist der Erfüllungsgehilfe des Frachtführers und somit für die verkehrssichere Verladung nach StVO während des gesamten Transportes verantwortlich.

Die Verantwortlichkeiten können im Rahmen der rechtlichen Möglichkeiten, die rechtlich eigenverantwortlich abzuklären sind, zwischen den Vertragsparteien bedingt abweichend vereinbart werden. Dies gilt nicht für die Verantwortung für die Verkehrssicherheit nach StVO.

Ein geregelter Informationsfluss zwischen den Beteiligten ist unerlässlich für die Sicherheit des Transportes von konstruktiven Betonfertigteilen und muss gewährleistet sein.

Die Fachkenntnis der Beteiligten muss durch regelmäßige Schulungen sichergestellt werden (VDI 2700 Bl 5).

Die Verantwortlichkeiten werden durch eine Polizeibegleitung des Transportes nicht berührt.

2 Hinweise für die Organisation

Für den Gesamtvorgang Ladungssicherung ist eine Ablauforganisation erforderlich.

Hierzu gehören unter Anderem Montageabruf, Ladeplan, Auflagen des Tragwerksplaners und Lieferschein.

Unter den Beteiligten ist eine Regelung zu treffen, damit eine ausreichende Anzahl von geeigneten Zurr-mitteln, Lademitteln und Hilfsmitteln vorhanden ist.

Transportgenehmigungen und Genehmigungen für verkehrslenkende Maßnahmen sind frühzeitig zu bean-tragen, da der Genehmigungsprozess eine nicht sicher bestimmbare Dauer beansprucht.

3 Hinweise für die Planung

Das Betonfertigteil muss den Transport- und Verladebeanspruchungen widerstehen. Dies muss vom Trag-werksplaner beachtet werden, ggf. sind in der statischen Berechnung für das Bauteil entsprechende Nach-weise zu führen (z.B. vom Fertigteil zu übertragende Lenkkräfte bei Nachläuferfahrzeugen).

Beim Transport von schlanken Bauteilen kann die horizontale Ladungssicherung in Querrichtung durch das paarweise Transportieren mit entsprechenden Verbindungen gewährleistet werden.

In Längsrichtung asymmetrisch angeordnete Ladung erfordert eine gesonderte Betrachtung der Lastvertei-lung.

Sonderbauteile (z.B. besondere Querschnittsformen, Überbreiten, Überlängen, Überhöhen) und Schwer- und Großraumtransporte bedürfen einer besonderen Planung der Ladungssicherung. Sie erfordern ggf. Hilfs-konstruktionen zur Unterstützung und zusätzliche konstruktive Maßnahmen am Fertigteil selbst, um geeigne-te Ladungssicherungsmaßnahmen anbringen zu können.

Seite 2

4 Hinweise für einen sicheren Transport

Folgende Punkte sind Voraussetzung für einen sicheren Transport von konstruktiven Fertigteilen:

• geeignetes Fahrzeug in verkehrssicherem Zustand

• Ladefläche sicher und besenrein, im Winter eisfrei

• geeignete und ausreichend tragfähige Lademittel (z.B. Innenladerpalette, Ladegerüste, Böcke) in einsatz-fähigem Zustand

• geeignete Hilfsmittel (mit ausreichender Festigkeit und Haftreibung sowie Oberflächen schonender Struk-tur), (VDI 2700 Bl 3.2)

• Kantenschoner verwenden

• rutschhemmende Matten werden empfohlen (Reibbeiwert beachten), (VDI 2700 Bl 15)

• nur zulässige und ordnungsgemäße Zurrmittel mit Kennzeichnung verwenden (VDI 2700 Bl 3.1)

• nur zulässige und ordnungsgemäße Zurrpunkte nutzen

• zulässige Belastung der Zurrpunkte und Zurrmittel einhalten (VDI 2700 Bl 2)

• Zurrart und Anzahl der Zurrmittel auf Bauteil abstimmen, dabei Lasteinleitungswinkel der Zurrmittel be-achten

• möglichst mit Formschluss laden, auch unter einzelnen Bauteilen, z.B. hintereinander liegende Bauteile

• zulässige Belastung des Fahrzeugs, zulässige Achslasten und Lastverteilung beachten (VDI 2700 Bl 4)

5 Hinweise für die Ver- und Entladung

Angaben des Tragwerksplaners zur Lagerung des Fertigteils beim Transport sind zu beachten.

Das Frachtgut ist nach den Anweisungen des Fahrzeugführers zu platzieren.

Beim Beladen des Fahrzeugs muss eine Überschreitung der zulässigen Achslasten und eine Unterschreitung der Mindestlasten für Lenk- und Antriebsachsen vermieden werden. Eine Hilfestellung für deren Einhaltung kann der Lastverteilungsplan des Fahrzeuges geben (VDI 2700 Bl 4).

Angaben über Richtwerte für die Anzahl der erforderlichen Zurrmittel zur Ladungssicherung gemäß DIN EN 12195-1 [2] sollten für alle Beteiligten am Ladeplatz verfügbar sein (z.B. in Tabellenform).

Der Verlader ist verpflichtet, das Transportfahrzeug nicht zu beladen bzw. den Transport nicht freizugeben, wenn er feststellt, dass:

• das Fahrzeug für das zu transportierende Teil ungeeignet ist oder

• die Zurrmittel, Lademittel oder Hilfsmittel beschädigt, defekt oder ungeeignet sind oder

• offensichtlich keine ausreichende Ladungssicherung vorhanden ist oder

• der Fahrer ungeeignet oder unzulässig beeinträchtigt ist oder

• geeignete Anschlagpunkte am Fahrzeug fehlen.

Das Frachtgut ist nach den Anweisungen des Fahrzeugführers zu entladen.

Beim Be- und Entladen ist der Sicherung von Teil- bzw. Restladungen besondere Aufmerksamkeit zu schen-ken (z.B. bei einseitiger Fahrzeugbelastung oder -entlastung und der damit verbundenen Kippgefahr). Bei teilweise entladenen Transportfahrzeugen ist die Restladung für weitere Transporte wieder ausreichend zu sichern und ggf. auf dem Fahrzeug umzusetzen (z.B. bei mehreren Abladestellen).

Beim Absetzen von Innenlader-Paletten ist deren Standsicherheit sicherzustellen. Bei der Entnahme der Fer-tigteile von diesen Paletten ist zusätzlich die Standsicherheit der verbleibenden Teile sicherzustellen.

6 Literatur

[1] Merkblatt zur rechtlichen Verantwortlichkeit bei der Ladungssicherung von vorgefertigten Betonerzeug-nissen, Hrsg. Bundesverband Deutsche Beton- und Fertigteilindustrie e.V., September 2001

[2] DIN EN 12195-1: Ladungssicherungseinrichtungen auf Straßenfahrzeugen – Sicherheit – Teil 1: Be-rechnung von Sicherungskräften, Deutsche Fassung prEN 12195 -1: 2008, Entwurf Februar 2008

BGI 649: Ladungssicherung auf Fahrzeugen – Ein Handbuch für Unternehmer, Einsatzplaner, Fahr- und Ladepersonal, 3. Auflage 2002

VDI-Richtlinie 2700: Ladungssicherung auf Straßenfahrzeugen mit allen Blättern in ihrer jeweils aktuellen Fassung

Herausgeber:

Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. – Schloßallee 10 – 53179 Bonn

Internet: www.fdb-fertigteilbau.de – E-Mail: [email protected], Tel. 0228 9545656

Die Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V. ist der technische Fachverband für den konstruktiven Betonfertigteilbau. Die FDB vertritt die Interessen ihrer Mitglieder national und international und leistet übergeordnete Facharbeit in allen wesentlichen Berei-chen der Technik.

1


FDB-Merkblatt Nr. 10 zum nachhaltigen Bauen mit Betonfertigteilen (03/2014)

1 Allgemeines

Zunehmende Rohstoffknappheit, steigende Energiepreise, und begrenzter Deponieraum … dies sind die globalen Entwicklungen, die von nachhaltigen Gebäuden u. a. einen geringen Verbrauch von Rohstoffen und Energie ebenso wie eine größtmögliche Nutzungsflexibilität und Wiederverwendbarkeit fordern. Sie müssen ökologischen, ökonomischen und sozialen Ansprüchen gerecht werden, gleichzeitig eine hohe technische Qualität bieten sowie auf die Prozesse des Bauwesens abgestimmt sein. Weiterhin sollen die Gebäude für den Nutzer behaglich sein und dürfen dessen Gesundheit nicht beeinträchtigen. Für eine Lösung, die alle diese Anforderungen erfüllt, gibt es kein Patentrezept. Das spezifische Anforderungsprofil des Bauherrn legt deshalb fest, mit welchen Schwerpunkten die zahlreichen Kriterien der Nachhaltigkeit, wie sie z. B. im Zertifizierungssystemen des Bundesbauministeriums [1] verankert sind, gegeneinander abgewogen werden sollen.

Da der Wert eines Gebäudes im Sinne der Nachhaltigkeit nicht nur von dessen Herstellkosten und vom reinen Grundstückswert abhängt, gilt es eine Vielzahl von Kriterien zu prüfen und in die Planung und Errichtung des Gebäudes einfließen zu lassen. Hieraus ergeben sich eine sinnvolle Standortplanung, eine ästhetische Architektur, eine optimierte Tragwerksplanung, eine effiziente Gebäudetechnik, eine geeignete Materialauswahl und ein sinnvoller Herstellungsprozess.

Diese Aspekte des nachhaltigen Bauens können durch Lösungen erfüllt werden, die beim Betonfertigteilbau schon lange zum Stand der Technik gehören [2]:

• hohe Maßgenauigkeit und Qualität durch Vorfertigung unter kontrollierten Produktionsbedingungen;

• Vermeidung von Abfällen und Reduzierung des Ressourcenverbrauchs durch Fertigung großer Serien und Vielfachnutzung der Schalung;

• geringe Staub- und Lärmbelastung der Baustellenumgebung durch Vorfertigung im Werk;

• Platzeinsparungen auf der Baustelle durch optimierte Bauprozesse und just-in-time Lieferung;

• kurze Bauzeit durch Vorfertigung und daraus resultierende frühe Bauwerksnutzung;

• architektonische Vielfalt durch Form, Farbe und Oberflächengestaltung.

Die folgenden Planungshinweise sollen zum einen die Investoren, Bauherren und Planer für Entscheidungs-prozesse beim nachhaltigen Bauen sensibilisieren. Zum anderem sollen die Hinweise auch als Vorbereitung einer möglichen Nachhaltigkeitszertifizierung verstanden werden. Der Fokus liegt dabei auf der Verwendung von Betonfertigteilen. Denn nachhaltig Bauen mit Betonfertigteilen heißt: „intelligent bauen“.

2 Hinweise für die Planung 2.1 Allgemeine Planungsgrundsätze

Nachhaltiges Bauen erfordert die partnerschaftliche Zusammenarbeit aller am Bau Beteiligten. Grundlagen sind

• die rechtzeitige Festlegung der wesentlichen Ziele,

• eine ganzheitliche Planung über den gesamten Lebenszyklus sowie

• ein effizientes Qualitätsmanagement.

Architekt, Bauphysiker, Tragwerksplaner und Haustechniker entwickeln zusammen mit dem Bauherrn ein ganzheitliches Gebäudekonzept, das neben den aktuellen Nutzungsanforderungen und objektspezifischen Umwelteinwirkungen bereits mögliche zukünftige Nutzungsänderungen realistisch einschätzen sollte. Grund-sätzlich sind besonders die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Kriterien der Nachhaltigkeits-betrachtung zu beachten, denn sehr oft werden durch eine Entscheidung mehrere Kriterien beeinflusst. Dabei kann es auch zu gegenläufigen Auswirkungen kommen.

Das Symbol weist im Folgenden jeweils auf mögliche Wechselwirkungen hin.

Die Vorteile des Baustoffs Stahlbeton und der Betonfertigteilbauweise können optimal genutzt werden, wenn eine frühe Beteiligung der Fachplaner und der Betonfertigteilhersteller bereits in der Planungsphase erfolgt. So hat die Betonfertigteilbauweise insbesondere bei der ökonomischen Qualität, der technischen Qualität und der Prozessqualität erhebliche Vorteile für das nachhaltige Bauen. Die gestalterische Freiheit durch die Formvielfalt von Betonfertigteilen begeistert zusätzlich, ihr sind kaum Grenzen gesetzt.

FDB-Merkblatt Nr. 10 zum nachhaltigen Bauen mit Betonfertigteilen 3/2014

2

2.2 Einflüsse auf einzelne Nachhaltigkeitsaspekte

2.2.1 Ressourcenschonung und Klimaschutz

Eine ressourcenschonende Optimierung kann bei der Betonfertigteilbauweise unter verschiedenen Aspekten erfolgen:

• Eine statische Optimierung aller Bauteile führt zu Materialeinsparungen (weniger Beton, weniger Bewehrung).

• Eine herstellungstechnische Optimierung auf möglichst viele gleiche Bauteilquerschnitte führt zu weniger Abfall und einer kürzeren Produktionszeit.

• Eine Optimierung der Betonrezeptur führt zu einer noch besseren Widerstandsfähigkeit und Dauerhaftigkeit, so dass in der Regel keine Beschichtungen erforderlich sind sowie reinigungs- und wartungsarme Oberflächen entstehen.

So wurde z. B. in dem Verbundforschungsvorhaben des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton e.V. „Nachhaltig Bauen mit Beton“ [3] unter anderem festgestellt, dass im Geschossbau die Ökobilanz der gesamten Tragstruktur im Wesentlichen durch die Geschossdecken beeinflusst wird. Dabei hat die verbaute Betonmenge einen größeren Einfluss als die Festigkeitsklasse des Betons.

Wechselwirkungen: Die statische Optimierung der Bauteilquerschnitte mit dem Ziel eines geringeren Materialeinsatz beeinflusst die Flexibilität und Umnutzungsfähigkeit der Tragstruktur, da ggf. auf Tragreserven verzichtet wird. Die Entscheidung, welcher Schwer-punkt bei der Optimierung gesetzt wird, ist individuell von den Vorgaben und Anforderungen der am Bau Beteiligten abhängig.

2.2.2 Flächen- und Volumeneffizienz

Verfügbare Grundfläche soll nicht nur aus wirtschaftlicher Sicht optimal ausgenutzt werden, sondern auch, um aus Sicht der Nachhaltigkeit einen vorhandenen Flächenbedarf bei möglichst geringem Flächenverbrauch zu decken.

Stützenfreie Grundrisse oder möglichst wenig vertikale Tragglieder über mehrere Geschosse steigern die Flächeneffizienz und dienen außerdem der Funktionalität des Gebäudes. So kann mit schlanken Stützenquerschnitten, z. B. optimiert durch den Einsatz hochfester Betone oder stumpfer Stützenstöße, die versiegelte Fläche effizient genutzt werden.

Die Volumeneffizienz wird wesentlich durch die Dicke der Geschossdecken beeinflusst. Diese kann durch die Wahl eines Tragsystems mit angemessenen Stützweiten optimiert werden. Durch den Einsatz vorgespannter Bauteile und hochfester Betone lassen sich schlanke Decken auch bei weit gespannten Deckensystemen realisieren. Zusätzlicher Raum kann durch die Integration von Installationen in der Deckenebene gewonnen werden.

Wechselwirkung: Durch die Verwendung schlanker, hoch ausgenutzter Bauteilquerschnitte wird einerseits der Ressourceneinsatz optimiert, gleichzeitig können – wie bereits oben erwähnt - die Flexibilität und die Umnutzungsfähigkeit des Gebäudes beeinflusst werden. Insbesondere bei großzügigen, freien Grundrissen ist auf die Auswirkungen der Beurteilung der Brandabschnitte zu achten.

2.2.3 Flexibilität und Umnutzungsfähigkeit

Für die nachhaltige Nutzung von Immobilien ist die Flexibilität und Umnutzungsfähigkeit des Tragwerkes von großer Bedeutung. Hierfür soll eine Anpassung an geänderte Nutzungsanforderungen mit möglichst geringen Kosten und Ressourcenverbrauch realisiert werden können.

Stützenfreie Grundrisse bieten eine maximale Flexibilität für die Innenraumgestaltung. Geschossdecken aus Betonfertigteilen können mit bis zu 20 m Spannweite hergestellt werden [3], Industriehallen mit Binderspannweiten bis 50 m. Bei Haupt- und Nebenträgerdecken führt eine flexible Anordnung der Stützen entlang der Hauptträger zur Erhöhung der Flexibilität der Nutzflächen im Erdgeschoss [4].

Tragreserven für spätere Nutzungsänderungen können bereits im Vorfeld eingeplant werden. Zum Beispiel ermöglicht der Ansatz einer entsprechend höheren Verkehrslast verschiedene Nutzungen. Für die spätere Änderung in eine industrielle / gewerbliche Nutzung können dynamische Verkehrslasten und ggf. zusätzliche Lastfälle wie „Stapleranprall“ oder nachträglicher Einbau einer Kranbahn berücksichtigt werden. Durch eine entsprechende Ausbildung der Giebelrahmen und Traufstützen sind nachträgliche Hallen-erweiterungen problemlos möglich. Bei der Trennung der Fassade von der Tragkonstruktion und der Verwendung lösbarer Verbindungen können Fassadentafeln im Erweiterungsfall demontiert und an anderer Stelle wieder montiert werden. Im Geschossbau kann eine spätere Aufstockungsmöglichkeit bereits im Vorfeld durch konstruktive Details und Berücksichtigung der entsprechenden Lasten eingeplant werden.


3

Wechselwirkungen: Flexibilität und Umnutzungsfähigkeit sind die beiden Kriterien, die die Drittverwendungsfähigkeit des Gebäudes, als wesentlichen Aspekt dessen ökonomischer Qualität, bestimmen und damit einen wesentlichen Anteil an dessen Nachhaltigkeitsbewertung haben.

Die Berücksichtigung einer nachträglichen Nutzlaständerung oder Erweiterung erfordert in der Regel größere, zunächst nicht ausgenutzte Querschnitte sowie entsprechende Anschlussdetails und damit einen größeren Materialaufwand in der Herstellphase. Sie wirken sich somit auf die Ökobilanz der Herstellphase aus.

2.2.4 Thermischer Komfort im Sommer und im Winter

Die Betonkernaktivierung macht sich die thermische Speicherfähigkeit des Betons zunutze und stabilisiert die Innenraumtemperaturen im Sommer wie im Winter. Sie sorgt nicht nur für ein äußerst behagliches Raumklima -und das ohne Luftverwirbelungen, sondern reduziert gleichzeitig den Energiebedarf für Heizung und Kühlung des Gebäudes. Die thermischen Eigenschaften des Betons wirken sich beim sommerlichen Wärmeschutz positiv auf das Raumklima aus; thermische Energie kann zudem gezielt gespeichert werden. Weitere Informationen gibt z. B. [5]. Betonfertigteile eignen sich besonders gut für die Betonkernaktivierung. Grund dafür sind die kontrollierten Einbaubedingungen der Leitungen im Werk, die ein höchstmögliches Maß an Qualitätssicherung zulassen.

Wechselwirkungen: Für eine möglichst flexible Grundrissgestaltung werden vor allem Büroräume in der Regel mit einem leichten Innenausbau, doppelten Böden und abgehängten Decken ausgeführt. Aufgrund dieser Konstruktionen fehlt es in derartigen Räumen oft an thermisch wirksamer Speichermasse, besonders dann, wenn keine massiven Innenwände für die thermische Nutzung zur Verfügung stehen. Hinweise zur Kombination der Anforderungen „hohe Nutzungsflexibilität“ und „thermische Speichermasse“ gibt [6]. Die Auswirkung von Betonoberflächen auf die Raumakustik ist bei der Planung zu berücksichtigen.

2.2.5 Schallschutz und Raumakustik

Durch ihr hohes Gewicht bieten Betonfertigteile ideale Voraussetzungen für einen optimalen Schallschutz.

Zur Verbesserung der Raumakustik bei nicht verkleideten Oberflächen können abgehängte Deckensegel, Baffles oder flächig auf das Betonbauteil aufgebrachte oder in das Bauteil integrierte Absorber angeordnet werden. Ebenso können spezielle Betone oder strukturierte Betonoberflächen zu einer besseren Raumakustik beitragen.

Speziell im Hinblick auf thermisch aktivierte Stahlbetondecken (siehe oben) können bereits in die Decke einbetonierte Absorberstreifen verwendet werden, die bei einer sehr geringen Beeinflussung der thermischen Leistungsfähigkeit praxisgerechte Absorptionsspektren für die Büronutzung erzielen. Weitere Informationen gibt z. B. [7].

Wechselwirkungen: Schallabsorbierende Materialen an Betonoberflächen können deren thermische Wirksamkeit verringern.

2.2.6 Wärmeschutz

Wärme- und feuchteschutztechnische Eigenschaften der Gebäudehülle beeinflussen den Energiebedarf, die Behaglichkeit und Dauerhaftigkeit eines Gebäudes. Durch eine entsprechende Detailausbildung können Gebäude aus Betonfertigteilen praktisch wärmebrückenfrei und optisch hochwertig konstruiert werden. Insbesondere durch Stahlbeton-Sandwichfassaden können Gebäude thermisch optimiert werden. Hilfestellungen hierzu sowie eine umfangreiche Sammlung von Details enthält [8].

Wechselwirkung: Für den Fall, dass die Tragschale von Stahlbeton-Sandwichfassaden als tragende Außenwand genutzt wird, können zusätzliche Stützen entfallen, jedoch wird hierdurch die Flexibilität beeinflusst, da z. B. die Fassadentafeln nicht einfach ausgetauscht oder im Erweiterungsfall wiederverwendet werden können.

2.2.7 Brandschutz, Dauerhaftigkeit und Robustheit

Zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit sind die Einwirkungen aus der Umwelt und die Nutzungsanforderungen realistisch einzuschätzen. Der Beton wird passend zu der daraus resultierenden Beanspruchung (Expositionsklassen) zusammengesetzt und das Fertigteil entsprechend ausgebildet. Eine hohe, gleichbleibende Qualität wird dabei durch die kontrollierten Fertigungsbedingungen und die ständige Eigenüberwachung bei der Herstellung gewährleistet.

Die erforderliche Feuerwiderstandsdauer von Betonfertigteilen kann entsprechend den Nutzungsanforderungen durch eine geeignete Querschnittswahl einfach und kosteneffizient realisiert werden. Das FDB-Merkblatt Nr. 7 gibt Hinweise zu den Brandschutzanforderungen an Betonfertigteile. Beton trägt nicht zur Erhöhung der Brandlast bei und entwickelt bei einem Brand keine giftigen Gase oder starken Rauch.


4

Praktisch wartungsfrei sind Tragwerke aus Beton aufgrund der Dauerhaftigkeit und Widerstandsfähigkeit des Baustoffes. Die insbesondere im Fertigteilbau zur Anwendung kommenden höherwertigen Betone bewirken automatisch eine sehr hohe Robustheit und Dauerhaftigkeit.

Die Abwägung, ein Bauwerk zu erhalten oder es abzubrechen, ist im Sinne der Nachhaltigkeit immer PRO Werterhaltung. Bei Betrachtung von Bestandsgebäuden kann jedoch auch der sogenannte „Ersatzneubau“ mit einem langlebigen und flexiblen Neubau eine nachhaltige Lösung sein [9]. Bei Neubauten ist es dagegen vorteilhaft, robuste und dauerhafte Bauwerke zu planen.

Wechselwirkungen: Um die Funktionsfähigkeit der beim Bauen mit Betonfertigteilen entstehenden Elementfugen dauerhaft zu gewährleisten, ist deren fachgerechte Planung, Ausführung und Wartung unerlässlich. Hinweise hierzu gibt [3].

2.2.8 Recycling und Wiederverwendbarkeit

Bereits bei der Planung ist der spätere Rückbau am Ende des Lebenszyklus des Bauwerkes zu berücksichtigen.

Die höchste Stufe des Recyclings ist die Wiederverwendung des gesamten Gebäudes oder einzelner Bauteile. Hierfür ermöglichen wiederverwendbare Betonfertigteile, die bei Ausführung lösbarer Verbindungen zerstörungs-frei ausgebaut werden können, einen planmäßigen Rückbau des Gebäudes und leisten einen Beitrag zur Reduzierung der Abfallmenge und des Ressourcenverbrauches.

Betonbruch hat sich als grobe Gesteinskörnung in Beton oder als ungebundene Schüttung im Straßenbau bewährt und ersetzt dort Primärrohstoffe. Im Jahre 2010 lag die Verwertungsquote von Betonbruch bei über 90 % [10]. Vom Beton getrennte Bewehrung wird als Stahlschrott zu 100 % dem Wertstoffkreislauf wieder zugeführt.

Wechselwirkungen: Der Einsatz rezyklierter Gesteinskörnungen in Beton beeinflusst dessen Verarbeitbarkeit, Festigkeit, Verformungsverhalten und Dauerhaftigkeit. Dies ist bei der Rezeptur und Herstellung zu beachten.

3 Hinweise zum Baustoff

3.1 Umweltproduktdeklarationen für Beton

In erster Linie geben Umweltproduktdeklarationen (Environmental Product Declarations - EPDs) Auskunft über die Umweltwirkungen eines Produktes. Sie dienen dem Informationsaustausch und werden als Grundlage für die Ökobilanzierung von Gebäuden im Zuge der Nachhaltigkeitsbewertung genutzt. Für einen Baustoffvergleich sind EPDs nicht geeignet.

Im Juli 2013 wurden beim Institut Bauen und Umwelt e.V. – IBU (www.bau-umwelt.de) durch unabhängige Fach-leute Umweltproduktdeklarationen für Betone folgender Druckfestigkeitsklassen verifiziert: C20/25, C30/37, C35/45, C40/50, C45/55, C50/60 [11]. Die Deklarationen gelten jeweils für einen Kubikmeter in Deutschland hergestellten unbewehrten Beton für Bauteile im Hochbau (Wände, Decken, Balken, Treppen etc.), im Tiefbau (erdberührte Bauteile, Gründungselemente etc.) und Ingenieurbau (z. B. Brücken). Dabei spielt es keine Rolle, ob diese Bauteile vor Ort geschalt und betoniert oder als Betonfertigteile auf die Baustelle geliefert wurden.

In den Umweltproduktdeklarationen, werden sämtliche Lebenszyklusphasen des Betons von der Gewinnung der Ausgangsstoffe bis zum Abbruch des Gebäudes und der Wiederverwendung berücksichtigt (Bild 1).

Produktstadium und Bauphase

Nutzungsphase Lebensende

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A1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 C1 C2 C3 C4 D

x x x x x x x x x x MND MND x x x MND x

Bild 1: Übersicht über die deklarierten Lebenszyklusphasen (x: in Ökobilanz enthalten; MND: Modul nicht deklariert)

Die Ergebnisse aller sechs betrachteten Betondruckfestigkeitsklassen, umfangreiche Hintergrundinformationen zu den Beton-EPDs sowie Hilfestellungen für die Verwendung der Daten werden in [12] veröffentlicht. Für Betonfertigteile werden üblicherweise Betone mit Druckfestigkeitsklassen C35/45 bis C50/60 eingesetzt. In Tabelle 1 sind auszugsweise die Ökobilanzwerte für einen Beton C45/55 angegeben.


5

Tabelle 1: Auszug aus der EPD Beton C45/55 - Ergebnisse der Ökobilanz für 1 m³ Beton [13]

Umweltauswirkungen Einheit A1-A3 A4 A5 B1-B5 C1–C3 D

Globales Erwärmungspotenzial (GWP)

kg CO2-Äq. 313,31) 15,4 1,35 0 4,87 -23,082)

Abbau Potential der stratosphärischen Ozonschicht (ODP)

kg CFC11-Äq. 8,25E-7 8,27E-10 3,06E-9 0 1,01E-10

-9,57E-8

Versauerungspotenzial von Boden und Wasser (AP)

kg SO2-Äq. 0,420 0,050 9,18E-3 0 0,047 -0,041

Eutrophierungspotenzial (EP) kg (PO4)3--Äq. 0,0646 0,012 1,86E-3 0 9,95E-3 -5,91E-3

Bildungspotential für troposphärisches Ozon (POCP)

kg Ethen Äq. 0,0507 0,0061 6,49E-4 0 6,14E-3 -4,05E-3

Potenzial f. d. abiotischen Abbau nicht fossiler Ressourcen (ADPel)

kg Sb Äq. 5,17E-4 7,04E-7 5,15E-8 0 2,24E-7 -1,90E-6

Potenzial für den abiotischen Abbau fossiler Brennstoffe (ADPfoss)

MJ 1.171,8 211,9 18,1 0 67,5 -242,7

Ressourceneinsatz Einheit A1-A3 A4 A5 B1-B5 C1–C3 D

Total erneuerbare Primärenergie (PEern)

MJ 109,5 8,5 0,43 0 2,7 -47,1

Total nicht erneuerbare Primärenergie (PEnern)

MJ 1.350,0 213,0 19,0 0 67,8 -319,0

Einsatz von Sekundärstoffen kg 40,6 0 0 0 0 0

Erneuerbare Sekundärbrennstoffe MJ 245,2 0 0 0 0 0 Nicht erneuerbare Sekundärbrennstoffe

MJ 478,1 0 0 0 0 0

Einsatz von Süßwasserressourcen m³ 0,226 0 0 0 0,044 0 1) Hierin enthalten sind 40,8 kg CO2-Äq. aus der Verbrennung von Abfällen bei der Herstellung von Zementklinker. Weitere Erläuterungen siehe EPD-Text. 2) Ein mögliches zusätzliches negative Treibhauspotenzial aus der Carbonatisierung von Beton wurde nicht berücksichtigt. Weitere Erläuterungen siehe EPD-Text

In der Nutzungsphase (B1 bis B5) entstehen durch den Beton während der Referenznutzungsdauer von 50 Jahren [1] keine Umweltwirkungen und Ressourceneinsätze. Durch das Recyclingpotenzial des Betons werden die meisten Umweltwirkungen, die am Lebensende durch den Abbruch des Gebäudes und die Aufbereitung des Recyclingmaterials entstehen (C1 bis C3), kompensiert. Einige sogar um ein Vielfaches.

Die wesentlichen Umweltwirkungen entstehen in der Herstellphase (A1 bis A3). Die wichtigsten Einflussfaktoren sind in Bild 2 dargestellt.

Bild 2: Einflussfaktoren auf die Wirkungs- und Sachbilanz für die Herstellung eines Betons der Druckfestigkeitsklasse C45/55 (A1 bis A3) [13] (GWP: Globales Erwärmungspotenzial, ODP: Abbau Potenzial der stratosphärischen Ozonschicht, AP: Versauerungspotenzial von Boden und Wasser, EP: Eutrophierungspotenzial (Überdüngung), POCP: Bildungspotenzial für troposphärisches Ozon, ADPel: Potenzial für den abiotischen Abbau nicht fossiler Ressourcen, ADPfoss: Potenzial für den abbiotischen Abbau fossiler Brennstoffe, PEern: erneuerbare Primärenergie, PEnern: nicht-erneuerbare Primärenergie)


6

3.2 Übertragung auf das Gebäude

Mit den Umweltproduktdeklarationen für Beton liegen erstmalig verifizierte Werte vor, um für die Beurteilung der ökologischen Säule der Nachhaltigkeit eines Gebäudes die Umweltwirkungen zu ermitteln, die dem verbauten Beton zuzuordnen sind. Insoweit werden die bestehenden Daten der Ökobau.dat [14] aktualisiert und konkretisiert. Auf die bauteilbezogenen Angaben für Betonfertigteile in der Ökobau.dat braucht nicht mehr zurückgegriffen zu werden. Das Gesamtbetonvolumen der Konstruktion (soweit bekannt, unterschieden in unterschiedliche Druck-festigkeitsklassen) ist lediglich mit den Ökobilanzwerten pro m³ Beton zu multiplizieren.

Der in der Regel vorhandene Bewehrungsanteil ist zusätzlich zu erfassen. Ergänzend zu den Datensätzen in der Ökobau.dat wurden hierfür im Juni 2013 vom ift Rosenheim Umweltproduktdeklarationen für Betonstahl und Betonstahlmatten veröffentlicht [15].

Tabelle 2: Ökobilanzdatensätze für 1 Tonne Betonstahl B 500 und 1 m³ Beton C45/55 (Module A1 – A5)

Parameter Einheit 1 t Betonstahl [15] 1 m³ Beton C 45/55 [13]

GWP kg CO2-Äq. 280 330

ODP kg CFC11-Äq. 1,02E-04 8,28E-07

AP kg SO2-Äq. 0,766 0,479

EP kg (PO4)3--Äq. 0,0991 0,0785

POCP kg Ethen Äq. 0,0397 0,0574

ADPel kg Sb Äq. 3,71E-05 5,17E-04

ADPfoss MJ 4.320 1.402

PEern MJ 960 118

PEnern MJ 7.920 1.582

Zur Ermittlung der Ökobilanz eines Bauwerkes werden die Ökobilanz-Datensätze (Tabelle 2) auf die eingesetzten Gesamtmassen angewendet. Exemplarische Ermittlung der ökobilanziellen Werte für die Betonfertigteile (Binder, Riegel, Stützen, Fundamente) einer Industriehalle (Länge = 47 m, Breite = 28 m, Höhe = 10 m, ca. 1.326 m² Nettogeschossfläche) siehe Tabelle 3.

Tabelle 3: Exemplarische Ermittlung der Umweltwirkungen für eine Industriehalle (Anteil der Betonfertigteile; Module A1 - A5)

Parameter Einheit

Industriehalle Gesamt

pro m² NGF Anteil Bewehrung

32.489 kg1)

Anteil Beton

52,5 m³ C45/55 154,4 m³ C35/45

GWP kg CO2-Äq. 9.096,9 17.325,0 41.989,1 31,7

ODP kg CFC11-Äq. 3,31E-03 4,35E-05 1,24E-04 9,33E-08

AP kg SO2-Äq. 24,887 25,148 60,383 0,046

EP kg (PO4)3--Äq. 3,21966 4,1213 9,7519 0,0074

POCP kg Ethen Äq. 1,2898 3,0135 7,2644 0,0055

ADPel kg Sb Äq. 1,21E-03 2,71E-02 7,23E-02 5,45E-05

ADPfoss MJ 140.352 73.605 162.528 123

PEern MJ 31.189 6.195 14.781 11

PEnern MJ 257.313 83.055 187.133 141 1) inkl. Spannstahl

Zur genauen Berücksichtigung von Spannstahl im Bauteil sind derzeit keine Datenbanksätze bekannt. Vom Ökobilanzierer sind geeignete Annahmen zu treffen oder die Herstellung von Spannstahl als Vorkette gesondert zu modellieren.

3.3 Hinweise zur Baustoffwahl

Den „nachhaltigen“ Baustoff an sich gibt es nicht. Die Wahl des Baustoffes beeinflusst jedoch zahlreiche Kriterien der Nachhaltigkeitsbetrachtung. Gleichzeitig gibt es aber auch viele baustoffunabhängige Aspekte, so dass die Betrachtung der Nachhaltigkeit eines Bauwerkes ausschließlich auf Basis der verwendeten Baustoffe unangebracht und falsch ist. Dies bezieht sich insbesondere auf die Ergebnisse der Ökobilanz.

In der Regel sind die Umweltwirkungen eines einzelnen Bauproduktes / Baustoffs kein relevanter Faktor für die Nachhaltigkeit eines Bauwerkes - vielmehr geht es um die Optimierung eines Bauwerkes im ganzheitlichen Sinne. So haben die Umweltwirkungen des Zementes, die die Ökobilanz des Betons wesentlich beeinflussen, einen Anteil an der Nachhaltigkeitszertifizierung eines fiktiven Bürogebäudes von lediglich 0,4 bis 1,2 % [16]. Zum einen liegt das daran, dass viele bei der Zertifizierung betrachteten Kriterien durch den Baustoff nicht beeinflusst


7

werden, zum anderen entsteht über den gesamten Lebenszyklus der größere Anteil der Umweltwirkungen nicht während der Herstellerphase, sondern im Laufe der Nutzungsdauer des Bauwerkes. Hier fallen durch den Beton keine zusätzlichen Umweltlasten an.

Trotzdem entwickeln Zement- und Betonindustrie neben den zurzeit üblichen Rezepturen optimierte Zemente und Betone mit möglichst geringen Umweltwirkungen. Die durch den Zement entstehenden Umweltwirkungen können z. B. durch die Reduzierung des Klinkeranteils im Beton verringert werden. Hierbei ist nicht nur die Verfügbarkeit der verwendeten „Ersatzstoffe“, wie z. B. Flugasche, auf dem Markt zu berücksichtigen, sondern auch, dass ökologisch optimierte Betonrezepturen nur dann mit konventionellen Rezepturen vergleichbar sind, wenn sie ebenfalls eine gleichbleibende Festigkeit, Dauerhaftigkeit und konstante Qualität gewährleisten können.

Bei der Herstellung von Betonfertigteilen wird mit einer hohen Frühfestigkeit des Betons gearbeitet, um möglichst kurze Ausschalfristen zu erreichen. Fertigteilwerke verwenden daher häufig höhere Betondruckfestigkeitsklassen mit denen die Querschnittsabmessungen reduziert werden können. Die Rezepturen im Fertigteilwerk können durch die kontrollierten Herstellbedingungen im Werk unter ständiger Qualitätskontrolle aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht weiter optimiert werden.

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Betondruckfestigkeit fck in N/mm²

Bild 3: Zusammenhang zwischen Betondruckfestigkeit und Treibhauspotenzial (GWP) bzw. spezifischem Treibhauspotenzial (spez. GWP) (A1 bis A3)

Aus Bild 3 geht hervor, dass mit zunehmender Betondruckfestigkeit das verursachte Treibhauspotential pro m³ Beton zunimmt. Bezogen auf die Betondruckfestigkeit nimmt jedoch das spezifische Treibhauspotential von Beton mit steigender Druckfestigkeitsklasse ab. Die korrekte Beurteilung der Umweltwirkungen eines Baustoffes kann demnach nur im Zusammenhang mit der konkreten Bauaufgabe und den dortigen Randbedingungen – also auf Gebäudeebene – getroffen werden.

4 Zusammenfassung und Ausblick

Die vorgenannten Ausführungen zeigen, dass im komplexen Abwägungsprozess eine Entscheidung für das Bauen mit Betonfertigteilen überwiegend positive Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit von Gebäuden hat. Das vorliegende Merkblatt und die zahlreichen weiteren Veröffentlichungen der FDB [2] unterstützen den Planer dabei, das Potenzial der Betonfertigteilbauweise im Sinne der Nachhaltigkeit optimal zu nutzen.

Eine frühzeitige Abstimmung aller am Bau Beteiligten ist aufgrund der Anforderungen an nachhaltige Gebäude unabdingbar, damit schon in der Vorplanungsphase geeignete Materialien und Bauverfahren berücksichtigt werden.

Die Umweltproduktdeklarationen Beton und Betonstahl ermöglichen bauteilunabhängig bereits in frühen Planungsphasen ein Abschätzen der Umweltwirkungen von Gebäuden aus Betonfertigteilen über die zu erwartende Betonkubatur und den Bewehrungsanteil.

Dieses Merkblatt wurde vom FDB-Arbeitskreis Nachhaltigkeit und Umwelt erarbeitet, der regelmäßig an der Optimierung der Betonfertigteilbauweise unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit sowie an intelligenten Lösungen für die Zukunft arbeitet.


8

5 Literatur [1] Leitfaden Nachhaltiges Bauen. Bundesministerium Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS). Berlin

April 2013

[2] www.fdb-fertigteilbau.de Homepage der Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. (FDB) mit technischen Informationen und Planungshilfen

[3] Betonfertigteile im Geschoss- und Hallenbau – Grundlagen der Planung. FDB e.V., Bonn 2009

[4] Verbundforschungsvorhaben „Nachhaltig Bauen mit Beton“, Ressourcen- und energieeffiziente, adaptive Gebäudekonzepte im Geschossbau – Teilprojekt C. DAfStb Heft 585. Beuth Verlag, Berlin 2010

[5] Energieeffizienz im Hochbau. BetonMarketing Deutschland, Erkrath 2013

[6] Wirksame Speichermasse im modernen, nutzungsflexiblen Bürobau – Leitfaden. Hofer, G.; Varga, M., Grim, M., Amann, S. Nachhaltigkeit massiv AP 7. e7 Energie Markt Analyse GmbH, Wien 2009

[7] Integrale Akustiksysteme für thermisch aktive Betonbauteile – Akustik in Betondecken. Drotleff; Wack. Forschungsinitiative Zukunft Bau F 2738. Fraunhofer IRB Verlag 2011

[8] www.planungsatlas-hochbau.de Planungsatlas Hochbau der Betonmarketing Deutschland GmbH, Erkrath

[9] Bestandsersatz als ökonomische und ökologische Alternative zur energetischen Sanierung. Studie im Auftrag des Bundesverband Baustoffe – Steine und Erden e.V. April 2010.

[10] Bericht zum Aufkommen und zum Verbleib mineralischer Bauabfälle im Jahr 2010. Kreislaufwirtschaft Bau, Berlin 2013

[11] www.beton.org/epd Informationsseiten der deutschen Zement- und Betonindustrie

[12] Nachhaltig Bauen mit Beton – Begleitbroschüre zu den Umweltproduktdeklarationen Beton. BetonMarketing Deutschland, Erkrath, voraussichtlich Juni 2014

[13] Umwelt-Produktdeklaration Beton der Druckfestigkeitsklasse C45/55. InformationsZentrum Beton GmbH, Erkrath 2013

[14] Ökobau.dat 2013. Baustoffdatenbank des BMVBS. www.nachhaltigesbauen.de/baustoff-und-gebaeudedaten/oekobaudat.html

[15] EPD Betonstahl (Kurzfassung). Badische Stahlwerke GmbH. ift Rosenheim, Juni 2013

[16] Abschlussbericht „Auswirkungen der erweiterten europäischen Basisanforderungen für Bauwerke auf die Regelungen der harmonisierten technischen Spezifikationen“. Forschungsinstitut der Zementindustrie: TB-BTe B2275-A-2/2011. Auftraggeber: Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBSR)

FDB-Merkblatt Nr. 2 Korrosionsschutz von Verbindungselementen für Betonfertigteile FDB-Merkblatt Nr. 3 zur Planung vorgefertigter Betonfassaden, FDB-Merkblatt Nr. 4 zur Befestigung vorgefertigter Betonfassaden, FDB-Merkblatt Nr. 7 über Brandschutzanforderungen von Betonfertigteilen

auf www.fdb-fertigteilbau.de / Literatur/Downloadcenter / Merkblätter...

FDB 2013 Diese Fassung ersetzt die Planungshinweise zum nachhaltigen Bauen mit Betonfertigteilen von 05/2013.



please turn around


Code of practice No 1 about fair-faced concrete surfaces (surface appearance)

of precast elements made of concrete and reinforced concrete(06/2005)

1 Generals The building material concrete with its natural basic materials and its manifold field of application allows a wide range of possibilities for a pleasant, economical and individual design. The production of precast concrete elements in a plant offers good conditions for an even quality of the surface. Being vastly weather-independent and considering the given consistent production conditions as well as the usually stationary position of the formwork, it is advantageous using precast concrete elements. Precast concrete elements allow fair-faced concrete surfaces with high quality, which can be easily maintained compared to a lot of other building materials. The “code of practice exposed concrete” [1] applies for fair-faced concrete surfaces of in-situ concrete.

2 Term According to DIN 18217 [2] exposed concrete is qualified as a constant visible concrete surface with special requirements on the surface appearance.

3 Planning and submission (bidding) 3.1 Planning The fair-faced concrete surface is the consistently visible part, which shows the criteria of design and production and affects authoritative the architectural effects of a construction element or a building. Scopes for design are, single or in combination: - with formwork (polished or structured) designed concrete surface, - prepared concrete surface (e.g. rubbing-off, smoothing, brushing and according to DIN 18500 [3]

washing, fine washing, acidulating, blasting, flame-blasting, grinding, fine grinding, stone cutting) - colourful designed concrete surface (e.g. with cements, granulation, pigments, paintwork). The more rough and structured a fair-faced concrete surface is planned, the less clouds, marbling and fissures are noticeable. Sample surfaces can be used for coordinating the surface character. Before building starts reference surfaces are chosen from the sample surfaces[1]. The joints between the formwork elements are visible and therefore to consider by designing. Element- and dummy joints can be used as design characteristics. It is recommended to put chamfers on the edges of precast concrete products to minimize the danger of edge breaking. Concerning fair-faced concrete surfaces which are exposed to weather the influence of the weather conditions on the appearance shall be considered (e.g. reduction of dirt settlings by the use of controlled surface drainage of the rain and hydrophobic treatment).

3.2 Submission (bidding) Only asking for “exposed concrete” in the performance specifications does not suffice. Before building starts there must exist a clear and practicable performance description, taking into consideration the criteria mentioned in chapter 3.1, which must (if necessary be explained by drawings) give reference surfaces or indices to similar performances. Therefore the reference to already finished buildings is a great help. Comparing the reference surfaces or finished buildings it must be considered, that the designated surface of the chosen reference surface will only conform if there are similar starting conditions (contour, dimensions, basic materials, composition of concrete, formwork, handling, curing, weather conditions, age of concrete etc.). Requirements to the fill-in side (side without formwork) must be described specially. Sharp-edged design needs higher complexity and must be considered in particular. The classification in classes of exposed concrete according to [1] is usually not necessary for using precast concrete products.

page 2 4 Realization The dimension tolerances fixed in DIN 18202 [4] and DIN 18203 - 1 [5] apply. For all highest diligence cavities can come off during the realization of exposed concrete. According to DIN 18217 patching which is appropriate for the material and professional is allowed. For all greatest handicraft skill patched places stay visual in general. Therefore it is to proof and to balance carefully if one can abandon patching of small optical cavities.

5 Assessment and acceptance 5.1 Generals Because of the natural basic materials and unavoidable tolerances during production each precast concrete product is a unique. The single elements of a building can only fulfil special single criteria within an acceptable scope of the building material. Concrete „ages“ and fouls like every other building material, i.e. structure and colour can change in the course of time. Changing weather conditions can cause differences in the appearance.

5.2 Overall impression The optical overall impression of a building or an element can only be assessed at an adequate range and usual conditions of light. The following inspection ranges have proved oneself in practice. Building:

The adequate range corresponds to the distance, which allows to realize the building with its significant elements. In doing so, authoritative criteria of the design must be noticeable.

Element: The adequate range corresponds to the usual distance of the user. A self contained overall impression should arise. Accidental irregularities are characteristic for the technology of exposed concrete and shall be considered at the assessment of the overall impression.

5.3 Single criteria At the assessment of fair-faced concrete surfaces the overall impression from an usual distance is authoritative. Single criteria are only controlled if the overall impression of the view surfaces does not fulfil the requirements.

Tolerated discrepancies in the appearance of the fair-faced concrete surface are: - small structural differences for prepared concrete surfaces; - clouds, marbling, and small colour variations; - cluster of pores; - spacer and reinforcement which become apparent; - dark stripes and little bleeding at formwork joints; - dragged water effects in a small number and size; - single lime flags and blooming; - edge breaking at the design with sharp edges; - small crippling. Such requirements are technically not or not unerring producible: - constant colour at all view surfaces of the building; - non-porous view surfaces; - constant structure of pores (size and spreading); - surface without fissures.

6 Bodies of regulation [1] Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.V.; Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V.:

Code of practice exposed concrete [2] DIN 18217 Concrete areas and formwork shell [3] DIN 18500 Cast stones; terminology, requirements, testing, inspection [4] DIN 18202 Tolerances in building construction - Buildings [5] DIN 18203 - 1: Tolerances in building construction –part 1: Prefabricated components made of concrete, reinforced

concrete and prestressed concrete

Publisher: Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e.V. – Schloßallee 10 – 53179 Bonn Internet: www.fdb-fertigteilbau.de – E-Mail: [email protected]

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