Comparison of deformation of precast slabs with in-situ concrete slabs

摘要

Within recent years, precast slabs have provided an interesting alternative for the in-situ concrete slabs, due to their efficiency and the large number of structural possibilities. Initial doubts to the static equality of both ceiling systems were cleared by various FE-Studies. For the design of both precast slabs and in-situ concrete slabs the same load bearing behaviour can be assumed. Regarding the expected deformations this assumption is arguable. The bond joints between the precast concrete units, which degrade the cross section within the span, were ignored in the calculation. Additionally the lower reinforcement layer in the transverse direction of the elements will be placed in the structural in-situ concrete topping. Therefore the effective depth of the reinforcement is smaller than in an in-situ concrete slab. The influence of the effective depth on the load bearing behaviour will be compensated by an increasing of the reinforcement area. Negative consequences to the deformation of the precast slab, due to the large edge distance of the reinforcement, cannot without doubt be excluded by the portion of reinforcement. For this reason the deformation of precast slabs has to be researched by nonlinear FE-calculations.%In den letzten Jahren haben sich Fertigteildecken auf Grund ihrer Wirtschaftlichkeit und der Vielzahl von konstruktiven Möglichkeiten zu einer interessanten Alternative zur klassischen Ortbetondecke entwickelt. Anfängliche Bedenken über die statische Gleichheit der beiden Deckensysteme konnten durch vergleichende FE-Studien ausgeräumt werden. Für die Bemessung von Fertigteil- und Ortbetondecken darf von einem annähernd gleichen Tragverhalten ausgegangen werden. Hinsichtlich der zu erwartenden Verformungen ist diese Annahme jedoch umstritten. Die Elementfugen zwischen den Fertigteilen stellen lokale Querschnittsschwächungen innerhalb der Stützweite dar, die im Rechenmodell nicht berücksichtigt werden. Zusätzlich liegt die Feldbewehrung in Querrichtung der Elemente innerhalb der Ortbetonergänzung und hat somit im Vergleich zu einer reinen Ortbetondecke eine deutlich geringere Nutzhöhe. Der Einfluss der Nutzhöhe auf die Tragfähigkeit wird durch eine größere Bewehrungsmenge kompensiert. Negative Auswirkungen auf die Durchbiegung, die infolge des großen Randabstandes der Bewehrung zu erwarten sind, lassen sich jedoch allein durch die Bewehrungsmenge nicht zweifelsfrei ausschließen. Aus diesem Grund werden die Durchbiegungen von Fertigteildecken anhand nichtlinearer FE-Berechnungen untersucht.