Decken-Tragesystem aus Stahlbeton
Entstehung und Entwicklung
Durch ein neues Verfahren kann man wirtschaftliche Parkhäuser komplett aus Stahlbeton errichten, die individuell an schwierige Grundstücke angepasst werden können. Die Decken sind oben mit einem leichten Gefälle versehen und unten doppelseitig gekrümmt. Durch die unterzugsfreie Konstruktion können geringere Geschosshöhen realisiert werden, es entsteht ein angenehmes Raumgefühl, keine Lichtbrechung, keine Staubfänger und die Wartungsfreundlichkeit wird verbessert. Es ist kein Korrosionsschutz notwendig, auch wird die Brandschutzklasse F90 erreicht. Durch die Verknüpfung der Schalentheorie mit der Plattentheorie ist ein neues flexibles, zeit- und kostengünstiges Deckentragsystem entstanden nach dem Prinzip der „ISSA-PLATTE“. Dieses System erreicht große Spannweiten, welches zu einer Minimierung der Stützen führt.
Geometrische Eigenschaft
Die ISSA-PLATTE erscheint in der Untersicht als doppelt gekrümmte Kugelform, ein sogenanntes räumliches Tragwerk. Die Draufsicht zeigt eine flache Platte, also als ebenflächiges Tragwerk. Durch die wissenschaftliche Verbindung der Plattentheorie mit der Schalentheorie ist es gelungen ein wirtschaftliches und flexibles Stahlbeton-deckensystem zu entwickeln. Wodurch auch große Spannweitenunterzugsfrei realisiert werden können. Dieses hat den Vorteil, das auf ein Großteil der Stützen verzichtet werden kann, mit einem Gewinn an Übersichtlichkeit und Flexibilität.
Geschichtliche Entwicklung
Bedingt durch sein Ingenieurstudium in Moskau ist Dr. Issa schon sehr früh mit den Betonschalen in Berührung gekommen. Die erste Schalenkonstruktion hat er 1966 aus quadratischen Fertigteilen realisiert.
Ein weiterer Zwischenschritt war die Realisierung einer stützenfreien Verkaufshalle aus Stahlbeton.
Auf einer Grundfläche von 18,0 x 24,0 m wurde eine Schalenkonstruktion aus nur einem Fertigteil-Typ gewählt. Die Randglieder wurden aus Ortbeton hergestellt. Die Größe der Fertigteile beträgt 0,66 x
9,00 m mit einer Dicke von nur 12 cm. Die Verlegung geschah in 3 Tagen.
Es folgten mehrere Wohn- und Geschäftshäuser. Dabei gab es immer das gleiche Bild, im Erdgeschoss sollten möglichst wenige Wände, Stützen und Unterzüge sein. Aber die darüber liegenden, mehrgeschossigen Wohnbereiche bestehen konventionell aus vielen tragenden Wänden, die auf der Decke stehen. Dieses gipfelte in einem Geschäftshaus mit einer stützen- und Unterzugs-freien Decke mit einer Spannweite von 15 x15 m. Mittig auf der Decke stehen 4 Stützen mit einer Gesamtlast von 600 to. Die Durchbiegung dieser 50 cm starken Decke beträgt nur 2,5 cm. Bedingt durch diese Grenzerfahrung der Plattentheorie, begannen die ersten Überlegungen ein neues Deckentragesystem zu entwickeln. Nach der Bewältigung der theoretischen Grundlagen ging es darum die enorme Leistungsfähigkeit in einem frühen Versuch zu bestätigen. 1996 war es dann so weit. Die Platte war 4,0 x 4,0 m groß, in der Mitte nur 3 cm, in Randmitte 8 cm und in den Ecken 16 cm dick. Die Bewehrung bestand aus einer kreuzweisen oberen Bewehrung von 6 mm in einem Abstand von 20 cm. Die Randrippen hatten eine Ringbewehrung von 2 Ø 16 mm.
Nach diesem sehr erfolgreichen Experiment war auch der Prüfingenieur Univ. Prof. Dr.-Ing. Stangenberg nicht nur überzeugt sondern auch begeistert. Nun konnte die baupraktische Umsetzung, anhand eines konkreten Objektes, geschehen. Und zwar in Form einer Tiefgarage. Die stützenfreie Größe der “ISSA-PLATTE” wurde einfach an den Stellplätzen und dem Fahrweg angepasst und beträgt im Lichten 15,0 x 16,5 m. In der Mitte ist die Platte nur 12 cm dick.
Eigenschaften der “Issa-Platte”
Technische Aspekte
Der Beton, selbst in Verbindung mit der Stahlbewehrung, ist ein gerissener Baustoff. Dieses ist in der Regel völlig bedenkenlos, aber in Verbindung mit eindringenden, schädlichen Chloriden, die in Form von Schmelzwasser durch
Tausalzstreuungen hineinkommen, entsteht die Gefahr der Betonabplatzungen. Speziell bei Parkhausbauten hat maneinige leidvolle Erfahrungen damit gemacht. Hier kommt nun der technische Vorteil zum tragen. Die Gewölbeform der “ISSA-PLATTE” führt zu Druckmembraneffekten, die den Zugspannungen im Beton entgegenwirken und damit die Neigung der Betonrissbildung reduziert.
Wirtschaftliche Aspekte
Durch die Optimierung des Querschnittes und der Reduzierung der Bewehrung entsteht eine Verringerung der Kosten. Durch den Wegfall derUnterzüge kann die Geschosshöhe um ca. 10 bis 15 % reduziert werden. Der wirtschaftliche Vorteil ist aber nicht nur bei Baubeginn, sondern auch in der Verringerung der Wartungskosten und in der Langlebigkeit des Gebäudes, vorhanden. Durch die fehlenden Unterzüge können diese nicht verschmutzen. Die Betonbauweise beinhaltet automatisch die Brandschutzklasse F90. Auf einen Korrosionsschutz, wie sonst im Stahlbau üblich, kann verzichtet werden. Ein wichtiger Aspekt liegt in der Ortbetonbauweise und der Flexibilität der neuen Platte. Gerade in den Innenstädten kann diese Bauweise individuell auch an schwierigen Grundstücken und örtlichen Besonderheiten angepasst werden. Dadurch kann man, gegenüber standardisierten Parkhäusern, 15 bis 20 % mehr Stellplätze unterbringen, bei gleicher Grundstücksgröße.
Erhabenes Raumgefühl
Die weiche, harmonische Form der kugelförmigen Untersicht hat einen hohen psychologischen Gewinn wodurch eine breite Akzeptanz bei den Nutzern erfolgt. Es entsteht ein offenes großzügiges Raumgefühl, welches nicht durch Unterzüge negativ beeinträchtigt wird. Die Lichtführung erfolgt ungehindert ohne Verschattung, offen und klar. Die Unterseite kann verschiedene Formen erhalten. Denkbare Formen wären Ellipse, Paraboloid, gegensinnige Formen, konkav und konvex zusammen, oder auch einseitig gekrümmt.
