Reduktion des Materialverbrauchs von Flachdecken
Die Entwicklung der Hochbaudecken in Stahlbeton hat im Verlauf der Jahre viele Varianten erlebt. Zu Beginn der Stahlbetonbauweise galt es den Materialverbrauch zu minimieren. Folglich wurden die Hochbaudecken als aufgelöste Konstruktionen mit Haupt- und Nebenunterzügen erstellt (siehe F. Hennebique 1895). In der folgenden Zeit galt es, die Lohnkosten zu reduzieren, was zur Verbreitung der Flachdecke (siehe R. Maillart) führte.
Heutzutage möchte man die Vorteile der Flachdecke (geringe Bauhöhe, glatte Deckenuntersicht) nutzen, aber wegen der Ressourcenknappheit den Materialverbrauch reduzieren. Dieses Ziel lässt sich nur in der kombinierten Anwendung von Vorspannung, einem Deckenquerschnitt mit Hohlraum und mit vorgefertigten Deckenelementen optimal erreichen. Die maximale Materialeinsparung kann nur mit einem Sandwichquerschnitt erzielt werden. Dies lässt sich anhand des Einflusses der verschiedenen Querschnittsformen auf das Durchbiegungsverhalten von Plattenstreifen darstellen. Denn das Verhältnis von Eigengewicht zu Querschnittsteifigkeit bestimmt die Größe der Durchbiegung:
Dabei zeigt der Sandwichquerschnitt die beste Performance.
Platten mit Sandwichquerschnitt lassen sich wirtschaftlich jedoch nur als vorgefertigte Elemente herstellen. Mit der Vorfertigung geht die isotrope Materialeigenschaft der Platte teilweise verloren. Die Konstruktion der Flachdecke muss an das orthotrope Materialverhalten angepasst werden. Die weitgehend einachsig wirksamen, vorgefertigten Deckenelemente geben ihre Lasten an einen deckengleichen Gurtstreifen ab. Die Endbereiche der vorgefertigten Deckenplatten liefern zugleich die integrierte Schalung mit der erforderlichen Schubbewehrung für den Gurtstreifen. Ergänzend wird der Gurtstreifen vorgespannt, um die Gesamtverformungen der Flachdecke gering zu halten.
