4.1. Vorteile und Besonderheiten der Fertigteil-Bauweise
Sollen Dreifachwände für wasserundurchlässige Konstruktionen verwendet werden, so können die Vorteile der Fertigteilbauweise genutzt werden. Drei Effekte tragen dazu bei, dass Spannungen bei frühem Zwang vergleichsweise klein sind:
Die Gesamtwanddicke der Wand setzt sich zusammen aus der äußeren Fertigplatte, dem Ortbetonkern und der inneren Fertigplatte (Bild 4). Innere und äußere Fertigplatten werden im Fertigteilwerk hergestellt und werden nach einigen Tagen auf die Baustelle geliefert. Bei Füllung der Doppelwand entwickelt nur der Ortbetonkern Hydrationswärme.
Ein Teil der entstehenden Hydrationswärme geht in die Fertigplatten über, die sich nur um wenige Kelvin erwärmen. Messungen dazu wurden vom Autor vorgenommen [5].
Der mit Ortbeton auszufüllende Hohlraum ist schmaler als bei reiner Ortbetonbauweise.
Diese drei Effekte führen dazu, dass sich im Kern eine moderate Temperaturentwicklung und ein verhältnismäßig geringes Temperatur-Maximum ergibt [5]. Die Temperaturdifferenz zwischen Kern und Umgebung beziehungsweise zwischen einer Wand und der zuvor betonierten Bodenplatte ist erheblich geringer und liegt in vielen Fällen deutlich unter den kritischen Temperaturdifferenzwerten. Aus den Temperaturdifferenzen resultierende Zwangsspannungen stellen sich somit systembedingt nur in relativ geringem Umfang ein und bleiben in aller Regel deutlich unter der Zugfestigkeit. Durch geeignete konstruktive, betontechnologische und ausführungstechnische Maßnahmen wird keine Mindestbewehrung gegen Hydrationszwang benötigt [6]. Sind andere Zwangsbeanspruchungen (z.B. in Folge Setzungen) nicht zu berücksichtigen, kann die Bewehrungsanordnung in den Wänden dann entsprechend der Lastbemessung erfolgen.
Bild 4: Vertikalschnitt einer Dreifachwand
4.2. Planen mit der Dreifachwand
Alle drei oben aufgeführten Entwurfsgrundsätze lassen sich mit der Elementwandbauweise umsetzen. Die Elementwandbauweise ist besonders vorteilhaft, wenn der Entwurfsgrundsatz (a) zur Anwendung kommen soll. Wichtige Planungsaspekte für die Elementwandbauweise bei Entwurfsgrundsatz (a) sind:
Einhaltung maximaler Wandabschnitte: Durch Einteilung von Wänden in Wandabschnitte (Bild 5) können die Auswirkungen des Zwangs infolge Hydratation so gering gehalten werden, dass keine Trennrissgefahr besteht. Die Wandabschnitte sollten nach [9] auf l/h von 2 bis 4 begrenzt werden (Wandabschnittslänge l; Geschosshöhe h), wobei für Dreifachwände bei üblichen Bodenplattendicken (d bis etwa 30 cm) vom oberen Grenzwert ausgegangen werden kann. Wandabschnitte sind bei Dreifachwänden bereits produktionsbedingt durch die Abmessungsgrenzen der Stahlschalungen oder Stahlpaletten (siehe Abschnitt 2) oder aus Montagegründen vorgegeben.
Vertikal-Fugenausbildung der Wandabschnitte als abgedichtete Sollriss-Querschnitte: Sollriss-Querschnitte dienen der Risslokalisierung. Dazu ist die Bauteildicke um mindestens 1/3 zu schwächen. Auch eine durch den Sollriss-Querschnitte geführte Bewehrung sollte deutlich reduziert werden, da eventuell auftretende Risse sonst nicht lokalisiert werden. Eine statisch erforderliche Bewehrung darf nicht geschwächt werden; durch eine geeignete Konstruktion lässt sich eine statisch erforderliche Bewehrung in einem Sollriss-Querschnitt möglicherweise vermeiden. In den Sollriss-Querschnitten sind geeignete Fugenabdichtungssysteme anzuordnen.
Mit den beiden vorgenannten Punkten ist die Wahl eines geeigneten statischen Systems verbunden.
Ausführung der Boden-Wand-Fuge als Arbeitsfuge mit einem Fugenabdichtungssystem. Ausbildung von horizontalen und vertikalen Abdichtungen zu einem geschlossenen System.
Einhaltung der empfohlenen Mindestbauteildicken nach Tabelle 1 und - falls eine innenliegene Fugenabdichtung verwendet werden soll - eines ausreichenden Einbauraums (siehe Abschnitt 3.5).
Bild 5: Wandabschnitte und Vertikalfugenausbildung als abgedichtete Sollrissquerschnitte