Vorbemerkung

Der erste Beitrag mit dem Titel „Bauen mit Betonfertigteilen im Hochbau“ wurde von den Autoren A. Steinle und V. Hahn für den Beton-Kalender 1988 erarbeitet. Er erschien erneut im Beton-Kalender 1995 sowie als Buch 1998 in der Reihe Bauingenieur-Praxis. Für den Beton-Kalender 2009 erfolgte eine Aktualisierung von den Autoren H. Bachmann, A. Steinle und V. Hahn, die ebenfalls in der Reihe Bauingenieur-Praxis als Buch 2010 veröffentlicht wurde. Für den Beton-Kalender 2016 wurde der Beitrag von den Autoren A. Steinle, H. Bachmann und M. Tillmann neu konzipiert und komplett überarbeitet und nun in der 3. Auflage in der Reihe Bauingenieur-Praxis BIP als separates Buch veröffentlicht.

Im ersten Kapitel wird zunächst Allgemeines über den Fertigteilbau, über seine geschichtliche Entwicklung und über den Stand der europäischen Normung gesagt. Ein wirtschaftlicher Einsatz von Betonfertigteilen ist nur mit einem fertigungs- und montagegerechten Entwurf möglich. Daher wird im zweiten Kapitel der Entwurf des Tragwerks von Fertigteilbauten behandelt. Neben den zu beachtenden Randbedingungen für einen fertigteilgerechten Entwurf werden einige typische Fertigteilkonstruktionen zur Diskussion gestellt.

Die Verbindungen der Betonfertigteile sind als Schwachstelle gerade bei Horizontallasten besonders zu beachten. Daher wird im dritten Kapitel die Aussteifung von Fertigteilgebäuden ausführlich behandelt. Insbesondere aufgrund von kritischen Detailnachweisen ist eine ingenieurmäßige und vereinfachende Betrachtung der Aussteifung gegenüber einer computergestützten Berechnung vorzuziehen. Im Weiteren werden dann die verschiedenen Bauteile des Fertigteilbaus dargestellt und schließlich deren Zusammenfügen in Knotenpunkten. Die spezifischen Themen der Bemessung werden im sechsten Kapitel näher untersucht.

Ein zunehmend wichtiger Anwendungsbereich für Betonfertigteile ist der Fassadenbau. Diesem wird das siebte Kapitel gewidmet. Gerade hier spielt der Einsatz von neuen Betonen und Bewehrungen eine große Rolle. Abschließend wird auf die Fertigung eingegangen, um dadurch beim Leser das Verständnis für die Bauweise unter Berücksichtigung der Herstellung zu erweitern.

Neue Betone, neue Bewehrungen, neue Herstellverfahren – diese Themen werden vornehmlich im Fertigteilbau entwickelt oder zumindest erstmals angewendet. Daher stellt der Betonfertigteilbau eine der innovativsten Bauweisen dar, was sich in einer zunehmenden Verbreitung dieser Bauweise widerspiegelt.

Wenn auch die Bauweise in diesem Buch schwerpunktmäßig aus der Sicht der Bauindustrie behandelt wird und die Verfasser sich dabei vor allem auf den allgemeinen Hochbau konzentrieren, so sei nicht unerwähnt gelassen, dass sich der Betonfertigteilbau beträchtliche Marktanteile in vielen anderen Bereichen des Bauens durch Entwicklung von wirtschaftlichen Sonderlösungen erobern konnte. Als Beispiele seien Bereiche wie der Brücken- oder der Tunnelbau (Tübbings), Rohre, Rohrbrücken, Türme, Maste, Pfähle, Einfamilienhäuser, Fertigteilkeller, Stützmauern, Raumzellen, Fertigteilgaragen, Lärmschutzwände und -wälle, Eisenbahnschwellen, Spurbus-Fahrwege, landwirtschaftliche Bauten, feste Fahrbahnen, Kühlturmrieselwerke usw. genannt. Zu diesen Fachgebieten muss auf die entsprechende Spezialliteratur verwiesen werden. Auch sei hier nur über konstruktive oder architektonische Fertigteile des Hochbaus berichtet und nicht über „Betonwaren“, d. h. kleinformatige und in Großserien auf Lager produzierbare und über den Handel absetzbare Teile wie Kanalrohre oder Pflastersteine.

Die Literaturverzeichnisse am Ende jedes Kapitels sind komplett neu zusammengestellt und enthalten im Wesentlichen Literaturstellen der letzten Jahre. Ältere Literaturstellen wurden nur dann beibehalten, wenn sie Lösungsansätze zu grundlegenden Problemstellungen aufzeigen, die auch heute noch gültig sind. Bezüglich älterer Literatur wird insbesondere auf die früheren Beiträge unter demselben Titel in den Beton-Kalendern 1988, 1995, 2009 und 2016 verwiesen [1–3, 9]. Ebenso wird auf die Erfassung der allgemeinen Literatur des Stahlbetonbaus verzichtet und auf die entsprechenden Beiträge im Beton-Kalender verwiesen, sofern es sich nicht um Arbeiten handelt, die spezielle Probleme des Fertigteilbaus berühren.

Insbesondere wird auf die Broschüren der Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V. z. B. [4,5] sowie auf Bindseil [6] hingewiesen. Das fib-Handbuch umfasst darüber hinaus auch internationale Entwicklungen auf dem Gebiet des Betonfertigteilbaus [7]. Das Beton- und Fertigteil-Jahrbuch [8], heute mit der Bezeichnung „Betonbauteile“ veröffentlicht, behandelt neben den kleinformatigen Betonwaren auch laufend verschiedene Kapitel aus dem Bereich des konstruktiven Fertigteilbaus und der Fertigteilarchitektur.

Die im Zusammenhang mit dem Betonfertigteilbau zu berücksichtigenden nationalen, europäischen und internationalen Normen sind vorab zusammengefasst (Stand Juli 2017). Ebenso werden die Richtlinien des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton und die Merkblätter der Fachvereinigung Deutscher Betonfertigteilbau e. V. und des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins E. V. aufgeführt. Die Aufstellung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Darüber hinausgehende Regelwerke sind dem Literaturverzeichnis zu entnehmen.

Nationale Normen

DIN 488 Betonstahl

• Teil 1:2009-08 Stahlsorten, Eigenschaften, Kennzeichnung
• Teil 2:2009-08 Betonstabstahl
• Teil 3:2009-08 Betonstahl in Ringen, Bewehrungsdraht
• Teil 4:2009-08 Betonstahlmatten
• Teil 5:2009-08 Gitterträger
• Teil 6:2010-01 Übereinstimmungsnachweis

DIN 1045 Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton

• Teil 1:2008-08 Bemessung und Konstruktion (zurückgezogen)
• Teil 2:2008-08 Beton – Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität – Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1
• Teil 3:2012-03 Bauausführung – Anwendungsregeln zu DIN EN 13670 mit Berichtigung 1:2013-07
• Teil 4:2012-02 Ergänzende Regeln für die Herstellung und die Konformität von Fertigteilen

DIN 1048 Prüfverfahren für Beton

• Teil 1:1991-06 Frischbeton (zurückgezogen)
• Teil 2:1991-06 Festbeton in Bauwerken und Bauteilen (zurückgezogen)
• Teil 4:1991-06 Bestimmung der Druckfestigkeit von Festbeton in Bauwerken und Bauteilen; Anwendung von Bezugsgeraden und Auswertung mit besonderen Verfahren (zurückgezogen)
• Teil 5:1991-06 Festbeton, gesondert hergestellte Probekörper (zurückgezogen)

DIN 1054:2010-12 Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau – Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997-1 mit Änderung A1:2012-08 und Änderung A2:2015-11

DIN 1164 Zement mit besonderen Eigenschaften

• Teil 10:2013-03 Zusammensetzung, Anforderungen und Übereinstimmungsnachweis von Zement mit niedrigem wirksamen Alkaligehalt
• Teil 11:2003-11 Zusammensetzung, Anforderungen und Übereinstimmungsnachweis von Zement mit verkürztem Erstarren
• Teil 12:2005-06 Zusammensetzung, Anforderungen und Übereinstimmungsnachweis von Zement mit einem erhöhten Anteil an organischen Bestandteilen

DIN 4030 Beurteilung betonangreifender Wässer, Böden und Gase

• Teil 1:2008-06 Grundlagen und Grenzwerte
• Teil 2:2008-06 Entnahme und Analyse von Wasser- und Bodenproben

DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen

• Teil 1:1998-05 Baustoffe; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen
• Teil 2:1977-09 Bauteile; Begriffe, Anforderungen und Prüfungen
• Teil 3:1977-09 Brandwände und nichttragende Außenwände, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen
• Teil 4:2016-05 Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile
• Teil 16:2015-09 Durchführung von Brandschachtprüfungen

DIN 4108 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden

• Beiblatt 2:2006-03 Wärmebrücken – Planungs- und Ausführungsbeispiele
• Teil 2:2013-02 Mindestanforderungen an den Wärmeschutz
• Teil 3:2014-11 Klimabedingter Feuchteschutz; Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung
• Teil 4:2017-03 Wärme- und feuchteschutztechnische Bemessungswerte
• Teil 6:2003-06 (Vornorm) Berechnung des Jahresheizwärme- und des Jahresheizenergiebedarfs mit Berichtigung 1:2004-03
• Teil 7:2011-01 Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs- und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele
• Teil 10:2015-12 Anwendungsbezogene Anforderungen an Wärmedämmstoffe – Werkmäßig hergestellte Wärmedämmstoffe
• Teil 11:2016-04 (Entwurf) Mindestanforderungen an die Dauerhaftigkeit von Klebeverbindungen mit Klebebändern und Klebemassen zur Herstellung von luftdichten Schichten

DIN 4109 Schallschutz im Hochbau

• Teil 1:2016-07 Mindestanforderungen mit Änderung A1:2017-01
• Teil 2:2016-07 Rechnerische Nachweise der Erfüllung der Anforderungen mit...