混凝土顶板、混凝土顶板件和制造混凝土顶板和混凝土顶板件的方法

摘要

提供一种用于制造混凝土顶板的混凝土顶板件(2)。混凝土顶板件(2)具有平坦的基础结构(10)，其具有顶侧(11)并且包括至少一个FRC板(100)。混凝土顶板件(2)还包括至少一个FRC腹板(20)。FRC腹板(20)布置在顶侧(11)上并局部连接至该基础结构(10)。还提供一种混凝土顶板和一种制造混凝土顶板或混凝土顶板件(2)的方法。

说明书

本发明尤其涉及混凝土顶板、混凝土顶板件以及制造混凝土顶板和混凝土顶板件的方法。

经典的钢筋混凝土顶板在建筑施工中很流行，其因钢筋加固而不仅可以承受高的压力，还可以承受高的拉力，由此是特别稳固的。这种钢筋混凝土顶板通常是通过先将面板平放在现有的建筑物墙壁上并借助支柱支撑它们来建造的。然后，将间隔件放置到由面板形成的平面上，在该间隔件上又布置第一钢格架。大多在第一钢格架之后还有一层间隔件，在该间隔件上再布置另一钢格架。接着，在由钢格架构成的结构中必然铺设管线，例如用于地暖或电缆通道的管道，然后才能用混凝土全面浇灌以形成后来的钢筋混凝土顶板。如前所述，这种顶板是特别稳固的，但也需要大量原材料、尤其是混凝土，并且自重很大。后续调整例如铺设新管线安排起来很困难，并且由于对某些气候条件的一定依赖性，这种钢筋混凝土顶板在工地现场的初始制造无法总是顺利进行。霜冻、极热或大量降水会影响混凝土凝固过程，进而影响钢筋混凝土顶板的质量，由此必须在生产过程中一并考虑气候条件。

本发明的任务在于提供一种混凝土顶板，其克服从现有技术中已知的钢筋混凝土顶板的至少一个缺点。本发明的方面涉及用于制造混凝土顶板的混凝土顶板件、用于制造混凝土顶板的方法和混凝土顶板本身。本发明的其它方面涉及FRC混凝土顶板的用途和将特殊连接技术用于FRC构件的用途。

该任务通过一种根据权利要求1的混凝土顶板件来完成。

所述混凝土顶板件包括扁平的基础结构，该基础结构包括至少一个FRC板并具有顶侧。此外，混凝土顶板件包括至少一个FRC腹板。FRC腹板布置在顶侧并与基础结构局部连接。

FRC板和FRC腹板中的字母“FRC”代表“纤维增强混凝土”。FRC板尤其在WO 2014/040653A1中有所描述，其内容应被理解为本申请公开内容的一部分。FRC板利用由例如碳、玻璃、凯夫拉(Kevlar)、玄武岩、钢、天然纤维等制成的纤维被预紧，其横截面积例如小于5平方毫米，厚度为几厘米(例如1-10厘米)。宽度和长度又从几米(1米、2米...5米等)到10米或甚至20米乃至40米。板的加固可以基于纤维之间的不同距离和相对布置。进一步细节可在WO 2014/040653 A1中得到。由于所用纤维具有很高的抗拉强度并且优选不腐蚀，故借此能生产承重能力很高的薄混凝土板。不再需要在传统钢筋混凝土板中所需的3厘米至4厘米的钢筋覆层。与之相比，FRC板因此在承重能力相同的情况下看起来明显更薄、重量更轻。FRC板的一个特殊实施方式是CPC板。字母“CPC”代表“碳预应力混凝土”并描述了用细的预应力碳绞线加固的混凝土板，其根据本发明可被采用并且特别精细但还能承重。CPC板的特点在于，因为借助纤维实现的预应力，它们即使在纯拉伸载荷下也极其坚硬并且在使用载荷下保持无裂纹。这在用作基础结构时是一个优势。在用作板时，它们也能在高刚性下在使用状态保持不开裂地承受很高的剪切力。

典型用于混凝土顶板件的FRC板的厚度在10毫米至100毫米之间、尤其是在20毫米至60毫米之间例如为25毫米或30毫米，尤其就防火而言是40毫米厚，并且具有例如4层CFRP钢筋加固。至于伸展尺寸，FRC板的长度和宽度可以为几米，例如1米×2米、2米×2米、2米×4米到20米×40米。宽度优选最大为2.4米，因为在这种情况下仍然可以顺利进行公路运输。但也可以在接受更困难的运输条件下想到3.5米或甚至高达6米的宽度。FRC板的长度最好通过待跨越的房间的地板面积或建筑物尺寸来预定，并且通常在约4米或5米到12米或甚至20米的范围内。FRC板的顶侧和底侧通常被设计成相同，因此仅这个或多个FRC腹板的安装才确定了哪一侧在混凝土顶板继续制造过程中用作顶侧。

FRC腹板也由FRC制成并且优选由FRC板切割而成。结合本发明，腹板描述一种细长结构，其可以像一种肋或薄片一样安装在基础结构上，但不必沿着其整个长度连接到基础结构。FRC腹板优选具有2厘米至10厘米厚度，尤其是4厘米至8厘米、例如6厘米厚度，该厚度在FRC腹板的整个长度和宽度范围恒定地或变化地延伸。腹板长度例如适应于FRC板的长度或宽度，因此通常在几米的范围内，例如在1米至20米之间或甚至高达40米。FRC腹板或FRC腹板的支柱尤其也根据在混凝土顶板件下方要跨越的空间的直线伸展尺寸而变化，大多在要用顶板跨越的空间的十分之一到三十分之一的范围内。尤其是，两个相邻支承点之间的距离除以10到30即可得到FRC腹板高度。但由结构决定地，腹板高度也可以更高，例如当管线必须在顶板件高度处穿过，或者相邻的房间有大许多的支撑间距，并且顶板件厚度在整个顶板范围应保持不变。对于其支撑点位于拐角处的2.4米宽和6米长的FRC板，通过计算得到FRC腹板高度为8厘米至24厘米或20厘米至60厘米。因为两个支撑点之间的最大距离对FRC腹板尺寸设定是决定性的，故它们以20厘米至60厘米的高度来制造。在FRC腹板被交叉使用时，或许建议针对横向延伸和纵向延伸的CPC腹板确定在相同的高度。

正如名称“混凝土顶板件”所指，这种混凝土顶板件可用于制造混凝土顶板。但该名称绝不应理解为限制性的。例如也可以使用这种混凝土顶板件来制造桥、尤其是槽形桥。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何尚待提及的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则该FRC腹板具有至少两个支柱，所述支柱提供与基础结构的局部连接。

至于FRC腹板通过支柱与基础结构的连接，该连接优选是传力配合的并且这例如通过每个支柱都有一个或多个突起部来实现。这些突起部优选不仅与基础结构的顶侧邻接，还插入该基础结构中。在根据本发明的混凝土顶板件的一个可与任何已提及和尚待提及的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则在至少两个支柱之间存在凹部。

这种腹板由支柱区域和凹部区域组成，所述支柱被设置用于至少部分尤其在传力配合下且借助突起部与基础结构接触，所述凹部被设置用于正好不会接触到该基础结构，尤其是不会传力配合地与之接触。尤其是，这些凹部提供自由空间或通道。尽管具有弓形凹部、尤其半圆形凹部的腹板特别稳固且制造起来也不复杂，但原则上也能实现其它凹部形状，例如像椭圆形、三角形、矩形或其它多边形的形状。与已经讨论的FRC腹板或FRC腹板支柱的高度相比，该凹部的高度可以占到约1％到约80％之间。在FRC腹板高度例如为20厘米的情况下，凹部高度可以为仅2毫米或高达16厘米。但优选的是该凹部仅大到使4厘米至20厘米的最小材料厚度视预定顶板的载荷和跨度保留在所述支柱之间。在混凝土顶板件的支承区域中，凹部的开口长度约为腹板高度的0.5至2倍，尤其是至少10厘米或甚至至少20厘米或至少30厘米。在跨度的中心区域，该凹部的开口长度也可以是腹板高度的多倍。原则上，FRC腹板中的凹部可以具有不同的尺寸(适用于开口长度和开口高度)，尤其是在FRC腹板的中心可以大于在末端区域。根据计划的应用，可以使用只有一个凹部和两个支柱的腹板，或具有大量n个(例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20...)凹部和大量m个支柱的腹板，其中支柱数量是例如n、n+1或n-1。为了稳固起见建议具有m＝n+1配置的腹板，因为该腹板在两端于是能以相应支柱支承在基础结构上，进而间接支撑在底座上。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可与已经提到的和尚待提到的任何实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则所述FRC腹板彼此平行取向或以小于180°和大于0°的角度、尤其是以90°角度相互取向(即彼此正交或垂直取向)。如果混凝土顶板件包括多于两个的FRC腹板，则一部分的FRC腹板可以彼此平行布置，而另一部分的FRC腹板相对于第一部分以小于180°且大于0°的角度、尤其是以90°角度布置。

对于要以直角建造的混凝土顶板的情况，大多建议使用多个相互平行布置的纵向延伸的FRC腹板和多个相互平行布置的横向延伸的FRC腹板，其中，横向延伸的FRC腹板为与纵向延伸的FRC腹板正交对齐。在更显眼的基本顶板形状例如六边形、平行四边形或梯形形状的情况下，对混凝土顶板的稳定性可能有利的是，对于平行于平行四边形的一边且相互平行布置的纵向延伸的FRC腹板采用一组相互平行且平行于平行四边形的另一边布置的横向延伸的FRC腹板，其中，在纵向延伸的FRC腹板与横向延伸的FRC腹板之间实现例如60°、70°、75°、80°或85°的交角。在梯形形状情况下，又可以建议仅将一组纵向延伸的FRC腹板彼此平行且平行于梯形的两个平行边地取向，将横向延伸的FRC腹板又不平行地、而是彼此成锐角地布置，由此也得到与纵向延伸的FRC腹板的不同的交角。例如在六角形混凝土顶板基本形状的情况下，例如可以动用类似于蜘蛛网的FRC腹板布置。该布置也可以明确参考底座情况，例如顶板是矩形的，但支撑点按梯形布置。于是，或许可能有利的是，腹板在顶板支柱(即底座)上延伸或平行于支撑状况。尽管如此，纵向延伸的FRC腹板和横向延伸的FRC腹板的正交布置可能是最常用的，但FRC腹板在此并不总是与顶板边缘平行取向。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何已经提到的和尚待提到的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则相互平行布置的FRC腹板的至少一部分也彼此等距布置。

原则上可以假设，FRC腹板布置得越均匀，混凝土顶板在所有位置都具有相同的稳定性。等距布置又有助于均匀布置。平行布置的FRC腹板之间的典型距离位于20厘米或甚至50厘米至200厘米或甚至300厘米的数量级内。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何已提到和尚待提到的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则至少一部分相互平行布置的FRC腹板彼此不等距布置。

这种布置可能从静力学方面看相对于等距布置是优选的，并且在使用技术方面未带来缺点。尤其当必须排列几个混凝土顶板件以跨越一个房间时，可能导致非等距布置。例如当两个2.4米宽的各自具有两个FRC腹板的FRC板以1.6米的相互间距和以距FRC板的边缘的0.4米距离并排布置时。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何已经提到和尚待提到的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则彼此平行布置的FRC腹板的一部分相对于彼此平行布置的FRC腹板的另一部分是非等距布置的，从而形成至少一个FRC腹板密度较高的区域。

较高的FRC腹板密度、即基础结构顶侧单位面积有更多的FRC腹板保证了混凝土顶板件的局部加强。这对于例如在如下区域加强混凝土顶板件是有利的，该区域在混凝土顶板制造过程中因混凝土顶板件安放或支撑在建筑物侧壁或顶板支柱上而受到很大的力。这种更窄距离可在常见距离的一半至四分之一的范围内，例如为5厘米或10厘米至75厘米或150厘米，尤其是30厘米。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可与任何尚未提及的和已经提及的实施方式组合的实施方式中，除非自相矛盾，否则其中至少两个FRC腹板以小于180°但大于0°的角度、尤其是正交地相对布置成，使得所述至少两个FRC腹板在一个交点处相交。在该交点处，所述至少两个FRC腹板相互插入或相互插装。一方面，插接连接允许固定FRC腹板的相互对齐，另一方面确保所插装或插入的FRC腹板的固定或至少有助于所述固定，只要另一个FRC腹板已经以其它方式连接到该基础结构。此外，插接连接可确保FRC腹板在基础结构的顶侧形成平坦的支撑面，例如用于稍后将安装的镶木地板等。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何已经提到和尚待提到的实施方式组合的实施方式中，除非自相冲突，否则所述两个FRC腹板中的至少一个在交点处具有槽。

尤其是，只有相对于已有的FRC腹板成角度地布置的其它FRC腹板才可能具有槽，以便插装到已有的FRC腹板上。稍后布置的附加FRC腹板的上边缘于是将进一步高于已存在的FRC腹板的上边缘。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与已经提到和尚待提到的任何实施方式组合的实施方式中，除非自相矛盾，否则所述至少两个FRC腹板在交点分别具有一个反向的槽。如果更仔细查看两个FRC腹板的交点处，则一个FRC腹板具有向上敞开的槽，而另一个FRC腹板具有在反向敞开、即向下敞开的槽。为了发挥嵌合作用，一个FRC腹板的槽必须至少与另一FRC腹板的宽度一样宽，反之亦然。为了没有不必要地将插接过程复杂化，该槽大多被设计得略微更宽大，因而确保一定游隙。结果，在交点处围绕FRC腹板形成一个空闲空间而不是接触面。为了现在也能形成平坦的支撑面，两个槽的深度之和至少对应于在交点处的具有相同高度的FRC腹板的高度。

为了FRC腹板也能承受大的纵向压力，向上敞开的槽例如可具有填料(例如砂浆)以补偿间隙误差、即上述间隙和由此产生的空隙。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何已经提到和尚待提到的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则在至少其它两个FRC腹板之间以小于180°但大于0°的角度、尤其是正交地布置一个FRC腹板或由多个部段组成的一个FRC腹板的一个部段，并与之连接。

一个FRC腹板或其部段与其它两个横向延伸的FRC腹板的连接例如可以借助粘合剂如砂浆或胶进行。借此，在一个FRC腹板或这个FRC腹板的末端与各自相邻的其它两个FRC腹板之间的距离可以至少部分被填充。或者，所述部段或FRC腹板可以呈圆锥形形成，因此被插入或卡紧在其它两个FRC腹板之间。也可以例如通过将楔子等压入间隙中来提供卡紧连接。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何尚未提及的和已经提及的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则如此相对布置至少三个、尤其是至少四个FRC腹板，即，它们包围出一个空间，该空间至少部分浇灌有混凝土。

通过灌注一个或多个这样的空间，可以有针对性地例如逐点加固该混凝土顶板件，但也可以大面积地加强。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何已经提到和尚待提到的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则至少其中一个FRC腹板设计成是实心的和/或至少其中一个FRC腹板具有腔。

FRC腹板的个性化设计提供了可以使混凝土顶板件最佳适应构建在其上的混凝土顶板的稳定性要求的可能性。在一个更简单的实施方式中，例如所有FRC腹板都具有相同的设计并是实心的。而在一个更特殊的实施方式中，一部分或全部的FRC腹板尤其可设计为具有一个或多个例如呈缝状的腔。然后，可以将上拉紧加固件置入这些腔中。为了确保其与FRC腹板的结合，该腔被浇灌有例如砂浆或胶。尤其通过顶板支柱或墙壁，借助所述腔使用上拉紧加固件是特别有用的。诸如拉紧杆、钢筋或织物加强物(例如基于玻璃、碳、芳纶、玄武岩等)的张力件可考虑用作该上拉紧加固件。例如，腔为10毫米至30毫米宽。在更坚固、即更厚的腹板的情况下，它也可以更宽，例如高达腹板宽度减去20毫米。例如，腔为40毫米至100毫米、甚至150毫米深。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何已经提到和将要提到的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则该基础结构包括至少两个以面并排布置的且彼此相邻的FRC板。

视所计划的混凝土顶板尺寸的不同但也取决于工地条件例如到达那里的运输路线等可能有利的是，分别交付FRC板和FRC腹板，然后现场生产精确配合的混凝土板件，其基础结构需要超过一块的FRC板。如果混凝土板应覆盖8米×8米的面积、但在没有专门运输至工地交付的情况下只有面积为2米×8米的FRC板，则对于混凝土顶板可以现场制造共4块混凝土顶板件，各自在基础结构中具有四个FRC板。但即便针对需要特殊尺寸的混凝土顶板件的情况，它们也能简单地由多个按标准尺寸制作的FRC板组装而成，甚至还可以根据尺寸进行切割。在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与已经提到的和将要提到的任何实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则所述FRC板至少部分沿着其相互对齐的侧面粘接。

为了能够提供包括多于一个的FRC板的稳定基础结构，这些FRC板可相互连接。尤其例如基于粘合剂如砂浆、胶等的粘接是一种可能的连接技术。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何将要提及和已经提及的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则至少一个连接件至少部分在顶侧沿着以面并排且彼此相邻的FRC板的相互对齐的侧面安装。

为了实现特别稳定的基础结构，可以沿以面并排布置且彼此相邻的FRC板的相互对齐的侧面安装呈张力连接形式的连接件，例如通过连接贴片(例如由纤维增强塑料(FRCK)、碳纤维塑料(CFRP)或例如钢或FRP(纤维增强塑料)板条构成的薄片)从顶侧进行粘接。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何已经提到的和将要提到的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则至少一个支柱在末端并朝向顶侧具有突起部。同时，基础结构的一个FRC板具有被设计成大于突起部的凹部。因此，突起部和凹部的尺寸并非按照形状配合来设计。该突起部安置在凹部中并被固定于其中。

所述固定例如可以借助填料进行。例如胶或砂浆之类的粘合剂以及例如沙子都可考虑用作填料。此外，可以例如通过安装例如呈(如楔形)板状的掣子来实现固定，其从上方被压入凹部中并以突起部被“楔紧”的方式减小它。视所选的固定方法的不同而可能有利的是，至少部分将该突起部的外表面粗糙化以便实现更好的填料且尤其是粘合剂的粘附。原则上，该突起部的横截面可以具有截然不同的形状，例如矩形、圆形或椭圆形。各个支柱的突起部数量及其设计也可能有变化。例如可在每个支柱上或仅每隔一个或每隔两个支柱布置一个突起部，其例如在一个支柱中延伸于其整个纵向伸展范围，在另一个支柱中又仅占据一部分的纵向伸展范围。但也可以在一个支柱上有例如两个、三个、四个等较短的突起部，它们在纵向上并排布置。FRC板或基础结构的凹部相应地以互补方式布置或者以连续槽的形式实现。

所产生的连接、在此称为插接配合连接因为一方面将突起部插入凹部并且通过填料在其中被套合而融合了两个概念。一方面，两个部分以纵向运动相互楔合，使得FRC板可以承受横向拉力。另一方面，齿结构在FRC板的横向上被接合，因此可以利用该连接承受很大的纵向力。由于混凝土顶板件的插接配合连接一开始并非基于形状配合，而是所述突起部和凹部具有一定的游隙，故其设计时的公差应该比较大，这简化了制造。为了仍以楔紧形式实现牢固连接，将填料置入凹部中，以平衡或补偿该游隙，例如通过注入粘合剂(如水硬粘合砂浆)、填充作为填料的沙子或置入楔或板条，此时可以将楔或板条视为填料。这样，在连接FRC腹板和FRC板时可以完全放弃螺钉或有机胶的使用。

由于给FRC腹板的支柱配备相应的突起部以及给FRC板配备相应的凹部使得制造变得更容易，因此示例性实施方式主要涉及该实施方式。但也可以很容易实现这两个构件的相反的插接配合连接，做法是使FRC板具有突起部并使FRC腹板具有凹部(可能以连续槽的形式实现)。于是，可以与已描述的用于突起部的布置样式相应地布置所述凹部而不是突起部。也可能的是组合这两种变型，即，将FRC板设计成具有突起部，将FRC腹板设计成具有凹部以实现插接配合连接。

在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与任何已经提到和尚待提到的实施方式组合的实施方式中，除非自相矛盾，否则所述突起部和凹部的横截面呈楔形。

限定形状的楔在此可以是具有一个斜面或两个斜面的楔。因为该突起部的几何形状、即楔形，其在存在横向拉力时会卡紧在该凹部中。该突起部在该凹部内的固定优选借助填料如粘合剂(例如砂浆、胶……)或沙子来实现，以实现插接配合连接。在此实施方式中，该插接配合连接很牢固并且可以良好地吸收很高的纵向力和横向拉力。

在本发明的混凝土顶板件的一个可以与尚未提及和已提及的任何实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则所述凹部的尺寸和所述突起部的尺寸如此相互匹配，即，所述突起部可从顶侧被装入所述凹部中，尤其因为该凹部在其最窄点处被设计成大于在其最宽点处的突起部。

在该实施方式中，所述突起部和凹部以如此大的间隙来制造，即，它们可以像齿结构一样在横向上接合，即，所述突起部可从顶侧被装入所述凹部中。为了使它们在横向上不再松动并且甚至能在该方向上吸收力，突起部与凹部之间的间隙如已描述的那样用砂浆、粘合剂、沙子、楔子、板条或其它填料被浇灌或夹紧。在根据本发明的混凝土顶板件的一个可以与尚待提到的和已提到的任何实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则所述突起部和凹部的横截面都呈只具有一个斜面的楔的形状。

令人惊讶的是，并不需要所述凹部和突起部的横截面都呈具有两个斜面的楔形，相反，在呈仅具有一个斜面的楔形式的横截面的情况下出现有利性能例如能承受高的纵向力和横向拉力，这又决定了更简单的制造。

本发明的一个方面涉及一种混凝土顶板，其包括至少一个如上所述的混凝土顶板件。

除了与传统的钢筋混凝土顶板相比显著减轻重量之外，根据本发明的混凝土顶板件还能显著节约资源。虽然节约在此主要涉及顶板本身，但其也对支撑顶板的结构产生影响。如果顶板较轻，则墙壁和承重柱也可设计得不用太坚固。基于所述混凝土顶板件的建筑的另一个优点是大部分作业可以在厂内进行并且建筑工地作业被显著减少，而且也不太依赖天气。但可以建造比以卡车所运输的单独构件(例如混凝土板件或FRC板)大许多的大块顶板。现场组装的基础结构在多个方向上承重，并且例如最后在顶板制造完成后只立在三个或四个顶板支柱上。在根据本发明的混凝土顶板的一个可以与任何尚未提及的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则它包括至少一个管线，该管线布置在基础结构的顶侧并且被引导穿过FRC腹板的至少一个凹部。

在常见的钢筋混凝土顶板中，管线是混凝土浇筑的，因此随后的管线铺设牵涉到巨大付出。然而，根据本发明的混凝土顶板件允许引导管线穿过FRC腹板的例如呈拱形的凹部并且使埋入混凝土中成为多余。因此，管线在混凝土顶板制成之后例如在改建过程中也能轻松简单地铺设。因为不必在每个顶板中铺设管线，故它在此情况下显然是一个可选特征。

在根据本发明的混凝土顶板的一个可以与任何尚未提及和已经提及的实施方式组合的实施方式中，除非自相矛盾，否则该混凝土顶板包括支撑在FRC腹板上的顶板层。这种顶板层例如可以包括由木材(例如镶木地板)、石头(例如屋顶露台瓦)、陶瓷(例如瓦)和/或FRC混凝土制成的底板。因为顶板层支撑在FRC腹板上，保证了整个顶板结构、尤其是混凝土顶板件和铺设在其中的任何管线可从上方接近。这使得翻新和维护作业特别简单。本发明的另一方面涉及将插接配合连接用于连接两个FRC混凝土件的用途。

如已经描述的，插接配合连接基于优选具有楔形横截面形状的突起部和优选具有楔形横截面形状的凹部，在该凹部中插入并固定该突起部。所述固定尤其借助填料来实现。其中一个FRC混凝土件具有该突起部，其中另一个FRC混凝土件又具有该凹部。

本发明的又一方面涉及一种制造混凝土顶板的方法并且包括提供至少一个混凝土顶板件。该方法还可选地包括在基础结构的顶侧布置至少一根管线并且引导该管线穿过FRC腹板的至少一个凹部和/或在FRC腹板上支撑该顶板层。

在根据本发明的方法的一个可与任何已提及和尚待提及的实施方式组合的实施方式中，除非相互矛盾，否则该方法包括提供至少两个混凝土顶板件以及以面并排方式布置所述至少两个混凝土顶板件。可选地，尤其是随后，该方法可包括将至少两个混凝土顶板件至少部分沿它们相互对齐的侧面粘接。还可选地作为补充或替代，该方法可以包括在顶侧至少部分沿着彼此以面并排且彼此相邻的混凝土顶板件的相互对齐的侧面安装至少一个连接件。

在根据本发明的方法的一个可与任何尚未提及和已提及的实施方式组合的实施方式中，除非它们相互矛盾，否则该方法包括将至少一个附加FRC腹板布置在基础结构的顶侧。

该布置例如以与至少一个混凝土顶板件的至少一个现有的FRC腹板成小于180°但大于0°的角度来实现。该布置例如包括将至少一个附加的FRC腹板插装到至少一个现有的FRC腹板上。

本发明的一个方面涉及制造混凝土顶板的另一方法并且包括提供至少一个用于形成基础结构的FRC板。该方法还可选地包括在基础结构的顶侧布置至少一根管线以及在基础结构的顶侧布置至少一个FRC腹板。该方法还包括在FRC腹板上支撑顶板层。尤其是，这些步骤按照上述的顺序执行。

所述至少一个FRC板优选具有多个横截面为楔形的凹部。所述至少一个管线优选布置成使得所述凹部保持空闲。所述至少一个FRC腹板的布置优选通过将FRC腹板的支柱的横截面为楔形的突起部分别插入到一个凹部中并且用填料将突起部固定在凹部中来实现。

在根据本发明的方法的一个可以与任何已提及和还未提及的实施方式组合的实施方式中，除非它们相互矛盾，否则该方法包括将至少另一个FRC腹板布置在基础结构顶侧上的另一FRC腹板。

该布置尤其以与已布置的至少一个FRC腹板成小于180°但大于0°的角度来实现，和/或尤其包括将至少一个附加FRC腹板插装到至少一个已布置的FRC腹板上。

在根据本发明的方法的一个可与任何尚未提及和已提及的实施方式组合的实施方式中，除非它们相互矛盾，否则该方法包括提供至少两个用于形成基础结构的FRC板和以面并排的方式布置所述至少两个FRC板。可选地，该方法尤其还包括将至少两个FRC板至少部分沿着它们相互对齐的侧面粘接。也可选地，作为上述步骤的替代或补充，该方法尤其包括至少部分沿面并排且彼此相邻布置的FRC板的相互对齐的侧面将至少一个连接件安置在顶侧。至少两个FRC板优选具有横截面为楔形的凹部。

本发明的另一方面涉及一种用于制造混凝土顶板件的方法并且包括提供至少一个用于形成基础结构的FRC板和在基础结构的顶侧布置至少一个FRC腹板。

该方法可选地包括在基础结构的顶侧布置至少另一个FRC腹板，优选与已布置的至少一个FRC腹板成小于180°但大于0°的角度，和/或优选包括将至少一个附加的FRC腹板插装到至少一个已布置的FRC腹板上。

所述至少两个FRC板优选具有横截面为楔形的多个凹部。至少一个FRC腹板的布置尤其通过将FRC腹板的支柱的横截面为楔形的突起部分别插入到一个凹部中并且用填料将突起部固定在凹部中来实现。

以下结合附图来更详细地说明本发明的实施方式，其中：

图1a示出了已知的混凝土顶板的示意性纵截面；

图1b示出了根据本发明的混凝土顶板的示意性纵截面；

图2a示出了FRC腹板的实施方式的示意性纵截面；

图2b示出了FRC腹板的另一实施方式的示意性纵截面；

图2c示出了根据本发明的混凝土顶板件的示意性纵截面；

图3a示出了根据本发明的混凝土顶板件的实施方式的示意性横截面；

图3b示出了根据本发明的混凝土顶板件的实施方式的示意性横截面；

图3c示出了根据本发明的混凝土顶板件的实施方式的示意性横截面；

图3d示出了根据本发明的混凝土顶板件的实施方式的俯视立体图；

图4示出了根据本发明的混凝土顶板件的实施方式的俯视立体图；

图5示出了根据本发明的一个实施方式的多个并排布置的混凝土顶板件的俯视立体图；

图6a示出了搁置在顶板支柱上的根据本发明的混凝土顶板件的实施方式的俯视立体图；

图6b示出了根据本发明的顶板件的侧视示意图；

图6c示出了根据本发明的混凝土顶板件的俯视示意图；

图6d示出了根据本发明的混凝土顶板件的示意性截面；

图7a示出了具有浇灌有粘合剂的空间的根据本发明的混凝土顶板件的实施方式的俯视立体图；

图7b示出了具有浇灌有粘合剂的空间的根据本发明的混凝土顶板件的另一实施方式的俯视立体图；

图8示出了根据本发明的两个相互连接的混凝土顶板件的俯视立体图；

图9示出了根据本发明的部分具有顶板层的混凝土顶板的俯视立体图；

图10a至图10e示出了根据本发明的制造混凝土顶板的方法的实施方式；

图11a至图11e示出了根据本发明的制造混凝土顶板的方法的另一实施方式；

图12a至图12c示出了根据本发明的制造混凝土顶板的方法的又一实施方式；以及

图13a至图13c示出了根据本发明的具有插接配合连接的混凝土顶板件的实施方式的示意性截面。

图1a示意性示出了无顶板层的已知的混凝土顶板0的纵截面。混凝土顶板0约300毫米厚并且很坚固。这种混凝土顶板0具有2kN/m

图1b示意性示出了无顶板层的根据本发明的混凝土顶板1的纵截面。在该示例中，混凝土顶板具有与图1a所示的普通混凝土顶板相同的面积，也约为300毫米厚但非实心构成。相反，混凝土顶板1由形成基础结构10的多个FRC板100组成。在基础结构10的和进而FRC板100的顶侧11上布置并连接有纵向延伸的FRC腹板21和穿过纵截面的横向延伸的FRC腹板22，它共有三个凹部202和四个支柱201(为了清楚起见，仅一个凹部和一个支柱带有附图标记)。支柱201提供了基础结构10与腹板20之间的连接。所示混凝土顶板1还包括四个横向延伸的FRC腹板22，它们因此基本上垂直于纵向延伸的FRC腹板21取向并与之相交，尤其在纵向延伸的FRC腹板21的支柱201的高度。根据本发明的这种混凝土顶板具有2kN/m

图2a示意性示出了FRC腹板20的纵截面，它具有三个凹部202和四个支柱201。例如在最终构造中，FRC腹板应该是纵向延伸的FRC腹板。为了现在能够容纳与所示FRC腹板20正交延伸的其它FRC腹板，所示FRC腹板20在支柱201高度具有槽203，以便能根据插接原理在其中容纳正交对齐的FRC腹板。槽203位于支柱201的上部区域中，因此是背离基础结构顶侧的开口。

图2b示意性示出了FRC腹板20的纵截面，其具有三个凹部202和四个支柱201(为概览起见，仅一个凹部和一个支柱带有附图标记)。例如在最终构造中，FRC腹板20应该是横向延伸的FRC腹板。为了能够根据插接原理例如如图2a所示地连接到纵向延伸的FRC腹板，FRC腹板20在支柱中具有多个槽203，这些槽如此与纵向延伸的FRC腹板的槽相匹配，即，纵向延伸的FRC腹板和横向延伸的FRC腹板限定一个平面，并且以同一高度(为概览起见，仅其中一个槽带有附图标记)布置在基础结构的顶侧。槽203位于支柱201的下部区域中，因此是指向基础结构顶侧的开口。

图2c示出了混凝土顶板件2的示意性纵截面，其仅具有安装在基础结构10的顶侧11的平行延伸的FRC腹板20。FRC腹板20可被设计为没有槽，因为它们不必容纳其它横向延伸的FRC腹板。

图3a示出了根据本发明的混凝土顶板件2的实施方式的示意性横截面。示出了在提供具有顶侧11的基础结构10的FRC板100与FRC腹板20之间的插接配合连接。横截面经过FRC腹板20的支柱201，支柱具有呈仅具有一个斜面的形状的楔形突起部204。FRC板100又具有凹部110，其也呈仅具有一个斜平面的楔形。凹部110被设计得足够大，使得突起部204可从顶侧11被放置在凹部110中。因此，所述连接当前不是形状配合连接。为了仍出现形状配合，在凹部110与突起部204之间的腔被至少部分或完全地用填料31如砂浆、沙子等填充，因此被楔紧。

图3b示出了根据本发明的混凝土顶板件2的实施方式的示意性横截面。不同于图3a的实施方式，突起部204和凹部110模制成具有两个斜平面的楔形。用虚线绘制出了这种形状的楔。

图3c示出了与图3a相同的混凝土顶板件2的横截面，但用虚线绘制出了仅具有一个斜平面的楔，支柱的突起部204和凹部110的形状基于该楔的形状。

图3d示出了根据本发明的混凝土顶板件2的实施方式的立体俯视图。与图3a一样，图3b还示出了在提供基础结构10的顶侧11的FRC板100与FRC腹板20之间的插接连接。FRC腹板20的支柱201的突起部204嵌入FRC板100内的细长凹部110中，FRC板是具有顶侧11的基础结构10的一部分。细长凹部110和细长突起部204均具有仅有一个斜平面的楔形的横截面并通过填料31彼此连接。

图4示出了根据本发明的混凝土顶板件2的实施方式的俯视立体图，其基础结构10由FRC板100组成，在其与基础结构10的顶侧11相同的顶侧布置两个FRC腹板20。FRC腹板20彼此平行取向并具有彼此相同的结构。每个FRC腹板20具有12个弓形凹部202和13个支柱201(为了概览起见，仅用于两个FRC腹板20之一的一个凹部202和一个支柱201带有附图标记)。这种混凝土顶板件2可被用于制造混凝土顶板，其中FRC板100用作下模板和张紧弦杆并且FRC腹板20用作压紧弦杆。

基础结构10的FRC板100和从中切割出FRC腹板20的FRC板(未示出)例如仅在纵向上或在纵向和横向上被预紧。通常，纵向张紧纤维不与横向张紧纤维连接，而且纵向张紧纤维不相互连接或横向张紧纤维不相互连接。纵向张紧用纤维和横向张紧用纤维可以多层排列。纤维(例如由碳、玻璃、凯夫拉、玄武岩、钢、天然纤维等构成)被预紧，其中术语“纤维”包括单独的或多个长而柔软的加强元件，例如单独长丝、复长丝、纤维束(例如绞合或捻合)、金属线或一根或多根粗纱(通常包括2000至约16000根长丝)。例如纤维的净横截面积(即没有树脂浸渍)小于约5mm

图5示出了四个彼此并排的相同设计的混凝土顶板件2的俯视立体图。每个混凝土顶板件2具有三个相互平行延伸且设计相同的FRC腹板20，它们沿着设置于其上的各自FRC板100的整个长度延伸，并且以其支柱之一与之齐平结束。共四个FRC板100齐平布置并且在末端支撑在侧壁上。彼此相邻的FRC板100在相邻侧彼此接合。在所示的示例中，沿FRC面板100的相邻侧的接触表面施加粘合剂(图中不可见)。三个FRC腹板20分别如此布置在FRC板100上，即，多个FRC板100彼此相邻放置形成具有等距且平行布置的FRC腹板20的大块FRC板。

图6a示出了根据本发明的混凝土顶板件2的实施方式的俯视立体图，其搁置在顶板支柱上(在所示局部中可在右前方看到顶板支柱)。混凝土顶板件2具有纵向延伸的FRC腹板21和横向延伸的FRC腹板22。纵向延伸的FRC腹板21以支柱与FRC板100齐平结束，而横向延伸的FRC腹板22以凹部与FRC板100齐平结束。横向延伸的FRC腹板22彼此等距布置，而纵向延伸的FRC腹板21具有包含虽等距但更宽的布置的区域25和包含同样等距但更窄的布置的区域26。在所示示例中，较窄的FRC腹板布置的区域26用于借助顶板支柱的纵向加强。相邻的FRC板100通过在相邻侧如此相互连接，即，沿相邻侧的接触表面在FRC板100的整个长度上分别粘接一个作为连接件32的薄片。由于有横向延伸的FRC腹板22和粘接连接条32，故能构建在两个方向上具有任何自由跨度的盖板，尽管单独的FRC板100的宽度大多在一个方向上受限(由于运输)。

图6b示出了根据本发明的顶板件2的侧视示意图，而图6c示出了混凝土顶板件2的俯视示意性图。能看到布置在FRC板100上的纵向延伸的FRC腹板21。还能看到两个横向延伸的FRC腹板22，为了允许横向延伸FRC腹板22插装到纵向延伸的FRC腹板21上，纵向延伸的FRC腹板21在接口处具有向上敞开的槽203。槽203被设计得比横向延伸的FRC腹板22宽。相应地，在接口处在横向延伸的FRC腹板22的左右侧出现腔，该腔至少部分填充有诸如砂浆的填料31以建立在纵向延伸的腹板与横向延伸的腹板21、22之间的能承受拉力的连接。

图6d示出了根据本发明的混凝土顶板件2的示意性截面。准确地说，它是朝第一方向取向的FRC腹板、在此是纵向延伸的FRC腹板21的横截面。也能看到横向于纵向延伸的FRC腹板21延伸的其中一个FRC腹板21的截面，其因纵向延伸的FRC腹板21而呈两件式起作用。FRC腹板21、22布置在一个FRC板100上。纵向延伸的FRC腹板21具有腔205，两个加强杆状的加强件33插入该腔中并用填料31被浇灌。这样的实施方式允许承受高张力。可选地，如这里用虚线所示，这种加强件33也可以交叉延伸。即，横向延伸的FRC腹板21和纵向延伸的FRC腹板22都具有腔(图中不可见)，例如嵌入在填料中的两个加强杆(由虚线表示)位于该腔中。为了不妨碍纵向和横向的加强，它们最好布置在不同的平面内。

图7a示出了根据本发明的混凝土顶板件2的实施方式的俯视立体图。FRC腹板20如此彼此相对布置，使得它们形成一种盒式结构，其具有通过FRC腹板20界定的多个空间30。为了允许构建其它层，要形成在所示混凝土顶板件2上的混凝土顶板可被加强，做法是例如用诸如混凝土的粘合剂31填充这些空间30中的一些空间，因而形成点状加强。

图7b与图7a所示相似地示出了根据本发明的混凝土顶板件2的实施方式的俯视立体图。但在这里剖切开借助用混凝土31填充空间30获得的点状加强。

图8示出了根据本发明的两个相互连接的混凝土顶板件2的俯视立体图，其连接借助由粘合剂固定的连接件32并通过相邻的FRC板100的彼此对齐内且彼此相向的侧面的粘接来实现。纵向延伸的FRC腹板21如此取向，即，它们平行于FRC板100的相邻侧的接触面，而横向延伸的FRC腹板22如此取向，即，FRC板100的相邻侧的接触面被凹部202之一跨越。相应地，连接件32通过横向延伸的FRC腹板22的形成一排的全等的弧形凹部202来铺设。

图9示出了根据本发明的部分设有顶板层50的混凝土顶板1的俯视立体图。从可见的混凝土顶板件2的基础结构的顶侧11起，设置纵向延伸的FRC腹板21和横向延伸的FRC腹板22，它们部分具有呈缝状的腔205。腔205向上敞开，即其开口点远离顶侧11，从而可从上方装入张力件(例如钢筋、FRCK杆等)并用粘合剂如砂浆进行浇注，因此可提供额外加固。在此所示的腔205(还)未填充有张力件和砂浆。顶板层50可被施加到由FRC腹板21、22形成的平面上，做法例如是镶木地板支撑在FRC腹板21、22上。

根据本发明的制造混凝土顶板1的方法依据图10a至图10e所示的俯视立体图被示出。在如图10a所示的第一步骤中，在例如由木撑柱和顶板支柱形成的脚手架上提供多个混凝土顶板件2(这里为四个)。然后，这些混凝土顶板件2在如图10b所示的另一步骤中相互对齐，确切说通过如下方式，它们形成一个大面积(在这里是大矩形)并朝向所有空间方向彼此齐平布置。为了相互固定这些混凝土顶板件2的相对位置，它们接着至少部分被粘接在一起(未示出)。由于所提供的混凝土顶板件2仅具有纵向延伸的FRC腹板21，故在如图10c所示的另一步骤中，横向延伸的FRC腹板22被布置在顶侧11上以获得加固。例如，横向延伸的FRC腹板22借助在纵向延伸的FRC腹板21和横向延伸的FRC腹板22中存在的且相互对齐的槽被插装到已经存在的纵向延伸的腹板21上。为了获得比单纯插入连接更牢固的连接，位于横向延伸的FRC腹板22的支柱上的突起部能被插入位于基础结构的顶侧11上的凹部110中并通过填充用粘合剂如砂浆被固定在其中。随后如图10e所示地可以拆除脚手架，仅顶板还安放在确定的支撑点上、在这里是顶板支柱上。但该步骤也可以稍后进行，例如在铺设管线40之后或甚至在布置了顶板层50之后。在依据图10d所示的、但也可以在安装横向延伸的FRC腹板22的步骤之前执行的后续步骤中，铺设各种管线40。这些管线40布置在基础结构11的顶侧11上并被引导通过FRC腹板21、22的凹部202。一旦已铺设了至少一部分管线40，就可以安装顶板层50进而结束混凝土顶板1的生产。

依据图11a至图11e所示的俯视立体图来说明根据本发明的制造混凝土顶板1的另一方法。在第一步骤中提供至少一个FRC板100。如果提供多个FRC板100(这里是四个，如图11a所示)，则这些FRC板100以形成大(通常为矩形)面积的方式彼此齐平取向。为了将这些FRC板100彼此连接，它们沿相邻的FRC板100的接触面粘接，如图11b所示。为此，一方面可以将粘合剂直接施加到接触面，另一方面，替代地或附加地，连接件32如薄片可以沿相邻的FRC板100的接触面被粘接。在图11c所示的后续步骤中铺设管线40。如果在放置FRC腹板之前执行该步骤，则应如此铺设管线40，即它们不会妨碍设置用于连接稍后布置的FRC腹板20的位置。例如这样的位置可以是用于容纳FRC腹板20的支柱的凹部110。在所示的实施方式中，它们有序分布在这些FRC板100上并且在俯视图中被设计成交叉状。图11d所示的替代地也可以在管线40铺设之前进行的步骤包括将FRC腹板20安装到尤其由FRC板100形成的基础结构10的顶侧11上。例如首先安装一个方向的FRC腹板(例如纵向延伸的FRC腹板21)，然后安装另一个方向的FRC腹板(例如横向延伸的FRC腹板22)。除了已知的紧固形式如螺纹连接外，FRC腹板20尤其可以通过已描述的插接配合连接进行安装(参见图3a和图3b)。清楚看到FRC腹板21、22的交叉布置赋予基础结构10足够的稳定性，仅还以每角一个的方式需要四个支柱或支座来承重该基础结构10。然而，基础结构10仅立在三个呈梁状的三个支座上也是稳定的。可以去除剩余的支柱(参见图11e，其中不再存在脚手架)。为了能合理地安装交叉的FRC腹板21、22，它们优选具有允许相互插合或相互插接的配合机构。这种机构通常可以是互补的形状，例如像相互对齐的槽或互补的突起和凹部。在图11e所示的最后一个步骤中，顶板层50于是支撑在FRC腹板20上以结束混凝土顶板1的生产。

依据图12a至图12c示出根据本发明的制造混凝土顶板的方法的实施方式的部分步骤，由此还示出了根据本发明的混凝土顶板件2的结构。图12a示出了具有顶侧11的基础结构10，它由三个并排的FRC板100组成。FRC板100通过安装在顶侧11的连接件32相互连接。FRC板100具有多个凹部110用于容纳FRC腹板的支柱或所述支柱的一个或多个突起部。由于这是侧视图并且该实施方式的凹部110没有延伸经过FRC板100的整个长度(在其它实施方式中也可能是这种情况)，故它们仅以虚线被示出以说明其错移入图面中。在单独的FRC板110彼此连接之后，每个FRC板100各有两个纵向延伸的FRC腹板21优选借助所示的凹部110和FRC腹板21的支柱的突起部201布置。为了清楚起见，仅一个突起部204带有附图标记。突起部201也用虚线绘制，因为它们错移到图面中。为了现在布置横向延伸的FRC腹板22，它们可被插入到已存在的纵向延伸的FRC腹板21之间的一些部段中。例如通过使用诸如砂浆等的填充剂或粘合剂将它们粘接到相邻的纵向延伸的FRC腹板21上而让所述部段固定住。但例如所述部段在末端也可以是锥形的，即指向相邻的纵向延伸的FRC腹板21的锥形，因此实际上可被夹在纵向延伸的FRC腹板21之间。例如在图中的左侧的横向延伸的FRC腹板22中示出了锥形。在此，在靠近顶侧11的下部区域中留有间隙，该间隙虽可用填料来填充，但也可保持空闲。此外，横向延伸的FRC腹板22的部段通过其支柱或该支柱的突起部201、优选借助插接配合连接安置在FRC板100上。为了清楚起见，仅一个突起部204带有附图标记。在图12a和图12b中未示出其所开设的凹部110，而在图12c中仅一个带有附图标记。

在图13a至图13c中依据根据本发明的混凝土顶板件2的截面示出了插接配合连接的各种变型。插接配合连接用于将FRC腹板20局部连接到基础结构10。基础结构10具有顶侧11并且包括至少一个FRC板100。FRC板100又具有至少一个凹部110，在在此所示示例中该凹部的横截面呈楔形并且该凹部朝顶侧11敞开。FRC腹板20的支柱的横截面也呈楔形的突起部204突入凹部110中。凹部110尺寸被选择成使突起部204可从顶侧11插入其中。为了获得传力配合连接，确切说借助填料31将突起部204固定在凹部110中。除了诸如砂浆、沙子等物质外，还可以例如使用横截面为矩形的简单板条(见图13a)或一个楔子(见图13c)或两个最好相反指向的楔子(见图13b)，以将突起部204夹紧在凹部110中并且因此将FRC腹板20连接到基础结构10。

附图标记列表

0 已知的混凝土顶板

1 混凝土顶板

2 混凝土顶板件

10 基础结构

11 顶侧

20 FRC腹板

201 FRC腹板的支柱

202 FRC腹板的凹部

203 FRC腹板的槽

204 FRC腹板的支柱的突起部

205 腔

21 纵向延伸的FRC腹板

22 横向延伸的FRC腹板

25 宽布置区域

26 窄布置区域

30 空间

31 填料

32 连接件

33 加固

40 管线

50 顶板层

100 FRC板

110 凹部