Baubetriebliche Rahmenbedingungen, Gegenüberstellung und Wirtschaftlichkeitsanalyse zwischen Betonfertigteilbau und Ortbetonbauweise anhand von Decken- und Wandsystemen im Hochbau

Abstract

Stahlbetonwände und Stahlbetondecken können aus Ortbeton, Halbfertigteilen oder Vollfertigteilen hergestellt werden. Bei der Ortbetonbauweise erfolgen die Vorgänge Schalen – Bewehren – Betonieren zu 100 % auf der Baustelle, während bei der Fertigteilbauweise Vorgänge, wie Bewehren oder Betonieren, teils oder zur Gänze in stationären Industrieanlagen hergestellt werden. In dieser Arbeit werden einerseits Ortbetonwände und Fertigteilelementwände und anderseits Ortbetondecken und Elementdecken behandelt. Vollfertigteile werden nicht behandelt. Ziel dieser Arbeit ist die Betrachtung des Betonfertigteileinsatzes von der Herstellung bis hin zum Einbau und die Gegenüberstellung mit der Ortbetonbauweise. Dazu werden die Grundlagen beider Bauweisen ausgearbeitet. Diese beinhalten unter anderem die Planung, Herstellung, Logistik, Baustelleneinrichtung, Montage und Einbau. Desweiteren werden Bauabläufe und Hilfsmitteln für die Herstellung von Stahlbetonwänden und Stahlbetondecken jeweils in Ortbeton und Fertigteilbauweise beschrieben. Anschließend werden wesentliche Unterschiede beider Bauweisen ausgearbeitet und eine Gegenüberstellung nach verschiedenen Kriterien durchgeführt. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit stellen die Wirtschaftlichkeitsanalysen dar. Die Einzelkosten einer 25 cm dicken Stahlbetonwand mit Tür- und Wandaussparungen werden getrennt in Ortbeton- und Fertigteilbauweise, zunächst für eine Wandansichtsfläche von ca. 100 m2 berechnet und diese, dann bis zum Betrachtungsende von 30.000 m2 Wandansichtsfläche hochgerechnet, um mengengestaffelte Kostenverläufe beider Bauweisen zu erhalten. Hierfür werden die Materialkosten von verschiedenen Herstellern und Lieferanten eingeholt und für die Kalkulation ein Durchschnitt gebildet. Aufwandswerte für die Berechnung des Lohnanteils werden der Literatur entnommen, wobei für das Versetzen von Hohlwänden eine Zeitmessung durchgeführt wurde. Im Rahmen dieser Berechnung wird ein Materialvergleich hinsichtlich der Bewehrungsmenge beider Bauweisen durchgeführt. Des Weiteren werden für eine gegebene Deckenstärke und Spannweite die Einzelkosten zweier Bauweisen berechnet. Die Kostenberechnung erfolgt auf Grundlage eines Einfeldträgersystems mit Standard Auflasten im Wohnbau, ohne Berücksichtigung von Transport-, Kran- oder Gerätekosten. Die ermittelten Einzelkosten werden sodann in einer eigens präparierten Tabelle eingetragen und können für Kostenabschätzungenherangezogen werden.

Reinforced concrete walls and reinforced concrete ceilings can be made of in-situ concrete,semi-finished parts or fully finished parts. On the one hand the in-situ concrete wall and thein-situ concrete ceiling, on the other hand the element ceiling and the cavity wall are treatedas semi-finished parts. Fully finished parts are not treated. With in-situ concrete construction,the processes of shell reinforcement - reinforcing with concrete - is carried out 100 % on site,while with precast concrete construction processes such as reinforcement or reinforcingconcrete are partly or completely outsourced. The goal of this work is to examine the use ofprecast concrete elements from production to installation and to compare it with in-situconcrete construction. For this purpose, the basics of both construction methods are workedout. These include planning, manufacturing, logistics, construction site equipment, assemblyand installation. Additionally, construction processes and auxiliary materials for theproduction of reinforced concrete walls and reinforced concrete ceilings are each describedin in-situ concrete and precast construction. Only then can essential differences between thetwo construction methods be seen and a comparison according to various criteria can thenbe presented in a structured manner.A further focus of this work is the economic analyses. The individual costs of a 25 cm thickreinforced concrete wall with door and wall recesses are calculated separately in in-situconcrete and precast construction, first for a visible wall area of almost 100 m2 and thenextrapolated up to the end of the study of 30.000 m2 of visible wall area in order to obtainquantity-staggered cost curves for both construction methods. For this purpose, the materialcosts are collected from various manufacturers and suppliers and an average is formed forthe calculation. Expenditure values for the calculation of the wage share are taken fromliterature, whereby a time measurement was carried out for the relocation of hollow walls.Within the scope of this calculation, a material comparison is also carried out with regard tothe reinforcement quantity of both construction methods.A further aim of this work is to determine individual costs for cost estimates depending ononly one slab thickness and one span width. The cost calculation is carried out on the basisof a single span girder system with the usual surcharges for residential buildings, withouttaking transport, crane or equipment costs into account. The individual costs determined arethen entered in a table prepared for this purpose.