Die Schaffung eines Betonbodens für Hochregallager in Silobauweise stellt eine gewisse Herausforderung dar.  Wenn das Gebäude zudem als Tiefkühllager vorgesehen ist, ist eine robuste und durchdachte Bodenspezifikation unerlässlich.

Bei einem Hochregallager in Silobauweise wirkt das Regal als tragendes Element des Gebäudes.  Es trägt das Dach, während die gesamte Gebäudestruktur am Boden verankert ist.

Für den Gebäudeeigentümer ergeben sich aus einem derartigen Lagersystem viele Vorteile, einschließlich einer größeren Grundfläche und Lagerdichte.  Es gibt keine tragenden Säulen, die die Raum- oder Bodennutzung bestimmen.  Zudem ist dies ein sehr kostengünstiger Weg, ein Hochregallager zu schaffen.

In Nicaragua genießt nun eine große Lebensmittelmarke diese Vorteile, nachdem sie ein neues 8000 m² großes Hochregallager in Betrieb genommen hat. Das auf Bodenerstellung spezialisierte Unternehmen ProPiso aus Guatemala wurde mit dem Entwurf und der Konstruktion des Bodens beauftragt.

Die Herausforderungen der Bodenkonstruktion

Die Konstruktion eines Hochregallagers in Silobauweise stellt besondere Herausforderungen an die Bodenerstellung – nicht zuletzt, weil ungewöhnlicherweise zuerst der Betonboden erstellt werden muss, damit das Gebäude darauf errichtet werden kann.

Dies bedeutet, dass Festigkeit und Struktur des Bodens das volle Gewicht des Gebäudes sowie die üblichen Überlegungen zur betrieblichen Nutzung berücksichtigen müssen.  Zudem können Windkräfte bei einigen Hochregallagern zusätzliche Lasten für den Boden bedeuten.

Für das Lagerhaus in Nicaragua kam erschwerend hinzu, dass das Gebäude als Gefrier- und Kühlhaus dienen sollte.  Daher musste der Boden auch das Verhalten von Beton bei niedrigen Temperaturen berücksichtigen.
 

Die Spezifikation des Bodens

Um die nutzbare Bodenfläche zu maximieren, wurde ein „fugenloser“ Boden spezifiziert, der aus 35 m x 35 m großen Feldern besteht.  Der Verzicht auf gerade Scheinfugen würde auch den künftigen Wartungsbedarf der Fugen reduzieren.

Die Plattenspezifikation wurde unter Verwendung des Basetec®-Systems von RCR Industrial Flooring erstellt, das speziell für Hochregallager in Silobauweise entwickelt wurde.  Basetec® wurde von den Betoningenieuren von RCR entwickelt und stellt eine von sechzehn Bodenspezifikationen dar, die die Anforderungen bestimmter Gebäude oder technischer Herausforderungen erfüllen.

Zum Glück für dieses Projekt waren die Bodenverhältnisse gut. Außerdem betrug die maximale Höhe der Regale lediglich 10 m, sodass die Windeinwirkung vernachlässigbar gering sein würde.

Kontrolle von Schwindung und Fugenbreite

In einem fugenlosen Boden gibt es weniger Kontrollpunkte in der Platte, um das Schwinden zu handhaben.  Kantenschutzprofile werden jedoch nach wie vor verwendet und dienen als Tagesfugenabschalung, die fugenlosen Bodenplatten umgeben.  Weniger Fugen bedeuten, dass die Kräfte, die auf die Kantenschutzprofile wirken, größer sind, so dass die Fugenbreiten eher größer ausfallen.

Wenn eine Betonplatte niedrigeren Temperaturen ausgesetzt wird, wie in einem Gefrier- oder Kühlhaus, kann das Schwinden größer sein, was wiederum breitere Fugen bedeuten kann.

Um das Schwinden zu kontrollieren und die Fugenbreite zu reduzieren, wurden der Betonmischung C35/40 Stahlfasern (Bekaert Dramix 5D 65/60BG) in einer Menge von 30 kg/m3 zugesetzt.  Diese Fasern dehnen sich bis zu einem gewissen Grad im Beton aus, während dieser aushärtet und schwindet, bleiben aber dennoch fest verankert.

Zudem kam eine lokale Bewehrung in der Nähe von Fugen und der Baustruktur zum Einsatz, um Windkräfte und seismische Lasten aufzunehmen.

Permaban Signature: ein vielseitiges Kantenschutzprofil

Permaban Signature, hergestellt von RCR Flooring Products, wurde als Kantenschutzprofil für den Einsatz im gesamten Gebäude gewählt.  Dies Produkt war die ideale Wahl für das Projekt, da es problemlos größere Fugenbreiten aufnimmt und gleichzeitig eine ausgezeichnete Lastübertragung zwischen benachbarten Feldern gewährleistet.

Die halbe Sechseckform (Disruptive Face-Design) erlaubt den Fahrzeugen eine Überfahrt in jeder Richtung, sogar im 90⁰-Winkel, ohne einen Aufprall oder Schäden zu verursachen.  Das bedeutet, dass die Fuge während der gesamten Lebensdauer des Gebäudes wartungsfrei bleibt.

Da Signature eine durch die gesamte Platte hindurchgehende gewellte Ausführung aufweist, sind Festigkeit und Stabilität gewährleistet. Im Gegensatz zu einigen ähnlich geformten Produkten gibt es keine Verbindungsstellen oder Brüche in der Fuge, die eine verborgene Schwachstelle in der Platte darstellen können.

Signature besteht aus verzinktem Stahl, ist also rostbeständig, kann im gesamten Gebäude und über Türöffnungen hinweg verwendet werden und behält sein attraktives Aussehen.  Daher ist es eine gute Wahl für Hochregallager in Silobauweise, bei denen die Fugen während der Bauzeit den Elementen ausgesetzt bleiben.
  

Erfolgreiche Fertigstellung der Platte

Die Fotos zeigen den Baufortschritt zwei Wochen nach Fertigstellung der Bodenplatte im Juli 2015.  Zu diesem Zeitpunkt kam der Bau der Regale gut voran.  Die Signature-Fugen hatten sich nur um 3 mm geöffnet, was darauf hindeutet, dass die Betonmischung mit Stahlfasern in der frühen Phase der Aushärtung die erwartete Leistung erbrachte.

Die Fugen können sich noch etwas weiter öffnen, wenn die Tiefkühlbedingungen erreicht sind und der Beton in den kommenden Monaten weiter aushärtet.

Sicher ist, dass das Unternehmen die Vorteile ihres gut gebauten, raumeffizienten Gebäudes genießen kann, ohne Bedenken hinsichtlich der langfristigen Vielseitigkeit und Leistungsfähigkeit des Bodens zu haben.

Dieser Beitrag erschien erstmals als Artikel in der Zeitschrift Concrete Engineering International im Januar 2016.