AT518496A1 - Process for producing a composite element and composite element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes (1). Um ein Verbundelement (1) mit hoher Tragfähigkeit effizient herzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein erstes Element (2) mit einer Ausnehmung (5) bereitgestellt wird, wonach in der Ausnehmung (5) eine teilweise aus der Ausnehmung (5) ragende Bewehrung positioniert wird, wonach die Ausnehmung (5) mit aushärtbarem Material, insbesondere Beton (4), befüllt wird, wonach das aushärtbare Material in der Ausnehmung (5) unter Bildung eines zweiten Elementes (3) aushärtet, sodass die Bewehrung über das ausgehärtete Material formschlüssig mit dem ersten Element (2) verbunden ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verbundelement (1), aufweisend ein erstes Element (2) mit einer Ausnehmung (5) und zumindest ein mit dem ersten Element (2) verbundenes zweites Element (3), welches ein ausgehärtetes Material und eine Bewehrung aufweist.The invention relates to a method for producing a composite element (1). In order to produce a composite element (1) with high load-bearing capacity efficiently, it is provided according to the invention that a first element (2) is provided with a recess (5), after which a reinforcement partially protruding from the recess (5) is positioned in the recess (5) is, after which the recess (5) with curable material, in particular concrete (4), is filled, after which the curable material in the recess (5) to form a second element (3) hardens, so that the reinforcement on the cured material with the first element (2) is connected. The invention further relates to a composite element (1), comprising a first element (2) with a recess (5) and at least one second element (3) connected to the first element (2), which has a hardened material and a reinforcement.
Description
Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes sowie VerbundelementProcess for producing a composite element and composite element
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes.The invention relates to a method for producing a composite element.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verbundelement, aufweisend ein erstes Element mit einer Ausnehmung und zumindest ein mit dem ersten Element verbundenes zweites Element, welches ein ausgehärtetes Material und eine Bewehrung aufweist.Furthermore, the invention relates to a composite element, comprising a first element with a recess and at least one second element connected to the first element, which has a hardened material and a reinforcement.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes sowie Verbundelemente der eingangs genannten Art bekannt geworden. Derartige Verbundelemente werden beispielsweise beim Bau von Gebäuden eingesetzt, um Elemente unterschiedlicher Materialien zu verbinden, beispielsweise Elemente aus Holz mit Elementen aus Beton. Nachteilig bei derartigen Verbundelementen ist, dass diese stets ein Betonieren auf einer Baustelle erfordern, wodurch einerseits eine industrielle Fertigung wie bei einem Fertigteilbauhaus nicht möglich ist. Andererseits ist ein Betonieren vor Ort auch mit hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden.Various methods for producing a composite element and composite elements of the type mentioned are known from the prior art. Such composite elements are used for example in the construction of buildings to connect elements of different materials, such as elements of wood with concrete elements. A disadvantage of such composite elements is that they always require concreting on a construction site, which on the one hand, an industrial manufacturing as a prefabricated house is not possible. On the other hand, concreting on site is also associated with high time and cost.
Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches besonders effizient umsetzbar ist.This is where the invention starts. The object of the invention is to provide a method of the type mentioned, which is particularly efficient implemented.
Weiter soll ein effizient herstellbares Verbundelement der eingangs genannten Art angegeben werden, welches eine hohe Tragfähigkeit aufweist.Next is to be given an efficiently producible composite element of the type mentioned, which has a high load capacity.
Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem ein erstes Element mit einer Ausnehmung bereitgestellt wird, wonach in der Ausnehmung eine teilweise aus der Ausnehmung ragende Bewehrung positioniert wird, wonach die Ausnehmung mit aushärtbarem Material, insbesondere Beton, befällt wird, wonach das aushärtbare Material in der Ausnehmung unter Bildung eines zweiten Elementes aushärtet, sodass die Bewehrung über das ausgehärtete Material formschlüssig mit dem ersten Element verbunden ist.The first object is achieved by a method of the type mentioned, in which a first element is provided with a recess, after which a partially protruding from the recess reinforcement is positioned in the recess, after which the recess with hardenable material, in particular concrete, attacks is, after which the curable material in the recess cures to form a second element, so that the reinforcement on the cured material is positively connected to the first element.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Verbindung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element auch vorab, beispielsweise in einem Fertigteilwerk erfolgen, sodass eine industrielle Herstellung des Verbundelementes möglich ist. EineWith the method according to the invention, a connection between the first element and the second element can also be made in advance, for example in a precast plant, so that an industrial production of the composite element is possible. A
Verbindung des Verbundelementes mit weiteren Bauteilen eines Gebäudes auf einer Baustelle kann über die aus der Ausnehmung ragende Bewehrung erfolgen. Ein erfindungsgemäß hergestelltes Verbundelement weist somit ein erstes Element mit einer Ausnehmung und ein zweites Element auf, welches ein ausgehärtetes Material und eine üblicherweise aus Stahl bestehende Bewehrung aufweist, wobei das erste Element und das zweite Element über die Ausnehmung formschlüssig verbunden sind.Connection of the composite element with other components of a building on a construction site can be done via the protruding from the recess reinforcement. A composite element produced according to the invention thus has a first element with a recess and a second element, which has a hardened material and a reinforcement which is usually made of steel, wherein the first element and the second element are positively connected via the recess.
Zur Gewährleistung einer guten Kraftübertragung ist es von Vorteil, wenn ein Befüllen der Ausnehmung mit einem schwindkompensierten, aushärtbaren Material erfolgt, insbesondere schwindkompensiertem Beton. Dadurch bleibt ein Formschluss zur Kraftübertragung auch bei einem Aushärten bestehen.To ensure a good power transmission, it is advantageous if the recess is filled with a shrinkage-compensated, hardenable material, in particular shrinkage-compensated concrete. As a result, a form fit for power transmission remains even when curing.
Es hat sich bewährt, dass auf dem ersten Element angrenzend an die Ausnehmung ein Verdrängungskörper, bevorzugt ein Füllmaterial, ein Hohlkörper und/oder eine Schalung, positioniert wird, wonach aushärtbares Material, insbesondere Faserbeton, vorzugsweise Micro-Faserbeton, auf den aus der Ausnehmung ragenden Teil der Bewehrung aufgebracht wird, sodass die Bewehrung im Wesentlichen im aushärtbaren Material eingeschlossen ist. Dadurch kann auf einfache Weise ein Bauelement für ein Gebäude mit einem Hohlraum gebildet werden, weicherzwischen ausgehärtetem Material und dem ersten Element eingeschlossen ist. Der Hohlraum kann beispielsweise genutzt werden, um Leitungen und dergleichen aufzunehmen. Alternativ kann der Vedrängungskörper auch ein wärmedämmendes Material sein, sodass ein wärmedämmendes und gleichzeitig stabiles Bauelement erreicht wird. Ferner kann der Verdrängungskörper selbst ein tragendes Bauelement sein, beispielsweise ein Stahlbetonelement. In dem Fall erfolgt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine stabile Verbindung des Stahlbetonelementes mit dem Verbundelement auf einfache Weise. Günstig ist es, wenn das aushärtbare Material derart aufgebracht wird, dass der Verdrängungskörper nach Aushärten des aushärtbaren Materials durch dieses Material relativ zum ersten Element fixiert ist. Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte Kombination eines vorgefertigten Verbundelementes mit unterschiedlichsten Verdrängungskörpern, sodass vielfältigste Bauteile gebildet werden können.It has been proven that a displacement body, preferably a filling material, a hollow body and / or a formwork, is positioned on the first element adjacent to the recess, after which curable material, in particular fiber concrete, preferably micro fiber concrete, projecting onto the recess projecting from the recess Part of the reinforcement is applied so that the reinforcement is substantially enclosed in the curable material. Thereby, a building element with a cavity enclosed between hardened material and the first element can be easily formed. The cavity can be used, for example, to receive lines and the like. Alternatively, the Vedrängungskörper also be a heat-insulating material, so that a thermally insulating and stable component is achieved. Furthermore, the displacement body itself may be a load-bearing component, for example a reinforced concrete element. In the case, by means of the method according to the invention a stable connection of the reinforced concrete element with the composite element in a simple manner. It is advantageous if the curable material is applied in such a way that the displacement body is fixed after hardening of the curable material by this material relative to the first element. This allows a particularly advantageous combination of a prefabricated composite element with a variety of displacement bodies, so that diverse components can be formed.
Das Material, mit welchem die Ausnehmung befüllt wird, kann dem Material entsprechen, in welchem die Bewehrung eingeschlossen wird; es können allerdings auch unterschiedliche Materialien eingesetzt werden, beispielsweise Beton unterschiedlicher Güte. Des Weiteren kann das Material, in welchem die Bewehrung eingeschlossen wird, unmittelbar nach Befüllen der Ausnehmung oder zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise auf einer Baustelle als Ortbeton, aufgebracht werden. Günstig ist es, wenn das erste Element mehrere parallele Ausnehmungen aufweist, in welchen jeweils eine Bewehrung über ein aushärtbares Material formschlüssig mit dem ersten Element verbunden wird. Dadurch wird auf einfache Weise ein Verbundelement erreicht, welches über das üblicherweise aus Beton ausgebildete ausgehärtete Material eine hohe Festigkeit aufweist, selbst wenn das erste Element aus keinem hochfesten Material besteht. Weil dabei eine Stabilität bzw. Festigkeit des Verbundelementes über das ausgehärtete Material erreicht werden kann, kann das erste Element auch aus einem Material geringerer Festigkeit bestehen, beispielsweise aus Holz, Kunststoff oder dergleichen. Dadurch können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren tragende Bauteile für Gebäude gebildet werden, welche einerseits aufgrund des ersten Elementes ein ansprechendes Äußeres aufweisen können und andererseits durch das in der Regel aus Beton ausgebildete ausgehärtete Material auch eine hohe Festigkeit und Stabilität gewährleisten. Beispielsweise kann dadurch auf einfache Weise eine Decke eines Gebäudes gebildet werden, welche an einer sichtbaren Unterseite ausschließlich aus Holz, oder dergleichen besteht und welche formschlüssig mit einem durch die Bewehrung und das ausgehärtete Material als Stahlbetonträger ausgebildete zweite Element verbunden ist. Eine derartige Holz-Beton-Decke kann vollständig vorab gefertigt werden, sodass ein Bau einer Schalung auf einer Baustelle nicht mehr erforderlich ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit ein Holz-Beton-Verbundelement gebildet, welches wesentlich kostengünstiger, prozesssicherer und schneller als mit Verfahren des Standes der Technik herstellbar ist.The material with which the recess is filled may correspond to the material in which the reinforcement is enclosed; However, it can also be used different materials, such as concrete of different quality. Furthermore, the material in which the reinforcement is included can be applied immediately after filling the recess or at a later time, for example on a construction site as in-situ concrete. It is advantageous if the first element has a plurality of parallel recesses, in each of which a reinforcement is connected in a form-locking manner via a curable material to the first element. As a result, a composite element is achieved in a simple manner, which has a high strength over the usually formed of concrete cured material, even if the first element consists of no high-strength material. Because a stability or strength of the composite element on the cured material can be achieved, the first element may also consist of a lower strength material, such as wood, plastic or the like. As a result, building components can be formed with the method according to the invention which, on the one hand, can have an attractive appearance due to the first element and, on the other hand, also ensure high strength and stability due to the hardened material, which is usually made of concrete. For example, it can be formed in a simple manner, a ceiling of a building, which consists of a visible underside exclusively made of wood, or the like and which is positively connected to a formed by the reinforcement and the cured material as a reinforced concrete beam second element. Such a wood-concrete ceiling can be completely pre-fabricated, so that a construction of a formwork on a construction site is no longer required. With the method according to the invention thus a wood-concrete composite element is formed, which is much cheaper, more reliable and faster to produce than with methods of the prior art.
Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Verbundelement kann auf verschiedenste Weise eingesetzt werden. Ein Einsatz des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildeten Verbundelementes insbesondere als Decke in einem Gebäude ist auf besonders günstige Weise möglich, wenn ein erstes Element mit einer Ausnehmung mit einem Querschnitt eingesetzt wird, welcher Querschnitt derart ausgebildet ist, dass eine formschlüssigeAn inventively designed composite element can be used in a variety of ways. A use of the composite element formed by the method according to the invention in particular as a ceiling in a building is possible in a particularly favorable manner, when a first element is used with a recess having a cross section, which cross section is formed such that a form-fitting
Verbindung des ausgehärteten Materials mit dem ersten Element mit einer Zugkraft senkrecht zu einer Oberfläche des ersten Elementes belastbar ist, in welcher Oberfläche die Ausnehmung angeordnet ist. Auf diese Weise kann beispielsweise eine durch Stahlbetonträger getragene Holzdecke auf einfache Weise erreicht werden, wobei das als Holzdecke ausgebildete und an einer Unterseite des Verbundelementes angeordnete erste Element über einen durch den Querschnitt gebildeten Formschluss vom als Stahlbetonträger ausgebildeten und an einer nicht sichtbaren Oberseite positionierten zweiten Element getragen wird. Dabei ist eine Stabilität auch dann gewährleistet, wenn das ausgehärtete Material bei einem Aushärten geringfügig schwindet. Ein derartiger Querschnitt der Ausnehmung kann auf verschiedenste Weise erreicht werden. In der Regel wird ein sogenannter schwalbenschwanzförmiger Querschnitt eingesetzt.Connection of the cured material with the first element with a tensile force perpendicular to a surface of the first element is loadable, in which surface the recess is arranged. In this way, for example, carried by reinforced concrete beams wooden ceiling can be achieved in a simple manner, designed as a wooden ceiling and arranged on an underside of the composite element first element formed by a cross-sectional fit formed as a reinforced concrete beam and positioned on a non-visible top second element will be carried. This stability is ensured even if the cured material shrinks slightly when curing. Such a cross section of the recess can be achieved in various ways. As a rule, a so-called dovetail-shaped cross-section is used.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit hohem Automatisierungsgrad industriell beispielsweise in einem Fertigteilwerk umgesetzt werden. Es ist daher bei einem Verfahren zur Herstellung eines Gebäudes günstig, wenn ein in einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Verbundelement eingesetzt wird, um eine vorteilhafte und prozesssichere Herstellung zu erreichen.The inventive method can be implemented with a high degree of automation industrially, for example in a precast plant. It is therefore advantageous in a method for producing a building, when a composite element produced in a method according to the invention is used in order to achieve an advantageous and process-reliable production.
Eine Verbindung des Verbundelementes mit weiteren Bauteilen eines Gehäuses kann auf unterschiedlichste Weise hergestellt werden. Eine hohe Flexibilität in Bezug auf unterschiedliche Einsatz- bzw. Verbindungsmöglichkeiten wird auf einfache Weise erreicht, wenn dass die Ausnehmung in einem Fertigteilwerk in einem ersten Schritt mit aushärtbarem Material befüllt wird, welches in der Ausnehmung aushärtet, wonach das Verbundelement auf eine Baustelle transportiert und an weitere Bauteile angrenzend angeordnet wird, wonach in einem zweiten Schritt weiteres aushärtbares Material auf einen aus der Ausnehmung ragenden Teil der Bewehrung aufgebracht wird, sodass das Verbundelement bei Aushärten dieses aushärtbaren Materials über das zweite aushärtbare Material mit den weiteren Bauteilen verbunden wird. In der Regel wird Beton als aushärtbares Material eingesetzt. Ein auf der Baustelle aufgebrachter Beton wird auch als Ortbeton bzw. auch als Aufbeton bezeichnet, wenn der Beton im zweiten Schritt auf einen in der Ausnehmung im ersten Schritt eingebrachten Beton aufgebracht wird.A compound of the composite element with other components of a housing can be prepared in various ways. A high degree of flexibility with regard to different connection possibilities is achieved in a simple manner if the recess in a precast plant is filled in a first step with hardenable material which cures in the recess, after which the composite element is transported to a construction site and on adjacent components is arranged adjacent, after which further curable material is applied to a protruding from the recess part of the reinforcement in a second step, so that the composite element is cured on curing of this curable material on the second curable material with the other components. As a rule, concrete is used as a hardenable material. A concrete applied to the construction site is also referred to as cast-in-place concrete or also as an aggregate when the concrete is applied in the second step to a concrete introduced in the recess in the first step.
Bei diesem Verfahren wird somit einerseits werkseitig bzw. vorab aushärtbares Material zur Verbindung der Bewehrung mit dem ersten Element in die Ausnehmung eingebracht und baustellenseitig die aus der Ausnehmung ragende Bewehrung über weiteres ausgehärtetes Material mit weiteren Bauteilen des Gebäudes verbunden. Das aushärtbare Material, welches werkseitig in die Ausnehmung eingebracht wird, kann jenem entsprechen, welches auf der Baustelle eingesetzt wird. Es können jedoch auch unterschiedliche aushärtende Materialien verwendet werden. Eine Verbindung mit weiteren Bauteilen auf der Baustelle kann dabei einerseits über eine Bewehrung erfolgen, welche über an der Baustelle eingebrachtes aushärtbares Material, üblicherweise Ortbeton, mit der Bewehrung des zweiten Elementes verbunden wird. Weiter kann die Verbindung mittels eines Formschlusses über den Ortbeton bzw. Aufbeton erfolgen.In this method, on the one hand factory or pre-curable material for connection of the reinforcement with the first element is introduced into the recess and site-side connected the protruding from the recess reinforcement over other cured material with other components of the building. The curable material, which is incorporated into the recess in the factory, may correspond to that which is used on the construction site. However, different curing materials may be used. A connection with other components on the site can be done on the one hand via a reinforcement, which is connected via introduced at the site curable material, usually in-situ concrete, with the reinforcement of the second element. Next, the connection can be made by means of a positive connection on the in-situ concrete or concrete.
Alternativ kann eine Herstellung des Gebäudes ohne einem Betonieren auf der Baustelle erfolgen, wenn sämtliches aushärtbare Material vorab aufgebracht wird, beispielsweise in einem Fertigteilwerk, wonach das Verbundelement zu einer Baustelle transportiert wird, auf welcher das Verbundelement mit weiteren Bauteilen des Gebäudes im Wesentlichen ohne Einsatz eines wasserhaltigen Baustoffes verbunden wird. Dies ermöglicht die Herstellung eines Gebäudes, bei welchem beispielsweise als Holz-Beton-Verbundelemente erfindungsgemäß ausgebildete Verbundelemente vorgesehen sind, in einem Trockenbauverfahren, welches somit besonders rasch und unabhängig von einer Witterung umsetzbar ist.Alternatively, the building may be manufactured without concreting on the construction site, if all curable material is applied in advance, for example in a precast plant, after which the composite element is transported to a construction site on which the composite element is connected to other components of the building substantially without the use of a hydrated building material is connected. This allows the production of a building in which, for example, wood-concrete composite elements according to the invention formed composite elements are provided in a drywall process, which is thus particularly quickly and independently of weather conditions implemented.
Die weitere Aufgabe wird durch ein Verbundelement der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem das zumindest eine zweite Element zumindest teilweise aus einer Ausnehmung des ersten Elementes ragt und in der Ausnehmung formschlüssig mit dem ersten Element verbunden ist, wobei das Verbundelement insbesondere in einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.The further object is achieved by a composite element of the type mentioned, in which the at least one second element at least partially protrudes from a recess of the first element and is positively connected in the recess with the first element, wherein the composite element produced in particular in a method according to the invention is.
Durch die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Element und dem ein ausgehärtetes Material aufweisenden zweiten Element ist eine kostengünstig und prozesssichere Vorabfertigung des Verbundelementes beispielsweise in einem Fertigteilwerk möglich. Gleichzeitig ergibt sich eine hohe Festigkeit des Verbundelementes bei ansprechendem Erscheinungsbild, auch wenn das erste Element aus keinem Material hoher Festigkeit besteht. Die Ausnehmung weist in der Regel einen sich entlang einer Geraden erstreckenden konstanten Querschnitt im ersten Element auf. Üblicherweise ist ein Querschnitt der Ausnehmung derart ausgebildet, dass eine formschlüssige Verbindung des ausgehärteten Materials mit dem ersten Element mit einer Zugkraft senkrecht zu einer Oberfläche des ersten Elementes belastbar ist, in welcher Oberfläche die Ausnehmung angeordnet ist. Beispielsweise kann das Verbundelement vorteilhaft zur Bildung von Decken eines Gebäudes genutzt werden, wenn das Verbundelement ein optisch ansprechendes erstes Element geringer Festigkeit und ein tragendes zweites Element mit hoher Festigkeit aufweist. Dadurch kann insbesondere eine durch einen oder mehrere Stahlbetonträger getragene Holzdecke besonders einfach gebildet werden.Due to the positive connection between the first element and the hardened material having a second element, a cost-effective and reliable pre-processing of the composite element, for example, in a precast plant is possible. At the same time results in a high strength of the composite element with an attractive appearance, even if the first element is made of no material of high strength. As a rule, the recess has a constant cross section extending in the first element along a straight line. Usually, a cross section of the recess is formed such that a positive connection of the cured material with the first element with a tensile force perpendicular to a surface of the first element is resilient, in which surface the recess is arranged. For example, the composite element can be advantageously used to form ceilings of a building when the composite element has a visually appealing first element of low strength and a supporting second element with high strength. As a result, in particular, a wooden ceiling supported by one or more reinforced concrete beams can be formed particularly simply.
Ein derartiger Querschnitt kann auf verschiedenste Weise ausgebildet sein. Üblicherweise kann ein mit einer Zugkraft belastbarer Querschnitt auf einfache Weise erreicht werden, wenn ein Abstand zwischen Seitenflächen eines Querschnittes der Ausnehmung zumindest bereichsweise mit zunehmendem Abstand von einer Oberfläche, in welcher die Ausnehmung angeordnet ist, zunimmt. Dadurch ist eine formschlüssige Kraftübertragung auch dann gewährleistet, wenn das ausgehärtete Material beispielsweise bei einem Aushärten geringfügig schwindet.Such a cross section may be formed in various ways. Usually, a loadable with a tensile force cross section can be achieved in a simple manner, if a distance between side surfaces of a cross section of the recess at least partially increases with increasing distance from a surface in which the recess is arranged. As a result, a positive power transmission is ensured even if the cured material shrinks slightly, for example when curing.
Eine einfache und prozesssichere Herstellung der Ausnehmung ist möglich, wenn die Ausnehmung einen Schwalbenschwanzquerschnitt aufweist. Wenn das erste Element beispielsweise aus Holz, einem Kunststoff oder dergleichen besteht, kann die Ausnehmung dann auf einfache Weise mittels Fräsen automatisiert und mit hoher Genauigkeit gebildet werden.A simple and process-reliable production of the recess is possible if the recess has a dovetail cross-section. If the first element consists for example of wood, a plastic or the like, the recess can then be automated in a simple manner by means of milling and formed with high accuracy.
Es hat sich bewährt, dass das erste Element im Wesentlichen aus Holz besteht, insbesondere aus mehreren kreuzweise verleimten Einschichtplatten. Holz hat sich bei Gebäuden als vorteilhaft erwiesen, da mit diesem Material einerseits ein ansprechendes Erscheinungsbild und andererseits auch ein angenehmes Raumklima erreicht werden können. Bislang war die Bildung einer Holzdecke bei einem Gebäude mit tragenden Stahlbetonträgern nur mit großem Aufwand möglich, indem nachträglich auf eine Betondecke eine Zwischendecke aus Holz aufgebracht bzw. aufgehängt wurde. Mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement kann eine Holzdecke im Unterschied dazu gleichzeitig mit der Bildung eines tragenden Teiles des Gebäudes gebildet werden, indem die erfindungsgemäßen Verbundelemente mit einem als Holzdecke ausgebildeten erstenIt has been proven that the first element consists essentially of wood, in particular of several cross-laminated single-layer boards. Wood has proved to be advantageous in buildings, as with this material on the one hand an attractive appearance and on the other hand, a pleasant indoor climate can be achieved. So far, the formation of a wooden ceiling in a building with load-bearing reinforced concrete beams was possible only with great effort by subsequently applied or suspended on a concrete ceiling, a false ceiling made of wood. By contrast, with a composite element according to the invention, a wooden ceiling can be formed simultaneously with the formation of a load-bearing part of the building by virtue of the composite elements according to the invention having a first timber ceiling
Element und als Stahlbetonträgem ausgebildeten zweiten Elementen ausgeführt sind. Üblicherweise sind die zweiten Elemente dabei länglich bzw. in Form eine Trägers und mit entlang einer Längserstreckung etwa konstantem Querschnitt ausgebildet.Element and designed as Stahlbetonträgem second elements are executed. Usually, the second elements are elongated or in the form of a carrier and formed along a longitudinal extent of approximately constant cross-section.
Aufgrund der formschlüssigen Verbindung zwischen Holzdecke und Stahlbetonträger kann dabei auch die Holzdecke eine tragende Funktion übernehmen, sodass eine Festigkeit des Stahlbetonträgers entsprechend reduziert sein kann. Weiter kann natürlich auch ein erst bauseitig aufgebrachter Ortbeton tragend wirken und zu einer Festigkeit des Gebäudes beitragen. Dadurch werden wiederum ein reduziertes Gewicht und somit geringere Materialkosten erreicht. Insbesondere wenn das erste Element mehrere kreuzweise verleimte Einschichtplatten aufweist bzw. als sogenannte Brettsperrholzplatte ausgebildet ist, kann mit dem ersten Element sowohl ein ansprechendes Äußeres als auch ein gewisser Beitrag zu einer gesamten Tragfähigkeit des Verbundelementes erreicht werden.Due to the positive connection between the wooden ceiling and reinforced concrete beam while the wooden ceiling can assume a supporting function, so that a strength of the reinforced concrete beam can be reduced accordingly. Next, of course, also a site-applied applied in-situ concrete bearing and contribute to a strength of the building. This in turn achieves a reduced weight and thus lower material costs. In particular, if the first element has a plurality of cross-laminated single-layer panels or is designed as a so-called cross-laminated board, the first element both an appealing appearance and a certain contribution to an overall load capacity of the composite element can be achieved.
Zur Erreichung einer hohen Festigkeit und Stabilität hat es sich als günstig erwiesen, dass die Bewehrung als Gitterträger ausgebildet ist, wobei zwei Untergurte und ein Obergurt vorgesehen und die Untergurte in der Ausnehmung positioniert sind. Dadurch kann auf einfache Weise ein hohes Flächenträgheitsmoment und somit eine hohe Festigkeit und Steifigkeit des zweiten Elementes bzw. des gesamten Verbundelementes erreicht werden.To achieve a high strength and stability, it has proven to be favorable that the reinforcement is designed as a lattice girder, wherein two lower chords and a top chord are provided and the lower chords are positioned in the recess. This can be achieved in a simple manner, a high area moment of inertia and thus a high strength and rigidity of the second element or of the entire composite element.
Das ausgehärtete Material kann grundsätzlich auf verschiedenste Weise ausgebildet sein. Für einen Einsatz des Verbundelementes bei Gebäuden hat es sich zur Erreichung einer hohen Stabilität besonders bewährt, dass das ausgehärtete Material im Wesentlichen aus Beton, insbesondere Faserbeton, vorzugsweise Micro-Faserbeton, besteht.The cured material can basically be formed in various ways. For use of the composite element in buildings, it has proven to achieve high stability particularly that the cured material consists essentially of concrete, especially fiber concrete, preferably micro-fiber concrete.
Um bei einem Bau eines Gebäudes ein flächiges Element als erfindungsgemäßes Verbundelement auszubilden, hat es sich als günstig erwiesen, dass mit dem ersten Element mehrere zweite Elemente verbunden sind, wobei die zweiten Elemente mit dem ersten Element über mehrere Ausnehmungen verbunden sind. Es wird dann durch die mehreren zweiten Elemente eine hohe Steifigkeit und Festigkeit des Verbundelementes erreicht. Das erste Element kann als optisch ansprechendes Element mit geringer Festigkeit ausgebildet sein, beispielsweise als eine Holzdecke oder dergleichen.In order to form a planar element as a composite element according to the invention in a construction of a building, it has proved to be favorable that several second elements are connected to the first element, wherein the second elements are connected to the first element via a plurality of recesses. It is then achieved by the plurality of second elements high rigidity and strength of the composite element. The first element may be formed as a low-strength optically-responsive element, such as a wooden ceiling or the like.
Zur Erreichung einer möglichst gleichmäßigen Spannungsverteilung im Verbundelement ist es günstig, wenn die Ausnehmungen etwa parallel und vorzugsweise regelmäßig beabstandet sind. Dadurch werden ungleichmäßige Verformungen auf einfache Weise vermieden.To achieve the most uniform possible stress distribution in the composite element, it is advantageous if the recesses are approximately parallel and preferably regularly spaced. As a result, uneven deformations are easily avoided.
Ein erfindungsgemäßes Verbundelement kann industriell und somit kostengünstig und mit hoher Prozesssicherheit gefertigt werden. Es ist daher bei einem Gebäude mit einem Verbundelement vorteilhaft, wenn das Verbundelement erfindungsgemäß ausgebildet ist.A composite element according to the invention can be manufactured industrially and thus cost-effectively and with high process reliability. It is therefore advantageous in a building with a composite element, when the composite element is formed according to the invention.
Wie ausgeführt kann das erfindungsgemäße Verbundelement auf einfache Weise derart ausgeführt sein, dass das erste Element optisch ansprechend und mit geringer Festigkeit ausgeführt ist, während eine erforderliche Festigkeit und Steifigkeit durch das zweite Element gebildet wird, welches das erste Element im Wesentlichen trägt. Es ist daher günstig, wenn das erste Element eine Decke eines Innenraumes bildet, welche im Wesentlichen durch zumindest ein zweites Element getragen ist. Üblicherweise ist das erste Element dann durch Holz, vorzugsweise durch Brettsperrholz, gebildet, insbesondere durch kreuzweise verleimte Einschichtplatten. In dem Fall können auch die kreuzweise verleimten Einschichtplatten einen Teil zur Stabilität des Gebäudes beitragen, wenngleich dies nicht erforderlich ist.As stated, the composite element according to the invention can be designed in a simple manner such that the first element is designed to be visually appealing and low-strength, while a required strength and rigidity is formed by the second element, which substantially supports the first element. It is therefore advantageous if the first element forms a ceiling of an inner space, which is essentially supported by at least one second element. Usually, the first element is then formed by wood, preferably by cross laminated timber, in particular by crosswise glued single-layer boards. In that case, the cross-laminated single-layer boards may also contribute to the stability of the building, although this is not required.
Normalerweise ist das zweite Element oberhalb des ersten Elementes positioniert. Das zweite Element ist in der Regel als tragendes Element ausgebildet, welches üblicherweise aus Stahlbeton besteht. Das erste Element wird somit über den Formschluss durch das zweite Element getragen bzw. hängt an einem durch das zweite Element gebildeten Träger des Gebäudes.Normally, the second element is positioned above the first element. The second element is usually formed as a supporting element, which usually consists of reinforced concrete. The first element is thus carried over the positive connection by the second element or hangs on a carrier formed by the second element of the building.
Eine kostengünstige und stabile Bauweise ist möglich, wenn das zumindest eine zweite Element etwa in Form eines I-Trägers ausgebildet ist. Es kann somit auf einfache Weise ein Gebäude gebildet werden, bei welchem tragende Elemente durch Stahlbetonbauteile wie Stahlbetonträger gebildet sind, wobei an Stahlbetonträgern einer Decke an einem unteren Ende eine Holzdecke hängt, welche ein erstes Element eines erfindungsgemäßen Verbundelementes bildet.An inexpensive and stable construction is possible if the at least one second element is formed approximately in the form of an I-beam. It can thus be formed in a simple manner, a building in which load-bearing elements are formed by reinforced concrete components such as reinforced concrete beams, wherein on reinforced concrete girders of a ceiling at a lower end hangs a wooden ceiling, which forms a first element of a composite element according to the invention.
Um eine besonders hohe Festigkeit und Stabilität zu erreichen, kann das zumindest eine zweite Element einen Stahlträger enthalten. Abhängig von einer erforderlichen Festigkeit kann auch eine Bewehrung wie ein Gitterträger ausreichend sein, welcher im Beton des zweiten Elementes eingeschlossen ist.In order to achieve a particularly high strength and stability, the at least one second element may contain a steel beam. Depending on a required strength and a reinforcement such as a lattice girder may be sufficient, which is included in the concrete of the second element.
Es hat sich bewährt, dass das zweite Element an einem unteren Ende mit dem ersten Element und an einem oberen Ende mit einem Boden eines darüber angeordneten Stockwerkes verbunden ist. Das zweite Element bildet dabei üblicherweise einen Stahlbetonträger, an welchem eine Decke eines darunter liegenden Raumes hängt bzw. über den Formschluss verbunden ist und auf welchem an der Oberseite ein Boden eines darüber liegenden Raumes positioniert ist. Wenn das zweite Element beispielsweise als I-förmiger Träger ausgebildet ist, kann ein Raum zwischen dem zweiten Element für ein wärmedämmendes Material oder für eine Leitungsführung von beispielsweise Installationsleitungen verwendet werden. Weiter können in den vorzugsweise länglichen und als Träger ausgebildeten zweiten Elementen senkrecht zu einer Längserstreckung derselben Öffnungen angebracht sein, durch welche Leitungen geführt werden können.It has been found that the second element is connected at a lower end to the first element and at an upper end to a bottom of a floor arranged above it. The second element usually forms a reinforced concrete beam, on which a ceiling of an underlying space depends or is connected via the positive connection and on which a bottom of an overlying space is positioned on the top. For example, when the second member is formed as an I-shaped beam, a space may be used between the second member for a heat-insulating material or a wiring of, for example, wiring lines. Further, in the preferably elongate and formed as a carrier second elements perpendicular to a longitudinal extent of the same openings may be attached, through which lines can be performed.
Im Unterschied zu einem herkömmlich eingesetzten Estrich ist es mit einer derartigen Bauweise möglich, auch nachträglich Leitungen einzubringen bzw. Auslässe in einem Boden vorzusehen. Bei Einsatz eines herkömmlichen Estrich ist dies nicht möglich. Vielmehr muss dabei vorab Positionen endgültig festgelegt werden, an welchen Leitungen und dergleichen aus einem Boden austreten, sodass auch eine Leitungsführung bereits vorab festgelegt werden muss. Es wird daher mit einer erfindungsgemäßen Bauweise eine erhöhte Flexibilität insbesondere nach Fertigstellung eines Gebäudes erreicht.In contrast to a screed conventionally used, it is possible with such a construction, even subsequently introduce lines or provide outlets in a floor. When using a conventional screed this is not possible. Rather, it must be determined in advance positions on which lines and the like emerge from a floor, so that a cable routing must be determined in advance. It is therefore achieved with a construction according to the invention increased flexibility, especially after completion of a building.
Um Schwingungen zu dämpfen und eine Schallübertragung zwischen Stockwerken zu verringern, ist das zweite Element mit dem Boden üblicherweise über einen elastischen Kleber verbunden. Günstig ist es, wenn im zweiten Element Rohre positioniert sind, um ein Heizen bzw. Kühlen des Gebäudes durch das Verbundelement zu ermöglichen. Auch die Rohre können bei Herstellung des Verbundelementes vorab im zweiten Element angeordnet werden, sodass auch die Bildung einer Fußbodenheizung und/oder-kühlung bei sehr geringen Kosten und hoher Prozesssicherheit möglich ist.To dampen vibrations and reduce sound transmission between floors, the second element is usually connected to the floor via an elastic adhesive. It is advantageous if pipes are positioned in the second element in order to allow heating or cooling of the building by the composite element. Also, the tubes can be arranged in advance in the second element in the production of the composite element, so that the formation of a floor heating and / or cooling at very low cost and high process reliability is possible.
Eine stabile Bauweise des Gebäudes wird auf einfache Weise erreicht, wenn das zweite Element als Träger ausgebildet ist, welcher endseitig abgestützt ist, vorzugsweise durch Seitenwände.A stable construction of the building is achieved in a simple manner when the second element is designed as a carrier, which is supported on the end, preferably by side walls.
Die Seitenwände können grundsätzlich aus verschiedensten Materialien ausgebildet sein, beispielsweise aus Ziegeln oder Beton. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Verbundelement aufSeitenwänden gelagert ist, welche im Wesentlichen aus Holz bestehen, insbesondere aus mehreren kreuzweise verleimten Einschichtplatten. Mit einem Einsatz von Holz bzw. von Brettsperrholzplatten kann auf einfache Weise ein Gebäude mit Holzwänden und einer Holzdecke und Holzwänden erreicht werden, welches aufgrund des Einsatzes von Stahlbeton eine hohe Stabilität aufweist und gleichzeitig kostengünstig und prozesssicher herstellbar ist sowie ein ansprechendes Erscheinungsbild aufweist.The side walls can in principle be formed from a wide variety of materials, for example from bricks or concrete. However, it can also be provided that the composite element is mounted on side walls, which consist essentially of wood, in particular of several cross-laminated single-layer boards. With a use of wood or cross-laminated timber panels can be easily achieved a building with wooden walls and a wooden ceiling and walls, which has a high stability due to the use of reinforced concrete and at the same time inexpensive and reliable to produce and has an attractive appearance.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich anhand des nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispieles. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the embodiment illustrated below. In the drawings, to which reference is made, show:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelementes;Fig. 1 shows a first embodiment of a composite element according to the invention;
Fig. 2 einen Teil einer Decke eines Gebäudes mit einem Verbundelement gemäß Fig. 1; Fig. 3 ein weiteres erfindungsgemäßes Verbundelement;FIG. 2 shows a part of a ceiling of a building with a composite element according to FIG. 1; FIG. 3 shows a further composite element according to the invention;
Fig. 4. eine Decke eines Gebäudes mit einem Verbundelement gemäß Fig. 3;Fig. 4. a ceiling of a building with a composite element according to Fig. 3;
Fig. 5 bis 8 weitere erfindungsgemäße Verbundelemente;Fig. 5 to 8 further composite elements according to the invention;
Fig. 9 bis 11 Ausschnitte aus Decken von Gebäuden mit erfindungsgemäßen Verbundelementen;9 to 11 sections of ceilings of buildings with composite elements according to the invention;
Fig. 12 bis 15 verschiedene Schnitte durch Auflagebereiche von Gebäudedecken mit erfindungsgemäßen Verbundelementen.12 to 15 different sections through contact areas of building ceilings with composite elements according to the invention.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verbundelement 1 in Schnittdarstellung. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird ein erstes Element 2 durch eine Brettsperrholzplatte 14 gebildet, welche fünf kreuzweise verleimte Einschichtplatten aus Holz aufweist. Wie ersichtlich ist im plattenförmigen ersten Element 2 eine Ausnehmung 5 vorgesehen, wobei ein Querschnitt der Ausnehmung 5 in einem oberen Bereich Seitenflächen 19 aufweist, welche mit zunehmendem Abstand von einer Oberfläche 10, in welcher die Ausnehmung 5 angeordnet ist, einen zunehmenden Abstand voneinander aufweisen. Ein derartiger Querschnitt wird auch Schwalbenschwanzquerschnitt genannt und in der Regel mittels Fräsen in das erste Element 2 eingebracht. In der Ausnehmung 5 ist mittels Beton 4 als aushärtbarem Material ein aus der Ausnehmung 5 ragender Gitterträger 6 fixiert, welcher zwei Untergurte 12 und einen Obergurt 11 aufweist.Fig. 1 shows a composite element 1 according to the invention in sectional view. In the embodiment shown in Fig. 1, a first element 2 is formed by a cross-laminated board 14 having five cross-laminated single-layer wood panels. As can be seen, a recess 5 is provided in the plate-shaped first element 2, wherein a cross-section of the recess 5 has in an upper region side surfaces 19, which have an increasing distance from each other with increasing distance from a surface 10 in which the recess 5 is arranged. Such a cross section is also called a dovetail cross section and as a rule is introduced into the first element 2 by means of milling. In the recess 5 is fixed by means of concrete 4 as a curable material protruding from the recess 5 lattice girder 6, which has two lower straps 12 and a top flange 11.
Das in Fig. 1 dargestellte Verbundelement 1 kann vollständig werkseitig bzw. in einem Fertigteilwerk automatisiert und mit hoher Prozesssicherheit hergestellt werden. Hierzu wird in die Brettsperrholzplatte 14 bzw. das erste Element 2 eine entsprechende Ausnehmung 5 gefräst, wonach der Gitterträger 6 in der Ausnehmung 5 positioniert und die Ausnehmung 5 mit Beton 4 aufgefüllt wird, um den Gitterträger 6 in der Ausnehmung 5 zu fixieren. Aufgrund des schwalbenschwanzförmigen Querschnittes der Ausnehmung 5 ergibt sich ein Formschluss zwischen dem durch den Beton 4 und den Gitterträger 6 gebildeten zweiten Element 3 und dem ersten Element 2, welcher auch durch eine Zugkraft senkrecht zur Oberfläche 10 belastbar ist. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verbundelement 1 beispielsweise zur Bildung einer Decke 13 eingesetzt werden, wenn das zweite Element 3 endseitig abgestützt wird, sodass das erste Element 2 am zweiten Element 3 hängt.The composite element 1 shown in Fig. 1 can be completely factory or in a precast plant automated and manufactured with high process reliability. For this purpose, a corresponding recess 5 is milled into the cross-laminated board 14 and the first element 2, after which the lattice girder 6 is positioned in the recess 5 and the recess 5 is filled with concrete 4 to fix the lattice girder 6 in the recess 5. Due to the dovetail-shaped cross-section of the recess 5, a positive connection between the formed by the concrete 4 and the lattice girder 6 second element 3 and the first element 2, which is also by a tensile force perpendicular to the surface 10 is resilient. As a result, the composite element 1 according to the invention can be used, for example, to form a ceiling 13 when the second element 3 is supported on the end so that the first element 2 hangs on the second element 3.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer Decke 13 eines Gebäudes, welche mit einem in Fig. 1 dargestellten Verbundelement 1 gebildet ist. Wie ersichtlich bildet die Brettsperrholzplatte 14 dabei eine Holzdecke, in welcher mehrere etwa parallele und regelmäßig beabstandete schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen 5 positioniert sind. In den schwalbenschwanzförmigen Ausnehmungen 5 ist jeweils ein Gitterträger 6 angeordnet und über Beton 4 formschlüssig mit der Brettsperrholzplatte 14 verbunden.Fig. 2 shows a section of a ceiling 13 of a building, which is formed with a composite element 1 shown in Fig. 1. As can be seen, the cross-laminated board 14 thereby forms a wooden ceiling, in which a plurality of approximately parallel and regularly spaced dovetail-shaped recesses 5 are positioned. In the dovetail-shaped recesses 5, a lattice girder 6 is arranged in each case and connected via concrete 4 positively to the cross-laminated board 14.
Die Gitterträger 6 mit dem in den Ausnehmungen 5 angeordneten Beton 4 bilden somit Träger, an welchen die Brettsperrholzplatte 14 überden Schwalbenschwanzquerschnitt befestigt ist. Zwischen den Trägern bzw. den zweiten Elementen 3 sind in einem Querschnitt u-förmige als Betonfertigteile 9 ausgebildete Verdrängungskörper 30 positioniert. Die Verdrängungskörper 30 dienen als Auflagefläche für einen Boden 16 eines darüber angeordneten Raumes. Gleichzeitig bilden die Verdrängungskörper 30 eine Schalung, sodass auf einer Baustelle Ortbeton bzw. Aufbeton 27 auf aus der Ausnehmung 5 ragende Teile der Gitterträger 6 gegossen werden kann, um die Brettsperrholzplatte 14 überden Beton 4, den Gitterträger6 und den Ortbeton bzw.The lattice girders 6 with the arranged in the recesses 5 concrete 4 thus form carrier to which the cross-laminated board 14 is attached via the dovetail cross-section. Between the carriers or the second elements 3, U-shaped displacement bodies 30 designed as precast concrete elements 9 are positioned in a cross-section. The displacement body 30 serve as a support surface for a bottom 16 of a space arranged above. At the same time, the displacement body 30 form a formwork so that on site construction site concrete or concrete can be poured 27 on protruding from the recess 5 parts of the lattice girder 6 to the cross-laminated board 14 on the concrete 4, the lattice girder 6 and the in-situ concrete or
Aufbeton 27 mit den Betonfertigteile 9 zu verbinden, sodass eine stabile Decke 13 gebildet wird.Concrete 27 to connect with the precast concrete 9, so that a stable ceiling 13 is formed.
Hohlräume in den Betonfertigteilen 9 werden hierfür Verrohrungen 18 genutzt, um Leitungen 29 wie Installationsleitungen zu führen. Verglichen mit Betondecken des Standes der Technik ist eine in Fig. 2 dargestellte Decke 13 mit sehr geringem Betonieraufwand auf einer Baustelle herstellbar, da lediglich Aufbeton 27 auf die aus der Ausnehmung 5 ragenden Teile der Gitterträger 6 aufgebracht werden muss, während sämtliche weitere Teile vorgefertigt sein können. Dadurch ist eine Herstellung eines Gebäudes mit einem sehr hohen Vorfertigungsgrad möglich. Darüber hinaus wird dabei auf einfache Weise eine selbsttragende Decke 13 erreicht, welche eine optisch ansprechende, aus Holz bestehende Unteransicht und Stahlbetonträger aufweist.Cavities in the precast concrete parts 9 piping 18 are used to run lines 29 as installation cables. Compared with concrete ceilings of the prior art, a ceiling 13 shown in FIG. 2 can be produced with very little concreting on a construction site, since only concrete 27 must be applied to the protruding from the recess 5 parts of the lattice girder 6, while all other parts be prefabricated can. This makes it possible to produce a building with a very high degree of prefabrication. In addition, a self-supporting ceiling 13 is achieved in a simple manner, which has a visually appealing, consisting of wood bottom view and reinforced concrete beams.
Fig. 3 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Verbundelement 1, welches üblicherweise vollständig vorab in einem Fertigteilwerk gefertigt wird, indem oberhalb und seitlich der Ausnehmung 5 eine Schalung positioniert wird, wonach der Gitterträger 6 gänzlich in Beton 4 eingegossen wird. Mit einem derartig ausgebildeten Verbundelement 1 ist ein Betonieren auf einer Baustelle nicht mehr erforderlich, weswegen beispielsweise eine Decke 13 vollständig in einer Trockenbauweise hergestellt werden kann. Um nachträglich Leitungen 29 in der Decke 13 einfach verlegen zu können, sind im Beton 4 Aussparungen 24 vorgesehen, durch welche Leitungen 29 auch quer zu einer Längserstreckung der Träger aus Beton 4 bzw. Stahlbeton geführt werden können, wobei die Träger üblicherweise länglich ausgebildet sind und von einer Seitenwand 7 eines Gebäudes zu einer nächsten Seitenwand 7 des Gebäudes ragen.FIG. 3 shows a further composite element 1 according to the invention, which is usually produced completely in advance in a precast plant by positioning a formwork above and at the side of the recess 5, after which the lattice girder 6 is poured completely into concrete 4. With a composite element 1 formed in this way, concreting on a construction site is no longer necessary, for which reason, for example, a ceiling 13 can be completely manufactured in a dry construction method. In order to be able to lay cables 29 in the ceiling 13 retroactively, 4 recesses 24 are provided in the concrete through which lines 29 can also be made transversely to a longitudinal extent of the support made of concrete or reinforced concrete, wherein the carriers are usually elongated and protrude from a side wall 7 of a building to a next side wall 7 of the building.
Eine derartige Decke 13 ist beispielsweise in Fig. 4 dargestellt. Wie ersichtlich wird auch bei einer solchen Decke 13 ein Hohlraum 21 zwischen einer Oberseite eines Bodens 16 eines Stockwerkes eines Gebäudes und einer Unterseite einer Decke 13 eines darunterliegenden Stockwerkes erreicht, in welchem Hohlraum 21 beispielsweise Verrohrungen 18 positioniert sein können. Unmittelbar unterhalb des durch Fertigteilplatten 23 gebildeten Bodens 16 sind hierbei auf bzw. in einer Fasernoppmatte 22 Rohre 20 angeordnet, um einen Innenraum heizen bzw. kühlen zu können. Wie dargestellt weisen die als Träger ausgebildeten zweiten Elemente 3 aus Beton 4 bzw. Stahlbeton hier Aussparungen 24 auf, sodass Leitungen 29 auch quer bzw. senkrecht zu einer Richtung verlegt sein können, in welcher die Träger verlaufen. Auch bei dieser Ausführung ist das erste Element 2 als Holzdecke ausgebildet, welche aus kreuzweise verleimten Einschichtplatten besteht und eine Dicke von etwa 100 mm aufweist.Such a ceiling 13 is shown for example in Fig. 4. As can be seen, a cavity 21 between an upper side of a floor 16 of a floor of a building and an underside of a ceiling 13 of an underlying floor is achieved even in such a ceiling 13, in which cavity 21, for example, piping 18 may be positioned. Immediately below the floor 16 formed by prefabricated panels 23, tubes 20 are arranged on or in a fiber mat 22 in order to be able to heat or cool an interior space. As illustrated, the second elements 3 of concrete 4 or reinforced concrete designed as carriers have recesses 24 here, so that lines 29 can also be laid transversely or perpendicularly to a direction in which the carriers run. Also in this embodiment, the first element 2 is designed as a wooden ceiling, which consists of cross-laminated single-layer plates and has a thickness of about 100 mm.
Eine Verbindung zwischen einem oberhalb der zweiten Elemente 3 positionierten Boden 16 und den zweiten Elementen 3 erfolgt hierbei über einen elastischen Kleber 17, wodurch Schwingungen reduziert sind. Dadurch wird eine günstige Schalldämmung erreicht.A connection between a above the second elements 3 positioned bottom 16 and the second elements 3 takes place here via an elastic adhesive 17, whereby vibrations are reduced. As a result, a favorable sound insulation is achieved.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbundelementes 1, wobei zwischen dem ersten Element 2 und dem zweiten Element 3 eine Wärmedämmung 8 angeordnet ist. Ein derartiges Verbundelement 1 wird üblicherweise hergestellt, indem in einem ersten Schritt ein Verbundelement 1 gemäß Fig. 1 gebildet wird, wonach die Wärmedämmung 8 an die Ausnehmung 5 angrenzend auf dem auch hier als Brettsperrholzplatte 14 ausgebildeten ersten Element 2 positioniert wird, wonach Aufbeton 27 aufgebracht wird, welcher die als Gitterträger 6 ausgebildete Bewehrung und die Wärmedämmung 8 bedeckt. Bei einem Aushärten des Aufbetons 27 wird die Wärmedämmung 8 formschlüssig durch den ausgehärteten Aufbeton 27 fixiert und somit mit der Brettsperrholzplatte 14 und dem durch Beton 4 und Gitterträger 6 gebildeten zweiten Element 3 verbunden. Eine derartig gebildete Holz-Beton-Verbundplatte kann vorteilhaft als wärmedämmende Decke 13 in einem Gebäude eingesetzt werden, ohne dass ein bauseitiges Betonieren erforderlich ist.FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a composite element 1 according to the invention, wherein a thermal insulation 8 is arranged between the first element 2 and the second element 3. Such a composite element 1 is usually produced by forming a composite element 1 according to FIG. 1 in a first step, after which the thermal insulation 8 is positioned adjacent to the recess 5 on the first element 2 which is also designed as a cross-laminated board 14, whereupon the concrete 27 is applied is, which covers the formed as a lattice girder reinforcement 6 and the thermal insulation 8. When curing the concrete 27, the thermal insulation 8 is positively fixed by the hardened concrete 27 and thus connected to the cross-laminated board 14 and formed by concrete 4 and lattice girder 6 second element 3. Such a wood-concrete composite panel thus formed can be advantageously used as a heat-insulating ceiling 13 in a building, without an on-site concreting is required.
Fig. 6 zeigt ein Verbundelement 1 gemäß Fig. 5, wobei ein Verdrängungskörper 30 nur einseitig an die Ausnehmung 5 angrenzend und an einer gegenüberliegenden Seite von der Ausnehmung 5 beabstandet positioniert ist, sodass Installationsrohre zwischen der Ausnehmung 5 und dem Dämmmaterial angeordnet werden können, welche ebenfalls im Aufbeton 27 eingeschlossen sind, welcher im zweiten Schritt nach Positionieren des Verdrängungskörpers 30 aufgebracht wird. Der Verdrängungskörper 30 kann selbstverständlich auf verschiedenste Weise ausgebildet sein, um beispielsweise bestimmte physikalische Eigenschaften wie eine Schalldämmung, eine Wärmedämmung 8 oder eine besonders hohe Stabilität zu erreichen.Fig. 6 shows a composite element 1 according to FIG. 5, wherein a displacement body 30 is positioned on one side only adjacent to the recess 5 and spaced on an opposite side of the recess 5, so that installation tubes between the recess 5 and the insulating material can be arranged, which are also included in the concrete 27, which is applied in the second step after positioning of the displacement body 30. The displacement body 30 can of course be designed in various ways, for example, to achieve certain physical properties such as sound insulation, thermal insulation 8 or a particularly high stability.
Fig. 7 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Verbundelement 1, bei welchem ein Bereich oberhalb des auch hier als Brettsperrholzplatte 14 ausgebildeten ersten Elementes 2 gänzlich mit Aufbeton 27 verfällt ist. Weiter ist hierbei auch eine Querbewehrung 28 vorgesehen, um eine besonders hohe Festigkeit des Verbundelementes 1 bzw. einer Decke 13 eines Gebäudes zu erreichen.FIG. 7 shows a further composite element 1 according to the invention, in which an area above the first element 2, which is also designed here as a cross-sectional plywood board 14, completely expands with concrete 27. Next, a transverse reinforcement 28 is also provided in this case in order to achieve a particularly high strength of the composite element 1 and a ceiling 13 of a building.
Zur Erreichung einer sehr hohen Festigkeit einer Decke 13 kann anstatt eines Gitterträgers 6 die Bewehrung auch als Stahlträger 15 ausgebildet sein. Eine derartige Decke 13 eines Gebäudes ist in Fig. 8 dargestellt. Der Beton 4 ist üblicherweise als Micro-Faserbeton ausgeführt, sodass eine hohe Festigkeit und ein geringes Schwinden bei einem Aushärten erreicht werden.To achieve a very high strength of a ceiling 13, instead of a lattice girder 6, the reinforcement may also be designed as a steel girder 15. Such a ceiling 13 of a building is shown in Fig. 8. The concrete 4 is usually designed as a micro-fiber concrete, so that a high strength and a low shrinkage are achieved in a curing.
Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Decke 13 eines Gebäudes mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement 1 gemäß Fig. 3 in Schnittdarstellung. Bei der in Fig. 9 dargestellten Decke 13 wird ein Boden 16 eines darüber liegenden Stockwerkes durch Fertigteilplatten 23, üblicherweise Betonfertigteilplatten, gebildet, welche über einen elastischen Kleber 17 mit dem als Stahlbetonträger ausgebildeten zweiten Element 3 verbunden sind, um Schwingungen zu reduzieren. Darüber hinaus sind unterhalb der Fertigteilplatten 23 Rohre 20 in einem Schüttgut 31, in der Regel ein unter der Bezeichnung Liapor Ground erhältliches Schüttgut 31, angeordnet, sodass die Decke 13 zu Heiz- oder Kühlzwecken genutzt werden kann. Das Schüttgut 31 ist hierbei zwischen den Fertigteilplatten 23 und dem als Brettsperrholzplatte 14 ausgebildeten ersten Element 2 angeordnet, um günstige bauphysikalische Eigenschaften zu erreichen.9 shows a further embodiment of a ceiling 13 of a building with a composite element 1 according to the invention according to FIG. 3 in a sectional view. In the ceiling 13 shown in FIG. 9, a floor 16 of an overlying floor is formed by precast slabs 23, usually precast concrete slabs, which are connected via an elastic adhesive 17 to the second element 3 designed as a reinforced concrete support in order to reduce vibrations. In addition, below the precast slabs 23 tubes 20 in a bulk material 31, usually a bulk material 31 available under the name Liapor Ground, arranged so that the ceiling 13 can be used for heating or cooling purposes. The bulk material 31 is in this case arranged between the precast slabs 23 and the first element 2 designed as a cross-laminated board 14 in order to achieve favorable physical properties.
Fig. 10 zeigt einen Ausschnitt einerweiteren Decke 13 mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement 1. Die in Fig. 10 dargestellte Decke 13 enthält ein zweites Element 3 mit einer Bewehrung, welche vier Untergurte 12 und drei Obergurte 11 aufweist, welche durch nicht dargestellte Stahlelemente des Gitterträgers 6 verbunden sind. Dadurch wird eine sehr hohe Festigkeit erreicht, sodass bereits bei geringer Deckenstärke eine große Spannweite erzielt werden kann. Auch bei der in Fig. 10 dargestellten Decke 13 sind als Fertigteilplatte 23 ausgebildete Bodenelemente vorgesehen, auf welchen ein Bodenbelag 32 positioniert wird. Eine Verbindung erfolgt auch hier über einen elastischen Kleber 17, um Schwingungen zu reduzieren.10 shows a section of a further ceiling 13 with a composite element 1 according to the invention. The ceiling 13 shown in FIG. 10 contains a second element 3 with a reinforcement which has four bottom straps 12 and three top straps 11, which are not represented by steel elements of the lattice girder 6 are connected. As a result, a very high strength is achieved, so that even at low ceiling thickness, a large span can be achieved. Also in the case of the ceiling 13 shown in FIG. 10, floor elements designed as a precast plate 23 are provided, on which a floor covering 32 is positioned. A connection is also made here via an elastic adhesive 17 to reduce vibrations.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 11 dargestellt. Abweichend von der in Fig. 10 dargestellten Decke 13 ist bei dieser Decke 13 der Boden 16 durch kreuzweise verleimte Einschichtplatten bzw. eine Brettsperrholzplatte 14 sowie einen Bodenbelag 32 gebildet.Another embodiment is shown in FIG. 11. Notwithstanding the ceiling 13 shown in Fig. 10 13 of the bottom 16 is formed by cross-laminated single-layer boards or a cross-laminated board 14 and a floor covering 32 in this ceiling.
Fig. 12 zeigt einen Bereich einer Decke 13 mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement 1, in welchem das Verbundelement 1 auf einer durch eine Brettsperrholzplatte 14 gebildeten Seitenwand 7 gelagert ist in einer Schnittdarstellung durch ein als Träger ausgebildetes zweites Element 3. Wie ersichtlich ragt das zweite Element 3 teilweise in die Seitenwand 7, sodass Kräfte der Decke 13 bzw. des Bodens 16 über das als Träger ausgebildete zweite Element 3 an die Seitenwand 7 übertragen und abgeleitet werden können. Das auch hier als Holzdecke ausgebildete Erstelement wird durch das zweite Element 3 getragen bzw. hängt am zweiten Element 3.12 shows a region of a ceiling 13 with a composite element 1 according to the invention, in which the composite element 1 is mounted on a side wall 7 formed by a cross-laminated board 14 in a sectional view through a second element 3 designed as a carrier. As can be seen, the second element 3 protrudes partially in the side wall 7, so that forces of the ceiling 13 and the bottom 16 can be transmitted to the side wall 7 and derived via the formed as a carrier second element 3. The first element, which is also designed here as a wooden ceiling, is supported by the second element 3 or hangs on the second element 3.
Fig. 13 zeigt einen weiteren Schnitt durch die in Fig. 12 dargestellte Decke 13 in einem Bereich zwischen zwei zweiten Elementen 3 bzw. zwischen zwei zweiten Elementen 3. Wie ersichtlich ragt in diesem Bereich das als Holzdecke ausgebildete erste Element 2 in die Seitenwand 7.FIG. 13 shows a further section through the ceiling 13 shown in FIG. 12 in an area between two second elements 3 and between two second elements 3. As can be seen, the first element 2 designed as a wooden ceiling protrudes into the side wall 7 in this area.
Fig. 14 zeigt eine weitere Decke 13 eines Gebäudes mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement 1. Wie ersichtlich sind hierbei Rohre 20 für eine Heizung bzw. Kühlung oberhalb der zweiten Elemente 3 in Betonplatten 33 angeordnet, um eine effiziente Wärmeübertragung zu gewährleisten.FIG. 14 shows a further ceiling 13 of a building with a composite element 1 according to the invention. As can be seen, tubes 20 for heating or cooling are arranged above the second elements 3 in concrete slabs 33 in order to ensure efficient heat transfer.
Fig. 15 zeigt einen Bereich, in welchem eine Decke 13 eines Gebäudes auf Seitenwänden 7 aufliegt, wobei die Seitenwände 7 hierdurch Mauerwerk 25 bzw. Ziegel gebildet sind. Wie ersichtlich ragt auch hier das als Holzdecke ausgebildete erste Element 2 in die Seitenwand 7. Eine Verbindung zwischen der Decke 13 und der Seitenwand 7 erfolgt des Weiteren über die als Stahlbetonträger ausgebildeten zweiten Elemente 3. Zwischen der Decke 13 und dem Mauerwerk 25 ist ein elastisches Material angeordnet, um eine Schalentkopplung zu erreichen. Um die Decke 13 im Mauerwerk 25 zu fixieren, ist ein Raum zwischen Mauerwerk 25 und Verbundelement 1 mit einem Vergussbeton 26 befüllt.Fig. 15 shows an area in which a ceiling 13 of a building rests on side walls 7, wherein the side walls 7 are thereby formed masonry 25 or brick. As can be seen, the first element 2 designed as a wooden ceiling projects into the side wall 7 here as well. A connection between the ceiling 13 and the side wall 7 furthermore takes place via the second elements 3 designed as reinforced concrete beams. Between the ceiling 13 and the masonry 25 there is an elastic Material arranged to achieve a shell decoupling. To fix the ceiling 13 in the masonry 25, a space between masonry 25 and composite element 1 is filled with a grouting concrete 26.
Mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement 1 kann eine Holzdecke in einem Gebäude auf besonders kostengünstige und prozesssichere Weise gebildet werden. Dadurch können auch bei Gebäuden, welche Stahlbetonelemente als tragende Teile aufweisen, optisch ansprechende Decken 13 mit geringem Kostenaufwand und ohne einem Betonieren auf der Baustelle gebildet werden.With a composite element 1 according to the invention, a wooden ceiling in a building can be formed in a particularly cost-effective and process-reliable manner. As a result, even in buildings having reinforced concrete elements as load-bearing parts, visually appealing ceilings 13 can be formed at low cost and without concreting on the construction site.
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