CH639166A5 - Prefabricated floor element for housing construction and industrial construction, and process for connecting such elements to form a floor - Google Patents

Prefabricated floor element for housing construction and industrial construction, and process for connecting such elements to form a floor Download PDF

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein vorfabriziertes Dek-kenelement für den Wohn- und Industriebau und ein Verfahren zur Verbindung solcher Elemente zu einer Decke. The present invention relates to a prefabricated ceiling element for residential and industrial construction and a method for connecting such elements to a ceiling.

In der modernen Bautechnik sind Betonfertigelemente bereits seit längerer Zeit bekannt. Auch vorfabrizierte Decken werden bereits vielfach verwendet, insbesondere zur Überdeckung kleinerer Flächen in Wohn- und Industriebauten. Pre-fabricated concrete elements have been known for a long time in modern construction technology. Prefabricated ceilings are also widely used, especially to cover smaller areas in residential and industrial buildings.

Insbesondere herkömmliche v'orfabrizierte Decken aus Especially conventional prefabricated blankets

Beton weisen aber neben ihren unbestrittenen Vorteilen auch wesentliche Nachteile auf. Zu diesen ist insbesondere ihr hohes Gewicht zu zählen, das dazu führt, dass grosse Spannweiten von zehn und mehr Metern praktisch nicht ohne Zwi-5 schenabstützungen realisierbar sind, wenn man übermässige Deckendicken verhindern will. Als weiterer Nachteil ist den bekannten vorfabrizierten Decken anzulasten, dass die mechanische Verbindung der einzelnen Deckenelemente untereinander mittels Schweissverbindungen oder Über-10 beton aufwendig ist. Als weiterer Nachteil ist zu betrachten, dass die herkömmlich hergestellten vorfabrizierten Decken erst nach deren Montage gegebenenfalls mit Bodenheizelementen versehbar sind, was bedingt, dass sie auf ihrer Oberseite noch mit einer Unterlageboden-Betonschicht überzogen ls werden müssen. In addition to their undisputed advantages, concrete also has significant disadvantages. These include in particular their high weight, which means that large spans of ten or more meters can practically not be achieved without intermediate supports if you want to prevent excessive ceiling thicknesses. Another disadvantage of the known prefabricated ceilings is that the mechanical connection of the individual ceiling elements to one another by means of welded connections or super-concrete is complex. Another disadvantage is that the conventionally manufactured prefabricated ceilings may only be provided with floor heating elements after they have been installed, which means that they still have to be covered with a sub-floor concrete layer on their top.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vorfabriziertes Deckenelement der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sich für grosse Spannweiten eignet und keinen der erwähnten Nachteile bekannter 20 Decken aufweist. The present invention is therefore based on the object of providing a prefabricated ceiling element of the type mentioned at the outset which is suitable for large spans and has none of the disadvantages mentioned of known ceilings.

Insbesondere soll die erfindungsgemässe Decke ein kleines spezifisches Gewicht, eine gute thermische und Schallisolation und die Möglichkeit aufweisen, direkt mit Bodenheizelementen versehbar zu sein. Zudem soll ihre Montage, respek-25 tive die Verbindung einzelner Deckenelemente zu einer monolithischen Decke, wesentlich erleichtert werden. Sie soll weiter so konzipiert sein, dass sämtliche elektrischen Leitungen problemlos in sie einbringbar sind. In particular, the blanket according to the invention should have a small specific weight, good thermal and sound insulation and the possibility of being able to be provided directly with floor heating elements. In addition, their assembly or the connection of individual ceiling elements to form a monolithic ceiling should be made considerably easier. It should also be designed so that all electrical lines can be inserted into it without any problems.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch ein vorfabri-30 ziertes Deckenelement gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es aus einem Betonsandwich besteht, das eine untere Betonschicht mit einer unteren Armierung, eine Gasbetonschicht mit einer verbindenden Armierung und durchgehenden Injektionsverbindungs-Queröffnungen sowie eine 35 obere Betonschicht mit oberer Armierung enthält, und dass das Sandwich an seinen nicht zur Abstützung bestimmten Seitenflächen an den Stellen der Injektionsverbindungs-Queröffnungen mit Einschnitten versehen ist. According to the invention, this object is achieved by a prefabricated ceiling element, which is characterized in that it consists of a concrete sandwich which has a lower concrete layer with a lower reinforcement, a gas concrete layer with a connecting reinforcement and continuous injection connection transverse openings and a 35 upper concrete layer with upper reinforcement, and that the sandwich is provided with incisions on its side surfaces not intended for support at the locations of the injection connection transverse openings.

Vorteilhafte Weiterausgestaltungen des erfindungsge-•<o mässen Deckenelementes gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor. Advantageous further developments of the ceiling element according to the invention are evident from the dependent claims.

Die Verbindung einzelner erfindungsgemässer Deckenelemente zu einer Decke geschieht erfindungsgemäss dadurch, dass nach dem Auflegen der einzelnen Deckenelemente auf 45 ihre Lager derart, dass ihre Einschnitte einander unmittelbar gegenüberliegen und die unteren Teile der nicht zur Abstützung bestimmten Seitenflächen aneinanderstossen, in die Injektionsverbindungs-Queröffnungen Querarmierungseisen gelegt werden und die Bodenheizelemente mit ihren entspre-50 chenden Zu- und Ableitungen verbunden werden, worauf anschliessend Beton in die Injektionsverbindungs-Queröff-nungen injiziert wird und die seitlichen Einschnitte sowie die sich oberhalb der unteren Teile befindlichen Verbindungsrinnen und die Aussparungen zwischen den Elementen und 55 ihren Lagern mit Beton ausgegossen werden. The connection of individual ceiling elements according to the invention to a ceiling occurs according to the invention in that, after the individual ceiling elements have been placed on 45, their bearings, in such a way that their incisions lie directly opposite one another and the lower parts of the side surfaces not intended for support abut one another, are placed in the injection connection transverse openings in cross reinforcing bars and the floor heating elements are connected with their corresponding inlets and outlets, whereupon concrete is then injected into the injection connection transverse openings and the side incisions as well as the connection channels located above the lower parts and the recesses between the elements and 55 their bearings are poured with concrete.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor. Ferner sind Einzelheiten der Erfindung in der folgenden Beschreibung, die sich auf die Zeichnung stützt, beschrieben. Die Zeichnung zeigt 60 in: Further developments of the invention emerge from the dependent patent claims. Further details of the invention are described in the following description, based on the drawing. The drawing shows 60 in:

Fig. 1 eine Seitenansicht mit teil weisem Schnitt auf ein erfindungsgemässes Deckenelement, in Fig. 1 is a side view with a partially white section of a ceiling element according to the invention, in

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil einer Decke bestehend 65 aus erfindungsgemässen vorfabrizierten Deckenelementen, 2 is a plan view of part of a ceiling consisting of 65 prefabricated ceiling elements according to the invention,

in in

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Decke nach Fig. 2 und in Fig. 3 is a perspective view of the ceiling of FIG. 2 and in

639 166 639 166

Fig. 4 eine Frontansicht mit teilweisem Schnitt der Decke nach Fig. 2. 4 shows a front view with a partial section of the ceiling according to FIG. 2.

Aus Fig. 1 erkennt man den Aufbau eines erfindungsgemässen Deckenelementes anhand des mittleren geschnittenen Teiles. Daraus geht hervor, dass das Deckenelement eine Sandwichkonstruktion ist, die im wesentlichen aus einer unteren Betonschicht 1, einer Gasbetonschicht 2 und einer oberen Betonschicht 3 besteht und eine untere Armierung 4, eine obere Armierung 5 und eine die beiden genannten Armierungen 4 und 5 verbindende wellenförmige Armierung 6 beinhaltet. Man erkennt ferner, dass das Deckenelement oberhalb der unteren Betonschicht 1 Injektionsverbindungs-Queröffnungen 7 aufweist. Es kann oberhalb der Gasbetonschicht 2 Bodenheizelemente 8 in Form von Heizrohren aufweisen. An seinen nicht zur Abstützung bestimmten Seitenflächen 9,10 weist das Sandwichelement an den Stellen der Injektionsverbindungs-Queröffnungen 7 Einschnitte 11 auf, deren Funktion anhand der Beschreibung der Fig. 2 erläutert wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, werden die erfindungsgemässen vorfabrizierten Deckenelemente an ihren Seitenflächen 12 und 13 auf die sie tragenden Stützmauern 14 und 15 aufgelegt und, wie hiernach beschrieben, nach dem Verlegen aller Leitungen mit Beton 16 mit diesen verbunden. 1 shows the structure of a ceiling element according to the invention on the basis of the central cut part. This shows that the ceiling element is a sandwich construction, which essentially consists of a lower concrete layer 1, a gas concrete layer 2 and an upper concrete layer 3 and a lower reinforcement 4, an upper reinforcement 5 and a wave-shaped connecting the two reinforcements 4 and 5 Reinforcement 6 includes. It can also be seen that the ceiling element 1 has injection connection transverse openings 7 above the lower concrete layer 1. It can have floor heating elements 8 in the form of heating pipes 2 above the gas concrete layer. On its side surfaces 9, 10 which are not intended for support, the sandwich element has incisions 11 at the locations of the injection connection transverse openings 7, the function of which is explained on the basis of the description of FIG. 2. As can be seen from the drawing, the prefabricated ceiling elements according to the invention are placed on their side surfaces 12 and 13 on the supporting walls 14 and 15 which support them and, as described hereinafter, are connected with concrete 16 after laying all the lines with concrete 16.

In Fig. 2 ist ein Teil einer Decke dargestellt, die durch Verbindung mehrerer erfindungsgemässer Deckenelemente realisierbar ist. Dabei sind mit gestrichelten Linien die sich in den Sandwichelementen integrierten Heizschlangen der Bodenheizelemente 8 angedeutet, die ausserhalb der zur Abstützung bestimmten Seitenflächen-12 und 13 mit Vor-und Rücklaufleitungen 17 und 18 einer Heizanlage verbindbar sind. Einlaufseitig kann dabei jedes Bodenheizelement 8 in jedem Deckenelement mit einem einstellbaren Regelventil 19 versehen sein, das gegebenenfalls in die obere Betonschicht 3 integrierbar ist. Man erkennt in dieser Figur auch, wie die einzelnen Deckenelemente zu einer monolithischen Decke fest miteinander verbunden werden. Dies geschieht, indem durch die Injektionsverbindungs-Queröff-nungen 7 Querarmierungseisen 20 eingelegt werden, die gegebenenfalls derart vorgespannt werden können, dass die einzelnen Deckenelemente gegeneinander gepresst werden, worauf, nach dem Einziehen der hier nicht dargestellten notwendigen Schutzrohre für die elektrischen Leitungen in den Injektionsverbindungs-Queröffnungen 7 und die Verbindungsrinnen 21, die Queröffnungen 7 und Verbindungsrinnen 21 mit Beton 16 (Fig. 1) ausgespritzt respektive ausge gössen werden. FIG. 2 shows part of a ceiling that can be realized by connecting several ceiling elements according to the invention. The heating coils of the floor heating elements 8, which are integrated in the sandwich elements, are indicated by dashed lines and can be connected to the supply and return lines 17 and 18 of a heating system outside the side surfaces 12 and 13 intended for support. On the inlet side, each floor heating element 8 in each ceiling element can be provided with an adjustable control valve 19, which can optionally be integrated into the upper concrete layer 3. This figure also shows how the individual ceiling elements are firmly connected to one another to form a monolithic ceiling. This is done by inserting transverse reinforcing bars 20 through the injection connection transverse openings 7, which can optionally be prestressed in such a way that the individual ceiling elements are pressed against one another, after which the necessary protective tubes (not shown here) for the electrical lines in the injection connection are drawn in Cross openings 7 and the connecting troughs 21, the transverse openings 7 and connecting troughs 21 are sprayed or poured out with concrete 16 (FIG. 1).

Dank der aus Fig. 4 ersichtlichen Formgebung der Einschnitte 11 und der nicht zur Abstützung bestimmten Seitenflächen 9 und 10, die in ihrem unteren Teil 22 aneinanderstossen und oben die Verbindungsrinnen 21 bilden, können die erfindungsgemässen Deckenelemente mittels des erfindungsgemässen Verfahrens zu einer Decke zusammengefügt werden, die ohne Überbeton oder sonstigen zusätzlichen Verputz sauber und glatt ist. Thanks to the shape of the incisions 11 shown in FIG. 4 and the side surfaces 9 and 10 not intended for support, which abut one another in their lower part 22 and form the connecting channels 21 at the top, the ceiling elements according to the invention can be joined together to form a ceiling by the method according to the invention, which is clean and smooth without over-concrete or other additional plastering.

s Fig. 3 illustriert den Teil einer Decke nach Fig. 2 in perspektivischer Sicht vor dem Ausgiessen der Verbindungsrinnen 21 und Einschnitte 11 und dem Ausspritzen der Injek-tionsverbindungs-Queröffnungen 7 mit Beton 16 (Fig. 1) mit teilweise weggebrochenem Elementteil. FIG. 3 illustrates the part of a ceiling according to FIG. 2 in a perspective view before the connection channels 21 and incisions 11 are poured out and the injection connection transverse openings 7 are sprayed with concrete 16 (FIG. 1) with the element part partially broken away.

io Das erfindungsgemässe Deckenelement bietet gegenüber herkömmlichen vorfabrizierten Betondecken den grossen Vorteil, dass eine mit derartigen Elementen zusammengefügte Decke je nach Konstruktionsstärke Spannweiten von bis zu zwölf Metern ohne Zwischenabstützung überbrücken ls kann, je nach Deckenstärke und Belastung. Dabei kann das spezifische Gewicht der erfindungsgemässen Elemente dank der Verwendung von Gasbeton (2) als Isolations- und Füllmaterial zwischen den die Zug- und Druckbelastungen aufnehmenden Betonschichten 1 und 3 sehr niedrig gehalten 20 werden; bei einer Konstruktionsstärke von 36 cm ca. 400 kg/m2 im Gegensatz zu herkömmlichen Decken dieser Stärke ca. 900 kg/m2, zu welchem Gewicht herkömmlicherweise noch ein Unterlagsboden mit ca. 120 kg/m2 hinzukommt, der bei der mittels der Erfindung hergestellten Decke entfällt. 25 Weiter bringt die Erfindung den Vorteil, dass die Verbindung eines Drei-Schichten-Gasbetonsandwiches mit einer Bodenheizung ausserordentlich wirtschaftlich ist, da die Gasbetonschicht ein sehr guter Isolator ist und damit ein Aufheizen des gesamten Elementes durch die Bodenheizung ver-30 mieden wird. Zudem isoliert das erfindungsgemässe Deckenelement auch sehr gut gegen Schall. Durch die Leichtigkeit der Elemente und die Tatsache, dass die Bodenheizung direkt in diesen integriert ist und nachträglich zu verlegende Leitungen, z.B. für Strom, in den Queröffnungen 7 und Verbin-35 dungsrinnen 21 und rund um die verlegten Deckenelemente herum sehr einfach und zeitsparend installierbar sind, bietet die Erfindung im weiteren auch wesentliche Vereinfachungen bei der Montage. Das kleine spezifische Gewicht ermöglicht zudem konstruktive Vereinfachungen des Tragsystems, ins-40 besondere der Wände und Fundamente. Zudem sind zusätzliche Isolationen der Decken und Böden nicht mehr erforderlich. io The ceiling element according to the invention has the great advantage over conventional prefabricated concrete ceilings that a ceiling joined with such elements can span spans of up to twelve meters without intermediate support, depending on the thickness and load, depending on the construction thickness. The specific weight of the elements according to the invention can be kept very low 20 thanks to the use of gas concrete (2) as insulation and filling material between the concrete layers 1 and 3 which absorb the tensile and compressive loads; with a construction thickness of 36 cm approx. 400 kg / m2 in contrast to conventional ceilings of this thickness approx. 900 kg / m2, to which weight a sub-floor with approx. 120 kg / m2 is conventionally added, in the case of the ceiling produced using the invention not applicable. The invention also has the advantage that the connection of a three-layer gas concrete sandwich to an underfloor heating system is extremely economical, since the gas concrete layer is a very good insulator and thus heating of the entire element by the underfloor heating system is avoided. In addition, the ceiling element according to the invention also insulates very well against sound. Due to the lightness of the elements and the fact that the floor heating is integrated directly into them and cables to be retrofitted, e.g. For electricity, in the transverse openings 7 and connecting channels 21 and around the installed ceiling elements, which can be installed very easily and in a time-saving manner, the invention also offers significant simplifications during assembly. The small specific weight also enables constructive simplifications of the support system, especially the walls and foundations. In addition, additional insulation of the ceilings and floors is no longer required.

Der Fachmann erkennt diese und weitere Vorteile, wie z.B. die grosse Flexibilität, die die Erfindung dem Architekten in 45 der Konzeptionierung der Bauten lässt, ohne weiteres. Those skilled in the art will recognize these and other advantages, such as the great flexibility that the invention leaves to the architect in the conception of the buildings.

Ebenso ist er, ohne dass an dieser Stelle darauf eingegangen wird, ohne weiteres in der Lage, das hier beschriebene erfindungsgemässe Deckenelement sowie das erfindungsgemässe Verfahren zur Verbindung derselben zu einer Decke entspre-50 chend seinen Bedürfnissen zu ändern, ohne dadurch aber den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen. Likewise, without going into this here, he is readily able to change the ceiling element according to the invention described here and the method according to the invention for connecting the same to a ceiling according to his needs, but without thereby changing the scope of this invention to leave.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims (8)

639 166639 166 1. Vorfabriziertes Deckenelement für den Wohn- und Industriebau, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Betonsandwich besteht, das eine untere Betonschicht (1) mit einer unteren Armierung (4), eine Gasbetonschicht (2) mit einer verbindenden Armierung (6) und durchgehenden Injek-tionsverbindungs-Queröffnungen (7) sowie eine obere Betonschicht (3) mit oberer Armierung (5) enthält, und dass das Sandwich an seinen nicht zur Abstützung bestimmten Seitenflächen (9,10) an den Stellen der Injektionsverbindungs-Queröffnungen (7) mit Einschnitten (11) versehen ist, die der Verbindung einzelner Deckenelemente zu einer Decke dienen. 1. Prefabricated ceiling element for residential and industrial construction, characterized in that it consists of a concrete sandwich that has a lower concrete layer (1) with a lower reinforcement (4), a gas concrete layer (2) with a connecting reinforcement (6) and continuous Injection connection transverse openings (7) and an upper concrete layer (3) with upper reinforcement (5), and that the sandwich on its side surfaces (9, 10) not intended for support at the locations of the injection connection transverse openings (7) Incisions (11) is provided, which serve to connect individual ceiling elements to a ceiling. 2. Deckenelement nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass in die obere Betonschicht (3) zudem Bodenheizelemente (8) integriert sind. 2. Ceiling element according to claim I, characterized in that floor heating elements (8) are also integrated in the upper concrete layer (3). 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Deckenelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenheizelemente (8) aus schlangenför-migen Wasserrohren bestehen, deren Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse (17, 18) sich ausschliesslich auf den zur AbStützung bestimmten Seitenflächen (12,13) der Elemente befinden und die vorlaufseitig mit in der oberen Betonschicht (3) eingelassenen und von oben regulierbaren Regelventilen (19) versehen sind. 3. Ceiling element according to claim 2, characterized in that the floor heating elements (8) consist of serpentine-shaped water pipes, the flow and return connections (17, 18) of which are located exclusively on the side surfaces (12, 13) of the elements intended for support and the flow side are provided with control valves (19) embedded in the upper concrete layer (3) and adjustable from above. 4. Deckenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seine nicht zur Abstützung bestimmten Seitenflächen (9,10) in ihrem unteren Teil (22), unterhalb der Injek-tionsverbindungs-Queröffnungen (7), vorstehend sind. 4. Ceiling element according to claim 1, characterized in that its side surfaces (9, 10), which are not intended for support, protrude in their lower part (22), below the injection connection transverse openings (7). 5. Verfahren zur Verbindung einzelner Deckenelemente nach den Ansprüchen 1 bis 4 zu einer Decke, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auflegen der einzelnen Dek-kenelemen te auf ihre Lager ( 14,15) derart, dass ihre Einschnitte (11) einander unmittelbar gegenüberliegen und die unteren Teile (22) der nicht zur Abstützung bestimmten Seitenflächen (9,10) aneinanderstossen, in die Injektionsverbindungs-Queröffnungen (7) Querarmierungs-eisen (20) gelegt werden und die Bodenheizelemente (8) mit ihren entsprechenden Zu- und Ableitungen (17,18) verbunden werden, worauf anschliessend Beton in die Injek-tionsverbindungs-Queröffnungen (7) injiziert wird und die seitlichen Einschnitte (11) sowie die sich oberhalb der unteren Teile (22) befindlichen Verbindungsrinnen (21) und die Aussparungen (16) zwischen den Elementen und ihren Lagern (14,15) mit Beton ausgegossen werden. 5. A method for connecting individual ceiling elements according to claims 1 to 4 to a ceiling, characterized in that after placing the individual Dek-kenelemen te on their bearings (14,15) such that their incisions (11) are directly opposite each other and the lower parts (22) of the side surfaces (9, 10) not intended for support abut one another, transverse reinforcing irons (20) are placed in the injection connection transverse openings (7) and the floor heating elements (8) with their corresponding feed and discharge lines (17 , 18) are connected, whereupon concrete is then injected into the injection connection transverse openings (7) and the lateral incisions (11) as well as the connection grooves (21) located above the lower parts (22) and the cutouts (16) between the elements and their bearings (14, 15) are poured with concrete. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querarmierungseisen (20) vorgespannt werden. 6. The method according to claim 5, characterized in that the transverse reinforcing bars (20) are prestressed. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnitte (II), Verbindungsrinnen (21) und Aussparungen (16) bis bodeneben mit den Elementoberflächen mit Beton ausgegossen werden. 7. The method according to claim 5, characterized in that the incisions (II), connecting channels (21) and recesses (16) to the floor with the element surfaces are poured with concrete. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Injektionsverbindungs-Queröffnungen (7) zusätzlich Kunststoffrohre für das Einlegen elektrischer Leitungen gelegt werden, bevor Beton in besagte Queröffnungen injiziert wird. 8. The method according to claim 5, characterized in that in the injection connection transverse openings (7) additional plastic pipes are placed for the insertion of electrical lines before concrete is injected into said transverse openings.
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