CH719642A1 - Holzbauelemente zum Stützen und/oder Tragen von Holzbauplatten in Gebäudestrukturen. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pilzkopfverstärkung (1) aus Holzwerkstoff zum Stützen und/oder Tragen von Holzbauplatten in Gebäudestrukturen aufweisend einen Basiskörper mit einer oberen Fläche (1.1), einer der oberen Fläche abgewandten unteren Fläche (1.2), und einer sich von der oberen Fläche zu der unteren Fläche erstreckenden Öffnung (3). Die Pilzkopfverstärkung (1) weist zumindest einen sich zumindest über einen Teilbereich der oberen Fläche ausdehnenden Hohlraum (4) auf, der ausgestattet ist, mit einem Klebstoff befüllt zu werden und eine Klebstoffschicht zu umfassen. Die Erfindung betrifft auch ein Flachdeckensystem umfassend die Pilzkopfverstärkung (1), Stützen (10) und Deckenplatten (30), sowie ein Verfahren zum Errichten des Systems.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf Holzbauelemente zum Stützen von Deckenkonstruktionen im Holzbau.

Stand der Technik

[0002] Holz ist ein zunehmend attraktiver Rohstoff im Baugewerbe und für seine Nachhaltigkeit und Beständigkeit als umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Baumaterialien, insbesondere Beton, eingesetzt.

[0003] Allerdings stellt der Einsatz Holzbauteilen vor allem mehrgeschossigen Gebäuden auf Grund der Materialeigenschaften von Holz nach wie vor eine technische Herausforderung für das Baugewerbe dar.

[0004] Es ist beispielsweise bekannt, tragende Geschossdecken aus Holzwerkstoff für mehrgeschossige Gebäude einzusetzen, indem mehrere Bauplatten vor Ort auf der Baustelle verklebt werden, wie in WO2014173633 beschrieben.

[0005] Um diese grossflächigen Holzdecken zu unterstützen, werden grossflächige Bauplatten auf Stützen aufgelegt. Die Stützen sind in einem Stützenraster angeordnet, wobei der Abstand zwischen den Stützen nicht zu eng ausgelegt werden soll, um die Nutzung des Raumes nicht unvorteilhaft durch Anzahl und Anordnung der Stützen einzuschränken.

[0006] Im Unterschied zu Betondecken können Holzgeschossdecken, die nicht ausreichend unterstützt sind, sich zwischen den Stützen verbiegen, beziehungsweise einsinken. Diese Unebenheiten beeinträchtigen die Stabilität der Geschossdecke, insbesondere unter Belastung.

[0007] Um die Anzahl der Stützen für Holzdecken möglichst gering zu halten und die Stabilität der Holzdecke zu gewährleisten, werden üblicherweise Quer- und Längsträger aus Holz eingesetzt, deren Dicke an die zu tragende Last angepasst wird. Bei typischen Stützenabständen von 8 mal 8 Meter würde dies eine Dicke der Längs- und/oder Querträgerbalken von ca. 1 m Höhe bedeuten.

[0008] Diese stabförmigen Träger oder Balken sind konventionell einachsig tragende Holzbauteile. Das heisst, dass sie eine gute Stabilität für Kräfte, die in Längsrichtung der Fasern einwirken, aufweisen, aber Kräfte die rechtwinklig zur Faserung einwirken nicht stabil unterstützen. Aus diesem Grund werden zur Unterstützung von Holzdecken, vor allem von zweiachsig tragenden Holzdecken, üblicherweise sowohl Längs-, als auch Querträger eingesetzt.

[0009] Ein zweiachsig tragendes Holzbauteil, wie zum Beispiel eine Holzdecke, ist ein Bauteil aus Holzwerkstoff, der flächig lastabtragend ist.

[0010] Aus dem Stand der Technik sind allerdings auch zweiachsig tragende Holzdecken, zum Beispiel Decken aus Kreuzlagenholz oder Brettsperrholz, bekannt, die punktförmige unterstützt werden können.

[0011] CN107654009 beschreibt eine Verbindungsstruktur, die Holzstützen an CLT-Holzbodenplatten zur punktförmigen Unterstützung anbringt. Die Verbindungsstruktur besteht aus Stahlkomponenten, einschliesslich Stahlkonstruktionsverbinder und hochfeste Gewindestangen aus Stahl. Stahl liefert ausreichende Rigidität und Belastbarkeit, um die Holzstützen an den Holzplatten zu befestigen und die einwirkenden Kräfte auf diese zu übertragen.

[0012] Bislang ist allerdings keine technische Lösung bekannt, die eine stabile, tragende, punktförmige Unterstützung von Holzplatten für Decken oder Böden ohne den Einsatz von mechanischen Verbindungsmitteln aus Stahl oder Metall und ohne Betonkomponenten im Trägersystem ermöglicht.

[0013] Ein Ziel des Holzbaus ist es, den Einsatz dieser Materialien soweit als möglich zu reduzieren. Es ist daher wünschenswert, ein stabiles, tragendes Decken- oder Bodensystem für Gebäude zu finden, das im Wesentlichen aus Holzwerkstoffen gebildet werden kann und keine zusätzlichen Fixierungskomponenten aus Metall oder Beton benötigt.

Darstellung der Erfindung

[0014] Es ist ein Ziel der Erfindung, Bauteile aus Holzwerkstoff zu finden, die zweiachsig tragende Holzdecken punktförmig stützen können, ohne zusätzlichen Fixierungskomponenten aus Metall oder Beton benötigen.

[0015] Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein punktgestütztes Decken- und/oder Boden-System aus Holzwerkstoff zu finden, das für mehrgeschossige Gebäude geeignet ist.

[0016] Erfindungsgemäss werden diese Ziele durch eine Pilzkopfverstärkung, einem Flachdeckensystem und einem Verfahren zur Herstellung dieses Systems nach den unabhängigen Ansprüchen erreicht. Weitere optionale Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0017] Insbesondere werden eines oder mehrere dieser Ziele durch eine Pilzkopfverstärkung aus Holzwerkstoff erreicht, der einen vorzugsweise flächig tragenden Basiskörper mit einer oberen Fläche, einer unteren Fläche, und einer sich von der oberen Fläche zu der unteren Fläche erstreckenden Öffnung, aufweist. Die Pilzkopfverstärkung weist weiter zumindest einen sich zumindest über einen Teilbereich der oberen Fläche ausgedehnten Hohlraum auf. Der zumindest eine Hohlraum ist zur Aufnahme von Klebstoff und zum Ausbilden einer Klebstoffschicht geeignet.

[0018] Der zumindest eine Hohlraum ermöglicht einen flächige Verklebung Verguss der Pilzkopfverstärkung mit Platten einer Holzdecke, insbesondere einer zweiachsig tragenden Holzdecke, über eine Klebstoffschicht einer definierten Mindestdicke. Die Mindestdicke der Klebstoffschicht ist durch die Tiefe des Hohlraumes vorgegeben. Die Verklebung über die von dem Hohlraum umfasste Klebstoffschicht ist eine steife, flächige Verklebung. Eine steife, flächige Verklebung ist notwendig, um zweiachsig tragende Platten punktförmig zu stützen zu können.

[0019] Der hier verwendete Begriff Geschossdecke, Holzdecke oder Holzplatte, bedeutet eine Decke oder Platte, aus Holzwerkstoff oder Massivholz.

[0020] Der hier verwendete Begriff Bauteil oder Holzbauteil bedeutet ein für den Holzbau geeignetes Element aus Holz, einschliesslich Holzwerkstoff, Massivholz oder Rundholz.

[0021] Der hier verwendete Begriff Holzwerkstoff bedeutet ein Werkstoff, der aus zusammengefügtem zerkleinertem Holz, beispielsweise durch Verkleben, erzeugt wird. Holzwerkstoffe sind zum Beispiel Kreuzlagenholz, Brettsperrholz, oder Furniersperrholz. Brettsperrhölzer und Kreuzlagehölzer sind auch unter der Bezeichnung cross-laminated timber „CLT“ bekannt. Holzwerkstoffe, in denen die zerkleinerten Holz-Strukturelemente kreuzweise angeordnet sind, sind zweiachsig tragend.

[0022] Größe und Form der Holzpartikel entscheiden über die Art des Holzwerkstoffes und seine Eigenschaften. Die Holzpartikel können ohne oder mit Bindemitteln miteinander verbunden sein. Die Holzpartikel können auch mechanisch miteinander verbunden sein.

[0023] Die obere Fläche und die untere Fläche des Basiskörpers sind zueinander vorzugsweise im Wesentlichen parallel angeordnet.

[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Öffnung im Zentrum oder in dem zentralen Bereich der oberen Fläche angeordnet. Vorzugsweise ist die Öffnung somit mittig in der Pilzkopfverstärkung angeordnet, sodass sie in das Zentrum der oberen Fläche mündet.

[0025] Die Pilzkopfverstärkung kann einen oder mehrere Hohlräume umfassen. Mehrere Hohlräume sind vorzugsweise um die Öffnung herum angeordnet. Wenn die Pilzkopfverstärkung einen einzigen Hohlraum aufweist, sollte dieser rahmen- oder ring-förmig um die Öffnung herum angeordnet sein. Eine Anordnung des Hohlraumes oder der Hohlräume um die Öffnung der Pilzkopfverstärkung trägt dazu bei, dass die Verklebung der Pilzkopfverstärkung gleichmässig ausgebildet ist. Dadurch wird die Stabilität des Trägersystems verbessert.

[0026] Der oder jeder Hohlraum wird zumindest teilweise von einer geschlossenen Begrenzung, die eine Barriere zwischen dem Hohlraum und der Öffnung bildet, begrenzt.

[0027] Zumindest teilweise bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die geschlossene Begrenzung entweder eine Seite, beispielsweise die innere Seite eines ring- oder rahmen-förmigen Hohlraumes begrenzt, während eine andere Seite, beispielsweise die äussere Seite des Hohlraumes vorzugsweise von einer zweiten Begrenzung umgeben ist, oder dass die geschlossene Begrenzung den Hohlraum vollständig umgibt. In dem letzteren Fall ist die Begrenzung um die Peripherie eines Hohlraumes angeordnet.

[0028] Der oder jeder Hohlraum ist dazu geeignet, Klebstoff aufzunehmen und eine Klebstoffschicht zu umfassen. Der oder jeder Hohlraum ist derart bemessen, dass eine Klebstoffschicht den Hohlraum vollständig ausfüllen kann.

[0029] In einer bevorzugten Ausführung weist der oder jeder Hohlraum einen flachen Boden auf. Der flache Boden und seitliche Begrenzungen umfassen den Hohlraum. Vorzugsweise bestimmen die seitlichen Begrenzungen die Tiefe des Hohlraumes. Jeder Hohlraum weist vorzugsweise eine gleichmässige Tiefe auf. Das heisst, dass die Tiefe jedes Hohlraums über dessen begrenzende Bodenfläche im Wesentlichen konstant ist.

[0030] Vorzugsweise weisen der oder die Hohlräume eine Mindesttiefe von 1mm, von 2 mm, von 3 mm, von 4 mm, oder von 5 mm auf. Die Tiefe des oder der Hohlräume ist vorzugsweise nicht mehr als 20 mm.

[0031] Der Basiskörper der Pilzkopfverstärkung ist vorzugsweise aus einem zweiachsig tragendem Holzbauteil gebildet. Die auf den Basiskörper einwirkenden Kräfte werden demnach in zwei in einer Ebene angeordnete, im Wesentlichen perpendikuläre Richtungen abgeleitet.

[0032] Um eine Geschossdecke aus Holz oder Holzwerkstoff punktförmig zu unterstützen, sollte der Basiskörper vorzugsweise eine Dicke von 60 mm bis 500 mm, von 80 mm bis 400 mm, oder von 80 mm bis 350 mm aufweisen. Die Dicke des Basiskörpers ist vorzugsweise von der Distanz zwischen parallel zueinander angeordneten oberen und unteren Flächen vorgegeben.

[0033] Der oder die Hohlräume können Aussparungen der oberen Fläche des Basiskörpers sein. In diesem Ausführungsbeispiel wird jede Aussparung seitlich von den Wänden begrenzt. Eine Aussparung kann beispielsweise in die obere Fläche des Basiskörpers gefräst werden.

[0034] Der oder die Hohlräume können aber auch durch eine Anordnung von Abstandhaltern, beispielsweise Dichtungselemente auf der oberen Fläche geschaffen werden. In dieser Ausführung sind die Abstandhalter derart angeordnet, dass sie eine geschlossene Begrenzung eines Hohlraumes bilden, die eine Barriere zwischen dem Hohlraum und der Öffnung darstellt.

[0035] Dichtungselemente können beispielsweise aus Verbundwerkstoff oder aus Gummi gebildet werden. Die Dichtungselemente können beispielsweise Schaumstoffdichtungsbänder sein. Dichtungselemente sind ausgestattet, hermetische Barrieren zur Öffnung und zur Aussenwelt zu bilden.

[0036] Schaumstoffdichtung sind geeignet, wenn Hohlraum durch Ausfräsung erstellt werden. Die Tiefe des Hohlraumes wird in dieser Ausführung im Wesentlichen von den Seitenwänden der Ausfräsung vorgegeben.

[0037] In einer Ausführung ist der Hohlraum durch Dichtungselemente begrenzt, die als Abstandhalter dienen. Diese Dichtungselemente geben somit die Tiefe des Hohlraumes vor. Diese Dichtungselemente stellen die Begrenzungen des Hohlraumes dar. Um als Abstandhalter geeignet zu sein, muss das Dichtungselement aus ausreichend druckfestem Material, beispielsweise aus Gummi, bestehen.

[0038] Dichtungselemente sind allerdings nicht auf spezifische Materialien limitiert. Andere Materialien, die geeignet sind, einen Klebstoff, insbesondere ein Geissharz, zurückzuhalten und, je nach Ausführung der Pilzkopfverstärkung, den Hohlraum zu bilden, können ebenfalls eingesetzt werden. Die Wahl der geeigneten Materialien basiert auf der Ausführung der Pilzkopfverstärkung, wie oben erläutert.

[0039] Abstandhalter können auf die obere Fläche des Basiskörpers angeklebt werden.

[0040] Sofern der Hohlraum die Öffnung des Basiskörpers ring- oder rahmen-förmig umgibt, weist der Hohlraum eine innere Begrenzung, die eine Barriere zur Öffnung bildet, und eine äussere Begrenzung entlang des Aussenumfangs des Hohlraums auf.

[0041] Sofern mehrere Hohlräume die Öffnung umgeben, sollte jeder Hohlraum eine geschlossene Begrenzung um seine Peripherie aufweisen.

[0042] Die Pilzkopfverstärkungen sind derart ausgebildet auf Stützen der Flachdecke aufgesetzt zu werden. Die Stützen sind vorzugsweise in einem Raster angeordnet.

[0043] Die Stützen weisen einen ersten Abschnitt mit einer ersten Querschnittsfläche, und einen zweiten, verjüngten Abschnitt mit einer zweiten, kleineren Querschnittsfläche auf. Der verjüngte Abschnitt einer Stütze ist derart ausgeführt, dass er passend durch die Öffnung der Pilzkopfverstärkung einrastet. Der verjüngte Abschnitt erstreckt sich durch die gesamte Öffnung der Pilzkopfverstärkung.

[0044] Die aufgesteckte Pilzkopfverstärkung liegt einer Schulter der Stütze auf. Diese Schulter wird von dem oberen Ende des unteren Abschnitts gebildet. Die Schulter verläuft um den verjüngten Abschnitt. Die Schulter trägt das Gewicht der aufliegenden Pilzkopfverstärkung.

[0045] Die obere Fläche der Pilzkopfverstärkung ist vorzugsweise grösser als der Querschnitt des ersten Abschnitts der Stütze. Die obere Fläche ragt vorzugsweise seitlich über die Stütze hinaus. Die untere Fläche der Pilzkopfverstärkung ist vorzugsweise kleiner als die obere Fläche der Pilzkopfverstärkung sein.

[0046] Die untere Fläche kann derart bemessen sein, dass sie mit der auf der Auflagefläche der Schulter der Stütze übereinstimmt, sodass die laterale Aussenfläche des ersten Abschnittes der Stütze bündig an die laterale(n) Seite(n) der Pilzkopfverstärkung anschiesst. Diese Ausführung bewirkt eine optimierte Kraftübertragung der Pilzkopfverstärkung auf den ersten Abschnitt der Stütze.

[0047] Die Form der Querschnitte durch den ersten Abschnitt und/oder den zweiten Abschnitt der Stütze, sowie die obere Fläche und/oder untere Flächen der Pilzkopfverstärkung ist nicht spezifisch limitiert.

[0048] Der Basiskörper der Pilzkopfverstärkung kann beispielsweise einen quadratischen Querschnitt aufweisen. Der Basiskörper kann aber auch einen runden oder vieleckigen Querschnitt aufweisen. Da die Pilzkopfverstärkung zum punktförmigen Stützen von Platten vorgesehen ist, sind längliche Ausführungen weniger geeignet. Zum Unterschied von Trägerbalken ist die Pilzkopfverstärkung kein stabförmiges Stützelement.

[0049] Die Stütze kann beispielsweise einen quadratischen oder einen runden Querschnitt in ihren beiden Abschnitten aufweisen. Die geometrische Form der Querschnitte der beiden Abschnitte können unterschiedlich oder auch gleich sein. Die Form des Querschnitts des zweiten Abschnitts ist durch die Form der Öffnung der Pilzkopfverstärkung limitiert, da der zweite Abschnitt dazu ausgebildet sein soll, passend in die Öffnung eingeführt zu werden.

[0050] In einem Ausführungsbeispiel ist die Stütze aus einem Holzwerkstoff gefertigt.

[0051] Die Stütze kann allerdings auch aus anderen geeigneten Baustoffen, beispielsweise aus Beton, Faserbeton, Stahlbeton, Stahl, oder einer Kombination von Baustoffen gebildet sein. Es ist auch möglich, Holzstützen einzusetzen und diese mit zusätzlichen Stahlelementen zu verstärken. So kann beispielsweise eine Stahlplatte zwischen die obere und untere Holzstütze eingelegt werden, oder es können andere Stahlteile in den verjüngten Teil der Stütze integriert werden oder diesen umgeben. Diese Stahlelemente dienen ausschliesslich zur Verstärkung der Stütze, sind aber nicht an die Pilzkopfvorrichtung angebracht. Diese Elemente dienen nicht zur Fixierung der Pilzkopfverstärkung an der Geschossdecke und/oder der Stütze.

[0052] Die Holzflachdecke wird auf die auf der Stütze angebrachten Pilzkopfverstärkungen aufgelegt. Die Holzflachdecke besteht vorzugsweise aus zweiachsig tragenden Platten aus einem Holzwerkstoff. Vorzugsweise sind die Platten kreuzverklebte Platten, oder Sperrplatten.

[0053] In einem mehrgeschossigen Gebäude sind die Stützen eines Geschosses entlang der geometrischen zentralen Achse der Stützen des darunterliegenden Geschosses aufgerichtet. Die Stütze des oberen Geschosses bildet sozusagen die Fortsetzung einer Stütze des darunterliegenden Geschosses. Durch diese Anordnung der Stützen wird die in die oberen Stützen eingeleitete Belastungskraft auf die darunterliegenden Stützen übertragen. Diese Anordnung vermeidet, dass die Geschossdecke punktuell von den auf den Platten errichteten Stützen überlastet werden und sich verformen oder auf Querdruck versagen.

[0054] In einem Ausführungsbeispiel weisen die Platten in den Abschnitten, die den Pilzkopfverstärkungen aufliegen, eine grössere Dicke im Vergleich zum Rest der Platte auf. Die Dicke einer Platte ist in diesen Abschnitten vorzugsweise um 10% bis 150% erhöht. In diesem Ausführungsmodell wirkt die grössere Dicke der Platte als Pilzkopfverstärkung.

[0055] In einem anderen Ausführungsbeispiel sind in den Abschnitten der Platten, die den Pilzkopfverstärkungen aufliegen, mittels zusätzlicher flächiger Bauteile, beispielsweise Bretter, verstärkt. In diesem Ausführungsmodell sind die Pilzkopfverstärkungen aufgesetzt an der Platte angebracht.

[0056] Die beiden in den vorgehenden Absätzen angeführten Ausführungen bieten den Vorteil, dass der Bereich der Platte, der grössten Krafteinwirkung ausgesetzt ist, zusätzlich verstärkt ist, wodurch die Belastbarkeit der Geschossdecke verbessert wird.

[0057] Es ist allerdings auch möglich, dass die Pilzkopfverstärkungen bündig an Bereiche der Platte, der keine zusätzlichen strukturellen Verstärkungen aufweisen, angebracht ist. In diesem Ausführungsmodell sind die Pilzkopfverstärkungen integriert an der Platte angebracht.

[0058] In einer Ausführung weisen die Platten transversale Durchgangsöffnungen auf, durch die die verjüngten Abschnitte der Stütze geführt werden. Für dieses Ausführungsmodell werden Stützen verwendet, deren verjüngte Abschnitte sich durch die gesamten Längen der Öffnung der Pilzkopfverstärkung und der Durchgangsöffnung der Platte erstrecken.

[0059] In dieser Ausführung stehen die Stützen eines oberen Geschosses in direktem Kontakt mit den Stützen des darunterliegenden Geschosses. Genauer gesagt wirken die unteren Flächen des ersten Abschnitts der oberen Stütze die oberen Flächen des zweiten Abschnittes der darunterliegenden Stütze zusammen. Weil der erste Abschnitt der Stützen einen grösseren Querschnitt aufweist als der zweite Abschnitt, liegt ein Teil der unteren Fläche der oberen Stütze dem verjüngten Abschnitt der darunterliegenden Stütze auf. Das Gewicht der oberen Stütze, sowie die in die obere Stütze eingeleitete Kraft werden somit in den verjüngten Abschnitt der darunterliegenden Stütze weitergeleitet, ohne die Kraft über die Geschossdecke zu leiten.

[0060] In einer Ausführung sind die oberen und unteren Endbereiche der Stützen verjüngt, sodass diese Bereiche teilweise in eine Durchgangsöffnung einer Geschossdecke hineinragen und dort mit den verjüngten, in die Durchgangsöffnung eingeführten Enden der darüberliegenden, beziehungsweise der darunterliegenden Stütze zusammenwirken. In dieser Ausführung ist es vor allem für Holzstützen vorteilhaft, eine Metallplatte, vorzugsweise eine Stahlplatte, zwischen den Endflächen der Stützen einzulegen. Die Metallplatte bewirkt eine verbesserte Druckkraftübertragung der oberen auf die untere Stütze.

[0061] In einer anderen Ausführung kann nur ein Endbereich einer Stütze verjüngt sein, um sich durch die Länge der Durchgangsöffnung zu erstrecken, und um mit der darunterliegenden Stütze oder mit der darüberliegenden Stütze zusammenzuwirken. Wie im vorigen Beispiel kann auch hier eine Metallplatte zwischen den Kontaktflächen der beiden Stützen eingebaut werden, um eine optimierte Druckkraftübertragung zu bewirken.

[0062] In einer weiteren Ausführung können die Stützen den Durchgangsöffnungen aufsitzen, ohne in diese hineinzuragen. In diesem Fall sind die Kontaktflächen der Stützen mit der Geschossdecke grösser als die Durchgangsöffnung. Zur Übertragung der Druckkraft von der oberen auf die untere Stütze ist in diesem Fall vorzugsweise ein Metallelement, vorzugsweise ein Stahlelement, vorgesehen. Das Metallelement weist vorzugsweise zwei Metallplatten aufweist, wobei eine Metallplatte die untere Endflächen der oberen Stütze und die andere Metallplatte die obere Endfläche der unteren Stütze kontaktiert. Das Metallelement weist weiters einen zentralen Verbindungsabschnitt, vorzugsweise einen zylinderförmigen Abschnitt, auf. Der Verbindungsabschnitt erstreckt sich durch die Durchgangsöffnung.

[0063] Das Gewicht der Geschossdecke, sowie die über die auf die Decke einwirkende und übertragene Belastungskraft wird über die Pilzkopfverstärkung in den ersten, unteren Abschnitt der Stütze eingeleitet.

[0064] Die Hohlräume der Pilzkopfverstärkung sind dazu vorgesehen mit Klebstoff befüllt zu werden, um die Pilzkopfverstärkungen flächig mit der Geschossdecke, beziehungsweise den Platten der Geschossdecke, zu verkleben. Zu diesem Zweck wird der Klebstoff in die Hohlräume der Pilzkopfverstärkungen eingefüllt oder injiziert, wenn die Platten auf den Pilzkopfverstärkungen aufliegen.

[0065] Die Hohlräume werden vollständig mit Klebstoff ausgefüllt. Der ausgehärtete Klebstoff bildet eine Klebstoffschicht. Die Schichtdicke der Klebstoffschicht entspricht der Tiefe des jeweiligen Hohlraumes.

[0066] Der Hohlraum der Pilzkopfverstärkung bewirkt, dass der zu verklebende Bereich der oberen Fläche des Basiskörpers die Platte nicht kontaktiert. Es besteht also ein Abstand zwischen diesem Bereich der oberen Fläche und der Platte, der von der geschlossenen Begrenzung vorgegeben wird.

[0067] Holzwerkstoffe sind natürliche Baustoffe, die sich dem vorherrschenden Raumklima anpassen. Holz kann quellen, schwinden, oder sich verziehen. Des Weiteren ist die Oberfläche eines Holzbauteils normalerwiese nicht vollkommen ebenflächig, sondern weist Unebenheiten auf. Um zwei flächige Holzbauteile fest und stabil miteinander zu verkleben, werden daher üblicherweise Fixierungselemente benötigt, mittels derer ein ausreichend starker Pressdruck auf die zu verklebenden Flächen erzeugt werden kann, um die Passgenauigkeit der Klebefuge sicherzustellen.

[0068] In der vorliegenden Erfindung ist die Fuge, die durch den Hohlraum gebildet wird, bereits vor Verklebung, beziehungsweise dem Verguss, fixiert. Im Gegensatz zu Pressverklebungen von flachen Seiten von Bauteilen ist das Volumen, beziehungsweise sind die Bemessungen der Fuge, die dem Hohlraum entspricht, während des Verklebens konstant.

[0069] Es ist möglich, dass der Hohlraum der Pilzkopfverstärkung mit Klebstoff angefüllt wird, bevor die Platten der Geschossdecke auf die Pilzkopfverstärkung gelegt werden. Allerdings können sich beim Auflegen der Platten sehr leicht Lufteinschlüsse zwischen Klebstoff und Platte bilden. Ein komplettes Ausfüllen des Hohlraums mit Klebstoff ist daher nicht sichergestellt.

[0070] Durch Einfüllen oder Injizieren des Klebstoffs nach dem Auflegen der Platten auf die Pilzkopfverstärkung kann sichergestellt werden, dass die bestehenden Hohlräume komplett ausgefüllt werden. Der eingegossene Klebstoff verteilt sich im gesamten Hohlraum und dringt in kleinen Ritzen und Unebenheiten der begrenzenden Flächen ein, sodass alle Unebenheiten mit Klebstoff ausgefüllt sind. Die im Hohlraum eingeschlossene Luft wird von dem Klebstoff durch Entlüftungsöffnungen, wie nachstehend beschrieben, verdrängt.

[0071] Die Hohlräume der Pilzkopfverstärkungen ermöglichen die Verwendung eines Giessharzes, vorzugsweise eines Zweikomponenten Giessharzes. Die in den Hohlräumen befindliche Klebstoffschicht kann sich an die natürliche Beschaffenheit der verklebten Flächen der Holzbauteile anpassen und deren Unebenheiten ausfüllen, sodass eine steife, flächige Verbindung zwischen den Bauteilen erstellt werden kann. Diese steife, flächige Verklebung führt zu einer robusten Verbindung zwischen den Bauteilen, sodass keine zusätzlichen Fixierungselemente zur Stabilisierung der Verbindung benötigt werden.

[0072] Die Klebstoffschicht übernimmt die volle Kraftübertragung. Das Gewicht der Platte, sowie die auf die Platte einwirkenden Kräfte werden vollständig in die Klebstoffschicht eingeleitet und von dieser an die Pilzkopfverstärkung übertragen.

[0073] Zur Befüllung der Hohlräume des Stützenkörpers sind in den Platten der Geschossdecken Einfüllöffnungen und Entlüftungsöffnungen vorgesehen. Diese Öffnungen können beispielsweise Bohrungen sein. Die Öffnungen erstrecken sich transversal über die Dicke der Platten.

[0074] Die Einfüllöffnungen und die Entlüftungsöffnungen sind derart ausgelegt, dass jeweils zumindest eine Einfüllöffnung und eine Entlüftungsöffnung in einen Hohlraum mündet. Sofern ein Hohlraum segmentiert ist, münden jeweils zumindest eine Einfüllöffnung und eine Entlüftungsöffnung in ein Segment.

[0075] In einer Ausführung münden jeweils eine Einfüllöffnung und mehrere Entlüftungsöffnungen in ein Segment eines Hohlraums, oder in einen Hohlraum.

[0076] Die vollständige Verteilung eines Klebstoffs in einer Horizontalfuge stellt eine erhebliche Schwierigkeit dar. Vertikalfugen werden konventionell von unten befüllt, um einem Einschluss von Luftblasen vorzubeugen. Für Horizontalfugen ist dies nur erschwert möglich und darüber hinaus auch weniger effektiv.

[0077] Die zwischen der Pilzkopfverstärkung und der Geschossdecke eingeschlossenen Hohlräume sind Horizontalfugen. Die gleichmässige Verteilung des Klebstoffes über den gesamten Hohlraum, sowie das vollständige Befüllen des Hohlraumes ist für die Belastungskapazität und die Stabilität der Verbindung wichtig. Eine unregelmässige Verteilung des Klebstoffes kann zum Einschluss von Luftblasen führen, welche die Verbindung schwächen.

[0078] Um das Befüllen und die Verteilung des Klebstoffes zu verbessern und besser kontrollieren zu können, ist es vorteilhaft, Hohlräume in voneinander getrennte Segmente zu unterteilen. Der eingefüllte Klebstoff verteilt sich gleichmässiger über den gesamten Hohlraum, wenn er in die einzelnen Segmente des unterteilten Hohlraumes eingefüllt wird. Des Weiteren kann sich der eingefüllte Klebstoff schneller in dem kleineren Volumen des Segments verteilen als über ein einheitliches Gesamtvolumen des Hohlraumes.

[0079] In einer bevorzugten Ausführung ist der Klebstoff ein Giessharz. Vorzugsweise ist der Klebstoff ein Zweikomponenten-Giessharz. Dieses Giessharz kann zum Beispiel ein Polyurethan Giessharz sein.

[0080] Vorzugsweise ist der Klebstoff ein standfester Klebstoff, insbesondere ein standfestes Geissharz. Der Begriff standfest bedeutet hier, dass der Klebstoff eine dynamische Viskosität von 25'000 mPa·s bis zu 100'000 mPa·s aufweist.

[0081] Ein standfester Klebstoff ist zum Vergiessen des Hohlraumes, der eine Horizontalfuge ist, besonders gut geeignet, weil Lufteinschlüsse auf Grund der zähflüssigen Eigenschaft des Klebstoffs vermieden werden können. Vergiessen bedeutet hier vollständig befüllen.

[0082] Um die Lärmübertragung durch das hier beschriebene Geschossdeckensystem zu reduzieren können die Platten der Geschossdecke, sowie die Pilzkopfverstärkungen und den Stützen mit Schallschutzelementen versehen werden.

[0083] Die Anbringung von Schallschutzelementen, zum Beispiel Schallschutzmembranen, an Platten aus Holzwerkstoffen ist allgemein bekannt und wird hier nicht näher erläutert.

[0084] Selbst wenn die Platten der Geschossdecken mit schallgeschützt sind, kann Schall weiterhin über die Pilzkopfverstärkungen und die Stützen übertragen werden.

[0085] Um dem vorzubeugen, können Pilzkopfverstärkungen und Stützen vorzugsweise ebenfalls mit Schallschutzelementen versehen werden, vorzugsweise durch ein Schalldämmsystem.

[0086] Die Schallschutzelemente des Schalldämmsystems können aus allgemein bekannten Schallschutzmaterialien, wie zum Beispiel ein Elastomer, beispielsweise PUR-Elastomer, bestehen. Die Schallschutzelemente können beispielsweise eine oder mehrere Schallschutzmembrane sein.

[0087] In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet das Schalldämmsystem eine erste Komponente, die der Schulter der Stütze aufliegt. Das Schalldämmsystem weist vorzugsweise zusätzlich eine zweite Komponente, die eine Schicht um den verjüngten Abschnitt der Stütze bildet, auf.

[0088] Die erste Komponente des deckt die Schulter vorzugsweise vollständig ab. Die erste Komponente kann an die Schulter festgeklebt sein.

[0089] Die zweite Komponente umgibt die Seitenfläche(n) des verjüngten Abschnitts der Stütze vorzugsweise vollständig. Die zweite Komponente kann schlauchförmig ausgeführt sein und über den verjüngten Abschnitt gezogen werden. Die zweite Komponente kann allerdings auch planar ausgeführt sein und um den zweiten Abschnitt in einer Schicht gewunden werden. Die zweite Komponente kann an dem verjüngten Abschnitt festgeklebt sein.

[0090] Die erste und die zweite Komponente können separate Komponenten sein. Die erste und die zweite Komponente können allerdings auch miteinander derart verbunden sein, dass sie ein einziges Teil bilden.

[0091] Um eine optimale Schalldämmung zu gewährleisten, sollten die erste und die zweite Komponente aneinander anschliessen und die Schulter, sowie die lateralen Seiten des verjüngten Abschnitts der Stütze vollkommen abdecken. Die beiden Komponenten sollen vorzugsweise eine hermetische Abdeckung der Schulter und der Seitenflächen des verjüngten Abschnittes bilden.

[0092] Die beiden Komponenten können bündig aneinander anschliessen. Die beiden Komponenten können einander aber auch überlappen. Die beiden Komponenten können miteinander verklebt sein.

[0093] Die Form der ersten Komponente und der zweiten Komponente sollte so gewählt werden, dass sie einfach und passend an die zu bedeckenden Flächen der Schulter, beziehungsweise des verjüngten Abschnittes angeordnet werden können.

[0094] In einem Ausführungsbeispiel werden die Schulter und/oder Seitenfläche(n) des verjüngten Abschnitts jeweils von mehreren ersten beziehungsweise zweiten Komponenten bedeckt. Es können zum Beispiel mehrere Streifen oder anders geformte Teile von Schallschutzmaterialien auf der Schulter oder/und auf die Seitenfläche(n) des verjüngten Abschnitts der Stütze angeordnet werden. Diese Vielzahl an Teilen sollte möglichst flächendeckend angeordnet werden, um einen guten Schallschutz zu erreichen.

[0095] Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Anfertigung eines punktgestützten Deckensystems.

Kurze Beschreibung der Figuren

[0096] Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert, wobei zeigen Fig. 1A eine schematische dreidimensionale Ansicht von oben auf ein Ausführungsbeispiel einer Pilzkopfverstärkung in dem der Hohlraum als flächige Aussparung der oberen Fläche ausgebildet ist; Fig. 1B eine schematische Draufsicht auf das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel; Fig. 2A eine schematische Draufsicht auf die obere Fläche und auf zwei laterale Flächen des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels, das aus Brettsperrholz besteht; Fig. 2B eine schematische Draufsicht auf die obere Fläche und auf zwei laterale Flächen des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels, das aus Furniersperrholz besteht; Fig. 3A eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Pilzkopfverstärkung, dessen Hohlraum in rechteckige Segmente unterteilt ist; Fig. 3B eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Pilzkopfverstärkung, dessen Hohlraum in quadratische Segmente unterteilt ist; Fig. 3C eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Pilzkopfverstärkung, dessen Hohlraum in grössere rechteckige Segmente unterteilt ist, die mit Klebstoff befüllt sind; Fig. 3D eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel mit vier scheibenförmigen Hohlräumen, die um die zentrale Öffnung angeordnet sind; Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Hohlraumes, der durch eine zentrale Einfüllöffnung vergossen wird und vier in den Ecken des quadratischen Hohlraumes angeordnete Entlüftungsöffnungen aufweist; Fig. 5A eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Stütze; Fig. 5B, 5C und 5D schematische Draufsichten verschiedener möglicher Ausführungen einer Stütze; Figur 6A eine schematische, seitliche Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels einer Geschossdecke; Figur 6B eine schematische dreidimensionale Ansicht von oben eines Abschnitts eines Ausführungsbeispiels einer Geschossdecke, in der die von oben nicht sichtbaren Strukturen als unterbrochene Elemente angedeutet sind; Figur 6C eine schematische Darstellung der Anordnung der Platten, Pilzkopfverstärkungen und Stützen des in Figur 6B dargestellten Abschnittes der Geschossdecke; Figur 7A eine schematische dreidimensionale Ansicht von oben einer Anordnung eines Ausführungsbeispiels eines dreistöckigen Deckensystems gemäss dieser Erfindung; Figur 7B eine schematische dreidimensionale Ansicht von unten einer Anordnung eines Ausführungsbeispiels eines dreistöckigen Deckensystems gemäss dieser Erfindung;

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0097] Die erfindungsgemässes Ausführungsbeispiele einer Pilzkopfverstärkung 1 gemäss dieser Erfindung sind in den Figuren 1A bis 3D abgebildet.

[0098] Die hier angeführten Beispiele stellen Ausführungen mit einem Basiskörper, der eine quadratische obere Fläche 1.1 aufweist, die sich zu einer ebenfalls quadratischen unteren Fläche 1.2 (Figuren 6A und 7B) hin verjüngt. Der dargestellte Basiskörper hat die Form eines abgeflachten, umgedrehten Pyramidenstumpfes mit quadratischer Grundfläche.

[0099] Die lateralen Wände der Pilzkopfverstärkung können von der unteren Fläche 1.2 zur oberen Fläche 1.1 in einem Steigungswinkel von vorzugsweise 30° bis 90°, von 45° bis 90°, oder von 60° bis 90° hin ansteigen.

[0100] Die Erfindung ist allerdings nicht auf diese spezifische Form limitiert. Der Basiskörper kann beispielsweise auch die Form eines abgeflachten Kegelstumpfes mit einer unteren Fläche 1.2, die einen kleineren Durchschnitt hat als die obere Fläche 1.1, aufweisen.

[0101] Vorzugsweise ist die untere Fläche 1.2 kleiner als die obere Fläche 1.1. Die untere Fläche 1.2 wirkt mit der von einer Schulter 115 einer Stütze 10 (Figuren 5A bis 5D) zusammen gebildeten Fläche.

[0102] Der Basiskörper der Pilzkopfverstärkung 1 weist ein durchgehende transversale Öffnung 3 zwischen der oberen Fläche 1.1 und der unteren Fläche 1.2 auf. Diese Öffnung ist vorzugsweise im Zentrum, oder in einem zentralen Bereich, der oberen Fläche 1.1 und/oder der unteren Fläche 1.2 angeordnet.

[0103] Die Pilzkopfverstärkung weist weiters einen Hohlraum oder mehrere Hohlräume auf, die entweder an der oberen Fläche 1.1 angeordnet sind, oder die Vertiefungen der oberen Fläche 1.1 darstellen. Vertiefungen können in einen Basiskörper eingearbeitet werden. Vertiefungen können beispielsweise eingefräst werden.

[0104] Der oder die Hohlräume sind derart ausgebildet, dass sie mit einem Klebstoff, vorzugsweise einem standfesten Giessharz, beispielsweise einem zweiKomponenten Giessharz, vergossen werden können. Die Form des Hohlraumes ist derart, dass der Klebstoff in einem Hohlraum zu einer Klebstoffschicht mit einer definierten Dicke aushärten kann.

[0105] Die Dicke der ausgehärteten Klebstoffschicht wird von den Begrenzungen 5.1, 5.2 eines Hohlraumes 4 vorgegeben. Vorzugsweise beträgt die Dicke der ausgehärteten Klebstoffschicht mindestens 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4mm oder 5 mm. Die Dicke der Klebstoffschicht sollte vorzugsweise nicht mehr als 20 mm betragen.

[0106] Vorzugsweise ist die Dicke dieser ausgehärteten Klebstoffschicht im Wesentlichen homogen, abgesehen von geringfügigen Abweichungen, die auf die natürliche Beschaffenheit des Holzwerkstoffes zurückzuführen sind. Diese geringfügigen Abweichungen betragen im Allgemeinen nicht mehr als 5%, nicht mehr als 10%, oder nicht mehr als 25% der Dicke der Klebstoffschicht.

[0107] In Figuren 1A bis 3B sind Ausführungsbeispiele dargestellt, die jeweils einen einzigen die zentrale Öffnung umlaufenden Hohlraum 4 aufweisen, der durch eine Versenkung der oberen Fläche 1.1 gebildet wird. In diesen Beispielen liegt der Hohlraum 4 als geschlossene, einen zentralen Bereich der oberen Fläche 1.1 umrahmende Versenkung vor. Die seitlichen Wände der Versenkung bilden eine innere Begrenzung 5.1 zur Öffnung, sowie eine äussere Begrenzung 5.2.

[0108] Es ist allerdings auch möglich, dass der Hohlraum keine Versenkung ist, sondern von Hervorhebungen der Pilzkopfverstärkung gebildet werden.

[0109] In einer anderen Ausführung ist der Hohlraum von auf der oberen Flache 1.1 der Pilzkopfverstärkung angeordneten Abstandhaltern, die beispielsweise Dichtungselemente sind, begrenzt. Der Hohlraum liegt somit der oberen Fläche 1.1 auf.

[0110] Um zweiachsige Holzplatten flächig und punktförmig stützen zu können, sollte die Pilzkopfverstärkung zweiachsig tragend ausgeführt sein. Aus diesem Grund wird die Pilzkopfverstärkung vorzugsweise aus einem zweiachsig tragendem Holzwerkstoff gebildet.

[0111] Zur flächigen Stützung von Holzdeckenplatten in Gebäuden weisen Pilzkopfverstärkungen dieser Erfindung vorzugsweise eine Dicke von 60 mm bis 500 mm, von 10 mm bis 400 mm, oder von 150 mm bis 350 mm auf.

[0112] Die obere Fläche einer Pilzkopfverstärkung aus Brettsperrholz beträgt vorzugsweise zwischen 0.5 m<2>bis 9 m<2>. Die obere Fläche einer Pilzkopfverstärkung aus Furniersperrholz beträgt vorzugsweise 0.5 m2 bis 9 m2.

[0113] Figur 2A stellt einen Basiskörper aus Brettsperrholz dar. Zwei laterale Aussenwände des Basiskörpers sind in einer Draufsicht neben der oberen Fläche abgebildet. Die schräg schraffierten Lagen entsprechen stirnseitigen Querschnittsflächen von jeweils parallel zueinander angeordneten Holzlamellen 61. Die Lagen ohne Schraffierung stellen Schnitte parallel zur Hauptfaserrichtung 62 der Holzlamellen dar. In diesen Lagen sind die Längsseiten der Hölzer zu sehen.

[0114] Figur 2B stellt einen Basiskörper aus Furniersperrholz dar. Zwei laterale Aussenwände des Basiskörpers sind in einer Draufsicht neben der oberen Fläche abgebildet. Die horizontal schraffierten Lagen entsprechen stirnseitigen Querschnittsflächen 71, die dunklen Zwischenlagen 72 sind Schnitte entlang der Hauptfaserrichtung.

[0115] In Figuren 3A und 3B ist der Hohlraum 4 eines Ausführungsbeispiels mit einem einzigen Hohlraum in mehrere Segmente S1, S2, S3, Sn unterteilt. Die Segmente sind durch Barrieren 80, die Abdichtungen oder Trennwände sein können, voneinander getrennt. Die Segmente werden einzeln mit Klebstoff vergossen. In Figur 3B sind mit Klebstoff befüllte Segmente als gepunktete Flächen dargestellt.

[0116] In dem in Figur 3C angeführten Ausführungsbeispiel ist eine Pilzkopfverstärkung mit einem einzigen Hohlraum, der durch eine innere Begrenzung 5.1 und eine äussere Begrenzung 5.2, die beide jeweils auf der oberen Fläche des Basiskörpers angeordnet sind, vorgegeben. Die Begrenzungen können beispielsweise von Abstandhaltern, die vorzugsweise Dichtungselemente sind, geschaffen werden. Der Hohlraum in Figur 3C ist segmentiert.

[0117] In einem Ausführungsbeispiel sind mehrere Hohlräume vorzugsweise regelmässig um die zentrale Öffnung angeordnet. Dies ist beispielsweise in Figur 3D dargestellt.

[0118] In Figur 3D ist eine Pilzkopfverstärkung mit mehreren Hohlräumen 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, in dem spezifischen Fall mit vier Hohlräumen, dargestellt. Die Hohlräume sind jeweils von geschlossenen Begrenzungen 5.1, die auf der oberen Fläche des Basiskörpers angeordnet sind, vorgegeben. Diese geschlossenen Begrenzungen stellen Barrieren zu der Öffnung und zu den anderen Hohlräumen dar.

[0119] Die Segmente können verschiedene geometrische Formen annehmen. Segmente können beispielsweise quadratisch, rechteckig oder auch dreieckig sein. Quadratische geformte Segmente haben den Vorteil, dass sie besser, insbesondere regelmässiger, durch eine zentrale Einfüllöffnung vergiessbar sind, wie nachstehend erklärt.

[0120] Mehrere Hohlräume, die um die Öffnung angeordnet sind, können ebenfalls unterschiedliche Formen aufweisen. Scheibenförmige oder quadratische Formen sind bevorzugt, da diese Formen besser durch eine zentrale Einfüllöffnung vergiessbar sind.

[0121] Der zumindest eine Hohlraum, beziehungsweise die voneinander getrennten Segmente, der Pilzkopfverstärkung werden vergossen, nachdem die Pilzkopfverstärkung auf die Stütze aufgesteckt wurde, und die Deckenplatte der Pilzkopfverstärkung aufgelegt wurde. Der Hohlraum ist also von der Platte der Decke bedeckt. Zum Vergiessen des zumindest einen Hohlraumes, beziehungsweise der Segmente, sind Einfüllöffnungen 31 und Entlüftungsöffnungen 32 in den Platten vorgesehen. Dabei müssen jeweils zumindest eine Einfüllöffnung und jeweils zumindest eine Entlüftungsöffnung in jedes Segment, beziehungsweise, sofern der Hohlraum nicht unterteilt ist, in jeden Hohlraum münden.

[0122] In Figur 4 ist eine bevorzugte Anordnung einer Einfüllöffnung 31 und Entlüftungsöffnungen 32 in einem quadratischen Hohlraum, beziehungsweise einem quadratischen Segment, schematisch dargestellt. In dieser Abbildung sind lediglich die Einfüllöffnung 31 der Platte, sowie die Entlüftungsöffnungen 32 zu sehen die Platte selbst ist durchsichtig, um Einblick in den Hohlraum zu gewähren. Die schwarzen Pfeile deuten die Fliessrichtung des Klebstoffs, beziehungsweise der aus dem Hohlraum verdrängten Luft an.

[0123] Der Klebstoff wird durch eine einzige Einfüllöffnung 31 der Platte in den Hohlraum, beziehungsweise das Segment, gefüllt. Die Einfüllöffnung 31 der Platte ist derart angeordnet, dass sie in das Zentrum des Hohlraumes, beziehungsweise des Segmentes, mündet.

[0124] Der eingefüllte Klebstoff breitet sich konzentrisch in alle Richtungen von der zentralen Einfüllöffnung aus. Die ist in Figur 4 durch die konzentrischen unterbrochenen Linien angedeutet. Die Luft wird durch den Klebstoff nach aussen verdrängt, wobei das Risiko für Luftblasenbildung in den Ecken des Hohlraumes am grössten ist.

[0125] Um Luftblasenbildung in den Ecken zu vermeiden sind daher die Entlüftungsöffnungen 32 der Platte vorzugsweise so angeordnet, dass sie in die Eckbereiche des Hohlraumes münden.

[0126] Der Hohlraum in Figur 4 ist quadratisch und weist vier Entlüftungsöffnungen 32 in seinen Eckbereichen auf. Ein Hohlraum oder Segment kann aber auch eine mehreckige geometrische Form aufweisen, beispielsweise ein Pentagon oder ein Hexagon. In diesen mehreckigen Formen ist es ebenfalls von Vorteil, die Entlüftungsöffnungen zumindest in einem Teil der Eckbereiche anzuordnen.

[0127] Der Hohlraum oder das Segment kann auch ohne Ecken, beispielsweise scheibenförmig oder elliptisch ausgeführt sein. In diesem Fall sollten die Entlüftungsöffnungen 32 entlang der Peripherie des Hohlraumes angeordnet sein.

[0128] Es ist ebenfalls möglich, Hohlräume oder Segmente in mit dreieckiger Grundform vorzusehen. Allerdings ist diese Form weniger günstig, da sich in spitzwinkligen Ecken leichter Luftblasen festsetzen können als in Ecken die einen Winkel mindestens 90° aufweisen.

[0129] Die Viskosität des Klebstoffes beeinflusst ebenfalls das Risiko der Luftblasenbildung. Gut fliessende Klebstoffe neigen dazu, sich schnell über die Basis des Hohlraumes oder Segmentes zu verteilen und beim Auffüllen Luftblasen entlang der Fügefläche der der Pilzkopfverstärkung aufliegenden Platte einzuschliessen. Aus diesem Grund ist ein Klebstoff mit erhöhter Viskosität, der einerseits zum Befüllen durch die Einfüllöffnung geeignet ist, und der sich andererseits zähflüssig durch den Hohlraum ausbreitet, besser geeignet.

[0130] Um das Risiko von Lufteinschlüssen zu reduzieren, sollte der Klebstoff eine dynamische Viskosität von 10'000 mPa·s bis zu 100'000 mPa·s, besser von 25'000 mPa·s bis zu 100'000 mPa·s aufweisen.

[0131] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Klebstoff ein Zweikomponentenklebstoff.

[0132] Vorzugsweise ist der Klebstoff ein Giessharz, zum Beispiel ein Zweikomponenten-Polyurethan, oder ein Epoxidharz.

[0133] Das punktgestützte Trägersystem für die zweiachsig tragende Flachdecken umfasst die Pilzkopfverstärkung der auf eine Stütze mit Schulter 115 aufgesteckt wird, wie vorgehend beschrieben.

[0134] Mögliche Ausführungen der Stütze gemäss dieser Erfindung sind in Figuren 5A bis 5D dargestellt. Die Stütze 10 weist einen unteren, ersten Abschnitt 11 einer Querschnittfläche D1, und einen oberen, zweiten Abschnitt 12 einer Querschnittsfläche D2 auf, wobei D1 grösser ist als D2. Der obere Abschnitt ist ein verjüngter Abschnitt. Die Schulter 115, die von dem unteren Abschnitt 11 gebildet wird, umgibt den oberen, verjüngten Abschnitt 12. Figur 5A ist eine schematische Seitenansicht einer Stütze 10.

[0135] Verschiedene Formen des Querschnitts der beiden Abschnitte der Stütze sind möglich. Die Form der Stütze ist nicht besonders limitiert. Allerdings muss die Form des verjüngten Abschnittes 12 mit der Form der Öffnung 3 der Pilzkopfverstärkung und gegebenenfalls der Deckenplatte kompatibel sein.

[0136] Mehrere mögliche Ausführungsformen der Stützen 10 sind in Figuren 5B, C und D schematisch dargestellt.

[0137] Figuren 6A, B und C sind verschiedene Ansichten einer möglichen Ausführung eines Pilzdeckensystems gemäss dieser Erfindung. Das System umfasst zweiachsig tragende Holzplatten 30, die den auf den Stützen 10 aufgesteckten Pilzkopfverstärkungen 1 aufgelegt sind. Die Deckenplatten weisen Einfüllöffnungen und Entlüftungsöffnungen auf (nicht dargestellt).

[0138] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Platten 30 eine Durchgangsöffnung 35 auf, durch die sich die verjüngten Abschnitte der Stützen 10 erstrecken. Es ist allerdings auch möglich Platten ohne Durchgangsöffnungen zu verwenden. In diesem Fall liegt die Unterseite der Platte vorzugsweise der Pilzkopfverstärkung, sowie dem verjüngten Abschnitt, der sich durch die Pilzkopfverstärkung erstreckt, auf.

[0139] Figur 6A ist eine schematische, seitliche Querschnittansicht durch die Mitte der Pilzkopfverstärkung, beziehungsweise der Stütze.

[0140] In Figur 6B, die eine schematische dreidimensionale Ansicht von oben desselben Ausführungsbeispiels zeigt, sind acht Deckenplatten 30, die von vier Stützen mit Pilzkopfverstärkungen punktgestützt werden zu sehen. Die Platten und Pilzkopfverstärkungen sind transparent dargestellt. Die von oben aus dieser Sicht normalerweise nicht sichtbaren Strukturen sind als unterbrochene Elemente oder Linien angedeutet. Die Platten 30 sind miteinander verbunden, vorzugsweise verklebt.

[0141] Figur 6C ist eine schematische Ansicht von unten desselben Ausführungsbeispiels, wobei die Anordnung der Pilzkopfverstärkungen an den Platten markiert ist.

[0142] Figuren 7A und 7B stellen ein mehrgeschossiges Pilzdeckenträgersystem gemäss dieser Erfindung dar. Die Stützen 10 der Deckenplatten sind in einem Stützenraste angeordnet. In einem typischen Gebäude beträgt der Abstand zwischen den einzelnen Stützen vorzugsweise 9 m etwa 6m bis 10 m, oder 7 m bis 9 m. Geringere Abstände sind möglich, allerdings sind zu eng gesetzte Stützen für die Nutzung des Raumes unvorteilhaft.

[0143] Stützen 10 einer mehrgeschossigen Konstruktion sind vorzugsweise axial zu den darüber- und/oder darunterliegenden Stützen angeordnet. Dies ist in Figuren 7A und 7B veranschaulicht.

[0144] Die Stützen und Pilzkopfverstärkungen in den abgebildeten Ausführungsbeispielen sind an einem zentralen Bereich der Platten angebracht. Es ist allerdings auch möglich, dass die Stützen und Pilzkopfverstärkungen an Schnittstellen der Platten angeordnet sind.

[0145] Eine Geschossdecke aus Holzwerkstoff wird üblicherweise vor Ort aus mehreren Holzplatten zusammengesetzt, da eine gesamte Decke auf Grund ihrer Dimension nicht mit üblichen Transportmitteln geliefert werden kann. Der Zusammenbau des Geschossdecken-Träger-Systems wird ebenfalls vor Ort vorgenommen.

[0146] Erfindungsgemäss wird ein punktgestütztes Geschossdecken-TrägerSystem wie folgt zusammengebaut:

[0147] Eine oder vorzugsweise mehrerer Stützen 10 mit einem oberen verjüngten Abschnitt 12 und einem den verjüngten Abschnitt umgebende Schulter 115 werden aufgestellt. Die Stützen werden vorzugsweise in einem definierten Raster aufgestellt. In der Bemessung des Rasters sollte die Dimension und Anordnung der Platten, sowie die Ausrichtung von vorangefertigten Einfüll- und Entlüftungsöffnungen in den Platten berücksichtigt werden.

[0148] Vorangehend beschriebenen Pilzkopfverstärkungen werden daraufhin mittels ihrer Öffnung 3 auf den verjüngten Abschnitt 12 aufgesteckt, sodass die Pilzkopfverstärkung auf der Schulter 115 der Stütze zu liegen kommt. Es ist auch möglich, die Pilzkopfverstärkungen bereits vor dem Aufstellen der Stützen aufzustecken.

[0149] In einem nächsten Schritt werden Holzplatten auf die Stützen mit den Pilzkopfverstärkungen aufgelegt. Dabei können die Holzplatten bereits zu zumindest einem Teil einer Holzdecke verbunden, vorzugsweise verklebt, sein. Es ist allerdings auch möglich, die Platten einzeln auf die Pilzkopfverstärkung(en) aufzulegen. In diesem Fall können die Platten mit den Pilzverstärkungen, sowie die Platten miteinander in einem Vergussverfahren verklebt werden.

[0150] Die Geschossplatten werden derart ausgerichtet, dass zumindest eine transversale Einfüllöffnung 31 und zumindest eine transversale Entlüftungsöffnung 32 jeweils in einen selben Hohlraum 4 oder in ein selbes Segment Sn eines Hohlraumes der Pilzkopfverstärkung münden. Vorzugsweise weist die Geschossdecke, beziehungsweise ein Teil der Platten, bereits vor dem Auflegen auf die Stützen passend angeordnete Einfüll- 31 und Entlüftungsöffnungen 32 auf. Diese Öffnungen können beispielsweise Bohrlöcher sein.

[0151] Es ist auch möglich, dass die Einfüll- 31 und Entlüftungsöffnungen 32 erst nachträglich in den bereits aufgelegten Platten angebracht werden, beispielsweise durch gezielte Bohrungen. Allerdings ist diese Ausführung weniger günstig, kleine Holzteile, die durch die Bohrung der Öffnungen anfallen, in den Hohlraum fallen können und die Qualität darin gebildeten Klebstoffschicht, sowie die optimale Ausbreitung des Giessharzes, beeinträchtigen können.

[0152] Wenn die Geschossplatten auf den Stützen mit Pilzkopfverstärkungen aufgelegt sind, können die Hohlräume 4, beziehungsweise deren Segmente Sn durch Einfüllöffnungen 31 mit Klebstoff vergossen werden. Die Hohlräume beziehungsweise Segmente sollten idealerweise vollständig mit Klebstoff ausgefüllt sein. Luftblasen sollten vermieden werden, da diese die Qualität der auszubildenden steifen Verbindung vermindert.

[0153] In einem nächsten Schritt härtet der Klebstoff ohne Einwirkung von Pressdruck aus. In dem zusammengesetzten System schaffen die Begrenzungen des Hohlraumes eine Mindesttiefe, die den Innenraum des Hohlraums im Wesentlichen pressdruckfrei hält. Das Gewicht der Platte liegt auf den Begrenzungen auf, sodass der Klebstoff pressdrucklos im Hohlraum oder in den Segmenten aushärten kann.

[0154] Um sicherzustellen, dass ein Hohlraum oder Segment vollständig mit Klebstoff vergossen wird, können die nachfolgenden Verfahrensschritte optional angewandt werden.

[0155] Zunächst wird der Klebstoff in den Hohlraum oder das Segment über die Einfüllöffnung 31 eingefüllt, bis der eingefüllte Klebstoff durch die eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen 32 austritt. Jede Entlüftungsöffnungen, zu der Klebstoff austritt, wird sodann vorzugsweise reversibel verschlossen, bis zu jeder Entlüftungsöffnung Klebstoff austritt. Die Entlüftungsöffnungen können beispielsweise mit einem Dübel reversibel verschlossen werden.

[0156] Die Einfüllöffnung wird nicht verschlossen, damit der Füllpegel beobachtet werden kann. Senkt sich der Füllpegel ab, werden die Verschlüsse der Entlüftungsöffnungen entfernt und es wird Giessharz nachgefüllt, bis zu allen Entlüftungsöffnungen Klebstoff austritt. Anschliessend werden die Entlüftungsöffnungen erneut verschlossen.

[0157] Wenn der Füllstand Pegel in der Einfüll- und Entlüftungsöffnung konstant bleibt, ist die Fuge vollständig gefüllt.

[0158] Nach vollständigem Vergiessen des Hohlraumes oder des Segmentes, welches durch einen konstanten Füllpegel angedeutet wird, können die reversiblen Verschlusselemente, beispielsweise Dübel, aus den Entlüftungsöffnungen entfernt werden. Die Verschlusselemente, beispielsweise Dübel, können aber auch tiefer in die Entlüftungsöffnungen inseriert werden, sodass sie nicht aus den Entlüftungsöffnungen hervorragen und den Hohlraum oder das Segment permanent verschliessen.

[0159] Die Qualität eines vergossenen Hohlraumes oder eines Segmentes kann wie nachstehend beschrieben bestimmt werden.

[0160] Ein Hohlraum-Volumen eines von der Holzbauplatte abgedeckten Hohlraumes, oder eines Segmentes eines Holraumes, wird theoretisch berechnet.

[0161] Das Klebstoff-Volumen des in den Hohlraum oder in das Segment eingefüllten Klebstoffs, wird bestimmt.

[0162] Das berechnete Hohlraumvolumen wird mit dem bestimmten Klebstoff-Volumen verglichen.

[0163] Eine Aussage über die Qualität der Verklebung wird erstellt. Diese Aussage basiert auf der Grundlage, dass ein Abweichen des berechneten Hohlraum-Volumens von dem gemessenen Klebstoff-Volumen über einen vorgegebenen Wert auf eine verminderte Qualität der Verbindung hinweisen kann.

[0164] Wenn das berechnete Hohlraum-Volumens grösser ist als das bestimmte Klebstoff-Volumen, kann dies auf mögliche Lufteinschlüsse hinweisen.

[0165] Wenn das berechnete Hohlraum-Volumens kleiner ist als das bestimmte Klebstoff-Volumen, kann dies auf mögliche undichte Stellen hinwiesen.

Claims (15)

1. Eine Pilzkopfverstärkung (1) aus Holzwerkstoff zum Stützen und/oder Tragen von Holzbauplatten in Gebäudestrukturen aufweisend einen Basiskörper mit einer oberen Fläche (1.1), einer der oberen Fläche abgewandten unteren Fläche (1.2), und einer sich von der oberen Fläche zu der unteren Fläche erstreckenden Öffnung (3), – wobei die Pilzkopfverstärkung (1) einen sich zumindest über einen Teilbereich der oberen Fläche ausdehnenden Hohlraum (4), oder mehrere Hohlräume (4.1, 4.1, 4.3, 4.4) aufweist, – wobei jeder Hohlraum zumindest teilweise von einer geschlossenen Begrenzung (5.1), die eine Barriere zwischen dem Hohlraum (4) und der Öffnung (3) bildet, begrenzt ist, und – wobei jeder Hohlraum derart ausgerichtet ist, vollständig mit einem Klebstoff zum Bilden einer Klebstoffschicht befüllt zu werden.

2. Die Pilzkopfverstärkung nach Anspruch 1, wobei der Basiskörper ein zweiachsig tragendes Holzbauteil ist, das vorzugsweise aus einem Kreuzlageholz oder einem Sperrholz, beispielsweise einem Brettsperrholz oder einem Furniersperrholz, gebildet ist.

3. Die Pilzkopfverstärkung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Hohlraum oder die Hohlräume als Aussparung der oberen Fläche ausgebildet ist/sind, und wobei die geschlossene Begrenzung (5.1) von einer lateralen Wand der jeweiligen Aussparung gebildet wird.

4. Die Pilzkopfverstärkung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Hohlraum oder die Hohlräume jeweils durch eine auf der oberen Fläche des Basiskörpers angeordneten geschlossenen Begrenzungen (5.1), vorzugsweise einem Abstandhalter, beispielsweise einem Dichtungselement, begrenzt ist/sind.

5. Die Pilzkopfverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend einen einzigen Hohlraum (4), der um die Öffnung (3) herum angeordnet ist, und der eine innere geschlossene Begrenzung (5.1), die eine Barriere zur Öffnung (3) bildet, und eine äussere geschlossene Begrenzung (5.2) aufweist.

6. Die Pilzkopfverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend eine Vielzahl Hohlräumen (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.n), wobei die geschlossene Begrenzung (5.1) jedes Hohlraums eine Barriere zur Öffnung sowie eine Barriere zu den anderen Hohlräumen bildet.

7. Die Pilzkopfverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die obere Fläche (1.1) und die untere Fläche (1.2) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

8. Die Pilzkopfverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Hohlraum oder mehrere Hohlräume eine Mindesttiefe von 1 mm, 2 mm, 3 mm, oder von 5 mm aufweist/aufweisen.

9. Die Pilzkopfverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Hohlraum oder die Hohlräume mehrere voneinander getrennte Segmente (S1, S2, S3, Sn) aufweist, wobei jedes Segment derart ausgerichtet ist, einen Klebstoff, vorzugsweise ein Zweikomponenten-Giessharz, zur Ausbildung einer flächigen Klebstoffschicht aufzunehmen.

10. Ein System aufweisend eine vorzugsweise zweiachsig tragende Pilzkopfverstärkung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, eine Stütze (10), und eine zweiachsig tragende Holzgeschossplatte (30), – wobei die Stütze (10) einen ersten Abschnitt (11) mit einer ersten Querschnittsfläche (D1), und einen zweiten verjüngten Abschnitt (12) mit einer zweiten Querschnittsfläche (D2), die kleiner ist als die erste Querschnittsfläche (D1), aufweist, wobei der zweite verjüngte Abschnitt (12) derart dimensioniert ist, sich passend durch die Öffnung (3) der Pilzkopfverstärkung zu erstrecken, und wobei der zweite verjüngte Abschnitt (12) von einer Schulter (115), die von dem ersten Abschnitt gebildet wird, umgeben ist, wobei die zumindest ein Teilbereich der unteren Fläche (7) der Pilzkopfverstärkung der Schulter (115) aufliegt, wenn Pilzkopfverstärkung (1) und Stütze (10) zusammengebaut sind, sodass die Schulter die Pilzkopfverstärkung trägt, und – wobei die Holzgeschossplatte (30) eine oder mehrere transversale Einfüllöffnungen (31) und eine oder mehrere transversale Entlüftungsöffnungen (32) aufweist, wobei Einfüllöffnungen und Entlüftungsöffnungen derart ausgerichtet sind, dass sie in dem zusammengebauten System jeweils zumindest eine Einfüllöffnung und zumindest eine Entlüftungsöffnung in einen selben Hohlraum, der Pilzkopfverstärkung, oder in dasselbe Segment eines Hohlraumes, münden.

11. Ein System nach Anspruch 10, wobei die Stütze aus einem Holzwerkstoff oder aus Massivholz besteht.

12. Ein Verfahren zur Anfertigung eines punktgestützten Boden- und/oder Deckensystems, folgende Schritte aufweisend – Aufstellen einer oder vorzugsweise mehrerer Stützen (10) aufweisend einen oberen verjüngten Abschnitt (12) und eine den verjüngten Abschnitt umgebende Schulter (115), – Anbringen einer vorzugsweise zweiachsig tragenden Pilzkopfverstärkung (1) aus Holzwerkstoff aufweisend eine Öffnung (3) und einen an einer oberen Fläche (1.1) ausgebildeten Hohlraum (4) oder mehrerer Hohlräume (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.n) zum Umfassen einer Klebstoffschicht, sodass der verjüngte Abschnitt (12) der Stütze sich durch die Öffnung (3) erstreckt und sodass die Pilzkopfverstärkung (1) auf der Schulter (115) zu liegen kommt, – Auflegen einer Holzgeschossplatte (30) auf die Pilzkopfverstärkung (1), wobei die Holzgeschossplatte vorzugsweise zumindest eine transversale Einfüllöffnung (31) und zumindest eine transversale Entlüftungsöffnung (32) aufweist, und wobei die zumindest eine Einfüllöffnung (31) und die zumindest eine Entlüftungsöffnung (32) der Holzgeschossplatte (30) derart angeordnet sind, dass sie jeweils in einen selben Hohlraum der Pilzkopfverstärkung, oder in dasselbe Segment eines Hohlraumes, münden, wenn die Holzgeschossplatte (30) der Pilzkopfverstärkung (1) aufgelegt ist; – Befüllen des Hohlraumes (4) oder der Hohlräume (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) mit Klebstoff durch die zumindest eine Einfüllöffnung (31), sodass der Hohlraum oder die Hohlräume vollständig mit Klebstoff ausgefüllt sind, – pressdruckloses Aushärten des Klebstoffes im Hohlraum (4) oder in den Hohlräumen (4.1, 4.2, 4.3, 4.4).

13. Verfahren nach Anspruch 14, wobei ein oder mehrere Hohlräume jeweils in mehrere Segmente (S1, S2, S3, Sn), die voneinander getrennt sind, unterteilt ist/sind.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei jeder Hohlraum oder jedes Segment eines Hohlraumes durch eine einzige, in einem zentralen Bereich des Hohlraumes oder des Segmentes angeordnete Einfüllöffnung (31) befüllt wird, und wobei jeder Hohlraum oder jedes Segment eines Hohlraumes durch mehrere, in den peripheren Bereichen des Hohlraumes oder des Segmentes angeordnete Entlüftungsöffnungen (32) entlüftet wird.

15. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei ein standfestes Giessharz als Klebstoff in jeden Hohlraum, oder in jedes Segment eingefüllt wird.