DD246758A1 - Verfahren zur herstellung von trag- und stabilisierungskonstruktionen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Trag- und Stabilisierungskonstruktionen aus gipsgebundenen Baumaterialien zum Herstellen von leichten Baukonstruktionen, insbesondere Wand-, Decken- und Raumkonstruktionen. Aus gipsgebundenen Baustoffen sollen leicht herstellbare, leicht bearbeitbare Trag- und Stabilisierungskonstruktionen hergestellt werden, die durch ihre Festigkeit keine Sonderformen erfordern und in ihrer Verwendung eine grosse Variationsbreite bieten. Erfindungsgemaess werden hochfeste Gipsbauteile, die aus einer Mischung von Gips mit Holzteilchen in einem Masseverhaeltnis 0,1 bis 0,3, bezogen auf ihre Trockengewichte, bestehen, wobei die Holzteilchen so mit Wasser getraenkt sind, dass ein Wasser-Gips-Wert von 0,2 bis 0,3 erreicht wird, und unter Druck geformt und verdichtet werden, zur Herstellung von bekannten stabfoermigen Profilelementen verwendet werden. Als stabfoermige Profilelemente kommen vorwiegend -, T-, I-Profile zur Anwendung, die aus flaechigen Bauteilen vorgefertigt oder direkt hergestellt werden koennen.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Trag- und Stabilisierungskonstruktionen aus gipsgebundenen Baumaterialien zum Herstellen von leichten Baukonstruktionen, insbesondere Wand-, Decken- und Raumkonstruktionen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Gipsleisten oder Gipsbalken aus Gips und Stahlbewehrungen und solche mit Glasvlieseinlagen bekannt, bei denen beim Trocknen unvermeidliche Spannungen auftreten und ein Verziehen der Leisten oder Balken nur durch zusätzliche Unterkonstruktionen aus Al-Schienen oder Holzplatten unterbunden wird.

Im DD-WP 82201 werden zur Beseitigung der Feuchtigkeitseinwirkung Gipskartonmontageleisten vorgeschlagen, die so hergestellt werden, daß vorgefaltete, rechteckige Asphalt- oder Kartonpapierbahnen mit Gipsbrei und einem Zusatz von Glasfaserschnitzeln ausgegossen werden. Die Spannungen werden durch die Ummantelung abgefangen. Es handelt sich um ein sehr aufwendiges Herstellungsverfahren, das keine Fließfertigung ermöglicht. Das Einbringen des Gipsbreies in die vorgefertigte Ummantelung ist technologisch schwierig. Der mit Glasfasern angereicherte Gipsbrei muß gießfähig sein, wodurch die Festigkeit des Fertigprodukts stark beeinträchtigt wird.

Das Europapatent Nr.44467 beinhaltet Bauelemente, bestehend aus einem Einlagekern aus Gips und einer Kartonverkleidungshaut, die zu Baukonstruktionen für stärkere Beanspruchungen verwendet werden. Aus gewellten, gerippten, sonstigen eigenartig profilierten Bauelementen können unmittelbar selbsttragende Baukonstruktionen geschaffen werden.

Durch die geringe Festigkeit des Gipskartons sind die genannten Sonderformen erforderlich, um eine höhere Belastbarkeit zu ermöglichen.

Diese Platten können auch durch Schneiden, Sägen, Ritzen in „gewünschte Formen umgestaltet und vollwertige Tragekonstruktionen errichtet werden. Die erforderlichen Arbeiten sind nur mit Spezialmaschinen ausführbar. Die Möglichkeit der so hergestellten „gewünschten Formen" ist stark begrenzt, da die Profilbildung vom Flächenelement abhängig ist. Ein Verbinden der Elemente untereinander ist nicht möglich.

Die hergestellten Konstruktionen können aufgrund ihrer geringen Festigkeit nur Stabilisierungsfunktionen, keine Tragfunktionen, beispielsweise für Deckenelemente, übernehmen. Für Stabilisierungszwecke sind sie sehr materialaufwendig.

Ziel der Erfindung

Für die Herstellung von leichten Wand- und Deckenkonstruktionen sollen sowohl Stabilisierungs- als auch Tragkonstruktionen aus Gips zum Einsatz kommen, die leicht herstellbar, leicht bearbeitbar sind und in ihrer Verwendung eine große Variationsbreite aufweisen.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gipsgebundene Bauteile für Trag- und Stabilisierungskonstruktionen zu verwenden, mit denen leichte Konstruktionen, die einmal vollständig aus festen gipsgebundenen Bauteilen, zum anderen unter Verwendung bekannter leichter Beplankungsbauteile bestehen, herstellbar sind. Die Festigkeit soll so hoch sein, daß keine Sonderformen erforderlich sind und ein Verbinden von Einzelelementen untereinander möglich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß hochfeste Gipsbauteile, die aus einer Mischung von Gips mit Holzteilchen in einem Masseverhältnis 0,1 bis 0,3, bezogen auf ihre Trockengewichte, bestehen, wobei die Holzteilchen so mit Wasser getränkt sind, daß ein Wasser-Gips-Wert von 0,2 bis 0,3 erreicht wird, wodurch hochfeste Gipselemente entstehen, und unter Druck geformt und befestigt werden, zur Herstellung von bekannten stabförmigen Profilelementen verwendet werden.

Als stabförmige Profilelemente kommen vorwiegend U-, T-, I-Profile zur Anwendung, die vorgefertigt werden können. Die genannten Profilelemente können aber auch auf direktem Wege aus dem angegebenen Gipsgemenge hergestellt werden. Bei Wandkonstruktionen sind die Stützen und Riegel den erforderlichen Wandstärken angepaßt, während bei Deckenkonstruktionen die Profile entsprechend der erforderlichen Stützweiten zu bemessen sind.

Die günstigen verarbeitungstechnischen Eigenschaften des gipsgebundenen Baumaterials wie Schrauben, Fräsen, Kleben ermöglichen ein gutes Anpassen und Verbinden von Tragkonstruktionen untereinander, mit Tragkonstruktionen herkömmlicher Art wie z. B. Holzprofile und mit Beplankungsbauteilen sowie eine systemangepaßte Längengestaltung.

Ausführungsbeispiele

Als Ausgangsmaterial für das Herstellen der Rechteck-, U-, T- und I-Profile dienen Bauteile, die aus Gips mit wassergetränkten Holzsägespänen hergestellt werden. Gips wird mit den Holzsägespänen in einem Masseverhältnis 0,1 bis 0,3, bezogen auf die Trockengewichte, in schüttfähiger Form gemischt, wobei die Holzsägespäne mit Wasser so getränkt sind, daß ein Wasser-Gips-Wert von 0,2 bis 0,3 erreicht wird. Das Bauteil entsteht dadurch, daß es während und nach der Formgebung unter Druck verfestigt wird. Dieses Bauteil wird in Streifen gesägt und zu U-, T- und I-Profilen zusammengeschraubt und geklebt. Im Falle der direkten Fertigung der genannten Profilelemente aus dem Rohstoffgemenge unter den angegebenen Verfertigungsbedingungen entfällt die Profilherstellung.

Ausführungsbeispiel 1

Aus dem beschriebenen Baumaterial wird ein Doppel-T-Träger hergestellt und als Träger auf zwei Stützen genutzt. Bei geometrischen Abmaßen entsprechend der Figur 1 ergeben sich die in Tabelle 1 angegebenen Belastungsmöglichkeiten. Aus den Abmaßen errechnet sich ein Flächenträgheitsmoment I_x von

I_x = = 6,9 · 10⁶mm⁴. Damitistfüreine

voi gegebene zulässige Durchbiegung des Trägers die zulässige Flächenlast aus

3,08 · Ix · f

q ,„ι = —zul für eine bestimmte Stutzweite

I-10⁷

I errechenbar.

Tabelle 1: Belastungskennwerte für das angegebene Trägerprofil (Biegezugfestigkeit des Trägermaterials—14N/mm²)

Trägerstützweite I in m	1	3,3	1,5	2	2,5
vorhandene Durchbiegung	7	5	6,7	8,33
W 300 inmmj	0,08	2,1	0,9
rechnerisch zulässige Flächenlast q'zui in KN/m	6,92	0,12	0,16	0,46
Eigengewicht des Trägers in KN/m	1,98	0,74	0,20
Differenz Äq'zul in KN/m	0,26

nutzbare zulässige

Flächenlast

q = Aq'_ZU|/a in KN/m²

a = 1m 6,92 1,98 0,74 0,26

a = 0,75 m 9,23 2,64 0,99 0,35

a = 0,50 m 13,84 3,96 1,48 0,52

(a = Verlegeabstand der Trägerprofile)

Ausführungsbeispiel 2

Das in Figur 1 dargestellte Doppel-T-Profil wird als Stütze für eine leichte Trennwand eingesetzt. Für den genutzten Stützenquerschnitt ergeben sich die folgenden Flächenträgheitsmomente:

I_x = = 6,9 · 10⁶mm⁴(inx-Richtung)

|_y = + = 3,373 10⁶mm⁴(iny-Richtung).

Der Stützenquerschnitt beträgt 5200mm².

Bei einer freien Knicklänge der Stütze von 3000mm ergibt sich unter Berücksichtigung des Knickverhaltens der Stütze und der zulässigen Druckfestigkeit des Materials a_m3Xiul = 30 N/mm² eine maximale zulässige Belastung der Stütze durch eine Längskraft von N_maXzul = 24,7KN. Tritt anstelle der Längskraft eine Querkraft auf, so darf diese aufgrund der Materialeigenschaften und des Stützenquerschnittes P_maXlul = 5,5KN nicht übersteigen.

Für den Fall des gemeinsamen Auftretens von Quer- und Längskraft errechnet sich bei Vorgabe einer Querkraft von Pvorhanden = 1 KN eine mögliche realisierbare Längskraft von N_max = 20KN für die angegebenen Stützenparameter.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zur Herstellung von Trag- und Stabilisierungskonstruktionen aus gipsgebundenen Baumaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß hochfeste Gipsbauteile, die aus einer Mischung von Gips mt Holzteilchen in einem Masseverhältnis 0,1 bis 0,3, bezogen auf ihre Trockengewichte, bestehen, wobei die Holzteilchen so mit Wasser getränkt sind, daß ein Wasser-Gips-Wert von 0,2 bis 0,3 erreicht wird, und unter Druck geformt und befestigt werden, zur Herstellung von bekannten stabförmigen Profilelementen verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Hauptpunkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfesten Gipsbauteile in den Formen U, T, I als bekannte stabförmige Profilelemente verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach den Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag- und Stabilisierungskonstruktionen als stabförmige Profilelemente aus flächigen Bauteilen vorgefertigt oder auf direktem Wege aus dem Rohstoffgemenge unter den angegebenen Vorfertigungsbedingungen hergestellt werden.