DE10001839C2 - Baustahlkonstruktion, Betonplattenelement mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion und Herstellungsverfahren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baustahlkonstruktion als Bewehrung für ein Beton­ plattenelement, das eine integrierte Heiz- oder Kühlfunktion aufweisen soll. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Betonplattenelement, entsprechend hierzu eine Betondecke oder einen Betonfußboden sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Betonfuß­ bodens bzw. einer Betondecke mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion.

EP 0 209 618 A1 offenbart einen Betonfußboden mit integrierter Fußbodenheizung, der in einem Arbeitsgang ausgegossen wird und der eine gute Wärmeabgabe sicherstellen soll. Zu diesem Zweck weist der Betonfußboden zwei Bewehrungsgitter auf, nämlich ein oberes und ein unteres Bewehrungsgitter, die über Abstandshalter miteinander verbunden sind. Die Heizrohre sind unmittelbar am oberen Bewehrungsgitter befestigt.

Aus statischen Gründen ist es insbesondere bei Betonfußböden, die für vergleichsweise große Lasten ausgelegt sind, erforderlich, dass zwischen den Bewehrungsgittern und den Heizrohren eine gewisse minimale Betondeckung nicht unterschritten wird. Zu diesem Zweck wird in der DE 39 06 729 C1, die für den Patentanspruch 12 gattungsbildend ist, eine Konstruktion of­ fenbart, bei der die Heizrohre auf gitterförmigen Rohrträgern vorverlegt werden und der git­ terförmige Träger mit den Heizrohren jeweils nicht nahe dem oberen Bewehrungsgitter son­ dern vielmehr in der sogenannten neutralen Ebene angeordnet wird, d. h. im wesentlichen in der Mitte der Betonplatte.

Bei dieser Konstruktion werden die gitterförmigen Träger, auf denen die Heizrohre befestigt sind, mittels separater Abstandshalter an dem oberen Bewehrungsgitter aufgehängt, um ein Aufschwimmen der luftgefüllten Heizrohre beim Betonieren, d. h. beim Auffüllen des Bau­ stahlkerns bzw. der Bewehrung mit Beton, zu verhindern.

Weil der gitterförmige Träger am oberen Bewehrungsgitter aufgehängt ist, kann dieser je­ doch beim Betonierungsvorgang seitliche Ausweichbewegungen in der Art einer Schaukel ausführen. Diese können zu einer Herabsetzung der mechanischen Festigkeit der resultie­ renden Betonplatte führen. Außerdem ist es aufwendig, die Abstandshalter so auszubilden, dass eine lagestabile Halterung der gitterförmigen Träger beim Betonierungsvorgang be­ werkstelligt werden kann.

Ferner müssen bei dieser Konstruktion die Abstandshalter zur Herstellung des Baustahlkerns gegriffen und nach oben zum Einhängen in das obere Bewehrungsgitter hochgezogen wer­ den, nachdem das obere Bewehrungsgitter bereits über Abstandsböcke mit dem unteren Be­ wehrungsgitter verbunden ist. Dies ist nicht ohne weiteres möglich, weil aufgrund der übli­ cherweise geringen Gitterweite des oberen Bewehrungsgitters in den Zwischenraum zwi­ schen oberem und unterem Bewehrungsgitter nur sehr eingeschränkt zugegriffen werden kann.

Die für den Patentanspruch 1 gattungsbildende DE 40 18 632 C2 offenbart eine Baustahl- Konstruktion mit einem längserstreckten, wellenförmig laufenden Abstandselement, bei der ein Heizungsrohr mittels einem an einem oberen Stahlstab befestigten Rohrhalter oder alter­ nativ mittels Bändern, Drähten oder dergleichen jeweils an den Wellenbäuchen eines Ab­ standselements befestigt ist. Zwischen den Wellenbäuchen hängt das Heizungsrohr frei und kann somit verbiegen oder verknickt werden, beispielsweise aufgrund der beim Auffüllen mit Beton wirkenden Auftriebskräfte oder durch Drauftreten während der Montage. Bei dieser Konstruktion können die Heizungsrohre praktisch nicht mit sehr engem Rastermaß verlegt werden, wie dies insbesondere zur Erzielung hoher Heiz- oder Kühlleistungen erfor­ derlich ist, da bei geringem Abstand zwischen den Heizungsrohren für die Bauarbeiter praktisch kein Raum zur Verfügung steht, um sich zwischen den Abstandselementen zum Verlegen und Befestigen der Heizungsrohre zu bewegen. Auch die obere Querstrebe der Abstandselemente eignet sich zum Verlegen der Heizungsrohre nicht als Begehungsfläche für Bauarbeiter.

Eine vergleichbare Konstruktion ist auch in der Firmenbroschüre der Firma Max-Frank GmbH, Leiblfing offenbart, wobei die Verlegeabstände zwischen den Abstandselementen zum Verlegen der Heizungsrohre zwischen 50 und 100 cm betragen.

Weitere Formen für Abstandselemente, die nicht einer Halterung von Heizungs- oder Kühl­ rohren dienen, sind in der Zeitschrift "Beton", Heft 5/97, Seiten 274, 276-280 offenbart.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Baustahlkonstruktion als Bewehrung für ein Betonplattenelement mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion dahingehend weiterzubilden, dass eine noch zuverlässigere Halterung der Heiz-/Kühlrohre gewährleistet ist. Außerdem soll ein, eine solche Baustahlkonstruktion umfassendes Betonplattenelement und eine Beton­ decke oder ein Betonfußboden mit einem solchen Betonplattenelement geschaffen werden. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines Betonfußbodens oder einer Betondecke mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Baustahlkonstruktion mit den Merkmalen nach Pa­ tentanspruch 1 bzw. 12, durch ein Betonplattenelement nach Anspruch 27, durch eine Be­ tondecke oder einen Betonfußboden nach Anspruch 29, sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Patentanspruch 30 bzw. 31. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst die Baustahlkon­ struktion zumindest ein Bewehrungsgitter, eine Anzahl von Trägern, die jeweils an mindes­ tens einem Bewehrungsgitter angebracht sind, und Heiz-/Kühlrohre, die beabstandet zu mindestens einem Bewehrungsgitter angeordnet sind. Die Träger sind jeweils längserstreckt, wenn man diese in eine von einem Bewehrungsgitter aufgespannte Ebene projiziert, wobei die Heiz-/Kühlrohre mittels Befestigungselementen an Haltemitteln gegen Aufschwimmen gesichert befestigt sind, die Träger jeweils eine Anzahl von in Reihe hintereinander ange­ ordneten Trägerelementen umfassen, die über zumindest einen Längsstab miteinander verbunden sind, der als Haltemittel zur unmittelbaren Halterung eines Heiz-/Kühlrohrs an dem Längsstab im wesentlichen über die gesamte Länge des jeweiligen Trägers dient, wobei der Längsstab jeweils im wesentlichen parallel zu einem Bewehrungsgitter verläuft, und wobei die Träger eine obere Auflagefläche aufweisen.

Weil erfindungsgemäß die Träger jeweils längserstreckt sind und in Längserstreckung des Trägers eine Anzahl von Halte- bzw. Befestigungspunkten zum Halten der Rohre vorgese­ hen sind, können die Rohre im wesentlichen über die gesamte Länge des Trägers bzw. Längsstabs stabil gehaltert werden. Die Gefahr, dass das Rohr beim Auffüllen der Kon­ struktion mit Beton abknickt oder bricht, besteht deshalb bei dieser überraschend einfachen Konstruktion nicht. Die Konstruktion zeichnet sich ferner dadurch aus, dass der Abstand der Rohre zu dem oder den Bewehrungsgittern und der Verlauf der Rohre automatisch durch die an den Trägern angebrachten als Haltemittel dienenden Längsstäbe vorgegeben werden kann. Die Rohre können somit rasch und kostengünstig verlegt werden. Vorteilhaft ist auch, dass man durch geeignete Positionierung und Gestaltung der Träger erfindungsge­ mäß ein nahezu beliebiges gewünschtes thermische Verhalten der fertigen Betonkonstruktion erzielen kann, weil die Träger grundsätzlich an beliebigen Stellen der Konstruktion - in Anpassung an das thermische Verhalten - positioniert werden können.

Insbesondere kann es sich bei den Trägern um Elemente der Konstruktion handeln, die nicht an den statischen Eigenschaften der fertigen Betonkonstruktion beteiligt sind. Somit können erfindungsgemäß die Träger aus deutlich kostengünstigerem und weniger stabilem Material geformt werden, insbesondere auch aus kostengünstigem Stahl, der nicht Betonstahl zu sein braucht.

Grundsätzlich kommt die Konstruktion gemäß der Erfindung mit nur einem Bewehrungs­ gitter aus, sofern die fertige Betonkonstruktion nicht für allzu große Lasten ausgelegt sein soll. Im Regelfall wird die Konstruktion jedoch zwei Bewehrungsgitter, nämlich ein unteres und ein oberes Bewehrungsgitter, aufweisen, um auch für große Lasten ausgelegt zu sein. Bei einer Variante können deshalb die Träger auch identisch zu den Abstandselementen sein, über die die beiden Bewehrungsgitter, wie aus dem Stand der Technik bekannt, mit­ einander verbunden sind.

Bei einer solchen Variante mit zwei Bewehrungsgittern sind die Heiz- bzw. Kühlrohre somit unmittelbar an den Abstandselementen und an den Längsstäben, befestigt, wobei die Ab­ standselemente das obere mit dem unteren Bewehrungsgitter verbinden. Beide vorgenannten Konstruktionen erfordern somit keine speziell ausgebildeten Abstandshalter zum Aufhängen von gitterförmigen Trägern, die die Rohre aufnehmen. Auch ist bei dieser Ausführungsform kein gitterförmiger Träger zum Halten der Rohre erforderlich. Beide Maßnahmen senken die Herstellungskosten deutlich.

Erfindungsgemäß können die Heiz-/Kühlrohre gemäß dieser Variante noch stabiler gehaltert werden, weil diese unmittelbar und nicht unter Mitwirkung weiterer mechanischer Teile, die die mechanische Stabilität herabsetzen können, an Elementen der Bewehrung befestigt sind. Insbesondere wird die Möglichkeit, dass die Rohre beim Auffüllen der Konstruktion mit Beton seitliche Ausweichbewegungen ausführen können, deutlich gemindert. Die erfin­ dungsgemäße Konstruktion weist deshalb eine noch höhere mechanische Festigkeit bei ver­ gleichbarem Wärmeübertragungsverhalten auf.

Auch die Herstellung einer Betonplatte mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion bzw. eines Baustahlkerns für eine solche Betonplatte kann erheblich vereinfacht werden und damit kostengünstiger erfolgen. Denn die Reihenfolge der Bearbeitungsschritte ist systematischer. Nachdem auf das untere Bewehrungsgitter geeignete Abstandselemente zur späteren Ver­ bindung mit dem oberen Bewehrungsgitter aufgebracht worden sind, werden die Rohre un­ mittelbar an den Abstandselementen oder an den Trägern und den Längsstäben befestigt, noch bevor das obere Bewehrungsgitter aufgebracht wird. Der Zwischenraum zwischen den beiden Bewehrungsgittern ist zum Zeitpunkt der Verlegung der Heiz-/Kühlrohre noch voll und ganz zugänglich, so dass die Rohre vergleichsweise rasch verlegt werden können. Die Verlegung der Rohre wird dadurch erleichtert, dass deren Position durch die Haltemittel bereits vorgegeben ist.

Vorteilhaft ist auch, dass als Standort für die Eisenflechter beim Verlegen der oberen Lage bzw. des oberen Bewehrungsgitters erfindungsgemäß die Abstandshalter gewählt werden, so dass die Gefahr, dass die Heiz-/Kühlrohre beim Verlegen betreten und dabei beschädigt werden, praktisch ausgeschlossen werden kann.

Die als Haltemittel dienenden Längsstäbe sind entlang des Trägers bzw. Abstandselements jeweils im wesentlichen parallel zu einer von einem Bewehrungsgitter aufgespannten Fläche angeordnet. Durch einfaches Befestigen des Rohrs an den Längsstäben kann deshalb der ge­ wünschte Abstand des Rohrs zum jeweiligen Bewehrungsgitter vorgegeben werden, wobei dieser Abstand im wesentlichen der Höhe des Längsstabs über der Grundfläche des Trägers entspricht. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Bewehrungsgitter abschnittsweise ge­ krümmt sind, in welchem Fall auch die Träger bzw. Abstandselemente und auch die daran befestigten Längsstäbe der Krümmung des Bewehrungsgitters angepasst sind.

Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass Längsstäbe auf jeweils unterschiedlichen Höhen des Trägers bzw. Abstandselements angeordnet sind, so dass Heiz- und/oder Kühlroh­ re in unterschiedlichen Abständen zu den Bewehrungsgittern in einfacher Weise verlegt wer­ den können. Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass die Längsstäbe abschnittswei­ se nicht parallel zu den Bewehrungsgittern verlaufen, so dass die Heiz-/Kühlrohre beispiels­ weise in einem ersten Abschnitt der Konstruktion in einem ersten Abstand zu dem unteren Bewehrungsgitter geführt werden und in einem zweiten Abschnitt in einem anderen Abstand. Dieser gestufte Verlauf kann sowohl mit Längsstäben, die an ein und demselben Träger bzw. Abstandselement angebracht sind, als auch mit Längsstäben, die an verschiedenen Trägern bzw. Abstandselementen angebracht sind, verwirklicht werden.

Eine besonders stabile Längsführung der Rohre kann erzielt werden, weil der als Haltemittel dienende Längsstab, der an einem Träger bzw. Abstandselement befestigt ist, sich vorzugs­ weise über die gesamte Länge desselben erstreckt. Dann können die Rohre praktisch über die gesamte Länge des Längsstabs oder des Trägers bzw. Abstandselements befestigt werden, wobei automatisch auch ein geradliniger Verlauf der Rohre erzielt werden kann.

Eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion ergibt sich, wenn die Träger bzw. Abstandselemente durch einfaches Biegen einer handelsüblichen Gittermatte mit Längs- und Querstäben zu einem Gebilde geformt werden, das jeweils auf dem oder jedem Bewehrungs­ gitter aufliegt. Wird die Gittermatte im wesentlichen parallel zu den Längsstäben der Matte gebogen, so kann automatisch sichergestellt werden, dass ein als Haltemittel dienender Längsstab stets in einem konstanten Abstand, d. h. parallel, zu dem oder jedem Bewehrungsgitter über die gesamte Länge des Trägers bzw. Abstandselements verläuft. Ganz besonders bevorzugt wird eine Listen- oder Lagermatte nach DIN 488 und DIN 1045 verwendet.

Ganz besonders bevorzugt wird die Gittermatte so gebogen, dass auf jeder Längsseite des Trägers bzw. Abstandselements nach dem Biegen jeweils ein Längsstab in annähernd glei­ chem Abstand zu einem oder zu beiden Bewehrungsgittern angeordnet ist, so dass pro Träger bzw. Abstandselement jeweils zwei Rohre automatisch in dem gewünschten Abstand zum Bewehrungsgitter angeordnet werden können. Hierzu kann entweder das zu biegende Profil des Trägers bzw. Abstandselements an die Gitterweite bzw. den Abstand der Längsstäbe an­ gepasst werden oder kann, bei vorgegebenem Profil, der Abstand der Längsstäbe geeignet vorgegeben werden. Zu diesem Zweck können insbesondere auch sog. Listenmatten verwen­ det werden, die mit sehr variabel vorgebbaren Gitterweiten erhältlich sind.

Zweckmäßig werden die Träger bzw. Abstandselemente jeweils zu einem rechteckförmigen Profil gebogen, wobei Schenkel, mit denen der Träger bzw. das Abstandselement auf dem Bewehrungsgitter aufliegt, entweder einwärts gebogen sein können, so dass das Profil im we­ sentlichen ein geschlossenes Rechteck ausbildet, oder auch auswärts gebogen sein können, so dass das Profil eine offene Grundfläche aufweist. Auf der Oberseite weisen solche Träger bzw. Abstandselemente eine vorzugsweise große Auflagefläche für das obere Bewehrungs­ gitter auf. Es kann jedoch auch ein geeignetes anderes Profil mit einer Auflagefläche vorge­ geben werden, beispielsweise in Anpassung an die gewünschten statischen Eigenschaften der Konstruktion.

Eine noch günstigere und einfachere Konstruktion ergibt sich, wenn man eine Anzahl von Trägern aus ein und derselben Gittermatte durch mehrfaches Biegen derselben ausbildet, wo­ bei die Biegekanten zweckmäßig jeweils parallel zu den Längsstäben des Gitters verlaufen, so dass die als Haltemittel dienenden Längsstäbe nach dem Biegen jeweils im wesentlichen pa­ rallel zu dem oder jedem Bewehrungsgitter verlaufen. Zweckmäßig werden die Träger so ausgebildet, dass zwischen den Trägern jeweils ein geeigneter Abstand vorliegt, in Anpassung an die gewünschte Statik der Konstruktion, und dass die Träger im wesentlichen parallel zu­ einander verlaufen, so dass dann auch sämtliche Rohre im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere geometrische Anordnungen der Träger möglich.

Eine noch stabilere Halterung der Rohre kann erzielt werden, wenn man als Haltemittel für die Rohre jeweils Doppelstäbe verwendet. Diese Doppelstäbe und die entsprechenden Quer­ stäbe des Trägers bzw. Abstandselements bilden im Kreuzungspunkt jeweils eine Aufnahme aus, in der das Heiz-/Kühlrohr bei geeignetem Abstand der Doppelstäbe jeweils so aufge­ nommen werden kann, dass es tangential an den Doppelstäben oder an den Doppel- und Querstäben anliegt. Im Handel sind auch Gittermatten mit Doppelstäben und in vorgebbarer Gitterweite erhältlich. Zwar sind solche Gittermatten teurer, doch kann sich dies trotzdem im Einzelfall rechnen, da eine sehr lagestabile Verlegung der Rohre noch einfacher bewerkstel­ ligt werden kann.

Für die Träger bzw. Abstandselemente sind somit eine Anzahl von Metallstäben zu jeweils gleichen Profilen, beispielsweise wie vorstehend beschrieben, gebogen und ist eine Anzahl solcher Trägerelemente in Reihe hintereinander angeordnet und über mindestens einen Längsstab miteinander verbunden, so dass diese Konstruktion insgesamt vergleichbar zu einem aus einer Gittermatte gebogenen Gebilde ist. Bei dieser Ausführungsform bilden die Längsstäbe Haltemittel aus, an denen die Heiz-/Kühlrohre befestigbar sind. Die Längsstäbe sind dabei mit den Trägerelementen punktverbunden, beispielsweise punktgeschweißt, oder mittels Rohrschellen oder dergleichen starr mit den Trägerelementen verbunden.

Bei der Variante gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung, bei der die Träger iden­ tisch zu den Abstandselementen sind, können die Abstandselemente auch eine Anzahl von Abstandsböcken umfassen, die untereinander mittels Längsstäben, die im wesentlichen hori­ zontal verlaufen, mechanisch fest miteinander verbunden sind. Die Längsstäbe sind starr mit den Abstandselementen verbunden, beispielsweise durch Verschweißen. Die Längsstäbe stellen Haltemittel für die Heiz-/Kühlrohre dar, an denen die Rohre in einfacher Weise sta­ bil befestigt werden können.

Bei den vorgenannten Ausführungsformen erfolgt die Befestigung der Rohre an den Trägern bzw. Abstandselementen mittels Rohr- bzw. Kabelbindern oder Rohrschellen oder auch an­ deren üblichen Befestigungselementen, wie beispielsweise Halteclips. Um die Montage der Rohre noch weiter zu erleichtern, können an den Trägern bzw. Abstandselementen auch noch Haltewinkel, Halteösen oder andere geeignete Aufnahmemittel vorgesehen sein, in die die Rohre einfach eingelegt werden können, um anschließend an den Trägern bzw. Ab­ standselementen befestigt zu werden. Die Halte- bzw. Aufnahmemittel sind zweckmäßig auf geeigneter Höhe angeordnet, so dass die Rohre bei der resultierenden Betonplatte automa­ tisch auf der richtigen Höhe angeordnet sind. Grundsätzlich kann dies jede beliebige Höhe zwischen unterer und oberer Bewehrung sein. Die Heiz-/Kühlrohre können insbesondere auch in der neutralen Ebene angeordnet sein, d. h. im wesentlichen auf halber Höhe zwi­ schen den beiden Bewehrungsgittern.

Bei den vorgenannten Ausführungsformen greifen die Befestigungsmittel, beispielsweise Rohr- bzw. Kabelbinder, jeweils in einen Kreuzungspunkt der Längs- und Querstäbe des Trägers bzw. Abstandselements ein und verlaufen diagonal um das Rohr und um den Kreu­ zungspunkt der Längs- und Querstäbe herum, um das Rohr lagestabil sowohl in vertikaler als auch horizontaler Richtung zu fixieren. Grundsätzlich können die Längsstäbe auf jeder beliebigen Höhe zwischen dem oberen und unteren Bewehrungsgitter angeordnet sein, ins­ besondere auch in etwa auf halber Höhe zwischen den beiden Bewehrungsgittern. Die Längsstäbe dienen bei der Montage der Rohre als Orientierungshilfe und gewährleisten in einfacher Weise eine korrekte und rasche Höhenmontage der Rohre. Es hat sich erwiesen, dass die Rohre erfindungsgemäß sehr lagestabil befestigt werden können, weil die Rohre an den in vertikaler Richtung verlaufenden Längsstäben an mehreren Punkten befestigt sind. Die Fixierung kann in horizontaler Richtung sogar quasikontinuierlich erfolgen.

Vorzugsweise werden die Heiz-/Kühlrohre mäanderförmig, in einem vorgegebenen Muster, verlegt, damit der Wärmeübergang möglichst auf die gesamte Oberfläche der Betonplatte gleichmäßig verteilt werden kann. Zu diesem Zweck sind die Träger bzw. Abstandsele­ mente vorzugsweise in einem vorgegebenen Rastermaß angeordnet, so dass die Rohre, wenn man die Konstruktion im Querschnitt betrachtet, im wesentlichen in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind.

Insbesondere dann, wenn die Träger nicht identisch zu den Abstandselementen sind, können die Träger grundsätzlich in beliebiger geometrischer Anordnung auf dem Bewehrungsgitter positioniert werden, so dass das gewünschte thermische Verhalten der Betonkonstruktion ohne weiteres erzielt werden kann.

Bevorzugt werden Heiz-/Kühlrohre aus hochdruckvernetztem Polyethylen mit ausreichender Wandstärke verwendet, weil diese eine besonders hohe mechanische Festigkeit sowohl ge­ gen ein Abklemmen oder Abreißen beim unmittelbaren Befestigen an den Trägern bzw. Abstandselementen als auch gegen ein Verbiegen bzw. Abknicken beim Auffüllen der Kon­ struktion mit Beton aufweisen.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Baustahlkon­ struktion geschaffen, die zumindest ein Bewehrungsgitter, eine Anzahl von Trägern, die je­ weils an mindestens einem Bewehrungsgitter angebracht sind, Heiz-/Kühlrohre und zumin­ dest einen flächigen, Querstäbe aufweisenden Rohrträger umfasst, der beabstandet zu dem oder jedem Bewehrungsgitter angeordnet ist und auf dem die Heiz-/Kühlrohre in geeigneter Anordnung befestigt sind, wobei die Träger jeweils in einer von einem Bewehrungsgitter auf­ gespannten Ebene längserstreckt sind, wobei die Träger jeweils eine Anzahl von in Reihe hintereinander angeordneten Trägerelementen umfassen, die über mindestens einen Längsstab miteinander verbunden sind, wobei der Längsstab jeweils im wesentlichen parallel zu einem Bewehrungsgitter verläuft und die Rohrträger mittels Befestigungselementen gegen Auf­ schwimmen gesichert zumindest an den Längsstäben unmittelbar befestigt sind.

Grundsätzlich braucht die Konstruktion nur ein Bewehrungsgitter zu umfassen, sofern die zu fertigende Betonkonstruktion nur für vergleichsweise geringe Lasten ausgelegt sein soll. Im Regelfall wird die Konstruktion jedoch zwei Bewehrungsgitter, nämlich ein unteres und ein oberes Bewehrungsgitter umfassen, so dass die Konstruktion auch für größere Lasten ausgelegt ist.

Bei einer Variante, die zwei Bewehrungsgitter aufweist, die über Abstandselemente mitein­ ander verbunden sind, und bei der die Träger identisch zu den Abstandselementen sind, werden die vorgefertigten Trägermodule unmittelbar zumindest an den Längsstäben der Ab­ standselemente befestigt, ohne dass es hierzu weiterer Abstandshalter zum Aufhängen des Trägers am oberen Bewehrungsgitter bedarf.

Die Träger bzw. Abstandselemente sind entsprechend dem ersten Gesichtspunkt der Erfin­ dung ausgebildet, so dass die Rohrträger vorteilhaft über die gesamte Länge des Trägers bzw. Abstandselements hinweg stabil gehaltert werden können.

Vorteilhaft ist bei dieser Konstruktion insbesondere, dass der Rohrträger, weil er nicht auf­ gehängt ist, sondern mechanisch stabil seitlich an den Abstandselementen oder an den Trä­ gern befestigt ist, im wesentlichen keine seitlichen Ausweichbewegungen ausführen kann. Dies führt zu einer größeren mechanischen Festigkeit der resultierenden Betonplatte.

Damit die Rohre auf dem Rohrträger stabil gehaltert werden können, ist dieser flächig aus­ gebildet und umfasst eine Anzahl von Stäben, die sich im wesentlichen quer zur Verlaufs­ richtung der Heiz-/Kühlrohre erstrecken, wobei die Rohre an den Stäben befestigt sind. Die Stäbe können in die Träger bzw. Abstandselemente eingelegt oder an diesen aufgehängt sein, wobei die Rohre abschließend mit den Trägern bzw. Abstandselementen punktverbun­ den werden, vorzugsweise punktgeschweißt.

Besonders bevorzugt werden als Rohrträger gitterförmige Träger in Form von Gittermatten verwendet. Diese Gittermatten sind als Listenmatten mit vorgegebener Gitterweite erhältlich oder können auf der Baustelle aus Längs- und Querstäben durch Punktverbindung, insbe­ sondere Punktschweißen, hergestellt werden.

Für den Rohrträger können somit gitterförmige Elemente mit praktisch beliebiger Gitter­ weite oder Struktur verwendet werden, da das Rastermaß des Trägers nicht mehr an das des oberen Bewehrungsgitters angepasst zu sein braucht. Denn der Rohrträger wird seitlich un­ mittelbar an den Abstandselementen befestigt. Für eine noch stabilere Befestigung der Rohrträger wird bevorzugt, dass dieser einen durchgehenden Rahmen aufweist, der mit dem ebenfalls längserstreckten Haltemittel verbunden wird.

Zweckmäßig werden die gitterförmigen Rohrträger mittels Rohrschellen an den Abstands­ elementen und Längsstäben befestigt. Um für eine schnellere, präzisere und sicherere Ferti­ gung zu sorgen, können an den Abstandselementen Haltewinkel, Halteösen oder andere geeignete Aufnahmemittel zur Aufnahme des gitterförmigen Trägers bzw. dessen seitlichen Begrenzungsrahmens vorgesehen sein. Bei der Herstellung kann der gitterförmige Rohrträ­ ger folglich einfach in die Aufnahmemittel eingelegt werden, ohne dass die Höhe des Rohr­ trägers noch umständlich ausgemessen und angepasst werden müsste. Anschließend wird der Rohrträger am Abstandselement unmittelbar befestigt.

Die Haltewinkel bzw. Aufnahmemittel sind zweckmäßig auf der geeigneten Höhe angeord­ net, so dass die Heiz-/Kühlrohre bei der resultierenden Betonplatte automatisch, d. h. ohne aufwendige Höhenjustierung, auf der bestimmungsgemäßen Höhe befestigt werden. Grund­ sätzlich kommt hierfür jede beliebige Höhe zwischen dem unteren und dem oberen Beweh­ rungsgitter in Frage. Insbesondere können die Haltewinkel bzw. Aufnahmemittel auch in etwa auf halber Höhe der Abstandselemente angeordnet werden, so dass die Rohre automa­ tisch in der neutralen Ebene zwischen oberem und unterem Bewehrungsgitter angeordnet sein werden.

Um ein Durchhängen oder Aufschwimmen des gitterförmigen Rohrträgers mit den Heiz- /Kühlrohren, insbesondere beim Auffüllen der Konstruktion mit Beton, zu vermeiden, kann er auch auf weitere Abstandselemente aufgelegt werden und mit diesen verbunden werden, wobei die weiteren Abstandselemente eine Verbindung des gitterförmigen Rohrträgers mit dem unteren Bewehrungsgitter bewerkstelligen.

Zu diesem Zweck kann der gitterförmige Träger auch geringfügig vorgespannt in die Beton­ stahlkonstruktion eingebaut sein.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in beispielhafter Wei­ se und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei werden weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ersichtlich werden. In den Zeichnungen zei­ gen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer Beton­ stahlkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der Träger und Abstands­ elemente identisch sind;

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer Beton­ stahlkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen gitterförmigen Rohrträger umfasst, auf dem die Heiz-/Kühlrohre vorverlegt und befestigt sind, und bei der Träger und Abstandselemente identisch sind;

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht einer Betonplatte bzw. einer Betonfußboden- oder Betondeckenkonstruktion mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Baustahlmodul gemäß Fig. 1 als Bewehrung um­ fasst;

Fig. 4a und 4b schematische Querschnittsansichten einer Betondecke nach Fig. 3 in ei­ nem Feld- und einem Stützenbereich gemäß der ersten Ausführungsform;

Fig. 5 eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 1, bei der die Träger nicht iden­ tisch zu den Abstandselementen sind;

Fig. 6 eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 1, bei der die Abstandselemente nahezu ein geschlossenes Rechteck ausbilden; und

Fig. 7 eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 2, bei der die Träger nicht iden­ tisch zu den Abstandselementen sind.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische oder gleichwirkende Elemente.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Querschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Baustahlkonstruktion, die als Kern bzw. Bewehrung für eine Betonplatte oder einen Betonfußboden bzw. eine Betondecke mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion dient. Die Baustahlkonstruktion kann in der dargestellten Struktur als Modul vorgefertigt, zur Baustelle transportiert, vor Ort ggf. mit weiteren Modulen zusammengefügt und mit Beton, Estrich oder einer anderen geeigneten aushärtenden Masse aufgefüllt werden, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Bei sämtlichen nachfolgend beschriebenen Ausfüh­ rungsformen bestehen solche Elemente, die zu den statischen Eigenschaften der zu fertigen­ den Betonkonstruktion wesentlich beitragen, typischerweise aus sog. Betonstahl, während solche Elemente, die nicht oder nur unwesentlich zu den statischen Eigenschaften beitragen, auch aus geringwertigeren Stählen oder auch anderen Materialien bestehen können.

Die Konstruktion gemäß Fig. 1, auch aus Listen- und Lagermatten nach DIN 488 und DIN 1045 gefertigt, umfasst ein unteres 1 und ein oberes 2 Bewehrungsgitter, die üblicherweise jeweils als handelsübliche Betonstahlmatten mit vorgegebener Gitterweite ausgebildet sind. Auf das untere Bewehrungsgitter 1 sind eine Anzahl von Abstandselementen 3 aufgesetzt, die mit beiden Bewehrungsgittern geeignet verbunden sind.

Die Abstandselemente sind senkrecht zur Zeichenebene längserstreckt. Die Abstandsele­ mente weisen ein rechteckförmiges Profil auf und werden mit geeigneter Weite beliebig gebogen oder in dieser Form vorgefertigt geliefert und weiterverarbeitet. Die Abstandsele­ mente weisen eine obere Auflagefläche 7 vorzugsweise zur Verbindung mit dem oberen Bewehrungsgitter 2 und zwei untere Auflageflächen 6 zur Verbindung mit dem unteren Be­ wehrungsgitter 1 auf. Zur Festlegung der Höhe des Heiz-/Kühlrohrs 4 und zu dessen form- und lagestabiler Fixierung ist ein Längsstab 13 in geeigneter Höhe, bei dem Ausführungs­ beispiel auf halber Höhe, zu beiden Seiten der Abstandselemente 3 angebracht.

Die schraffiert dargestellten Heiz-/Kühlrohre 4 sind bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel in etwa auf halber Höhe der Abstandselemente 3 angeordnet, so dass die Roh­ re in der resultierenden Betonplatte sich in der neutralen Ebene zwischen den oberen und unteren Bewehrungsgittern befinden, was auch von der Höhe der oberen und unteren Be­ tondeckung (vgl. Fig. 3, Bezugszeichen 9 und 10) abhängig sein kann. Grundsätzlich kön­ nen der Längsstab 13 und die daran befestigten Heiz-/Kühlrohre 4 jedoch auch auf einer beliebigen anderen Höhe zwischen dem unteren und oberen Bewehrungsgitter angeordnet sein.

Wie in Fig. 1 dargestellt, sind die Rohre 4 unmittelbar an den Abstandselementen 3 befes­ tigt, und zwar am Kreuzungspunkt zwischen Längsstab 13 und Abstandselement 3. Zur Be­ festigung werden bevorzugt Rohr- bzw. Kabelbinder oder Rohrschellen als Befestigungs­ elemente verwendet. Die Rohrbinder oder Rohrschellen werden jeweils am Kreuzungspunkt eines Längs- und Querstabs diagonal um das Heiz-/Kühlrohr und um die Stäbe geführt und an diesen befestigt.

Der Anpressdruck der Befestigungsmittel an die Rohre wird so gewählt, dass diese weder verbiegen noch abknicken. Damit die Montage bzw. Vorverlegung der Rohre auf der vor­ gegebenen Höhe rascher und einfacher erfolgen kann, können an den Abstandselementen auch Aufnahmemittel (nicht dargestellt), beispielsweise Haltewinkel, Halteösen, Halteclips oder dergleichen, angebracht sein. Auch hier werden dabei die Rohre unmittelbar an den Abstandselementen befestigt.

Die Rohre bestehen bei einer bevorzugten Ausführungsform aus hochdruckvernetztem Poly­ ethylen mit ausreichender Wandstärke, so dass die Rohre ausreichend form- und lagestabil beim Auffüllen der Konstruktion mit Beton sind.

Die Rohre sind in einem vorgegebenen Muster angeordnet, um eine möglichst gleichmäßige Wärmebeaufschlagung der Oberfläche der Betonplatte zu bewerkstelligen. Zu diesem Zweck wird es bevorzugt, dass die Rohre senkrecht zu der Zeichenebene der Fig. 1 mäan­ derförmig hin- und herlaufen. Die Rohranschlüsse können jeweils paarweise auf einer Stirn­ seite der Konstruktion angeordnet sein. Zweckmäßig wird jedoch ein ausreichend langes Endlosrohr verlegt, so dass pro Modul nur zwei Anschlüsse (Einlauf, Auslauf) vorgesehen sind.

Die Abstandselemente 3 sind in einem vorgegebenen Raster angeordnet, so dass der seitli­ che Abstand der Heiz-/Kühlrohre 4, wenn man die Konstruktion im Querschnitt, wie in Fig. 1 dargestellt, betrachtet, im wesentlichen konstant ist. Bei der Konstruktion gemäß Fig. 1 wird der seitliche Abstand der Rohre 4 im wesentlichen durch die Weite der oberen Aufla­ gefläche 7 festgelegt. Zweckmäßig sind die Abstandselemente 4 deshalb in einem Rastermaß mit der Periodizität der Weite der oberen Auflagefläche 7 angeordnet.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind eine Anzahl von gleich ausgebildeten Ab­ standselementen hintereinander in Reihe zu Abstandsböcken angeordnet und mittels Längsstäben 13 starr miteinander verbunden, die mit den Abstandselementen starr verbunden sind, beispielsweise verschweißt sind. Solche Abstandsböcke werden zweckmäßig vorgefer­ tigt. Die Rohre 4 sind an jedem der Bügel eines Abstandsbockes auf gleicher Höhe relativ zum unteren Bewehrungsgitter 1 am Längsstab 13 befestigt. Somit werden die Rohre 4 ent­ lang des Längsstabs 13 der Abstandsböcke vorteilhaft stabil gegen Verformungen oder ein Durchhängen gehaltert. Diese Art der Befestigung hat sich als sehr lagestabil erwiesen. Ins­ besondere kann gewährleistet werden, dass die Rohre beim Auffüllen der Konstruktion mit Beton nicht aufschwimmen oder abknicken.

Besonders bevorzugt werden die Abstandsböcke jeweils durch Biegen einer Gittermatte mit orthogonal verlaufenden Längs- und Querstäben hergestellt. Die Gittermatte wird jeweils parallel zu den Längsstäben gebogen, so dass die Längsstäbe nach dem Biegen im wesentli­ chen parallel zu einer von einem Bewehrungsgitter 1, 2 aufgespannten Ebene verlaufen, während die Querstäbe jeweils die vorgenannten Abstandselemente mit einem vorgegebenen Profil ausbilden. Wie in Fig. 1 dargestellt, weisen die Abstandselemente eine obere Aufla­ gefläche 7 und untere Schenkel 6 auf, mit denen die Abstandselemente auf dem unteren Be­ wehrungsgitter 1 aufliegen. Die Schenkel können nach außen gebogen sein, wie in Fig. 1 dargestellt, oder können einwärts gebogen sein, so dass das Abstandselement jeweils ein im wesentlichen geschlossenes Rechteck ausbildet, wie in Fig. 5 dargestellt, was vorteilhaft für die statischen Eigenschaften des Abstandselements sein kann. Die Längs- und Querstäbe der Gittermatte sind jeweils starr miteinander verbunden, beispielsweise durch Punktschweißen.

Vorzugsweise ist die Gitterweite der Gittermatte so bemessen, dass die Längsstäbe 13 nach dem Biegen der Gittermatte zu dem Abstandsbock 3 in annähernd gleichem Abstand zu ei­ nem oder beiden Bewehrungsgittern angeordnet sind und parallel zu diesen verlaufen. Die Rohre 4 sind somit automatisch auf der gewünschten Höhe positioniert. Die Längsstäbe können jedoch auch abwechselnd auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sein, was entwe­ der durch geeignete Wahl der Gitterweite der Gittermatte oder durch Anpassen des zu bie­ genden Profils erzielt werden kann.

Statt dass eine Anzahl von Abstandsböcken 3 separat aus Gittermatten gebogen werden, können auch eine Anzahl von Abstandsböcken 3 aus ein und derselben Gittermatte gebogen werden. In diesem Fall sind die Abstandsböcke 3 jeweils über die unteren Schenkel 6 mit­ einander verbunden.

Die Abstandsböcke können sich über die gesamte Länge der Baustahlkonstruktion erstre­ cken. Um Material zu sparen, genügt es jedoch häufig, dass eine Anzahl solcher Abstands­ böcke jeweils in Reihe hintereinander und beabstandet zueinander angeordnet sind. Entlang der Abstandsböcke 3 ist das Rohr 4 dann jeweils stabil an den Längsstäben 13 befestigt, während es zwischen den Abstandsböcken 3 frei hängt. Der Abstand zweier Abstandsböcke, in deren Längsrichtung (d. h. senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1) betrachtet, wird dabei so gewählt, dass die in diesem Zwischenraum nicht gehalterten Rohre 4 dort beim Auffüllen mit Beton nur unwesentlich verformt werden oder durchhängen, was .von der Festigkeit des verwendeten Rohrs abhängt. Für eine noch stabilere Halterung können die Abstandsböcke 3 auch jeweils mittels Längsstäben miteinander verbunden sein, die auf der Höhe der Rohre 4 angeordnet sind und an denen die Rohre befestigt werden.

Auf der Baustelle werden eine Anzahl solcher Module, wie in Fig. 1 dargestellt, nebenein­ ander angeordnet und zusammengefügt. Dabei können im Bereich zwischen zwei benach­ barten Modulen Fugenbereiche (nicht dargestellt) vorgesehen werden. Im Bereich der Fugen sind die Rohre 4 zweckmäßig mittels Manschetten (nicht dargestellt) umgeben, um die Roh­ re gegen im Fugenbereich auftretende mechanische Beanspruchungen, insbesondere Stau­ chungen oder Dehnungen, zu schützen.

Bei der Konstruktion können auch nicht dargestellte Elektroleerrohre, beispielsweise aus Kunststoff, vorgesehen sein, die zweckmäßig nahe des oberen 2 oder unteren 1 Beweh­ rungsgitters angeordnet und unmittelbar an den Abstandselementen 4 befestigt sind, bei­ spielsweise mittels Rohr- bzw. Kabelbinder. Auch für die Elektroleerrohre besteht keine Gefahr, dass diese beim Zusammenfügen der Konstruktion betreten und dabei beschädigt werden, weil gemäß der Erfindung die Abstandshalter als Standort für die Eisenflechter verwendet werden können.

An dem unteren Bewehrungsgitter 1 der Module können bereits weitere Abstandselemente (nicht dargestellt) angebracht sein, um die Module vor dem Auffüllen mit Beton auf geeigneter Höhe aufzubocken. Dies ist schematisch für eine fertige Betonplatte in Fig. 3 darge­ stellt (Bezugszeichen 8).

Fig. 2 zeigt in einem schematischen Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer er­ findungsgemäßen Baustahlkonstruktion, die als Bewehrung für eine Betonplatte oder einen Betonfußboden bzw. eine Betondecke mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion dient. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden nachfolgend überwiegend die abweichenden Merk­ male der zweiten Ausführungsform dargelegt. Ansonsten weist die zweite Ausführungsform eine Struktur vergleichbar zur ersten Ausführungsform auf.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, werden bei dieser Konstruktion die Rohre 4 nicht unmittelbar an den Abstandselementen 3 befestigt. Vielmehr werden die Rohre 4 zunächst auf flächige Rohrträger 12 in geeigneter geometrischer Anordnung aufgelegt und geeignet an diesen be­ festigt. Solche Trägermodule können auch vorgefertigt sein. Die Rohrträger 12 werden bei einer Variante der zweiten Ausführungsform unmittelbar an den Abstandselementen 4 und an Längsstäben, die starr mit den Abstandselementen 4 verbunden sind, befestigt.

Somit können die Rohrträger praktisch keine seitlichen Ausweichbewegungen beim Auffül­ len der Konstruktion mit Beton ausführen. Dies verleiht der erfindungsgemäßen Betonplatte eine sehr hohe mechanische Festigkeit. Außerdem bilden die Rohrträger 12 gleichsam eine weitere Bewehrungsebene aus, die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 über die Ab­ standselemente 4 unmittelbar sowohl mit der oberen 2 als auch mit der unteren 1 Beweh­ rungsebene starr verbunden ist. Dadurch wird die mechanische Festigkeit der Betonplatte noch weiter erhöht.

Der Rohrträger 12 kann als Gittermatte ausgebildet sein. Er kann insbesondere eine ver­ gleichsweise große Gitterweite aufweisen, die nicht abgestimmt zu sein braucht auf die Git­ terweite des oberen 2 oder unteren 1 Bewehrungsgitters. Um die Verlegung der Rohre 4 zu erleichtern, können auf dem Rohrträger 12 Halteclips zur Aufnahme der Rohre angeordnet sein. Alternativ können die Rohrträger 12 auch nur eine Anzahl von Längsstäben umfassen, die im wesentlichen senkrecht zur Verlaufsrichtung der Heiz-/Kühlrohre 4 verlaufen und auf denen die Rohre mittels geeigneter Befestigungselemente befestigt sind.

Die Rohre werden zweckmäßig mäanderförmig auf den Rohrträgern 12 verlegt. Pro Trä­ germodul 12 können zwei oder auch mehr offene Rohrenden vorliegen. Die offenen Rohr­ enden von benachbarten Trägermodulen 12 können auch in geeigneter Hintereinanderschal­ tung miteinander verbunden sein, beispielsweise mittels Rohrverlängerungen.

Zweckmäßig sind die Rohre 4 in einem vorgegebenen Raster verlegt, bei dem der seitliche Abstand benachbarter Rohre 4, wenn man die Konstruktion im Querschnitt betrachtet, im wesentlichen konstant ist. Dieser seitliche Abstand entspricht normalerweise der Weite der oberen Auflagefläche 7 der verwendeten bügelförmigen Abstandselemente.

Um ein rascheres Einhängen der Rohrträger 12 auf der richtigen Höhe zu ermöglichen, sind Längsstäbe gemäß der ersten Ausführungsform (Bezugszeichen 13) und ggf. zusätzlich Auf­ nahmemittel (nicht dargestellt) vorgesehen, beispielsweise Haltewinkel, Halteösen oder der­ gleichen, aufweisen, zur Aufnahme des Rohrträgers am Rand. Vorzugsweise weist der Rohrträger 12 hierzu einen durchgehenden Einfassungsrahmen auf. Die Höhe der Aufnah­ memittel ist dabei beispielsweise so gewählt, das die Heiz-/Kühlrohre 4 bei einer fertigen Betonplatte in der neutralen Ebene zwischen unterem und oberen Bewehrungsgitter ange­ ordnet sind. Grundsätzlich kommt jedoch auch jede andere beliebige Höhe zwischen den beiden Bewehrungsgittern in Betracht.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 werden die Rohrträger 12 jedenfalls zumindest un­ mittelbar an den an den Abstandselementen befestigten Längsstäben befestigt.

Um ein Durchhängen der Rohrträger 12 mit den Rohren 4 zu verhindern, können die Trä­ ger 12 geringfügig vorgespannt sein, beispielsweise durch geeignete Befestigung an den Abstandselementen 4 unter Vorspannung.

Bei einer anderen Variante befinden sich unter den Rohrträgern 12 zusätzliche Abstands­ elemente (nicht dargestellt), die auf dem unteren Bewehrungsgitter 1 aufliegen und die so­ wohl mit dem unteren Bewehrungsgitter 1 als auch mit dem Rohrträger 12 verbunden sein können. Diese zusätzlichen Abstandselemente können ein Aufschwimmen der Rohre 4 beim Auffüllen der Konstruktion mit Beton weiter unterbinden.

Grundsätzlich können die Abstandselemente bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 genau­ so ausgebildet sein wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben.

Zur Herstellung der vorstehend beschriebenen Baustahlmodule gemäß der vorliegenden Er­ findung geht man zweckmäßig wie folgt vor: Zunächst wird das untere Bewehrungsgitter 1 auf eine geeignete Unterschicht, beispielsweise eine Dämmschicht oder eine Verschalung, ausgelegt. Dabei kann das untere Bewehrungsgitter 1 auch bereits auf weitere Abstandsele­ mente, die in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet sind, aufgebockt werden. An­ schließend werden die Abstandselemente und, sofern vorgesehen, die Träger 14 (vgl. Fig. 5) in geeigneter geometrischer Anordnung aufgelegt und mit dem unteren Bewehrungsgitter geeignet verbunden.

Anschließend werden entweder die Rohre 4 oder die Rohrträger 12 mit den daran befestig­ ten Rohren 4 unmittelbar an den Abstandselementen 3 oder an den Trägern 14 (vgl. Fig. 5) befestigt.

Abschließend wird das obere Bewehrungsgitter 2 auf die Abstandselemente 4 bzw. deren obere Auflageflächen 7 aufgelegt und geeignet mit diesen verbunden.

Die Baustahlmodule können entweder vorgefertigt oder direkt auf der Baustelle in der vor­ stehend beschriebenen Weise zusammengefügt werden. Anschließend werden, sofern erfor­ derlich, mehrere solcher Baustahlmodule geeignet miteinander verbunden und die Rohre 4 geeignet hintereinandergeschaltet. Vor dem Auffüllen der Konstruktion mit Beton oder einer vergleichbaren aushärtbaren Masse werden die Rohre und ggf. zusätzlich vorgesehene E­ lektroleerrohre (nicht dargestellt) an ihren Enden mit Auslassdosen verstopft.

Abschließend wird die gesamte Konstruktion mit Beton oder einer vergleichbaren aushärtba­ ren Masse zu der in Fig. 3 dargestellten Betonplatte gemäß der ersten Ausführungsform vergossen. Dabei wird der Beton soweit aufgefüllt, dass sich oberhalb des oberen Bewehrungsgitters 2 eine Deckschicht 11 einer vorbestimmten Stärke ergibt. Die Dicke der Deck­ schicht richtet sich nach den Bedingungen, für die die Stahlbetonkonstruktion ausgelegt werden soll.

Eine entsprechende Deckschicht 9 ergibt sich auch unterhalb des unteren Bewehrungsgitters 1, wozu das untere Bewehrungsgitter 1 mittels weiterer Abstandselemente 9 auf die darunter befindliche Dämmschicht oder Ausschalung aufgebockt wird.

Die Fig. 4a und 4b zeigen schematische Querschnittsansichten einer Betondecke mit in­ tegrierter Kühlfunktion gemäß der ersten Ausführungsform. Im Stützbereich sind senkrecht zu der Decke tragende Stützwände bzw. Stützsäulen vorgesehen, im Feldbereich hingegen nicht. Die Kühlrohre 4 sind mittels Rohrbinder unmittelbar an den Längsstäben 13 befestigt, die die senkrecht zur Zeichenebene hintereinander angeordneten mehreren Abstandsele­ mente miteinander verbinden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Ebene mit den Heiz­ rohren näher zum unteren Bewehrungsgitter 1 als zum oberen Bewehrungsgitter 2 angeord­ net, was besonders vorteilhaft für eine Deckenkonstruktion mit integrierter Kühlfunktion ist.

Fig. 5 zeigt eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 1, bei der Träger 14 und Ab­ standselemente 3 separate Elemente darstellen. Bei den Abstandselementen 3 kann es sich um übliche Abstandskörbe handeln, oder diese können so ausgebildet sein, wie im Zusam­ menhang mit Fig. 1 beschrieben. Zur Ausbildung der Träger 14 werden bevorzugt Gitter­ matten, die eine Anzahl von Längs- und Querstäben umfassen, parallel zu den Längsstäben im Profil rechteckförmig gebogen, so dass die Längsstäbe 13, 15 im wesentlichen senkrecht zu der Zeichenebene, d. h. parallel zu den Bewehrungsgittern, verlaufen. Die Längsstäbe 13 dienen zur Halterung der Rohre 4 und sind zu beiden Seiten eines Trägers 14 auf gleicher Höhe angeordnet. Der Längsstab 15 auf der Oberseite des Trägers 14 kann ebenfalls zur Halterung von Rohren dienen, beispielsweise auch zur Halterung von Elektroleerrohren.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 sind die unteren Schenkel des Trägers 14 einwärts gebogen, so dass dieser im wesentlichen die Form eines geschlossenen Rechtecks aufweist. Alternativ können die Schenkel auch nach außen gebogen sein, so dass die Grundfläche offen wäre. Während in Fig. 5 ein rechteckförmiges Profil dargestellt ist, können die Träger 14 grundsätzlich auch anders gebogen sein.

Die Rohre 4 sind mittels Rohrbindern befestigt, die das Rohr 4 an den Kreuzungspunkten von Längs- und Querstäben des Trägers 14 umschlingen und an den Stäben befestigt sind. Da die Träger 14 für die Statik der fertigen Betonplatte nur von untergeordneter Rolle sind und nur eine vergleichsweise geringe Last aufnehmen müssen, können diese aus kosten­ günstigen und auch aus vergleichsweise schwachen Materialien hergestellt sein, insbesonde­ re aus Gittermatten aus einfachem Stahl.

Fig. 6 zeigt eine weitere Variante der Ausführungsform gemäß den Fig. 1, bei der die Ab­ standselemente, wie auch in Fig. 5, praktisch ein geschlossenes Rechteck ausbilden.

Im rechten Teil von Fig. 6, nach der Unterbrechungslinie, ist eine weitere Variante darge­ stellt, bei der an dem Abstandselement 14 jeweils Doppelstäbe 13a, b in Längsrichtung der Trägers, d. h. senkrecht zur Zeichenebene, verlaufen. Die Doppelstäbe bilden zu beiden Seiten des Trägers 14 zusammen mit Querstäben des Abstandselements 14 eine Aufnahme zur Aufnahme des Rohrs 4 auf, in der das Rohr tangential sowohl an den Doppelstäben 13a, b als auch an den Querstäben des Abstandselements 14 anliegt. Hierzu wird der Abstand der Doppelstäbe 13a, b in Anpassung an den Durchmesser des Rohrs 4 gewählt. Im Handel sind Gittermatten mit vorgegebenen Gitterweite und Doppelstäben in vorgegebener geometri­ scher Anordnung erhältlich, aus denen solche Abstandselemente in einfacher Weise gebogen werden können. In einer solchen Längsaufnahme kann das Rohr 4 noch stabiler gegen Um­ knicken gehalten werden.

Fig. 7 zeigt eine Variante der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2, bei der Träger 14 und Abstandselemente 3 separate Elemente darstellen. Bei den Abstandselementen 3 kann es sich um übliche Abstandskörbe handeln, oder diese können so ausgebildet sein, wie im Zu­ sammenhang mit Fig. 1 beschrieben.

Die flächigen Rohrträger 12 liegen gemäß Fig. 7 auf den Trägern 14 auf und sind, sofern eine flächendeckende Anordnung der Rohre 4 erforderlich ist, auch seitlich an den Abstandselementen 3 befestigt. Die flächigen Rohrträger 12 können auch entlang ihres Rands an den Trägern 14 eingehängt oder befestigt sein, so dass die Träger 14 dann aus der durch die Rohrträger 12 aufgespannten Ebene herausragen. Die Träger 14 sind so ausgebildet, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, und sind senkrecht zur Zeichenebene längser­ streckt.

Die Rohrträger 12 sind entweder als Gittermatten ausgebildet, oder diese umfassen eine Anzahl von Längsstäben, die sich zur Abstützung der Rohre 4 quer zu deren Verlaufsrich­ tung erstrecken und auf denen die Rohre 4 aufliegen. Die Längsstäbe können auf den Trä­ gern 14 aufliegen oder in diese eingehängt sein und sind vorzugsweise starr mit den Trägern verbunden, beispielsweise mittels Befestigungsmittel oder durch Punktschweißen. Die Längsstäbe können auch untereinander mittels einer Anzahl von Querstäben miteinander verbunden sein. Eine solche Rohrträgerkonstruktion lässt sich auch vor Ort auf der Bau­ stelle rasch herstellen.

Somit ergibt sich erfindungsgemäß eine Betonplattenkonstruktion mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion, bei der die Heiz-/Kühlrohre in der neutralen Ebene oder auf einer beliebigen geeigneten Höhe zwischen der oberen und der unteren Bewehrungsebene angeordnet sind und oberhalb und unterhalb der Bewehrungsebenen jeweils eine Deckschicht vorgesehen ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen den Bewehrungsebe­ nen beispielsweise ca. 20 bis 24 cm, mit einer Stärke der Deckschicht von ca. 3 cm, was jeweils von der statischen Auslegung der Stahlbetonkonstruktion abhängt.

Die erfindungsgemäßen Betonplatten können als Fußboden- oder Deckenelemente vorgefer­ tigt werden, um zu einer Fußboden- oder Deckenkonstruktion zusammengefügt zu sein. Bevorzugte Anwendungen sind beispielsweise Böden von Tiefgaragen oder Garagenzufahr­ ten mit Fußbodenheizung, Böden von Industriehallen mit Fußbodenheizung, Landebahnen für Flughäfen mit integrierter Heizfunktion, freiluftverlegte Böden mit integrierter Heiz­ funktion oder Decken mit integrierter Kühlfunktion.

Claims (31)

1. Baustahlkonstruktion als Bewehrung für ein Betonplattenelement mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion, umfassend zumindest ein Bewehrungsgitter (1, 2), eine Anzahl von Trägern (3, 14), die jeweils an mindestens einem Bewehrungsgitter angebracht sind, und Heiz-/Kühlrohre, die beabstandet zu mindestens einem Bewehrungsgitter (1, 2) ange­ ordnet sind, wobei die Träger (3, 14) jeweils in einer von einem Bewehrungsgitter (1, 2) aufgespannten Ebene längserstreckt sind, wobei die Heiz-/Kühlrohre mittels Befestigungs­ elementen (5) an Haltemitteln (13) gegen Aufschwimmen gesichert befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger jeweils eine Anzahl von in Reihe hintereinander angeord­ neten Trägerelementen umfassen, die über mindestens einen Längsstab (13) miteinander verbunden sind, der als Haltemittel zur unmittelbaren Halterung eines Heiz-/Kühlrohrs an dem Längsstab im wesentlichen über die gesamte Länge des jeweiligen Trägers (3, 14) dient, wobei der Längsstab (13) jeweils im wesentlichen parallel zu einem Bewehrungsgitter verläuft, und dass die Träger (3, 14) eine obere Auflagefläche (7) aufweisen.

2. Baustahlkonstruktion nach Anspruch 1, die ein unteres (1) und ein oberes (2) Beweh­ rungsgitter umfasst, wobei die Träger (14) zugleich als Abstandselemente (3) dienen, so dass die beiden Bewehrungsgitter (1, 2) über die Träger abständig miteinander verbunden sind.

3. Baustahlkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger durch Biegen einer Gittermatte mit Längs- und Querstäben zu einem Gebilde ge­ formt sind, das jeweils auf dem oder jedem Bewehrungsgitter (1, 2) aufliegt.

4. Baustahlkonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Längsstäbe der Gittermatte so bemessen sind, dass jeweils zwei Längsstäbe (13) eines Trägers nach dem Biegen der Gittermatte zu dem Träger (3, 14) in annähernd gleichem Ab­ stand zu einer von einem Bewehrungsgitter (1, 2) aufgespannten Fläche angeordnet sind, um jeweils ein Haltemittel auszubilden.

5. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (5) jeweils in einen Kreuzungspunkt der Längs- und Querstä­ be des Trägers (3, 14) eingreifen, um die Heiz-/Kühlrohre (4) lagestabil zu befestigen.

6. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Trägern (3, 14) durch mehrfaches Biegen derselben Gittermatte beabstandet zueinander ausgebildet sind.

7. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Doppelstäbe (13a, 13b) des Trägers (3, 14) jeweils die Haltemittel ausbilden, wobei ein Heiz-/Kühlrohr (4) jeweils in einer Aufnahme, die von den Doppelstäben des Trägers (3, 14) ausgebildet wird, so aufgenommen wird, dass das Heiz-/Kühlrohr tangential an den Doppelstäben des Trägers anliegt.

8. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (3, 14) in einem vorgegebenen Rastermaß angeordnet sind, so dass die Heiz-/Kühlrohre (4), wenn die Konstruktion im Querschnitt betrachtet wird, im wesentli­ chen in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind.

9. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz-/Kühlrohre (4) aus hochdruckvernetztem Polyethylen bestehen, wobei die Heiz-/Kühlrohre vorzugsweise mäanderförmig verlaufen.

10. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die außerdem weitere Ab­ standselemente (8) umfasst, auf denen ein unteres Bewehrungsgitter (1) aufliegt.

11. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die außerdem Elektroleer­ rohre umfasst, die vorzugsweise nahe zu einem Bewehrungsgitter angeordnet sind und un­ mittelbar an den Trägern (3, 14) befestigt sind.

12. Baustahlkonstruktion als Bewehrung für ein Betonplattenelement mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion, umfassend zumindest ein Bewehrungsgitter (1, 2), eine Anzahl von Trägern (3, 14), die jeweils an mindestens einem Bewehrungsgitter angebracht sind, Heiz-/Kühlrohre (4) und zumindest einen flächigen, Querstäbe aufweisenden Rohrträger (12), der beabstandet zu mindestens einem Bewehrungsgitter (1, 2) angeordnet ist und auf dem die Heiz-/Kühlrohre (4), vorzugsweise in mäanderförmiger Anordnung, befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (3, 14) jeweils in einer von einem Bewehrungs­ gitter (1, 2) aufgespannten Ebene längserstreckt sind, wobei die Träger jeweils eine Anzahl von in Reihe hintereinander angeordneten Trägerelementen umfassen, die über mindestens einen Längsstab (13) miteinander verbunden sind, wobei der Längsstab jeweils im wesent­ lichen parallel zu einem Bewehrungsgitter verläuft und die Rohrträger (12) mittels Befesti­ gungselementen (5) gegen Aufschwimmen gesichert zumindest an den Längsstäben unmit­ telbar befestigt sind.

13. Baustahlkonstruktion nach Anspruch 12, die ein unteres (1) und ein oberes (2) Be­ wehrungsgitter umfasst, wobei die Träger (14) zugleich als Abstandselemente (3) dienen, so dass die beiden Bewehrungsgitter (1, 2) über die Träger abständig miteinander verbunden sind.

14. Baustahlkonstruktion nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, dass die Rohrträger (12) im wesentlichen über die gesamte Länge des jeweiligen Trä­ gers (3, 14) gehaltert werden.

15. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeich­ net, dass der Rohrträger (12) als gitterförmiger Träger mit einer Anzahl punktverbundener Längs- und Querstäbe oder als Gittermatte mit einer Anzahl punktgeschweißter Längs- und Querstäbe ausgebildet ist.

16. Baustahlkonstruktion nach Anspruch 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (3, 14) zusätzlich Aufnahmemittel zur Aufnahme und/oder Halterung eines Rohrträ­ gers (12) aufweisen.

17. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, dass die Träger durch Biegen einer Gittermatte mit Längs- und Querstäben zu einem Gebilde geformt sind, das jeweils auf dem oder jedem Bewehrungsgitter (1, 2) aufliegt.

18. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeich­ net, dass die Abstände der Längsstäbe der Gittermatte so bemessen sind, dass jeweils zwei Längsstäbe (13) eines Trägers nach dem Biegen der Gittermatte zu dem Träger (3, 14) in annähernd gleichem Abstand zu einer von einem Bewehrungsgitter (1, 2) aufgespannten Fläche angeordnet sind.

19. Baustahlkonstruktion nach Anspruch 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente zum Befestigen des Rohrträgers (12) jeweils in einen Kreuzungspunkt der Längs- und Querstäbe des Trägers (3, 14) eingreifen, um den Rohrträger (12) lagestabil zu befestigen.

20. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeich­ net, dass eine Anzahl von Trägern (3, 14) durch mehrfaches Biegen derselben Gittermatte beabstandet zueinander ausgebildet sind.

21. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeich­ net, dass der Rohrträger (12) geringfügig vorgespannt ist, um ein Aufschwimmen der Heiz- /Kühlrohre (4) beim Auffüllen der Baustahlkonstruktion mit einer aushärtbaren Masse, vor­ zugsweise Beton, zu unterbinden.

22. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeich­ net, dass die Träger (3, 14) in einem vorgegebenen Rastermaß angeordnet sind, so dass die Heiz-/Kühlrohre (4), wenn die Konstruktion im Querschnitt betrachtet wird, im wesentli­ chen in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind.

23. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeich­ net, dass die Heiz-/Kühlrohre (4) aus hochdruckvernetztem Polyethylen bestehen, wobei die Heiz-/Kühlrohre vorzugsweise mäanderförmig verlaufen.

24. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 12 bis 23, die außerdem weitere Abstandselemente (8) umfasst, auf denen ein unteres Bewehrungsgitter (1) aufliegt.

25. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 12 bis 24, die zusätzliche Abstands­ halter umfasst, die den Rohrträger (12) mit einem Bewehrungsgitter verbinden, um ein Auf­ schwimmen der Heiz-/Kühlrohre (4) beim Auffüllen der Baustahlkonstruktion mit einer aushärtbaren Masse, vorzugsweise mit Beton, zu unterbinden.

26. Baustahlkonstruktion nach einem der Ansprüche 12 bis 25, die außerdem Elektro­ leerrohre umfasst, die vorzugsweise nahe zu einem Bewehrungsgitter angeordnet sind und unmittelbar an den Trägern (3, 14) befestigt sind.

27. Betonplattenelement, insbesondere Betonfußboden- oder Betondeckenelement, mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine Baustahlkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Bewehrung umfasst, die mit einer aushärtbaren Masse, vorzugsweise mit Beton, aufgefüllt ist.

28. Betonplattenelement nach Anspruch 27, das ein unteres (1) und ein oberes (2) Be­ wehrungsgitter umfasst und bei dem oberhalb des oberen Bewehrungsgitters (2) eine obere Deckschicht (11) und unterhalb des unteren Bewehrungsgitters (1) eine untere Deckschicht (9) angeordnet ist.

29. Betondecke oder Betonfußboden mit integrierter Heiz- oder Kühlfunktion, gekenn­ zeichnet durch zumindest ein Betonplattenelement nach Anspruch 27 oder 28.

30. Verfahren zur Herstellung eines Betonfußbodens oder einer Betondecke mit integ­ rierter Heiz- oder Kühlfunktion nach Anspruch 29, wenn dieser rückbezogen ist auf einen der Ansprüche 1 bis 11, mit den folgenden Schritten:

• - ein unteres Bewehrungsgitter (1) wird verlegt,
• - eine Anzahl von Trägern (3, 14) wird auf das untere Bewehrungsgitter (1) aufge­ setzt und mit diesem verbunden,
• - Heiz-/Kühlrohre (4) werden mittels Befestigungselementen unmittelbar an den Längsstäben (13) der Träger (3, 14) befestigt,
• - auf die Oberseite (7) einer Anzahl der Träger (3) wird ein oberes Bewehrungs­ gitter (2) aufgelegt und mit diesen verbunden, um so die als Bewehrung dienende Baustahlkonstruktion auszubilden, und
• - die Baustahlkonstruktion wird mit einer aushärtbaren Masse, vorzugsweise Be­ ton, aufgefüllt, so dass das mindestens eine Heiz-/Kühlrohr (4) zwischen dem o­ beren und unteren Bewehrungsgitter angeordnet ist.

31. Verfahren zur Herstellung eines Betonfußbodens oder einer Betondecke mit integ­ rierter Heiz- oder Kühlfunktion nach Anspruch 29, wenn dieser rückbezogen ist auf einen der Ansprüche 12 bis 26, mit den folgenden Schritten:

• - ein unteres Bewehrungsgitter (1) wird verlegt,
• - eine Anzahl von Trägern (3, 14) wird auf das untere Bewehrungsgitter (I) aufge­ setzt und mit diesem verbunden,
• - Heiz-/Kühlrohre (4) werden in einer vorgegebenen geometrischen Anordnung auf einem Rohrträger (12) befestigt,
• - eine Anzahl Rohrträger (12) wird mittels Befestigungselementen unmittelbar an den Längsstäben (13) der Träger (3, 14) befestigt,
• - auf die Oberseite (7) einer Anzahl der Träger (3) wird ein oberes Bewehrungs­ gitter aufgelegt und mit diesen verbunden, um so die als Bewehrung dienende Baustahlkonstruktion auszubilden, und
• - die Baustahlkonstruktion wird mit einer aushärtbaren Masse, vorzugsweise Be­ ton, aufgefüllt, so dass der mindestens eine Rohrträger (12) mit dem mindestens einen Heiz-/Kühlrohr (4) zwischen dem oberen und unteren Bewehrungsgitter (1, 2) angeordnet ist.