DE102005038996A1 - Composite floor element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verbund-Bodenelement (1) für in Modulbauweise erstellte Gebäude. Das Verbund-Bodenelement (1) gemäß der Erfindung umfasst einen Rahmen (2) und Querträger (3) aus Stahl-Profilen, wenigstens eine Dämmstoff-Isolierung und wenigstens eine auf die Isolierung aufgebrachte Betonschicht (6), wobei die Isolierung als verlorene Schalung für die Betonschicht (6) dient und wobei Profile des Rahmens (2) und der Querträger (3) teilweise von der Betonschicht (6) formschlüssig aufgenommen werden und mit dem Rahmen (2) einen tragenden Metall-Beton-Verbund bilden (Figur 2).The invention relates to a composite floor element (1) for buildings constructed in modular construction. The composite floor element (1) according to the invention comprises a frame (2) and crossbeams (3) made of steel profiles, at least one insulation insulation and at least one concrete layer (6) applied to the insulation, the insulation being a lost formwork for the concrete layer (6) serves and wherein profiles of the frame (2) and the cross member (3) are partially positively received by the concrete layer (6) and form a load-bearing metal-concrete composite with the frame (2) (Figure 2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verbund-Bodenelement für in Modulbauweise erstellte Gebäude. Die einzelnen Module solcher Gebäude sind in Stahlskelettbauweise erstellt und zeichnen sich durch hohen werkseitigen Vorfertigungsgrad aus. Die Bodenelemente der bekannten Module bestehen üblicherweise aus einem Bodenrahmen aus gewalztem U-Profil mit mehreren im Abstand von einander in den Rahmen eingesetzten Querträgern. Der Bodenrahmen der bekannten Bodenelemente umschließt eine mineralische Dämmung. Auf die Träger des Rahmens wird eine Sperrholzbeplankung und ein ggf. schwimmender Estrich aufgebracht. Der statische Nachweis über die Tragfähigkeit des bekannten Bodenelements erfolgt ausschließlich über die Dimensionierung der Bodenquerträger. Aus diesem Grund ist erforderlich, die Stahlprofile des Bodenrahmens und der in diesen eingesetzten Querträger großzügig zu dimensionieren. Die bekannten Bodenelemente sind daher verhältnismäßig schwer und teuer.The The invention relates to a composite floor element for modular construction Building. The individual modules of such buildings are created in steel skeleton construction and are characterized by high factory Prefabrication grade. The bottom elements of the known modules usually exist from a floor frame made of rolled U-profile with several at a distance from each other in the frame used cross members. The floor frame of the known Encloses floor elements a mineral insulation. On the carriers the frame becomes a plywood paneling and possibly a floating one Screed applied. The static proof of the load capacity the known floor element is done exclusively on the dimensions of Floor cross members. For this reason, the steel profiles of the floor frame is required and generously dimension the cross member used in these. The known floor elements are therefore relatively heavy and expensive.
Der Bodenaufbau wird häufig erst dann eingebracht, wenn die Module zu einem Gebäude zusammengesetzt sind. Dies ist ebenfalls teuer, da hierdurch der mögliche Vorfertigungsgrad reduziert wird.Of the Soil construction becomes common only introduced when the modules are assembled into a building are. This is also expensive, as this is the possible degree of prefabrication is reduced.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bodenelement für in Modulbauweise zu erstellende Gebäude zu schaffen, welches leichter als die bisher bekannten Bodenelemente ist und welches bezogen auf das Gewicht eine höhere statische Belastbarkeit als die bisher bekannten Bodenelemente aufweist. Darüber hinaus soll das Bodenelement gemäß der Erfindung sich durch einen möglichst hohen werksseitigen Vorfertigungsgrad auszeichnen.Of the The invention is therefore based on the object, a floor element for modular construction Buildings to be built to create which lighter than the previously known floor elements is and which based on the weight of a higher static load capacity has as the previously known floor elements. Furthermore should the floor element according to the invention through one as possible high factory prefabrication grade.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein neuartiges Verbund-Bodenelement für in Modulbauweise erstellte Gebäude, umfassend einen Rahmen und Querträger aus Metall-Profilen, vorzugsweise aus Stahl-Profilen, wenigstens eine Dämmstoff-Isolierung und wenigstens eine auf die Isolierung aufgebrachte Betonschicht, wobei die Isolierung als verlorene Schalung für die Betonschicht dient und wobei die Profile des Rahmens und der Querträger teilweise von der Betonschicht formschlüssig aufgenommen werden und mit dem Rahmen einen tragenden Metall-Verbund bilden.The Task is solved through a novel composite floor element for modular construction Building, comprising a frame and cross member made of metal profiles, preferably made of steel profiles, at least one insulation insulation and at least one on the Insulation applied concrete layer, with the insulation as lost Formwork for the concrete layer is used and where the profiles of the frame and the crossbeam partially positively absorbed by the concrete layer and with the frame form a supporting metal composite.
Aufgrund dieses neuartigen Aufbaus des Verbund-Bodenelements gemäß der Erfindung wirkt dessen gesamter Querschnitt als Verbund-Querschnitt, wobei Zugspannungen durch die unterliegenden Profile des Rahmens und der Querträger und die Druckspannungen durch die darauf aufgebrachte Betonschicht aufgefangen werden.by virtue of this novel structure of the composite floor element according to the invention the entire cross section acts as a composite cross section, wherein Tensile stresses through the underlying profiles of the frame and the crossbeam and the compressive stresses through the concrete layer applied thereon be caught.
Hierdurch ergibt sich ein besonders leichter, tragfähiger und stabiler Verbund, der einschließlich der aufgebrachten Betonschicht vollständig vorgefertigt sein kann.hereby results in a particularly light, stable and stable composite, including the applied concrete layer can be completely prefabricated.
Vorzugsweise sind der Rahmen und die Querträger als U-Profile ausgebildet.Preferably are the frame and the cross members designed as U-profiles.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Rahmen aus C-Profilen zusammengesetzt ist, wohingegen die Querträger als U-, Doppel-T-, I- oder L-Profile ausgebildet sind.In another embodiment of the invention can be provided that the frame is composed of C-profiles, whereas the cross members as U, double T, I or L profiles are formed.
Die Profile des Rahmens und der Querträger können unterschiedliche Stärke bzw. ein unterschiedliches längenbezogenes Gewicht aufweisen, wobei die Stärke der Rahmenprofile größer bemessen ist als die Stärke der Profile der Querträger.The Profiles of the frame and the cross member may have different strength or a different length-related Have weight, wherein the strength the frame profiles are sized larger is as the strength the profiles of the cross members.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist es möglich, besonders leichte Profile als Querträger einzusetzen, wodurch insgesamt das Gesamtgewicht des Bodenelements deutlich reduziert wird.By the construction according to the invention it is possible to use particularly lightweight profiles as a cross member, whereby a total of the total weight of the floor element is significantly reduced.
Zweckmäßigerweise sind die Querträger statisch als Einfeldträger ausgelegt.Conveniently, are the crossbeams static as a single-field carrier designed.
Bei einer bevorzugten Variante des Verbund-Bodenelements nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die in Einbaulage oberen Schenkel der Profile (Obergurte) und/oder teilweise die sich vertikal erstreckenden Abschnitte der Profile in den Beton eingebettet sind.at a preferred variant of the composite floor element according to the invention is provided that in the installation position upper leg of the profiles (Upper straps) and / or partially the vertically extending sections the profiles are embedded in the concrete.
Um eine formschlüssige Verankerung der Obergurte der Profile und/oder der sich vertikal erstreckenden Abschnitte der Doppel-T- oder L-Profile zu erzielen, ist vorgesehen, dass die Obergurte und/oder die sich vertikal erstreckenden Abschnitte der Doppel-T-, I- oder L-Profile eine profilierte Oberfläche aufweisen.Around a form-fitting Anchoring the upper straps of the profiles and / or vertically to achieve extending sections of the double T or L profiles, is provided that the upper straps and / or the vertically extending Sections of the double T, I or L profiles have a profiled surface.
Zweckmäßig ist es, wenn die Obergurte und/oder die sich vertikal erstreckenden Profilabschnitte zumindest der Querträger mit im Abstand von einander angeordneten Lochungen, Ausstanzungen oder Prägungen versehen sind. Wenn in den Obergurten und/oder in den sich vertikal erstreckenden Profilabschnitten jeweils Ausstanzungen vorgesehen sind, können diese so ausgebildet sein, dass das ausgestanzte Material in Stanzrichtung aus der betreffenden Oberfläche des betreffenden Schenkels des Profils hervorsteht.Is appropriate it if the upper straps and / or the vertically extending Profile sections at least the cross member with at a distance from each other arranged perforations, punched or embossed are provided. If in the upper straps and / or in the vertically extending profile sections each punched holes are provided, they can be designed so that the punched out material in the punching direction of the relevant surface protrudes the respective leg of the profile.
Bevorzugt sind die Lochungen oder Ausstanzungen von dem Beton der Betonschicht durchdrungen, sodass eine formschlüssige Verankerung des betreffenden Profils in dem Beton gewährleistet ist.Preferably, the perforations or Ausstan penetrated by the concrete concrete layer, so that a positive anchoring of the relevant profile is ensured in the concrete.
Als Dämmstoff kann Mineralwolle vorgesehen sein.When insulation Mineral wool may be provided.
Zweckmäßigerweise ist die Dämpfstoffschicht über hakenförmige Halteelemente mit der Betonschicht verklammert. Die Halteelemente können einseitig in die Betonschicht eingegossen sein.Conveniently, is the Dämpfstoffschicht via hook-shaped holding elements clamped with the concrete layer. The holding elements can be one-sided be poured into the concrete layer.
Die Betonschicht kann als Stahlfaserbeton mit dispers verteilten Stahlnadeln ausgebildet sein.The Concrete layer can be used as steel fiber concrete with dispersed steel needles be educated.
Zusätzlich kann von der Betonschicht eine Armierung in Form von Stahlmatten oder dergleichen aufgenommen werden. Wenn die Querträger als L-Profile mit Ausstanzungen, Abkantungen oder Schlitzen ausgebildet sind, können die Stahlmatten beispielsweise von den sich vertikal erstreckenden Schenkeln der Querträger gehalten werden.In addition, can from the concrete layer a reinforcement in the form of steel mats or be included. If the cross beams as L-profiles with cutouts, Bends or slots are formed, the steel mats, for example held by the vertically extending legs of the cross member become.
Die zuvor beschriebene Variante des Bodenelements gemäß der Erfindung macht von dem Prinzip Gebrauch, dass die Querträger zumindest über einen Teil ihrer Länge in der Betonschicht verankert sind (Vollverdübelung).The previously described variant of the floor element according to the invention makes use of the principle that the cross member at least one Part of their length anchored in the concrete layer (Vollverdübelung).
Bei einer alternativen Variante des erfindungsgemäßen Bodenelements ist vorgesehen, dass die Betonschicht eine randseitige Einfassung, beispielsweise in Form von Winkelprofilen aufweist. Diese Winkelprofile sind zweckmäßigerweise mit den Rahmenprofilen verschweißt. Bei dieser Variante des Bodenelements werden die Druckspannungen über die randseitig vorgesehenen Winkelprofile in die Betonschicht eingeleitet. Zusätzliche Maßnahmen zur Herstellung eines Formschlusses zwischen den Querträgern und der Betonschicht sind bei dieser Variante des Bodenelements nicht erforderlich (Endverdübelung).at an alternative variant of the floor element according to the invention is provided that the concrete layer is an edge-facing, for example in Has form of angle profiles. These angle profiles are expediently welded to the frame profiles. In this variant of the floor element are the compressive stresses on the edge profiles provided at the edge introduced into the concrete layer. additional activities for producing a positive connection between the cross members and the concrete layer are not in this variant of the floor element required (final doweling).
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The Invention is described below with reference to an illustrated in the drawings embodiment explained.
Es zeigen:It demonstrate:
Wie
der Draufsicht in
Wie
dies nur aus der Ansicht in
Die
Profile des Rahmens (
In
Der
in
Eine
andere Variante des Verbund-Bodenelements gemäß der Erfindung ist in
Randseitig
ist die Betonschicht (
- 11
- Verbund-BodenelementComposite floor element
- 22
- Rahmenframe
- 33
- Querträgercrossbeam
- 44
- Schenkelleg
- 55
- Obergurtetop chords
- 66
- Betonschichtconcrete layer
- 77
- Dämmstoffschichtinsulation layer
- 88th
- Halteelementeretaining elements
- 99
- Lochungenperforations
- 1010
- Stahlnadelnsteel needles
- 1111
- Baustahlmattenwelded wire mesh
- 1212
- C-ProfileC-sections
- 1313
- Doppel-T-ProfileDouble-T profiles
- 1414
- Winkelprofileangle sections
- 1515
- L-ProfileL profiles
- 1616
- Horizontale Schenkel der L-Profilehorizontal Legs of L-profiles
- 1717
- Vertikaler Abschnitt der L-Profilevertical Section of the L-profiles
- 1818
- Abkantungenbends
- 1919
- Schlitzeslots
- 2020
- Winkelstückeelbows
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2006
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