DE102016118279B4 - Wandelement, das aus mehreren Einzelelementen besteht - Google Patents

Wandelement, das aus mehreren Einzelelementen besteht Download PDF

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Abstract

Wandelement, das aus mehreren Einzelelementen besteht, die miteinander befestigt sind, wobei die einzelnen Einzelelemente (2, 3, 4, 5) aus zwei balkenförmigen Längselementen (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) und einem die balkenförmigen Längselemente (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) verbindenden Zwischenbereich bestehen, wobei mehrere Einzelelemente (2, 3, 4, 5) zu einem Wandelement (1) zusammengefügt sind, indem die balkenförmigen Längselemente (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) paarweise (2.2, 3.1, 3.2; 4.1; 4.2, 5.1) entlang der balkenförmigen Längselemente (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der der Zwischenbereich durch wenigstens eine Stahlfläche (2.3, 2.4; 3.3, 3.4; 4.3, 4.4; 5.3, 5.4) gebildet ist, wobei die wenigstens eine Stahlfläche (2.3, 2.4; 3.3, 3.4; 4.3, 4.4; 5.3, 5.4) in eine Profilform geformt ist und wobei die wenigstens eine Stahlfläche (2.3, 2.4; 3.3, 3.4; 4.3, 4.4; 5.3, 5.4) im Bereich ihrer länglichen Kanten jeweils in eines der balkenförmigen Längselemente (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) eingepresst ist, und dass Einzelelemente (2, 3, 4, 5) derart miteinander verbunden sind, dass die balkenförmigen Längselemente (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) zweier miteinander verbundener Einzelelemente (2, 3; 3, 4; 4, 5) quer zu deren Längsrichtung in der Tiefe des Wandelementes (1) gegeneinander versetzt sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wandelement, das aus mehreren Einzelelementen besteht nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es sind derartige Wandelemente bekannt, die beispielsweise im Zusammenhang mit der Errichtung von Fertighäusern in einer Fabrik vorgefertigt werden und in diesem vorgefertigten Zustand an die Baustelle geliefert werden. Diese Wandelemente bestehen aus mehreren Einzelelementen. Auf der Baustelle werden dann diese Wandelemente mit anderen Fertigelementen zusammengefügt, um beispielsweise Häuser zu errichten.
  • Aus der GB 461 898 A ist ein Wandelement bekannt, das aus mehreren Einzelelementen zusammengesetzt ist. Diese Einzelelemente sind vollständig aus Holz gefertigt. Dazu werden längliche Quader gebildet, die aus Brettern, die die Seitenwände der Quader bilden, zusammengesetzt werden. Der Innenraum dieser Quader ist hohl. Die Verbindung dieser Seitenwände erfolgt mittels Nut-/Feder-Verbindungen. Ein Wandelement wird gebildet, indem mehrere dieser Einzelelemente jeweils paarweise miteinander verbunden werden. Dabei liegen die jeweiligen Seitenwände benachbarter Quader paarweise flächig aufeinander.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung vorzuschlagen für eine stabile Ausführung der Wandelemente.
  • Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Wandelement, das aus mehreren Einzelelementen besteht, die miteinander befestigt sind. Die einzelnen Einzelelemente bestehen aus zwei balkenförmigen Längselementen und einem die balkenförmigen Längselemente verbindenden Zwischenbereich. Mehrere Einzelelemente sind zu einem Wandelement zusammengefügt, indem die balkenförmigen Längselemente paarweise entlang der balkenförmigen Längselemente miteinander verbunden sind. Dabei wird der Zwischenbereich durch wenigstens eine Stahlfläche gebildet. Die wenigstens eine Stahlfläche ist in eine Profilform geformt und im Bereich ihrer länglichen Kanten jeweils in eines der balkenförmigen Längselemente eingepresst. Außerdem sind Einzelelemente derart miteinander verbunden, dass die balkenförmigen Längselemente zweier miteinander verbundener Einzelelemente quer zu deren Längsrichtung in der Tiefe des Wandelementes gegeneinander versetzt sind.
  • Es sind bereits derartige Einzelelemente bekannt, die als Träger ausgestaltet sind, die als Doppel-T-Träger verwendet werden. Diese Träger bestehen aus zwei Längselementen und einem die Längselemente verbindenden Zwischenbereich. Die Längselemente werden bei den bekannten Trägern durch jeweils einen Holzbalken gebildet. Der Zwischenbereich wird durch wenigstens eine Stahlfläche gebildet, die in eine Profilform geformt ist. Die wenigstens eine Stahlfläche ist im Bereich ihrer länglichen Kanten jeweils in einen der Holzbalken eingepresst.
  • Dadurch lässt sich ein Doppel-T-Träger herstellen Bei einer guten Festigkeit ist dieser Träger dennoch vergleichsweise leicht. Die Holzbalken sind üblicherweise aus Kiefernholz oder Fichtenholz oder auch anderen Nadelhölzern. Es können auch Brettschichtenholz oder Leimhölzer bei höheren oder breiteren Konstruktionen eingesetzt werden.
  • Durch die Profilform der Stahlfläche in dem Zwischenbereich wird vorteilhaft erreicht, dass sich eine gute Stabilität des Trägers ergibt bei geringem Materialeinsatz und damit auch bei geringem Gewicht.
  • Nach der vorliegenden Erfindung werden derartige Träger als Einzelelemente verwendet, die zusammengefügt werden zu einem Wandelement.
  • Es kann sich dabei um Träger handeln, die bereits seit längerem bekannt sind. Es kann sich auch um Träger mit einer Ausgestaltung handeln, bei denen die wenigstens eine Stahlfläche mit einer Auszugsicherung aus dem Holzbalken versehen ist.
  • Es erweist sich bei dieser Ausgestaltung des Wandelementes als vorteilhaft, dass bei einer entsprechenden dicken und stabilen Ausführung der wenigstens einen Stahlfläche ein Wandelement für ein Gebäude in Fertigbauweise hergestellt werden kann, das beispielsweise auch eine Beschussfestigkeit erreicht. Darin unterscheidet sich ein derartiges Wandelement von bisher bekannten Wandelementen für die Fertigbauweise, die aus Holz gefertigt sind und damit keine Beschussfestigkeit erreichen.
  • Zur Verbesserung der Stabilität können mehrere - beispielsweise zwei - Stahlflächen parallel zueinander angeordnet werden.
  • Die wenigstens eine Stahlfläche kann so gestaltet sein, dass diese erste Teilbereiche mit einer Breite aufweist, die gerade der Breite des Zwischenbereichs zwischen den beiden Holzbalken entsprechen. In diesen ersten Teilbereichen sind an der oberen und der unteren Kante der wenigstens einen Stahlfläche über jeweils eine Sollknickstelle Anschlagflächen angeformt. Beim Einpressen der Stahlfläche in die Holzbalken knicken diese Anschlagflächen entlang der Sollknickstellen um und liegen an der inneren Fläche des jeweiligen Holzbalkens an bzw. sind geringfügig in diese innere Fläche eingedrückt. Durch diese Anschlagflächen wird die Eindringtiefe der Stahlflächen in die Holzbalken begrenzt.
  • Zwischen diesen ersten Teilbereichen befinden sich weitere Teilbereiche, in denen die jeweilige Profilform der Stahlfläche über die Ober- und Unterkante der ersten Teilbereiche hinaus fortgesetzt wird als überstehende Länge. Die überstehende Länge dieser weiteren Teilbereiche ist kürzer als dies der Dicke der Holzbalken entspricht. Um das Eindringen der Stahlfläche in den Bereichen der überstehenden Längen der weiteren Teilbereiche in die Holzbalken zu erleichtern, weist die Stahlfläche in den weiteren Teilbereichen bei den überstehenden Längen jeweils eine oder mehrere Spitzen auf.
  • Es ist möglich, die Teile der Einzelelemente auf die Baustelle zu transportieren und auf der Baustelle zu einem Einzelelement zusammenzufügen. Anschließend daran kann ein Wandelement im Sinne der vorliegenden Erfindung auf der Baustelle aus mehreren auf der Baustelle zusammengefügten Einzelelementen hergestellt werden.
  • Die Wandelemente werden dabei vorteilhaft derart aus den Einzelelementen zusammengesetzt, dass sich die Längselemente bei der aufgestellten Wand in vertikaler Richtung erstrecken.
  • Indem nach der vorliegenden Erfindung die Einzelelemente derart miteinander verbunden sind, dass die Längselemente zweier miteinander verbundener Einzelelemente quer zu deren Längsrichtung in der Tiefe des Wandelementes gegeneinander versetzt sind, lässt sich vorteilhaft erreichen, dass eine äußere Wandhülle des Gebäudes an anderen Trägern befestigt wird als eine innere Wandhülle. Dies wirkt sich vorteilhaft aus hinsichtlich einer Schallisolierung.
  • Außerdem lässt sich damit erreichen, dass eine Wandstärke (Wanddicke) erreicht werden kann, die größer ist als die Dicke der balkenförmigen Längselemente.
  • Durch den Aufbau des Wandelementes aus den gegeneinander versetzten Einzelelementen werden auch Hohlräume gebildet, die als Installationsschächte genutzt werden können.
  • Diese Hohlräume können auch genutzt werden, um Dämmmaterial einzubringen. Damit wird durch den versetzten Aufbau der Einzelelemente erreicht, dass diese Hohlräume größer sind als bei einem nicht versetzten Aufbau der Einzelelemente. Damit wird die Wärmedämmung insgesamt verbessert, weil die Hohlräume größer sind.
  • Durch die Stahlflächen ergibt sich auch eine Dampfsperrschicht, so dass keine separate Dampfsperre vorgesehen werden muss. Dies erweist sich insbesondere auch bei der Befestigung und bei Installationsarbeiten als vorteilhaft, weil vermieden werden kann, dass eine Kunststofffolie als Dampfsperrschicht vorgesehen werden muss, die bei der Befestigung durchbohrt werden muss. Dieses Durchbohren führt immer wieder zu Problemen, weil durch diese Löcher der Diffusionsstrom auf Grund von Konzentrationsunterschieden der relativen Luftfeuchte und der Temperatur (innen - außen) (Osmotischer Druck) zu Kondensat und damit zu Feuchtigkeitsbildung führt.
  • Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist zwischen miteinander verbundenen Längselementen verschiedener Einzelelemente, die quer zu deren Längsrichtung in der Tiefe des Wandelementes gegeneinander versetzt sind, eine schallisolierende Trennung eingebracht.
  • Dies erweist sich als vorteilhaft, weil damit die Schalltrennung zwischen der äußeren Wandabdeckung und der inneren Wandabdeckung weiter verbessert wird.
  • Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird der Zwischenbereich der Einzelelemente durch mehrere parallele Stahlflächen gebildet, wobei der Zwischenraum zwischen den parallelen Stahlflächen verfüllt ist.
  • Dieses Verfüllen kann vorteilhaft mit einem schweren und stabilen Material wie beispielsweise Beton erfolgen.
  • Damit lässt sich weiterhin die Stabilität verbessern. Dies gilt insbesondere auch hinsichtlich einer Beschussfestigkeit des Wandelementes. Außerdem stellt diese Gewichtssteigerung eine Verbesserung der Schallisolierung dar.
  • Eine Beton-Füllung bewirkt auch eine Möglichkeit, in der Wand Wärme zu speichern. Dies ist insbesondere gegenüber einer Holzwand vorteilhaft.
  • Durch die beiden Stahlflächen ergibt sich eine Verschalung, in der der Beton nach dem Einfüllen abbinden kann.
  • Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 weist das Wandelement auf der Innenseite und / oder auf der Außenseite eine flächige Wandabdeckung auf, wobei die Hohlräume zwischen den Einzelelementen und der Wandabdeckung mit wärmedämmendem Material verfüllt sind.
  • Hierbei werden die Hohlräume vorteilhaft zur Wärmedämmung genutzt.
  • Die vorgeschlagenen Wandelemente nach der vorliegenden Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass durch die Verbundwirkung der Längselemente mit den Zwischenelementen aus Stahl, ggf. vorhandenen Dämmstoffen und ggf. auch haufwerkporigem Schüttgut (Estrich / Beton) sowie von Wandplatten in einem Wandelement ein Zusammenwirken erreicht wird, das viele Vorteile des Massivbaus mit dem ökologisch-wirtschaftlichen Holzrahmenbau vereinigt. Insbesondere lassen sich damit einige Probleme beseitigen, die der Holzbau heutzutage noch mit sich bringt. Dies gilt insbesondere für die Stabilität. Dies betrifft weniger die statische Stabilität als vielmehr den Widerstand gegen ein Eindringen von außen.
  • Die einzige Figur zeigt ein Wandelement 1 in einer Draufsicht von oben.
  • Es sind mehrere Einzelelemente 2, 3, 4, 5 zu sehen, die aus jeweils zwei balkenförmigen Längselementen 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 5.1, 5.2 bestehen.
  • Diese balkenförmigen Längselemente 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 5.1, 5.2 der Einzelelemente 2, 3, 4, 5 sind paarweise mit jeweils zwei Stahlflächen 2.3, 2.4; 3.3, 3.4; 4.3, 4.4; 5.3, 5.4 verbunden. Der Zwischenraum 2.5, 3.5, 4.5, 5.5 zwischen diesen Stahlflächen 2.3, 2.4; 3.3, 3.4; 4.3, 4.4; 5.3, 5.4 ist jeweils mit Beton verfüllt.
  • Es ist zu sehen, dass die Einzelelemente 2, 3, 4, 5 gegeneinander versetzt angeordnet sind.
  • Weiterhin wird eine innere Wandabdeckung 6 an den balkenförmigen Längselementen 2.1, 2.2 und 4.1, 4.2 der Einzelelemente 2 und 4 befestigt.
  • Eine äußere Wandabdeckung 7 wird an den balkenförmigen Längselementen 3.1, 3.2 und 5.1, 5.2 der Einzelelemente 3 und 5 befestigt.
  • Vorteilhaft ist zwischen den balkenförmigen Längselementen verschiedener Einzelelemente noch ein Anschlussdichtungsband zur thermischen Trennung 8 und schalltechnischen Entkopplung angebracht. Die entsprechende Position 8 ist in der Figur lediglich zwischen den balkenförmigen Längselementen 3.2 und 4.1 markiert. Zwischen den anderen miteinander verbundenen balkenförmigen Längselementen 2.2, 3.1; 4.2, 5.1 ist ebenfalls ein solches Anschlussdichtungsband vorhanden.
  • Es sind noch Verbindungselemente 11 zu sehen, die die balkenförmigen Längselemente 2.2, 3.1; 3.2, 4.1; 4.2, 5.1 paarweise miteinander verbinden. Die Verbindungselemente 11 können beispielsweise Schrauben mit korrespondieren Muttern und ggf. Unterlegscheiben sein.
  • Durch den Wandaufbau entstehen Hohlräume, die mit einer Wärmedämmung 9 verfüllt werden können.
  • Ebenso kann ein solcher Hohlraum 10 als Installationsebene beispielsweise für eine Wandheizung genutzt werden.

Claims (4)

  1. Wandelement, das aus mehreren Einzelelementen besteht, die miteinander befestigt sind, wobei die einzelnen Einzelelemente (2, 3, 4, 5) aus zwei balkenförmigen Längselementen (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) und einem die balkenförmigen Längselemente (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) verbindenden Zwischenbereich bestehen, wobei mehrere Einzelelemente (2, 3, 4, 5) zu einem Wandelement (1) zusammengefügt sind, indem die balkenförmigen Längselemente (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) paarweise (2.2, 3.1, 3.2; 4.1; 4.2, 5.1) entlang der balkenförmigen Längselemente (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der der Zwischenbereich durch wenigstens eine Stahlfläche (2.3, 2.4; 3.3, 3.4; 4.3, 4.4; 5.3, 5.4) gebildet ist, wobei die wenigstens eine Stahlfläche (2.3, 2.4; 3.3, 3.4; 4.3, 4.4; 5.3, 5.4) in eine Profilform geformt ist und wobei die wenigstens eine Stahlfläche (2.3, 2.4; 3.3, 3.4; 4.3, 4.4; 5.3, 5.4) im Bereich ihrer länglichen Kanten jeweils in eines der balkenförmigen Längselemente (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) eingepresst ist, und dass Einzelelemente (2, 3, 4, 5) derart miteinander verbunden sind, dass die balkenförmigen Längselemente (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2; 5.1, 5.2) zweier miteinander verbundener Einzelelemente (2, 3; 3, 4; 4, 5) quer zu deren Längsrichtung in der Tiefe des Wandelementes (1) gegeneinander versetzt sind.
  2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen miteinander verbundenen balkenförmigen Längselementen (2.2, 3.1; 3.2, 4.1; 4.2, 5.1) verschiedener Einzelelemente (2, 3, 4, 5), die quer zu deren Längsrichtung in der Tiefe des Wandelementes (1) gegeneinander versetzt sind, eine schallisolierende Trennung (8) eingebracht ist.
  3. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenbereich der Einzelelemente (2, 3, 4, 5) durch mehrere parallele Stahlflächen (2.3, 2.4; 3.3, 3.4; 4.3, 4.4; 5.3, 5.4) gebildet wird, wobei der Zwischenraum (2.5; 3.5; 4.5; 5.5) zwischen den parallelen Stahlflächen (2.3, 2.4; 3.3, 3.4; 4.3, 4.4; 5.3, 5.4) verfüllt ist.
  4. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandelement (1) auf der Innenseite und / oder auf der Außenseite eine flächige Wandabdeckung (6, 7) aufweist, wobei die Hohlräume (9) zwischen den Einzelelementen (2, 3, 4, 5) und der Wandabdeckung (6, 7) mit wärmedämmendem Material verfüllt sind.
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GB461898A (en) 1935-08-23 1937-02-23 Fernand Jouanneau Improvements in cellular boards or panels
US3938289A (en) * 1972-01-31 1976-02-17 Johan Caspar Falkenberg Construction elements and sheet metal web strips therefor

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