DE19721165A1 - Industriell vorfertigbare Leichtbau-Decken- oder Dachtafeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine industriell vorfertigbare Leichtbau-Decken- oder -Dachtafel.

Derartige Leichtbau-Tafeln sind z. B. aus der DE 195 44 219 A1 oder der EP 0 494 612 B1 bekannt. Ihr Aufbau sieht eine untenliegende, selbsttra­ gende Betonplatte sowie mehrere, mit Abstand zueinander angeordnete Gitterträger vor, deren Untergurt in die Betonplatte eingebettet und deren Obergurt mit dem Untergurt über Gitterstege verbunden ist. Bei der Deck­ entafel gemäß DE 195 44 219 A1 ist der Obergurt aus einem mit Beton ausgegossenen Rinnenteil gebildet, während bei der Dachtafel gemäß EP 0 494 612 B1 der Obergurt ein flaches, im Querschnitt U-förmiges Winkeleisen ist, das seitlich über die in einer Ebene angeordneten Gitter­ stege hinausragt.

Die Verwendung von Gitterträgern bei den Leichtbau-Tafeln nach dem Stand der Technik bringt verschiedene Nachteile mit sich. So wird durch die Tatsache, daß von den Gitterträgern praktisch nur der Untergurt kom­ plett vom Material der Betonplatte umschlossen, ansonsten aber der Atmo­ sphäre ausgesetzt ist, aufwendige Korrosionsschutzmaßnahmen notwendig. Insbesondere wird für eine baubehördliche Genehmigung dieser Tafeln eine Duplex-Beschichtung bestehend aus einer Verzinkung und einer dar­ über liegenden Latex-Schicht verlangt, um den Korrosionsschutz unemp­ findlich gegenüber Stößen von scharfen Kanten zu machen. Die Verwen­ dung von Edelstahl als Material für den Gitterträger ist aus Kostengründen nicht praktikabel.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Raum zwischen der Beton­ platte und den Obergurten des Gitterträgers nur schwer oder gar nicht zu­ gänglich ist. Insbesondere können Dämmplatten nicht oder nur mit einem unvertretbar hohen Aufwand an Kleinarbeit in den Bereich unterhalb der Obergurte eingebracht werden, so daß hier ein Luftspalt bleibt, der die Wärmedämm-Eigenschaften der Decken- bzw. Dachtafeln erheblich beein­ trächtigt.

Ausgehend von den geschilderten Problemen beim Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leichtbau-Decken- oder -Dach­ tafel so auszugestalten, daß sie bei einfachem konstruktiven Aufbau un­ vermindert tragfähig ist, keine besonderen Korrosionsschutzmaßnahmen braucht und unter wärmedämmtechnischen Aspekten verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Leichtbau-Decken oder -Dachtafel gelöst, die versehen ist mit:

• - einer Betonplatte,
• - mehreren, mit parallelem Abstand zueinander angeordneten, über die Betonplatte verteilten Massivholz-Trägersparren mit rechteckigem, aufrecht auf der Betonplatte stehenden Querschnitt,
• - plattenartigen Verankerungselementen zwischen den Trägersparren und der Betonplatte, die über die Länge der Trägersparren verteilt an­ geordnet und jeweils mit ihrem oberen Bereich in der vertikalen Längsseitenwand der Trägersparren verankert und mit ihrem unteren Bereich in der Betonplatte eingegossen sind,
• - einer auf der Oberseite der Trägersparren aufgebrachten Querlattung, und
• - einer den Raum zwischen den Trägersparren ausfüllenden Wärme­ dämmlage.

Durch die Verwendung von Massivholz-Trägersparren und einfachen, darin verankerten und in der Betonplatte eingegossenen Verankerungselementen sind keine gesondert gegen Korrosion zu schützende Bauteile in der erfin­ dungsgemäßen Tafel vorhanden. Da die Massivholz-Trägerspanen dar­ überhinaus von der Betonplatte aus geradlinig nach oben abstehen und kei­ ne Hinterschneidungen oder dergleichen bilden, ist der Raum zwischen den Trägersparren streng quaderförmig. Dies bedeutet, daß entsprechend zuge­ schnittene Wärmedämmplatten einfach von oben in den Raum zwischen den Trägersparren eingelegt werden können. Die Sparten bilden zusammen mit den Dämmlagen eine durchgehende Dämmschicht mit hervorragenden Wärmedämmeigenschaften.

Vom statischen Gesichtspunkt her ist die erfindungsgemäße Konstruktion ebenfalls vorteilhaft. Die Trägersparren weisen einen rechteckigen, auf­ recht auf der Betonplatte stehenden Querschnitt auf der als solcher bereits eine hohe Lastaufnahmefähigkeit zeigt. Darüberhinaus wird durch die plattenartigen Verankerungselemente eine sehr schubfeste Verbindung zwi­ schen der Betonplatte und den Sparten geschaffen. Gleichzeitig werden durch diese Ankopplung der Sparten an die Betonplatte und die auf die Oberseite der Trägersparren aufgebrachte Querlattung die Sparren gegen ein zeitliches Kippen verriegelt. Insofern wird also ein stabiler statischer Verbund zwischen den einzelnen Bauteilen geschaffen.

Bevorzugte Ausführungsformen sowie weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs­ gegenstandes anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Deckentafel,

Fig. 2 eine Längsseitenansicht der Tafel gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung eines Trägerspar­ rens mit einem Verankerungselement,

Fig. 4 eine Ansicht des Sparrens aus Pfeilrichtung IV nach Fig. 3,

Fig. 5 einen schematischen, ausschnittsweisen Querschnitt durch den Stoß- bereich zwischen zwei benachbarten Tafeln,

Fig. 6 eine Ansicht der Anordnung aus Pfeilrichtung VI gemäß Fig. 5,

Fig. 7 einen schematischen, ausschnittsweisen Vertikalschnitt durch ein Hausdach,

Fig. 8 eine Ansicht des Daches aus Pfeilrichtung VIII gemäß Fig. 7, und

Fig. 9 eine schematische Seitenansicht eines Satteldaches.

Aus Fig. 1 und 2 ist der grundsätzliche Aufbau einer Leichtbau-Decken- oder -Dachtafel erkennbar und anhand der Deckentafel 1 beschrieben. Die­ se weist eine selbstragende, untenliegende horizontale Betonplatte 2 mit der Breite B (Fig. 1) und der Länge L (Fig. 2) auf. Mit parallelem Abstand A verlaufen mehrere Trägersparren 3 auf der Betonplatte 2, die sich über die gesamte Länge L erstrecken. Die Trägersparren 3 bestehen aus Massiv­ holz und weisen einen flachen rechteckigen Querschnitt auf, der aufrecht auf der Betonplatte 2 steht. Die Verbindung zwischen den Trägersparren 3 und der Betonplatte 2 wird durch plattenartige Verankerungselemente 4 hergestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 handelt es sich bei diesen Verankerungselementen 4 um sogenannte Nagelplatten 5, wie sie in der Einzelheit X in Fig. 2 perspektivisch dargestellt sind. Der oberhalb der strichlierten Linie in der Einzelheit X angeordnete Bereich 6 der Nagelplatten 5 ist dabei mit Hilfe ihrer auf eine Seite abstehenden Spit­ zen 7 mit der aufrechtstehenden Seitenwand 8 der Trägersparren 3 verna­ gelt. Der untere Bereich 9 steht über die untere Schmalseite 10 der Träger­ sparren 3 hinaus und ist in das Material der Betonplatte eingegossen. Auf­ grund der Spitzen 7 ist die Stabilität der Einbettung der Nagelplatten 5 in das Betonmaterial außerordentlich hoch. Es wird eine schub- und zugfeste Verbindung zwischen der Betonplatte 2 und jedem der Trägersparren 3 ge­ schaffen.

Auf der Oberseite 11 der Trägersparren 3 verlaufen in Querrichtung dazu jeweils Latten 12, die eine aufgenagelte Querlattung bilden. Auf der Quer­ lattung können bei Verwendung des Erfindungsgegenstandes als Deckenta­ fel Bodenplatten aufgenagelt werden. Bei Einsatz als Dachtafel dienen die Latten 12 zum Einhängen von Dachziegeln, wobei ggfs. zwischen den Lat­ ten 12 und den Trägersparren 3 noch eine Unterspannbahn als Dampfsperre eingesetzt werden kann.

Wie aus Fig. 1 deutlich wird, ist der von zwei benachbarten Trägersparren 3, der Betonplatte 2 und den Latten 12 umgrenzte Raum 13 streng quader­ förmig und kann daher auf rationelle Weise mit einem quaderförmigen Ein­ satz 14 z. B. aus Polystyrolschaum als Wärmedämmlage gefüllt werden.

Wie aus Fig. 2 deutlich wird, sind die Verankerungselemente 4 nicht gleichmäßig über die Länge L der Deckentafel verteilt, sondern verdichten sich zu den beiden Enden hin. Der Grund hiefür liegt darin, daß aus stati­ schen Gründen die Schubbelastung in den Endbereichen groß ist, während in der Mitte der Sparren praktisch keine Schubbelastungen auftreten. Schließlich ist in statischer Hinsicht noch darauf hinzuweisen, daß durch die Verankerung der Trägersparren 3 in der Betonplatte 2 die neutrale Faser der Sparren nach unten rückt, womit die Tragfähigkeit der Sparren gestei­ gert wird. Aus den Zeichnungen ist im übrigen nicht näher erkennbar, daß die Nagelplatten 5 auf den einander abgewandten Seitenwänden 8 eines Trägersparrens 3 in der Längsposition zueinander versetzt sind. Die Dicke der selbsttragenden Betonplatte 2 liegt bei maximal etwa 5 cm, wobei die Verankerungstiefe der unteren Bereiche 9 der Nagelplatten etwas darunter liegen kann.

In den Fig. 3 und 4 ist eine alternative Ausgestaltung für die Verankerungs­ elemente 4 gezeigt. Dabei sind einfache Stahlplatten 15 mit einem regel­ mäßigen Lochraster 16 vorgesehen, wobei jeweils zwei der Stahlplatten 15 in miteinander fluchtender Stellung an den einander abgewandten Seiten­ wänden 8 der Trägersparren durch Nägel 17 befestigt werden. In den nach unten in die Betonplatte 2 ragenden Bereichen 9 der Stahlplatten 15 werden Lastaufnahmestäbe 18 durch die Öffnungen des Lochrasters 16 gesteckt. In eingegossenem Zustand wird somit eine sehr schubstarke Verbindung zwi­ schen der Betonplatte 2 über die Lastaufnahmestäbe 18 und die Stahlplat­ ten 15 mit dem jeweiligen Trägersparren 3 erzielt.

Um etwaige Durchbiegungen zweier benachbarter Deckentafeln 1 ausglei­ chen zu können, sind Koppelelemente 19 an den randseitigen Trägersparren 3' vorgesehen. Es handelt sich dabei um rechteckige Laschen 20, die im Bereich einer quaderförmigen Aussparung 21 am Rand der Betonplatte 2 angeordnet sind. Die Laschen 20 sind dabei auf die äußere Seitenwand 8' der Trägersparren 3' mit Nägeln 22 aufgebracht und ragen nach unten in die seiflichen Aussparungen 21. In dem überstehenden Bereich weisen die La­ schen 20 jeweils zwei nebeneinander angeordnete Bohrungen 23 auf, die bei zueinander exakt ausgerichteter Stellung der Deckentafeln 1 miteinan­ der fluchten. Falls die beiden Deckentafeln einen Höhenversatz aufweisen, wird durch die beiden Bohrungen 23 ein Zentrierdorn getrieben, der die beiden Deckentafeln auf gleiche Höhe bringt. Damit fluchten auch die be­ nachbarten Bohrungen 24, durch die anschließend eine Schraube 25 zur Sicherung der fluchtenden Stellung eingesetzt wird. Damit sind die beiden benachbarten Tafeln 1, 1' kraftschlüssig gekoppelt und exakt auf gleiche Höhe eingestellt.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen die Anwendung des Erfindungsgegenstandes als Dachtafel 26. Die dabei mit der Deckentafel 1 übereinstimmenden Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und bedürfen daher keiner nochmaligen Erläuterung.

Wie aus Fig. 7 und 8 deutlich wird, kann ein Satteldach 27 durch mehrere nebeneinandergesetzte Dachtafeln 26 ohne Dachstuhl realisiert werden. Dabei erfüllen die Dachtafeln 26 die Funktion der Dachbalken des Dach­ stuhls. Vom statischen Konzept her können dabei übliche Dachstühle nachvollzogen werden. In Fig. 7 ist beispielsweise eine Ausbildung der Dachtafel 26 gezeigt, wie sie fuhr ein einem liegenden Dachstuhl nachemp­ fundenes statisches System geeignet ist. Beim liegenden Dachstuhl werden alle auftretenden Kräfte auf die Gebäudeaußenwand 28 übergeleitet. Zu diesem Zweck weist die Dachtafel 26 einen einstückig an die Betonplatte 2 angeformten Lagerfuß 29 auf, der in ein entsprechendes Widerlager 30 in der Gebäudeaußenwand 28 gesetzt wird. Der Lagerfuß 29 bildet also in integraler Weise eine Art Kniestock. Wie dabei aus Fig. 8 deutlich wird, ist die Breite b des Lagerfußes 29 verglichen mit der Breite B der Dachtafel 26 wesentlich geringer, z. B. lediglich 50% davon. Darüberhinaus ist der La­ gerfuß 29 mittig bezogen auf die Breite der Dachtafel 26 angeordnet. Durch den verschmälerten Lagerfuß 29 kann ein und dieselbe Dachtafel 26 auch als Abschußdachtafel 26' an der Giebelseite des Daches verwendet werden, wobei der Lagerfuß 29 dann einwärts von der Giebelwand 31 sitzt und trotzdem ein Dachüberstand 32 erzielbar ist.

Anhand von Fig. 7 kann die Anbindung der Dachtafel 26 an einen Kehlrie­ gel 33 oder auch - wie nicht eigens dargestellt ist - an eine Hauptpfette ei­ nes Pfettendachstuhls erläutert werden. An der entsprechenden Längsposi­ tion ist von unten auf die Trägersparren 3 ein Verbindungsklotz 34 aus Holz aufgenagelt oder verschraubt, der die gleiche Breite wie die Träger­ sparren 3 aufweist. In Seitenansicht ist der Verbindungsklotz 34 trapezför­ mig, wie deutlich aus Fig. 7 erkennbar ist. Die Höhe des Verbindungsklot­ zes 34 entspricht der Dicke der Betonplatte 2. Durch den trapezförmigen Seitenriß ist der Verbindungsklotz 34 zusätzlich im Betonmaterial der Platte 2 verankert, womit sich ein sehr inniger Verbund mit der Dachtafel 26 ergibt. Die kürzere Unterseite 35 des Verbindungsklotzes 34 fluchtet mit der Unterseite der Betonplatte 2 und liegt damit offen. Auf dieser Unter­ seite 35 kann ein Winkelverbinder 36 mit einem Schenkel 37 aufgenagelt werden. Der zweite Schenkel 38 wird in üblicher Nagel-Verbindungstech­ nik mit dem Kehlriegel 33 verbunden.

Eine weitere Fortbildung der Dachtafel 26 und des damit realisierbaren Montagedach-Konzeptes ist in Fig. 9 dargestellt. Hierbei sind von den Dachtafeln 26'' nur noch schematisch die Sparten 3 und die Betonplatte 2 angedeutet. Wie bei der linken Dachhälfte zu erkennen ist, stehen die Trä­ gersparren 3 in Richtung zum Dachfirst 39 deutlich über die Betonplatte 2 hinaus. Dies ist eine Ausführungsform, die sich besonders gut für Dächer eignet, in denen das Dachgeschoß als Wohnraum ausgebaut werden soll. Hierbei reicht es nämlich, wenn die Betonplatte 2 sich nur von unten bis normale Deckenhöhe erstreckt, was durch die Spannweite S1 in Fig. 9 der Fall ist. Diese Hauptspannweite S1 wird mit dem statischen Verbundsystem Sparren-Betonplatte überbrückt. Hierbei fungiert die Betonplatte 2 gleich­ zeitig als Innendecke für den Wohnraum 40, die als Sichtdecke ausgeführt und gestrichen oder mit einem üblichen Wandbelag versehen werden kann. In Geschoßhöhe wird oberhalb der Betonplatte 2 ein horizontal verlaufen­ der Kehlbalken 33 zwischen den beiden gegenüberstehenden Dachtafeln 26' installiert, der in erster Linie aus statischen Gründen eingebaut wird. Gleichzeitig begrenzt der Kehlbalken 33 den Wohnraum nach oben und kann zum Anbringen einer Zwischendecke (nicht dargestellt) dienen. Im Bereich des Spitzbodens 41, der durch die Trägersparren 3 über die kleine­ re Spannweite S2 überbrückt wird, ist keine Innendecke notwendig, so daß die Betonplatte 2 eingespart werden kann. Wegen der geringen Spannweite S2 ist hier die Betonplatte 2 auch aus statischen Gründen notwendig.

Wie im rechten Teil der Fig. 9 angedeutet ist, kann auch der Traufenüber­ stand 42 ohne Betonplatte realisiert werden. Damit werden die Sparrenköp­ fe 43 sichtbar oder können holzverschalt werden.

Die Vorteile des in Fig. 9 gezeigten Dachtafel-Systems sind wie folgt zu­ sammenzufassen:

• - Durch den Verzicht auf die schwergewichtige Betonplatte auf etwa einem Drittel der Sparrenlänge werden die Dachtafeln 26'' leichter.
• - Das damit geringere Eigengewicht begünstigt die statischen Verhält­ nisse.
• - Der Anschluß der Kehlbalken 33 unmittelbar an die oberhalb der Be­ tonplatte 2 freiliegenden Sparren 3 wird in montagetechnischer Hin­ sicht erheblich erleichtert und kostengünstiger.

Claims (11)

1. Industriell vorfertigbare Leichtbau-Decken- oder -Dachtafel mit:

• - einer Betonplatte (2),
• - mehreren, mit parallelem Abstand (A) zueinander angeordneten, über die Betonplatte (2) verteilten Massivholz-Trägersparren (3, 3') mit rechteckigem, aufrecht auf der Betonplatte (2) stehenden Querschnitt,
• - plattenartigen Verankerungselementen (4) zwischen den Trägerspar­ ren (3, 3') und der Betonplatte (2), die über die Länge der Trägerspar­ ren (3, 3') verteilt angeordnet und jeweils mit ihrem oberen Bereich (6) in der vertikalen Längsseitenwand (8) der Trägersparren (3, 3') verankert und mit ihrem unteren Bereich (9) in der Betonplatte (2) eingegossen sind,
• - einer auf der Oberseite (11) der Trägersparren (3, 3') aufgebrachten Querlattung (12), und
• - einer den Raum zwischen den Trägersparren (3, 3') ausfüllenden Wärmedämmlage (14).

2. Tafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungs­ elemente (4) als Nagelplatten (5) ausgebildet sind.

3. Tafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Verankerung­ selemente (4) als mit einem Lochraster (16) versehene, plane Platten (15) ausgebildet sind, die mit den Trägersparren (3, 3') durch Nägel (17) ver­ bunden und im Eingußbereich mit durch die Öffnungen des Lochrasters (16) gesteckten Lastaufnahmestäben (18) versehen sind.

4. Tafel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Verankerungselemente (4) beiderseits der Trägersparren (3, 3') versetzt zueinander angeordnet sind.

5. Tafel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Verankerungselemente (4) zu den Enden der Trägersparren (3, 3') hin zunehmend enger gesetzt sind.

6. Tafel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die randseitigen Trägersparren (3') mit in Aussparungen (21) der Beton­ platte (2) ragenden Koppelelementen (19) versehen sind, mittels denen zwei benachbarte Tafeln (1) kraftschlüssig koppelbar sind.

7. Dachtafel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Betonplatte (2) vor ihrem Auflagerende (44) mit einem einstückig angeformten Lagerfuß (29) zur integralen Ausbildung eines Kniestocks und/oder Widerlagers versehen ist.

8. Dachtafel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß sich der Lager­ fuß (29) nur über einen Teil (b) der Breite (B) der Betonplatte (2) erstreckt.

9. Dachtafel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bil­ dung eines Pfettenauflagers die Trägersparren (3') an ihrer Unterseite (10) jeweils mit einem Verbindungsklotz (34) versehen sind, der am Sparten (3') befestigt und in der Betonplatte (2) verankert ist.

10. Dachtafel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der bündig mit der Unterseite der Betonplatte (2) abschließenden Klotzunterseite (35) ein Winkelverbinder (36) zur Anbindung der Tafel (26) an einen Dach­ stuhl-Balken (33) montiert ist.

11. Dachtafel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägersparren (3') auf mindestens einer Seite der Tafel (26'') um maximal die Hälfte der Länge der Betonplatte (2) über diese hinausragen.