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Die
Erfindung betrifft eine industriell vorfertigbare, modulare Bodenplatte
für Gebäude, insbesondere
für Wohngebäude.
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Hintergrund
der Erfindung ist die Problematik, daß der herkömmliche Hausbau relativ aufwendig ist,
da die Mehrheit aller Bauleistungen vor Ort an der Baustelle individuell
erbracht wird. Bei einer bisher üblichen
Bodenplatte wird dementsprechend entweder auf die Sohle einer Baugruppe
(bei unterkellerten Wohngebäude)
oder auf eine vorbereitete Bodenfläche (bei kellerlosen Gebäuden) eine
Kiesschüttung ausgebracht
und verdichtet. Auf diese Kiesschüttung wird eine Folie zum Schutz
vor Feuchtigkeit von unten gelegt. Auf diese Folie wird eine armierte
Betonlage aufbetoniert, die dann den Kellerunterboden – bzw. bei
Nichtunterkellerung – den
Erdgeschoßunterboden
des Gebäudes
darstellt.
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Auf
diese Bodenplatte werden die Gebäudewände aufgemauert,
wonach eine mehrere Zentimeter hohe Isolierlage auf die Betonplatte
aufgelegt und wiederum mit einer Beton-Estrich-Schicht überdeckt wird.
Der Estrich kann üblicherweise
so glatt abgezogen werden, das darauf Fliesen oder ein anderer Bodenbelag
aufgebracht werden kann. Allerdings müssen bis dahin ca. sechs Wochen
zum Austrocknen des Untergrundes – insbesondere des Estriches – verstreichen.
Insoweit ist die übliche
Verfahrensweise bei der Erstellung solcher Bodenplatten für ein rationales
Bauen mit kurzen Fertigstellungsdauern für das Wohngebäude nicht
geeignet.
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Die
EP 0 450 682 A1 zeigt
eine aus mehreren Einzelelementen aufgebaute Bodenplatte. Diese besteht
aus einem dünnen
Beton-Plattenteil mit vorgespannten Betonträgern und als separate Gehäuse ausgebildeten
Lagerelementen. Die Betonträger
sind mit Hilfe von zick-zack-förmigen,
angeschweißten Stahlstäben verstärkt, die
die Höhendifferenz
zwischen den Auflagerpunkten und der dünnen Platte überbrücken. Als
isolierende Maßnahmen
sind dünne
Isolierplatten vorgesehen, deren Dicke nur ein Bruchteil des Höhenabstandes
zwischen der Betonplatte und den Auflagerpunkten beträgt. Ferner durchstoßen die
aus Metall bestehenden Zick-Zack-Stäbe der Verstärkung diese
Isolierschicht und stellen ausgesprochen „effektive" Kältebrücken dar.
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Die
FR 1 547 666 offenbart eine
Bodengerüstkonstruktion
für Gebäude, bei
denen einzelne Lagerkonsolen aus Beton mit nach unten abstehenden Lagerfüßen versehen
sind. Die eigentliche Bodenfläche
der Gerüstkonstruktion
wird durch in die Konsolen von oben einsetzbare Deckelplatten gebildet.
Isolierende Maßnahmen
sind dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.
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Die
Druckschrift
FR 2 686
108 A1 zeigt ein Wandelement mit einer Außenfläche und
einer kassettenartigen Struktur auf der Innenseite, die durch ein
Material gefüllt
ist. Hauptgegenstand dieser Anmeldung ist die Ausbildung von Randstrukturen,
um Hohlräume
zu schaffen. Mit einer Bodenplatte für Gebäude hat dies nichts zu tun.
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Die
den nächstkommenden
Stand der Technik darstellende
US 4 942 707 A offenbart eine Bodenplatte,
bei der auf einem mit Nuten versehenen Isolierkörper Betonmaterial aufgegossen
wird. Dadurch bilden sich in den Nuten Verstärkungsrippen und oberhalb des
Isolierkörpers
ein Betonspiegel aus. Aufgrund der vorstehend umrissenen Gusstechnik
werden keine nach unten vorstehenden Lagerfüße gebildet, sondern lediglich
seitliche Auflagebereiche im Bereich des seitlichen Rahmens.
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Die
US 4 759 160 A offenbart
schließlich
Bodenplattenelemente mit einem Betonspiegel und Verstärkungsrippen,
bei denen keine Isolationsmaßnahmen
vorgesehen sind. Bekannt ist aus dieser Druckschrift die Verwendung
von Anschweißblechen
zwischen Bodenplatten- und Wandelementen.
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Der
Erfindung liegt ausgehend von der
US 4 942 707 A die Aufgabe zugrunde, ein modulares
Bodenplattenelement für
Gebäude
zu schaffen, das durch eine „auf
dem Kopf stehende" Gießfertigung des
Bodenplattenelements besondere Synergieeffekte hinsichtlich rationeller
Fertigung und konstruktiver Vorzüge,
wie hohe Wärmedämmung, glattflächiger Außenkontur
und sauberer statischer Anbindbarkeit an Auflagerfundamente erzielt.
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Zur
Lösung
dieser Problematik wird erfindungsgemäß ein industriell vorfertigbares,
modulares Bodenplattenelement für
Gebäude
mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen
vorgeschlagen, das einen mit seiner vorzugsweise schalungsglatten
Oberfläche
eine Bodenfläche
bildenden Betonspiegel, einen unter dem Betonspiegel angeordneten
Isolierplattenkörper
und mehrere an den Betonspiegel angeformte, nach unten durch den
Isolierplattenkörper
tretende Lagerfüße zur Auflagerung des
Bodenplattenelementes auf zugeordneten Bodenfundamenten aufweist.
Der Isolierplattenkörper
ist aus mehreren Segmenten zusammengesetzt, die sukzessive als Verdrängungskörper zum
Gießen
des Bodenplattenelements beim Gießen eingesetzt werden, durch
Aushärten
des Betonmaterials darin verankert sind und damit die innerhalb
des Volumenumrisses des Bodenplattenelementes nicht vom Betonmaterial
belegten Bereiche ausfüllen.
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Aufgrund
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
der Bodenplattenelemente sind die individuell vor Ort auszuführenden
Betonierarbeiten auf die die Lagerfüße abstützenden Streifenfundamente
beschränkt,
bei denen pro Bodenplattenelement in der Regel vier bis maximal
sechs an der Zahl vorzusehen sind. Das darauf aufzusetzende Bodenplattenelement
selbst ist mit einer integrierten Isolierung versehen, durch die
pro Elementteil lediglich die in ihren Ausmaßen sehr begrenzten Lagerfüße nach
unten herausragen. Diese stellen die einzigen Kältebrücken zum Inneren des Gebäudes hin
dar.
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Ferner
ist von Vorteil, daß die
Oberfläche
des Betonspiegels schalungsglatt ausgeführt sein kann, so daß direkt
darauf ohne eine separate Estrichschicht ein Bodenbelag aufgebracht
werden kann. Als einzige Nivellierungsmaßnahme ist im Bereich der Stoßfugen eine
Verspachtelung vorzunehmen. Diese härtet jedoch gegenüber üblichen
Estrichen erheblich schneller aus, wodurch keine wesentliche Bauverzögerung auftritt.
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Bevorzugte
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ferner wird ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Bodenplattenelement in perspektivischer Ansicht,
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2 einen
Längsvertikalschnitt
durch das Bodenplattenelement entlang der Schnittlinie II-II nach 1,
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3 eine
teilweise weggeschnittene Perspektivdarstellung eines Bodenplattenelements
gemäß 1 während der
Fertigung, sowie
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4 und 5 einen
Vertikalquerschnitt und eine Draufsicht des Bodenplattenelements
gemäß 3.
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Wie
aus den 1 und 2 deutlich
wird, besteht eine Bodenplatte 1 eines nicht näher dargestellten
Wohngebäudes
aus mehreren Bodenplattenelementen 2, die Seite an Seite
aneinandergereiht werden. Jedes Bodenplattenelement 2,
das im Grundriß rechteckig
ist, weist einen im Einbauzustand obengelegenen Betonspiegel 3 auf,
der mit seiner schalungsglatten Oberfläche 4 eine unmittelbar mit
einem Bodenbelag, wie z. B. Fliesen, Parkett oder Teppichboden belegbare
Bodenfläche
bildet. Unterhalb des Betonspiegels 3 ist ein in 1 randseitig am
Element 2 erkennbarer Isolierplattenkörper 5 angeordnet,
der in 2 der Übersichtlichkeit
halber und zur Darstellung der tragenden Betonteile des Elementes 2 weggelassen
ist. Der Isolierplattenkörper 5 füllt im wesentlichen
die innerhalb des Volumenumrisses des Bodenplattenelementes 2 nicht
vom Betonmaterial belegten Bereiche aus und ist – wie später noch anhand des Fertigungsprozesses
näher erläutert wird – aus mehreren
Segmenten zusammengesetzt.
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Ferner
sind an den Betonspiegel 3 nach unten durch den Isolierplattenkörper 5 tretende
Lagerfüße 6, 7 angeformt.
Die an den Ecken des Bodenplat tenelements 2 liegenden Lagerfüße 6 sind
dabei in Draufsicht winkelförmig
ausgebildet und setzen sich von den Verstärkungsrippen 8 an
den Längs- und Querseitenrändern 9, 10 nach
unten fort. Ferner sind mittig bezogen auf die Länge des Elements die weiteren
Lagerfüße 7 vorgesehen,
die sich an beiden Längsseitenrändern 9 ebenfalls
von den jeweiligen Verstärkungsrippen 8 nach
unten über
den Isolierplattenkörper 5 hinaus
erstrecken. Alle Lagerfüße 6, 7 stehen
jeweils auf Streifenfundamenten 11, deren über den
Untergrund 12 hinausragenden Köpfe in 1 angedeutet
sind. Der Überstand
der zueinander nivellierten Köpfe
der Streifenfundamente 11 über den Untergrund kann etwa
5 bis 10 cm betragen, wobei der resultierende Zwischenraum zwischen
Untergrund 12 und Bodenplattenelement 2 zur Abwasserführung und
-drainage herangezogen werden kann.
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Wie
aus 1 weiterhin hervorgeht, ist in der Oberfläche 4 des
Betonspiegels entlang der beiden Längsseitenränder 9 eine Aussparung 13 vorgesehen,
die als Spachtelfuge dient. Im Bereich der Aussparung sind jeweils über die
Länge verteilt
Anschweißbleche 14 im
Betonspiegel 3 verankert, die mit entsprechenden Anschweißblechen 14 des
benachbarten Elementes (siehe 1 linke
Seite) fluchten. Durch entsprechende Schweißlaschen können die nebeneinander sitzenden
Bodenplattenelemente 2 kraftschlüssig miteinander verbunden
werden, so daß sie
in statischer Hinsicht eine durchgehende Bodenscheibe bilden. Nach
dem Verschweißvorgang
kann die von den Aussparungen 13 gebildete Fuge verspachtelt
werden, womit die Bodenplatte 1 eine absolut ebene Oberfläche aufweist.
Die Anschweißbleche 14 können im übrigen auch
für eine Schweißverbindung
mit auf die Bodenplatte 1 gestellten Wandelementen dienen.
Falls die Bodenplatte 1 als Kellersohle dient, können durch
diese Verschweißung
Erddrücke
des umgebenden Erdreiches auf die Wände aufgefangen werden. Ferner
besteht durch die äußerst stabile
Verbindung zwischen Bodenplattenelementen 2 und Seitenwandelementen
die Möglichkeit,
aus solchen Elementen Gebäudemodule vorzufertigen
und vom Fertigungsstandort zur Baustelle zu transportieren.
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Wie
aus 2 hervorgeht, ist etwa mittig an der Unterseite
des Betonspiegels 3 noch eine in Querrichtung verlaufende
Verstärkungsrippe 15 vorgesehen,
die für
zusätzliche
Stabilität
sorgt. Schließlich
sind in den randseitigen Verstärkungsrippen 8 nach
außen
offene Hülsen 16 in
Form von sogenannten „verlorenen
Schalungsteilen" während der
Fertigung des Bodenplattenelementes 2 integriert. In diese
Hülsen 16 können Traversen
eingesteckt werden, an denen ein Hebezeug zum Transport des Bodenplattenelementes 2 angesetzt
werden kann. Wie aus 2 ferner deutlich wird, sind
in den Betonspiegel 3 Installationselemente, wie Elektrokabel 17,
und Wasserleitungen 18, sowie Leerrohre 19 eingebettet.
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Anhand
der 3 bis 5 ist nun die spezielle Herstellungsweise
für ein
erfindungsgemäßes Bodenplattenelement 2 zu
erläutern:
Der
Herstellungsvorgang für
das Bodenplattenelement 2 erfolgt grundsätzlich „auf dem
Kopf stehend" auf
einem nicht näher
dargestellten Vibrationsformtisch, der als Tischfläche eine
plane Stahlpalette 20 (3, 4)
aufweist. Darauf sind entsprechend der Länge, Breite und Höhe des Elementes 2 Längs- und
Querschalwände 21, 22 abgestellt
und befestigt. Die Höhe
von Längs-
und Querschalwand 21, 22 entspricht der Dicke
des Bodenplattenelements 2. Auf die Palette wird zur Erleichterung
des späteren
Entschalens des Bodenplattenelements 2 Schalöl gesprüht.
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In
den durch Stahlplatte 20 sowie Längs- und Querschalwand 21, 22 gebildeten
Formraum werden dann vor dem Betonguß verschiedene Teile eingelegt bzw.
befestigt, nämlich
einerseits flache Randleisten 33, die die Aussparung 13 ausbilden.
Darauf werden die Anschweißbleche 14 gesetzt,
die mit in 4 angedeuteten Verankerungsstreben 23 zum
Einbetten in das Betonmaterial ausgerüstet sind. Andererseits werden
an den Schalwänden 21, 22 die
Hülsen 16 befestigt,
die als verlorene Schalungsteile im Element 2 verbleiben.
Auch die erwähnten
Installationselemente 17, 18 und Leerrohre 19 werden über entsprechende
Befestigungselemente auf der Stahlpalette 20 plaziert.
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Nach
Komplettierung dieser Vorrüstung, wozu
natürlich
auch das Einlegen entsprechender Armierungseisen für das Betonmaterial
gehört,
wird Beton eingegossen, der durch die Vibration der Stahlpalette 20 gut
verläuft.
Die Betonmenge ist so abgestimmt, daß sich eine 9 bis 10 cm hohe
Schicht der Höhe
h1 – die
den Betonspiegel 3 des Elementes darstellt – bildet.
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Auf
diese Schicht werden zwei quaderförmige Verdrängerkörper 24, 25 so
gelegt, daß zwischen ihnen
ein Kanal zur Ausbildung der mittigen Verstärkungsrippe 15 und
um sie herum ein Kanal für
die umlaufenden Verstärkungsrippen 8 verbleibt.
In die so verbleibenden Kanäle
im Formraum wird wiederum Betonmaterial bis zu einer Höhe h2 unter
Vibration der Stahlpalette 20 und gegebenenfalls zusätzlichem
Einsatz von Flaschenrüttlern
eingebracht. Dabei werden die Hülsen 16 in
die umlaufenden Verstärkungsrippen 8 eingebettet.
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In
einem nächsten
Fertigungsschritt werden auf die Betonschicht in den Kanälen langgestreckte, im
Querschnitt rechteckige Segmente 26 gesetzt, die so dimensioniert
sind, daß sie
bis etwa zur Oberkante der Längs-
und Querschalwände 21, 22 reichen.
Ihre Längen
sind so gewählt,
daß an
den Ecken des Formraums und winklige Formhohlräume und vor beiden Enden der
mittigen Verstärkungsrippe
etwa quaderförmige
Formhohlräume
freibleiben. In diese Formhohlräume
wird wiederum Betonmaterial unter Vibrieren und Rütteln zur
Bildung der Lagerfüße 6, 7 eingefüllt.
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Nach
dem Aushärten
des in mehreren Schritten eingefüllten
Betonmaterials bleiben die eingesetzten Verdrängerkröper 24, 25 und
Segmente 26 im Bodenplattenelement 2 verankert
und bilden gemeinsam den Isolierplattenkörper 5. Als Material
wird dabei für
diese Teile 24 bis 26 geschlossenzelliger und
damit gegen Feuchtigkeit widerstandsfähiger Polyurethanschaum eingesetzt.
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Zur
Komplettierung des Herstellungsvorganges wird auf die bei der Fertigung
nach oben weisenden Fläche
des Elementes 2 eine dünne
Schutzschicht 27 aus einer Betonschlämme aufgesprüht.
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Nach
dem Aushärten
des Bodenplattenelements 2 werden die Längs- und Querschalwände 21, 22 entfernt
und es werden in die Hülsen 16 Traversen als
Angriffspunkte für
ein Hebezeug eingesteckt, das das Element in der Luft wendet und
auf ein entsprechendes Ausräumband
ablegt.