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Die
Erfindung betrifft ein Bauelement, insbesondere ein Bauelement für Decken
oder Wände
von Häusern,
wobei das Bauelement zumindest aus zwei Schichten aufgebaut ist.
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Es
ist bekannt, Bauelemente für
Decken oder Wände
von Häusern
aus Beton herzustellen. Diese Betonelemente werden zum Teil am Bau
gegossen (Ortbeton) oder als Betonelemente von Firmen direkt fertig
(Fertigbeton) angeliefert. Insbesondere im Hausbau mit Naturbaustoffen
bzw. bei Häusern
in Holzbauweise wird die Verwendung von Beton vermieden. Die hier
eingesetzten Bauelemente bestehen beispielsweise aus mehreren Lagen
Holz oder einem Holzrahmen, gefüllt
mit Füllstoffen
wie Sägemehl,
Spänen,
Wolle oder Papier, die bevorzugt in festgepreßtem Zustand im Holzrahmen
eingelassen sind. Gerade Bauelemente für den Naturhausbau weisen aufgrund
Ihres Materials eine nicht unbedingt ausreichende Biegesteifigkeit
auf und bei der Verwendung derartiger Bauelemente als Deckenelemente
besteht leicht die Gefahr, daß die
Deckenelemente durchhängen.
Dies ist nicht erwünscht.
Neben der Tatsache, daß eine
durchhängende
Decke kein schönes
Erscheinungsbild darstellt, besteht weiterhin der Nachteil, daß der durch
die Decke gebildete Boden natürlich
auch durchhängt
und in diesem Bereich natürlich
auch aufwendige Unterfütterungsmaßnahmen
notwendig sind.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, diese genannten Nachteile bei der Verwendung
von Bauelementen zu vermeiden.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß das Bauelement
aus einer ersten Schicht aus einem nachwachsenden, insbesondere
einem auf Zug belastbaren Schichtmaterial und einer zweiten Schicht aus
einem nicht bzw. gering komprimierbaren, druckkraftsteifen Lagenmaterial
besteht. Mit einem derartigen Bauelement werden die Vorteile von
statisch hoch beanspruchbaren Baumaterialien wie Beton und den guten
Wärmedämmeigenschaften
von Naturmaterialien miteinander kombiniert.
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Diese
beiden Schichten liegen nach einem Ausführungsbeispiel aufeinander
und sind über
Verbindungsmittel, wie Verankerungselemente, die mit der ersten
Schicht verbunden sind und in die zweite Schicht eingelassen sind,
miteinander verbunden. Als Verankerungselemente können Stifte,
Armierungsstäbe,
Schrauben, Profile und dergleichen Verwendung finden.
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Dieses
Bauelement aus zwei Schichten kann als Wand- oder Deckenelement
verwendet werden. Als Deckenelement liegt es mit zwei seiner Kanten auf
Auflagern, wie den Wandelementen eines Hauses, auf. Die erste Schicht
ist hierbei die unterste Schicht, das heißt, das Bauelement liegt mit
dieser Schicht auf dem Auflager auf. Die unterste Schicht ist in
diesem Fall auf Zug belastet und die darüberliegende zweite Schicht
auf Druck. Dadurch, daß jedoch
die zweite Schicht aus einem nicht bzw. gering komprimierbaren,
druckkraftsteifen Lagenmaterial besteht, wird ein Durchhängen des
Deckenelementes vermieden.
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Auch
bei Wandelementen hat die Verwendung dieser beiden Schichten mit
den unterschiedlichen Eigenschaften Vorteile. Bauelemente aus nachwachsenden
Baustoffen können
auch in ihrer Längsrichtung,
wie es für
Wandelemente notwendig ist, nicht so viel Kraft aufnehmen, wie beispielsweise Mauerwerk
oder Beton. Durch die Kombination werden auch – wie bei dem Deckenelement – alle Vorteile
beider unterschiedlicher Materialien genutzt.
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Da
insbesondere ein nachwachsendes Schichtmaterial für die erste
Schicht, die bei einer Deckenkonstruktion auch von unten sichtbar
eingesetzt ist, wird auch ein optisch ansprechendes, erfindungsgemäßes Bauelement
zur Verfügung
gestellt, welches zum Beispiel bei einem Holzhaus den Gesamtcharakter
des Hauses nicht beeinträchtigt.
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Nach
einer weiteren Ausführung
der Erfindung wird die zweite Schicht aus dem Lagenmaterial von
einem Rahmen umgeben. Dieser Rahmen besteht aus einzelnen Rahmenelementen,
die zu dem Rahmen zusammengesetzt sind. Die Verbindung dieser einzelnen
Rahmenelemente erfolgt beispielsweise durch Verschrauben. Es können jedoch
auch andere Verbindungsmittel ausgewählt werden, wie Nut- und Federverbindungen,
Schwalbenschwanzverbindungen oder bei der Verwendung eines Metallrahmens
(als ein Beispiel, was nicht unbedingt naheliegend ist) auch durch
Verschweißen.
Vorteilhafterweise besteht dieser Rahmen jedoch auch, wie die erste
Schicht, aus einem nachwachsenden Material, so daß das druckkraftsteife
Lagenmaterial zumindest von 5 seiner 6 Seiten von Naturmaterialien
umgeben ist. Hierdurch wird erreicht, daß, obwohl ein druckkraftsteifer
Kern vorgesehen ist, das Äußere des Bauelementes
doch als Holzbauteil erscheint.
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Der
Rahmen steht mit der zweiten Schicht zur Druckkraftübertragung
in Verbindung. Eine Druckkraftübertragung
entsteht dadurch, daß der Rahmen
direkt an das Lagenmaterial der zweiten Schicht anschließt, ohne
einen Zwischenraum zu bilden.
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Zumindest
für die
an den Stirnseiten des Bauelementes angeordneten Rahmenelemente
besteht aufgrund der geringen Länge
kaum eine Möglichkeit
einer elastischen Verformung. Die seitlich angeordneten Rahmenelemente
jedoch würden
aufgrund ihrer Länge
zum Durchbiegen neigen, werden jedoch durch das druckkraftsteife
Lagenmaterial gestützt.
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Es
hat sich als günstiger
herausgestellt, den Rahmen mit einer Hinterschneidung zu versehen,
in die zumindest der im flüssigen
Zustand eingefüllte Beton
fließen
kann, wodurch eine feste, insbesondere formschlüssige Verbindung zwischen Rahmen
und druckkraftsteifem Lagenmaterial entsteht.
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Die
zweite Schicht wird von einer Abdeckschicht abgedeckt. Diese Abdeckschicht
kann nach einer Ausführung
der Erfindung direkt auf dem Lagenmaterial aufliegen. Der Rahmen,
der das Lagenmaterial umgibt, ist nach einem Ausführungsbeispiel nicht
unbedingt vorgesehen. Nach einer weiteren Ausführung jedoch wird die von dem
Rahmen umgebene zweite Schicht von der Abdeckschicht abgedeckt,
wobei die Abdeckschicht zumindest auf dem Rahmen aufliegt. Vorteilhafterweise
besteht auch diese Abdeckschicht aus nachwachsenden Rohstoffen,
wie sie beispielsweise bereits bei der ersten Schicht sowie dem
Rahmen Verwendung finden. Die zweite Schicht ist somit von außen nicht
sichtbar, da sie vollständig
von der ersten Schicht, dem Rahmen und der Abdeckschicht umgeben
ist.
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Als
nachwachsendes bzw. Schichtmaterial hat sich Holz als besonders
geeignet erwiesen. Holz kann in der Form von Massivholz, Vollholz-Rauhspund,
Verbundholz, Schichtholz, Leimholz, Preßspan und ähnlichem verwendet werden,
wobei aus optischen Gründen
Massivholz gern eingesetzt wird. Verbundholz, Schichtholz, Leimholz
und dergleichen können
jedoch höhere
Kräfte
aufnehmen. Bei einem Bauelement mit einem Kern aus druckkraftsteifem Lagenmaterial
jedoch werden die Kräfte
von dem Kern aufgenommen und nicht von den außenliegenden Schichten.
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Als
nachwachsende Materialien ist die Verwendung von Kork und Bambus,
sei es in Urform oder in Verbundform, ebenfalls einsetzbar.
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Das
Schichtmaterial der ersten Schicht ist insbesondere als Platte ausgebildet,
deren Stärke
im wesentlichen der dem druckkraftsteifen Lagenmaterial entspricht.
Das Dickenverhältnis
von Schichtmaterial zu Lagenmaterial kann jedoch auch in jedem Verhältnis zwischen
1:2 und 2:1 gewählt
sein. Die Wahl des Dickenverhältnisses
ist natürlich
auch abhängig von
der gewünschten
Stabilität
und den sonstigen baustatischen Anforderungen.
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Die
Abdeckschicht wird durch eine Abdeckplatte gebildet. Diese Abdeckplatte
kann auch aus mehreren Plattenelementen bestehen, die nebeneinander
angeordnet die zweite Schicht abdecken. Als Beispiel für diese
einzelnen Plattenelemente seien Dielen, Parkett, Paneele und ähnliches
genannt. Die Abdeckplatte jedoch kann auch einstückig ausgebildet sein und aus
einer Preßspanplatte
oder wie auch das Schichtmaterial der ersten Schicht aus Massivholz,
Vollholz-Rauhspund, Verbundholz, Schichtholz, Leimholz oder auch
anderen geeigneten Materialien wie Kork oder Bambus, vorgesehen
sein. Insbesondere ist vorgesehen, daß die Abdeckplatte als fertig verwendbarer
Fußboden
ausgebildet ist. Die Dicke der Abdeckplatte ist verhältnismäßig, bezogen
auf die Dicke der ersten Schicht, gering.
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Als
nicht bzw. gering komprimierbares, druckkraftsteifes Lagenmaterial
hat sich insbesondere Beton, Ziegel oder dergleichen als günstig herausgestellt.
Beton kann hierbei als ein Fertigbetonelement auf die erste Schicht
aufgesetzt sein oder als Ortbeton in die als verlorene Schalung
vorgesehene untere Schicht mit den Rahmen gegossen werden. Nach
einer weiteren Variante kann das Lagenmaterial aus einzelnen, insbesondere
untereinander Druckkraft übertragende
Elementen gebildet sein. Hierzu eignen sich Mauerstoffe wie Mauersteine,
Ziegel oder in Quader gegossene Betonelemente. Diese Mauerstoffe
sind dicht an dicht in dem Rahmen des Bauelementes eingelegt, wobei
durch die Anordnung des Rahmens die einzelnen Steine durch einen
seitlich auf das Bauelement wirkenden Druck nicht ausweichen können und
somit druckkraftsteif sind. Die Zusammensetzung bzw. Dichte des
Betons ist dabei sehr variabel, es können dabei auch Blähbeton oder auch
Styroporbeton und ähnliches
Verwendung finden, was unter Umständen günstig für das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Bauelementes
ist. Das verwendete Material muß eine
ausreichende Druckbelastbarkeit, aufgrund der baustatischen Anforderungen,
einhalten.
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Der
Rahmen kann bis zu seiner Oberkante mit den druckkraftübertragenden
Elementen oder einem Fertigbetonelement ausgefüllt sein. Die Abdeckschicht
liegt dann gleichzeitig auf dem Rahmen sowie auf der Oberseite des
Lagenmaterials eben auf.
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Nach
einer weiteren Variante der Erfindung ist diese zweite Schicht gegenüber der
Oberkante des Rahmens zurückstehend,
wodurch ein Freiraum zwischen Oberfläche des Lagenmaterials und Abdeckschicht
gebildet ist. Dieser Freiraum muß nicht unbedingt mit einem
Material ausgefüllt
sein. Es hat sich aber als vorteilhaft erwiesen, den Freiraum mit einem
Füllmaterial
auszufüllen.
Zum einen hat das Füllmaterial
eine niveauausgleichende Funktion, so daß die Abdeckplatte eben auf
dem Untergrund aufliegt oder eine trittschall- oder schalldämmende sowie
eine wärmedämmende Wirkung,
die bei der Verwendung dieser Bauelemente für den Hausbau sehr erwünscht ist.
Dieses Füllmaterial
kann aus Sand gebildet sein. Sand hat den Vorteil, daß er sich
gleichmäßig über die
Fläche
des Lagenmaterials verteilen lässt
und mittels einer Abziehvorrichtung eine eben abschließende Oberfläche bildet.
Mit den zwischen den einzelnen Sandkörnchen bestehenden Zwischenräume, die
mit Luft gefüllt
sind, kann eine gute Wärmedämmeigenschaft
erreicht werden.
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Nach
einer weiteren Variante der Erfindung ist dieser Freiraum mit Estrich
gefüllt.
Ebenso kann dieser Freiraum für
die Aufnahme von Isolationsmaterial, besteht aus Kunststoffen, wie
Polyurethanschaum ausgefüllt
sein. Mischungen dieser einzelnen Materialien oder Verbundaufbauten
ergänzen die
Vielfalt der Materialien, die als Füllmaterialien zum Füllen des
Freiraumes vorgesehen sind.
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Um
ein kompaktes Bauelement zu erhalten, sind die einzelnen Schichten
des Bauelementes miteinander verbunden. Insbesondere ist die Abdeckschicht
mit dem Rahmen und der Rahmen mit der ersten Schicht verbunden.
Diese zusammen bilden eine Hülle,
in der die Schicht aus dem nicht bzw. gering komprimierbaren, druckkraftsteifen
Lagenmaterial aufgenommen ist. Diese Elemente die Abdeckschicht,
der Rahmen und die erste Schicht – können mittels Kleben miteinander
verbunden werden. Es hat sich jedoch als geeignet erwiesen, hierzu
Nägel, Stifte
oder Schrauben zu verwenden, wobei sich als Material für diese
Nägel,
Stifte oder Schrauben Stahl- oder Aluminium besonders gut eignet.
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Zum
Verbinden von der ersten Schicht mit der zweiten Schicht sind, auch
wenn das Lagenmaterial von einem Rahmen umgeben ist, Verankerungselemente
vorgesehen. Diese Verankerungselemente sind zumindest mit der ersten
Schicht verbunden und in der zweiten Schicht eingelassen. Nach einer
weiteren Ausführung
sind die Verankerungselemente mit einem Teil in der ersten Schicht
und mit dem Rest in der zweiten Schicht eingelassen.
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Diese
Verankerungselemente sind vorteilhafterweise stift- oder streifenförmig ausgebildet,
alternativ sind die Verankerungselemente auch leistenförmig oder
profilartig ausgebildet. Sie weisen an ihren Oberflächen Unebenheiten
oder Öffnungen
auf, mit denen sie sich in das Material der ersten und der zweiten
Schicht einkrallen. Insbesondere an dem in die zweite Schicht hineinragenden
Ende weisen die Verankerungselemente Verdickungen, Querstreben und
dergleichen auf, die von dem noch flüssigen Beton umschlossen werden
und so eine feste Verbindung zwischen den mit der ersten Schicht
verbundenen (eingelassenen, eingeschlagenen, eingeschraubten usw.)
Verankerungselementen bilden. Die Unebenheiten an den Oberflächen der
Verankerungselemente sind ebenfalls zur Verankerung der Verankerungselemente
in dem Flüssigbeton
vorgesehen.
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Nach
einem weiteren Ausführungsbeispiel bestehen
diese Verankerungselemente aus Holzprofilen, die mittels Stiften
mit der ersten Schicht verbunden sind. Vorteilhafterweise ist dieses
Verankerungselement schwalbenartig ausgebildet, so daß es zwischen
seiner Oberkante und der ersten Schicht Hinterschneidungen bildet,
die von dem flüssigen
Beton ausgefüllt
werden. Der ausgehärtete
Beton ist somit fest, insbesondere auch formschlüssig mit der ersten Schicht
verbunden.
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Das
Dickenverhältnis
der ersten Schicht zur zweiten Schicht bewegt sich, wie bereits
erwähnt,
in einer Größenordnung
von 1:2 bis 2:1, das heißt,
die zweite Schicht kann doppelt so dick wie die erste oder die erste
doppelt so dick wie die zweite sein. In der Praxis als optimal hat
sich herausgestellt, ein Dickenverhältnis von 1:1 zu wählen, das
heißt,
beide Schichten sind gleich dick und werden nur von einer dünnen Abdeckschicht
bedeckt. Die Abdeckschicht hat in diesem Fall für die Stabilität des Bauelementes keine
Wirkung. Die erste Schicht und die Abdeckschicht können jedoch
auch etwa gleich dick ausgebildet sein. So ist das Lagenmaterial
beidseits von der gleichen Abdeckung umgeben.
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Die
Gesamtdicke des Bauelementes bewegt sich in einem Bereich von 100
bis 300 mm. Wählt man
eine Dicke der ersten Schicht und zweiten Schicht von beispielsweise
je 80 mm, für
das Füllmaterial
20 mm und die Abdeckschicht 15 mm, so erhält man ein Bauelement mit einer
Stärke
von insgesamt 195 mm, das sich für
eine durchschnittliche Beanspruchung von Bauelementen, insbesondere
Bauelemente als Deckenelemente als ausreichend erwiesen hat.
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Zum
Ausgießen
der aus der ersten Schicht und dem Rahmen bestehenen verlorenen
Schalung ist zur Vermeidung, daß flüssiger Beton
oder aus dem Beton heraussickerndes Wasser in die Schicht aus dem
nachwachsenden Materialien eindringt und dieses eventuell zerstören könnte, eine
Trennlage vorgesehen. Die Trennlage ist zwar diffusionsoffen, jedoch
läßt sie Feuchtigkeit
nicht hindurch. Als Trennlage wird Papier, insbesondere Ölpapier,
verwendet.
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Die
zwischen der ersten und der zweiten Schicht vorgesehenen Verankerungselemente
haben zum Weiteren die Funktion, eine schubfeste Verbindung zwischen
der ersten und der zweiten Schicht zu bilden. Für eine schubfeste Verbindung
zwischen der ersten und zweiten Schicht sind streifenförmige Verankerungselemente
vorgesehen, die eine großflächige Verbindung
zwischen den beiden Schichten bieten und so die durch seitlichen
Druck auf die Bauelemente wirkende Schubkraft aufnehmen können. Diese
Verankerungselemente erstrecken sich nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung nahezu über
die gesamte Breite des Bauelementes. Mehrere Verankerungselemente
sind hierzu parallel zueinander über
die gesamte Länge
des Bauelementes jedoch quer zur Längsachse des Bauelementes angeordnet.
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Nach
einer weiteren Ausführung
der Erfindung jedoch sind diese Verankerungselemente parallel zur
Längserstreckungsrichtung
des Bauelementes angeordnet. Diese können sich hier über die
gesamte Länge
des Bauelementes erstrecken oder sind wie auch die quer angeordneten
Verankerungselemente, die aus kurzen Abschnitten bestehen, über die
gesamte Länge
des Bauelementes verteilt. Diese streifenförmigen, profil- beziehungsweise
leistenartigen Verankerungselemente weisen zum Beispiel Durchbrüche oder
Unebenheiten an ihren Oberflächen
auf, so daß die
mit dem Beton zusammenwirkende Oberfläche vergrößert ist bzw. ein formschlüssiges Einbetten
des Betons im Verankerungselement im Beton erfolgt, was zu einer
hohen Steifigkeit der Anordnung führt. Die Streifen sind in Nuten
im Holz eingelassen und in diesen Nuten verspreizt, so daß sie nicht
herausrutschen können.
Beim Verbinden dieser Verankerungselemente mit einzelnen untereinander
druckkraftübertragenden
Elementen weisen diese ebenfalls Nuten auf, in die der restliche
Teil der Verankerungselemente eingelassen ist.
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Die
Verankerungselemente bestehen beispielsweise aus Holz. Kunststoff
hat sich ebenfalls als geeignetes Material herausgestellt, wobei
Verankerungselemente, hergestellt aus Kunststoffrecyclingmaterial,
besonders kostengünstig
sind. Metall für die
Verankerungselemente ist ebenso vorgesehen. Aluminium hat den Vorteil,
daß es
leicht ist und sich gegebenenfalls – sollten die Bauelemente gekürzt werden – ohne ein
Holzsägeblatt
zu beschädigen,
sägen läßt.
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Des
Weiteren finden auch aus Metall, zum Beispiel aus Blechstreifen
bestehende Verankerungselemente (gegebenenfalls mit Öffnungen)
bei der Erfindung Verwendung.
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Neben
der Verwendung als Wandelement wird das erfindungsgemäße Bauelement
bevorzugt als Deckenelement eingesetzt. Durch das nicht bzw. gering
komprimierbare Material der zweiten Schicht ist eine ausreichende
Steifigkeit für
das Deckenelement gegeben, wobei die auf Zug belastbare, erste Schicht
ausreichende Elastizität
aufweist. Bei einem Deckenelement ist somit die unterste Schicht
aus dem auf Zug belastbaren, aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellten
Schichtmaterial, die mittlere Schicht aus dem nicht bzw. gering
komprimierbaren, druckkraftsteifen Lagenmaterial und die oberste Schicht
aus einer dünnen,
aus nachwachsenden Materialien bestehenden Abdeckschicht hergestellt.
Bei Verwendung des Bauelementes als Wandelement können die
beiden aus nachwachsenden Schichtmaterialien hergestellten Außenschichten
eine gleiche Dicke aufweisen.
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Das
Bauelement weist zumindest an zwei seiner Seitenkanten insbesondere
falzartige Abstufungen auf. Die falzartigen Abstufungen sind dazu vorgesehen,
zwei oder mehrere dieser Bauelemente miteinander zu verbinden. Bei
der Verwendung der Bauelemente beispielsweise als Deckenelemente weisen
nur die seitlichen Ränder
derartige Abstufungen auf. Die stirnseitigen Ränder sind zur Auflage des Bauelementes
auf Auflagen vorgesehen und werden nicht mit weiteren Bauelementen
verbunden. Hier weist das Bauelement beispielsweise eine glatte Kante
auf. Die Abstufungen sind vorteilhafterweise mit Schall-, Trittschall-
und/oder Wärmedämmungen versehen,
so daß der
zwischen den Abstufungen bestehende Spalt ausgefüllt ist. Die Fuge kann zwischen
den einzelnen Schichten verlaufen, jedoch sind auch Absätze innerhalb
der einzelnen Schichten vorgesehen.
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Mit
der Erfindung wird nicht nur das einzelne Bauelement mit seinen
Merkmalen beansprucht, sondern auch Wände oder Decken, bestehend
aus mindestens einem Bauelement, wobei hier zumeist mehrere Bauelemente
zum Bilden einer Wand oder Decke zusammengesetzt werden.
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Diese
Bauelemente können
Kante an Kante aneinandergelegt werden. Jedoch wie zuvor beschrieben,
weisen sie an zumindestens zwei ihrer Ränder Abstufungen auf, wobei
die Abstufungen eines ersten Bauelementes mit den Abstufungen eines zweiten
Bauelementes formschlüssig
zusammenwirken.
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Als
Ausführungsbeispiel
sei genannt, daß die
Abdeckplatte eines ersten Bauelementes über dem Rahmen hervorsteht,
wobei durch die Abdeckplatte und den Rahmen eine erste Stufe gebildet
ist. Die Abdeckplatte eines zweiten Bauelementes ist gegenüber der
dem ersten Bauelement zugewandten Kante zurückversetzt, so daß die Abdeckplatte
des ersten Bauelementes den Rahmen des zweiten Bauelementes übergreift
und so die formschlüssige
Verbindung hergestellt wird. Zusätzliche
Elementverbindungselemente werden zum Verbinden zweier oder mehrerer
Bauelemente miteinander verbunden. Über die Höhe eines Bauelementes können noch
weitere Abstufungen vorgesehen sein, die am Rand der einzelnen Schichten
oder innerhalb der einzelnen Schichten verlaufen. Die Fuge zwischen
den Abdeckplatten zweier Bauelemente kann mittels einer Abklebung
verschlossen werden. Ebenso wird der Spalt zwischen den Stoßkanten
zweier Elemente mittels einer Schall-, Trittschall- oder Wärmedämmung ausgefüllt.
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Die
Erfindung ist im Folgenden anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt:
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1:
einen Ausschnitt zweier aneinander gelegter erfindungsgemäßer Bauelemente,
im Schnitt;
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2:
einen Ausschnitt zweier weiterer aneinandergelegter erfindungsgemäßer Bauelemente, im
Schnitt.
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Die
hier dargestellten Bauelemente 1, 1' sind beispielsweise für die Verwendung
als Deckenelemente beim Hausbau vorgesehen. Der Einsatz derartiger
Bauelemente 1, 1' als
Wandelement in gleicher oder ähnlicher
Bauweise ist ebenfalls möglich.
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Das
Bauelement 1 besteht von unten nach oben gesehen aus einer
ersten Schicht 2 aus einem auf Zug belastbaren Schichtmaterial 3 dem
eine zweite Schicht 4 aus einem nicht bzw. gering komprimierbaren,
druckkraftsteifen Lagenmaterial 5 folgt. Die Anordnung
wird von einer weiteren Schicht, einer Abdeckschicht 6,
abgedeckt.
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Das
Bauelement 1 liegt mit seinen Querkanten auf Auflagern,
wie der Oberkante eines Mauerwerkes oder Wandelementen, auf. Die
Unterseite eines Bauelementes 1 wird durch das Eigengewicht des
Bauelementes auf Zug belastet und die Oberseite auf Druck. Um ein
Durchbiegen des Bauelementes 1 weitgehend zu verhindern,
wird die auf Druck belastete Seite durch ein nicht bzw. nur gering
komprimierbares, druckkraftsteifes Lagenmaterial 5 ausgesteift.
Als druckkraftsteifes Lagenmaterial 5 sind beispielsweise
einzelne Elemente vorgesehen, die untereinander eine Druckkraft übertragen.
Als einzelne Druckkraft übertragende
Elemente seien hier Mauersteine, Ziegelsteine, Betonsteine und ähnliches
angeführt,
die durch dichtes Aneinanderlegen und nicht gegeneinander ausweichen
können,
eine steife Lage bilden. Diese druckkraftsteife Lage kann jedoch
auch durch ein einziges Element gebildet werden, das die Oberseite
der ersten Schicht 2 vollständig überdeckt. Dieses Element kann
beispielsweise aus einer Steinplatte bestehen oder aus monolithischem
Beton hergestellt sein. Hierzu werden Betonfertigteile oder auch
auf die erste Schicht 2 aufzugießender Ortbeton verwendet.
Vorteil hafterweise ist das druckkraftsteife Lagenmaterial 5 in
dem Hohlraum eines auf der ersten Schicht 2 angeordneten
Rahmens 7 eingelegt, der mit der zweiten Schicht 4 zur
Druckkraftübertragung
in Verbindung steht. Dieser Rahmen 7 ist mit der ersten
Schicht 2 verbunden. Die erste Schicht 2 besteht
vorteilhafterweise aus einem nachwachsenden Schichtmaterial 3,
wobei sich hier Holz als besonders geeignet herausgestellt hat.
Insbesondere ist Holz auf Zug belastbar und kann somit bei einer gewissen
Durchbiegung des Bauelementes 1, das trotz Aussteifung
vorkommen kann, dem Zug standhalten.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist als erste Schicht 2 eine Holzplatte vorgesehen, die
als Massivholz-, Verbundholz-, Schichtholz- oder Leimholzplatte
ausgebildet ist. Das Verhältnis
dieser ersten Schicht 2 zur zweiten Schicht 4 bewegt
sich in einem Berich von 1:2 bis 2:1, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
beide Schichten 2, 4 die gleiche Dicke aufweisen.
Holzplatte und Rahmen 7 bilden in diesem Ausführungsbeispiel
eine verlorene Schalung, deren Hohlraum mit Flüssigbeton ausgegossen wird,
der nach dem Aushärten
das druckkraftsteife Lagenmaterial 5 bildet.
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Der
durch die erste Schicht 2 und den Rahmen 7 gebildete
Hohlraum kann vollständig
mit dem Lagenmaterial 5 ausgefüllt sein. Nach einer vorteilhaften
Ausführung
der Erfindung ist jedoch vorgesehen, diesen Hohlraum nicht vollständig mit
dem Lagenmaterial 5 auszufüllen, sondern zwischen Oberkante
des Rahmens 7 und Oberfläche des Lagenmaterials 5 einen
Freiraum 8 zu belassen. Dieser Freiraum 8 kann
nach Abdecken des Bauelementes 1 mit der Abdeckplatte 9 erhalten
bleiben. Es hat sich aber als vorteilhaft herausgestellt, diesen
Freiraum 8 mit einem Füllmaterial 10 auszufüllen. Dieses
Füllmaterial 10 hat
zum einen eine ausgleichende Funktion, zum anderen eine schall-,
trittschall- und/oder wärmedämmende Wirkung.
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Nach
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Freiraum 8 mit Sand ausgefüllt, der bis zur Oberkante
des Rahmens 7 reicht und von der Abdeckplatte 9 bedeckt
wird. Als Füllmaterial 10 kann jedoch
auch Estrich, Isolationsmaterial, wie Polyurethanschaum oder sonstige
Kunststoffe oder Mischungen bzw. Verbundaufbauten der vorgenannten
Materialien, bestehen.
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Die
zum Abdecken des Lagenmaterials 5 und gegebenenfalls des
Füllmaterials 10 vorgesehene
Abdeckplatte 9 besteht ebenfalls wie die erste Schicht 2 aus
einem nachwachsenden Rohstoff, wie Holz, Kork, Bambus und dergleichen
und ist nach diesem Ausführungsbeispiel
sehr dünn
ausgebildet, da sie nur zum Abdecken der unteren beiden Schichten 2, 4 dient
und selbst keine tragende Funktion aufweist. In diesem Fall besteht
die Abdeckplatte 6 aus Preßspan, auf der weitere Fußbodenbeläge aufgebracht
werden.
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Die
Abdeckschicht 6 kann jedoch auch durch bestimmte Fußbodenbeläge, wie
Dielen, Parkettelemente, Paneelen und ähnliches, gebildet sein. Die Abdeckplatte 9 ist
mit dem Rahmen 7 über
Verbindungsmittel 11, wie Schrauben 20, verbunden,
könnte
jedoch auch auf den Rahmen 7 aufgeleimt sein. Rahmen 7 und
erste Schicht 2 sind mittels Schrauben 12 miteinander
verschraubt oder mittels Stiften 23 miteinander verbunden.
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Als
Material für
diese Stifte 23 ist beispielsweise Stahl vorgesehen. Es
kann sich allerdings auch hier um Aluminium-Stifte handeln, die eine ausreichende
Verbindung zwischen den verschiedenen, aus Naturmaterialien bestehenden
Bauteilen bietet. Rahmen und Schichtmaterial können jedoch auch miteinander
verklebt sein bzw. eine Kombination von Kleber und Stiften oder
Schrauben usw. erhöht
die Festigkeit der Verbindung.
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Wie
in 1 zu erkennen ist, ist der von dem Rahmen 7 und ersten
Schicht 2 gebildete Hohlraum mit einer Trennlage 13 ausgekleidet.
Diese Trennlage 13 ist dazu vorgesehen, zu verhindern,
daß der flüssige Beton
selbst bzw. aus dem Beton abgesonderte Flüssigkeit in die Holzelemente
der ersten Schicht bzw. den Rahmen 7 eindringt und diese
zerstören.
Diese Trennlage 13 ist jedoch diffusionsoffen und läßt größere Moleküle nicht
durch. Die Trennlage 13 besteht aus einem Papier, insbesondere Ölpapier.
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Über die
Verbindungsmittel 11 sind Abdeckplatte 6, Rahmen 7 und
erste Schicht miteinander verbunden. Es besteht jedoch auch die
Notwendigkeit, das Lagenmaterial 5 mit der ersten Schicht 2 zu verbinden.
Hierzu sind Verankerungselemente 14 vorgesehen. Diese Verankerungselemente 14 sind mit
der ersten Schicht 2 über
Stifte 23 verbunden oder wie in 1 zu erkennen
ist, zum Teil in der ersten Schicht 2 eingelassen und teilweise
oder ganz in dem Lagenmaterial 5 versenkt. Die Verankerungselemente 14 sind
beispielsweise stiftförmig
ausgebildet und können,
wie Armierungsstäbe,
unebene Oberflächen
aufweisen, die vom flüssigen
Beton eingeschlossen werden und so eine feste Verbindung im Beton
bilden. Die Verankerungselemente können jedoch auch an ihrem in
dem Lagenmaterial 5 eingelassenen Ende mit Verdickungen,
Querstreben und dergleichen versehen sein, die ein Verankern des Verankerungselementes 14 im
Beton ebenfalls ermöglichen.
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Nach
einer weiteren Ausführung
sind die Verankerungselemente 14 streifenförmig ausgebildet und
sind über
die gesamte Länge
oder Breite des Bauelementes 1 verteilt, in dem Bereich
zwischen erster Schicht 2 und Lagenmaterial 5 angeordnet. Zum
einen können
diese streifenförmigen
Verankerungselemente 14 quer zur Längserstreckungsrichtung des
Bauelementes angeordnet sein. Hier können sie sich über die
gesamte Breite des Bauelementes 1 erstrecken oder aus einzelnen
Abschnitten bestehen, die versetzt über die Breite des Bauelementes 1 angeordnet
sind.
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Zur
schubfesten Verbindung der ersten Schicht 2 mit dem Lagenmaterial 5 sind
die streifenförmigen
Verankerungselemente 14 wie dargestellt in Längsrichtung
des Bauelementes 1 ausgerichtet. Auch hier können diese,
wie auch die quer angeordneten Verankerungselemente 14,
aus Streifen bestehen, die sich über
die gesamte Länge
des Bauelementes 1 erstrecken oder aus Abschnitten bestehen, die
versetzt zueinander über
die Länge
des Bauelementes 1 verteilt angeordnet sind. Die Verankerungselemente 14 bestehen
beispielsweise aus Holz oder Kunststoff, wobei sich aus Kostengründen Kunststoffrecyclingmaterial
als besonders günstig
herausgestellt hat, oder sie sind aus Metall, insbesondere Aluminium,
hergestellt.
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Es
hat sich als günstiger
herausgestellt, Holzprofile als Verankerungselemente zu verwenden.
Diese Holzprofile sind mit der ersten Schicht beispielsweise durch
Verkleben, Verstiften, Verschrauben und andersweitig verbunden.
Vorteilhafterweise sind diese Holzprofile schwalbenschwanzförmig ausgebildet
und weisen so Hinterschneidungen 22 auf, in die beispielsweise
der flüssig
eingegossene Beton eindringen kann und nach dem Aushärten eine
feste, insbesondere formschlüssige
Verbindung zwischen erster Schicht und Lagenmaterial bildet. Die
Verankerungselemente können
auch wellenförmig
ausgebildet sein, wobei der flüssige
Beton die wellenförmigen
Elemente fest umschließt
und in die durch die Wellen gebildeten Vertiefungen eingreift.
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Die
streifenförmigen
Verankerungselemente 14 bestehen vorteilhafterweise aus
einem Metallblech, wobei diese perforiert bzw. mit Durchbrüchen versehen
sind. Durch diese Perforierung bzw. Durchbrüche kann der ausgehärtete Beton
gut an den Verankerungselementen 14 haften.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach 1 ist
das streifenförmige
Verankerungselement 14 in einer Nut 15 in der
ersten Schicht 2 eingelassen. Die zum Ausgießen der
verlorenen Schalung vorgesehene Trennlage 13 erstreckt
sich in die Nut 15 hinein. Das Verankerungselement 14 fixiert
auf diese weise die Trennlage 13 in der verlorenen Schalung.
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Die
Figuren zeigen insbesondere den Ausschnitt zweier miteinander verbundener
Bauelemente 1, 1' im
Schnitt, die mit ihren Stoßkanten
aneinander stoßen.
Vorteilhafterweise weisen diese Stoßkanten Abstufungen 16 auf.
Diese Abstufungen 16 verlaufen zum Teil an den Fugen zwischen
den einzelnen Schichten 2, 4, 6, 7 eines
Bauelementes 1,1' oder
innerhalb einer Schicht 2.
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Wie
dargestellt ist, ragt die Abdeckplatte 9' eines ersten Bauelementes 1' über dessen
Rahmen 7' hinaus
und übergreift
teilweise den Rahmen 7 eines zweiten Bauelementes 1.
Die Fuge 17 zwischen den beiden Abdeckplatten 9, 9' ist mittels
einer Abklebung 18 verschlossen.
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Im
Bereich der ersten Schicht 2 verläuft die Abstufung 16 innerhalb
der Schicht.
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Der
Spalt 19 zwischen den einzelnen Bauelementen 1, 1' kann mit einer
Schall-, Trittschall- oder Wärmedämmung ausgefüllt werden.
Beide Bauelemente 1, 1' sind mittels Verbindungsmittel 20,
die gleichzeitig dazu vorgesehen sind, die Abdeckplatte 9, 9' mit dem Rahmen 7, 7' zu verbinden,
verbunden.
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Die
jetzt mit der Anmeldung und später
eingereichten Ansprüche
sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte
sich hier bei näherer
Prüfung,
insbesondere auch des einschlägigen
Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal
für das
Ziel der Erfindung zwar günstig,
nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt
eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere
im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
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Die
in den abhängigen
Ansprüchen
angeführten
Rückbeziehungen
weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches
durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind
diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen,
gegenständlichen
Schutzes für
die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale,
die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im
Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel
zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
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Merkmale,
die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale
aus Ansprüchen,
die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung
vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar
auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen
erwähnt wurden
beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders
günstige
Ergebnisse erreichen.