DE202021101223U1

DE202021101223U1 - Verbundträger

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Publication number: DE202021101223U1
Application number: DE202021101223.4U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-11
Filing date: 2021-03-11
Publication date: 2021-06-11
Anticipated expiration: 2031-03-12

Abstract

Verbundträger (1) zur Aufnahme eines oder mehrerer überwiegend aus Holz hergestellten Bodenelemente (3) eines Bodens (5) eines Gebäudes, gekennzeichnet durch einen Basisträger (7), der mit dem überwiegend aus Holz hergestellten Bodenelement (3) durch ein Verbundmittel in kraftübertragende Verbindung bringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einerseits einen Verbundträger zur Aufnahme eines oder mehrerer überwiegend aus Holz hergestellten Bodenelemente eines Bodens eines Gebäudes sowie einen Boden eines Gebäudes mit mindestens einem solchen Verbundträger zur Aufnahme eines oder mehrerer überwiegend aus Holz hergestellten Bodenelemente.
In jüngerer Zeit ist man immer mehr dazu übergegangen, wieder Gebäude aus Holz oder überwiegend aus Holz herzustellen. Bekannt sind in diesem Zusammenhang auch Gebäude, die mehrgeschossig, also acht bis zehn Geschosse aufweisen, aus Holz oder überwiegend aus Holz herzustellen. Bekannt ist in diesem Zusammenhang eine sogenannte hybride Bauweise, dass also Holzelemente verwendet werden, die in Kombination stehen mit Beton- oder Stahlbauteilen, um an entsprechenden Stellen die erforderliche Standsicherheit des Gebäudes zu gewährleisten. Der Vorteil einer solchen Bauweise mit Bauelementen überwiegend aus Holz besteht darin, dass eine Vielzahl von Bauelementen im Werk vorgefertigt werden können. Dies spart Zeit und resultierend hieraus Geld. Darüber hinaus hat eine solche Holzbauweise den Vorteil, dass das Gebäude unmittelbar nach Fertigstellung bezugsfertig ist, also nicht die Notwendigkeit besteht, das Gebäude trocknen zu müssen, wir dies bei der Verwendung von Beton als Baustoff beziehungsweise Porotonziegeln® häufig der Fall ist.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verbundträger zur Aufnahme eines oder mehrerer überwiegend aus Holz hergestellten Bodenelemente eines Gebäudes, wobei wesentliche Teile eines solchen Verbundträgers ebenfalls im Werk hergestellt, also vorgefertigt werden können, was weiterhin Zeit bei der Erstellung des Gebäudes spart. Das heißt, je mehr Teile im Werk vorgefertigt werden, desto günstiger wird der Bau.
Um die Fertigungstiefe in diesem Zusammenhang zu erhöhen, wird erfindungsgemäß bei einem Verbundträger der eingangs genannten Art ein Basisträger vorgeschlagen, der mit dem überwiegend aus Holz hergestellten Bodenelement durch ein Verbundmittel in kraftübertragende Verbindung bringbar ist. Das heißt, im fertigen Zustand eines solchen Verbundträgers steht der Basisträger mit dem überwiegend aus Holz hergestelltem Bodenelement durch ein Verbundmittel in kraftübertragender Verbindung. Als Verbundmittel kann hierbei nach einem Merkmal der Erfindung ein solches zum Einsatz kommen, das aus einem im Verarbeitungszustand flüssigen oder pastösen Zustand in einen festen Zustand aushärtbar ist. Denkbar ist hierbei ein Verbundmittel aus Beton, insbesondere aus Polymerbeton oder auf Basis von Polymerbeton.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Basisträger einen Verbundwerkstoff auf, insbesondere einen Beton und hier insbesondere einen Polymerbeton. Bekannt ist, dass Betonbauteile hoch druckfest sind, aber die Zugfestigkeit nur gering ausgebildet ist. Insofern ist vorgesehen, dass der Basisträger mindestens ein Bewährungselement aufweist, und zwar vorteilhaft mindestens eine Stahllamelle. Die mindestens eine Stahllamelle übernimmt hierbei die Zugkräfte, wohingegen der die Stahllamelle umgebende Beton, insbesondere ein Polymerbeton, die einwirkenden Druckkräfte aufnimmt. Für die Verankerung der mindestens einen Stahllamelle in dem Verbundwerkstoff des Basisträgers ist vorteilhaft ein in den Verbundwerkstoff eingreifendes Verankerungsmittel vorgesehen, wobei das Verankerungsmittel insbesondere als Kopfleiste ausgebildet sein kann, die seitlich über die Stahllamelle übersteht.
Die mindestens eine Stahllamelle, die sich vorteilhaft im Wesentlichen über die gesamte Länge des Basisträgers erstreckt, weist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zur Bildung mindestens eines Auflagers für das mindestens eine Bodenelement eine über den Basisträger quer zur Längsachse des Basisträgers überstehende Metallplatte auf. Die Metallplatte kann hierbei mit der mindestens einen Stahllamelle verschweißt sein.
Der über die Längsseite vorteilhaft zu jeder Seite des Basisträgers überstehende Teil der Metallplatte bildet hierbei das Auflager für die einzelnen Bodenelemente. Die Breite des jeweiligen Auflagers für die Bodenelemente zu beiden Seiten des Basisträgers ist hierbei so gewählt, dass ein Abstand zwischen der Stirnseite des Bodenelementes und der Längsseite des Basisträgers besteht, um durch das Verbundmittel, das in diesen Freiraum eingefüllt werden kann, und das vorteilhaft ein Polymerbeton ist, eine kraftübertragende Verbindung herzustellen. Denn es wurde herausgefunden, dass ein Polymerbeton einerseits in das Holz diffundiert, und andererseits, wenn der Basisträger ebenfalls aus Polymerbeton ausgebildet ist, in den Polymerbeton des Basisträgers diffundiert, sodass sich, wie bereits erläutert, eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem Basisträger einerseits und dem überwiegend aus Holz hergestellten Bodenelement andererseits ergibt.
Vorteilhaft kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass der Basisträger auf seiner Oberfläche eine Rastung aufweist, um die Angriffsfläche für die Diffusion des Polymerbetons zu erhöhen. In diesem Zusammenhang kann ebenfalls vorgesehen sein, das Bodenelement zur Kraftübertragung stirnseitig ebenfalls mit einer Rastung zu versehen. Hieraus folgt, dass das Verbundmittel zur Kraftübertragung einerseits eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Stirnseite des Bodenelementes und andererseits mit der entsprechenden dem Bodenelement zugewandten Seitenfläche des Basiskörpers bereitstellt. Dies durch die Diffusion des Polymerbetons einerseits in dem Basisträger und andererseits in das Bodenelement.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Boden mit mindestens einem Verbundträger zur Aufnahme eines oder mehrerer aus Holz hergestellten Bodenelemente eines Bodens gemäß einem oder mehrerer der voranstehenden Ansprüche 1 bis 14. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, wie dies bereits erläutert worden ist, dass zwischen dem Basisträger und einem oder mehreren Bodenelementen ein stirnseitiger Abstand vorgesehen ist, wobei der durch den Abstand gebildete erste Freiraum mit dem Verbundmittel, insbesondere dem zuvor erwähnten Polymerbeton oder Beton auf Polymerbasis, ausgefüllt ist. Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das mindestens eine Bodenelement dem Basisträger zugerichtet einen sich über die Länge des Basisträgers erstreckenden Absatz aufweist, wobei die Oberseite des Basisträgers einen Abstand zur Oberseite des Bodens aufweist, wobei der hierdurch entstandene zweite Freiraum bis zur Oberseite des Bodens mit Verbundmittel ausgefüllt ist. Das heißt, dass der nunmehr fertige Verbundträger einen Basisträger aufweist, der mit den umgebenden Bodenelementen des Bodens in kraftübertragender Verbindung steht. Vorteilhaft hierbei ist, dass der Basisträger selbst im Werk vorgefertigt werden kann, und lediglich das Verbundmittel, also der bereits vielfach zitierte Polymerbeton in die beiden Freiräume, wie zuvor beschrieben, eingefüllt wird, um eine stabile Verbindung zusätzlich zu dem Auflager durch die Metallplatte für die Bodenelemente zu schaffen.
Vorteilhaft weist der Basisträger zwei parallel zueinander verlaufende Stahllamellen auf, die mit der Metallplatte verbunden, insbesondere verschweißt, sind. Somit wird die Verbindung des Basisträgers mit dem mindestens einen Bodenelement zum einen durch das Auflager durch die Metallplatte und zum anderen durch das Verbundmittel zwischen der Stirnseite des mindestens einen Bodenelements und dem Basisträger bereitgestellt.
Da der insbesondere Polymerbeton die vorteilhafte Eigenschaft hat, schnell auszuhärten und durch das geringe Volumen der beiden Freiräume, sind die Wartezeiten bis zum Erreichen der endgültigen Festigkeit des Verbundträgers relativ kurz, sodass quasi ohne große Wartezeiten in einem durchgebaut werden kann; insbesondere vorteilhaft ist, wenn zeitgleich die Verfüllung des ersten und zweiten Freiraumes mit dem Verbundmittel, also mit dem Polymerbeton erfolgt, sodass sich insofern ein kohärenter Körper bildet.
Es hat sich herausgestellt, dass mit den zuvor beschriebenen Verbundträgern Spannweiten von bis zu 16 m verwirklicht werden können. Mithilfe solcher Verbundträger kann auch ein Raster für den Boden vorgegeben werden.
Anhand der schematischen Schnittdarstellung wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.
Der insgesamt mit 1 bezeichnete Verbundträger, der zwischen zwei Bodenelementen 3 dargestellt ist, bildet den insgesamt mit 5 bezeichneten Boden.
Wesentlicher Bestandteil des Verbundträgers 1 ist der Basisträger 7, der insbesondere aus Polymerbeton ausgebildet ist und der parallel zueinander verlaufend zwei Metall-, insbesondere Stahllamellen 9 aufweist, die als Zuggurt fungieren. Der die Stahllamellen 9 umgebende Polymerbeton fungiert insofern als Druckgurt. Die beiden Stahllamellen können an ihrer Oberseite, also der Seite, die in den Polymerbeton des Basisträgers 7 ragt, miteinander durch eine Kopfleiste 11 verbunden sein, wobei die Kopfleiste 11 durchgängig zwischen den beiden Lamellen 9 ausgebildet sein kann, allerdings auch getrennt sein kann. An der Unterseite der Stahllamellen ist eine Metallplatte 13 vorgesehen, die mit den beiden Stahllamellen vorteilhaft verschweißt ist. Diese Metallplatte steht seitlich zur Bildung eines Auflagers 15 für die Bodenelemente 3 über. Zwischen der Stirnseite des Bodenelementes 3 und der Seitenfläche des Basisträgers 7 besteht ein erster Freiraum 17, der mit dem Verbundmittel, also insbesondere dem Polymerbeton, ausgefüllt ist. Die Bodenelemente 3 weisen parallel zu der Länge des Basisträgers verlaufend einen insbesondere L-förmigen Absatz 19 auf, der mit der Oberseite des Bodenelementes 3 einen zweiten Freiraum 21 bildet. Vorteilhaft ist nun, um mit Sicherheit einen kohärenten Körper zu schaffen, wenn die Freiräume 17 und 21 zu gleicher Zeit mit dem Verbundmittel, also insbesondere dem Polymerbeton ausgegossen werden.
Nach einem weiteren Merkmal kann vorgesehen sein, dass der Basisträger auf seiner Außenseite eine Rastung 23 aufweist, um die Fläche zu vergrößern, die dem Polymerbeton in dem Freiraum 17 zur Verfügung steht, um in den Beton des Basisträgers 1 zu diffundieren. In gleicher Weise kann auch die in der Zeichnung vertikale Stirnseite oder Stirnfläche des Bodenelementes mit einer Rastung 25 versehen sein, um auch hier die Oberfläche zur Eindiffusion des Polymerbetons zu erhöhen.
Der Verbundträger 1, so ist aus der Beschreibung erkennbar, umfasst insofern den Basisträger 7, und das Verbundmittel in dem ersten Freiraum 17 und dem zweiten Freiraum 21, deren Volumen in Abhängigkeit von der Statik optimierbar ist, und insofern die Wartezeiten bis zum Aushärten des Verbundmittels beeinflussbar sind. Der Verbundträger 1 umfasst ebenfalls die Metallplatte 13, die mit ihrem Überstand, wie bereits mehrfach erläutert, das Auflager für die Bodenelemente 3 bildet. Die Metallplatte 13 ist mit den beiden Lamellen 9, die parallel zueinander über die Länge des Basisträgers verlaufen, insbesondere durch eine Schweißnaht verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Verbundträger
3: Bodenelement (überwiegend aus Holz)
5: Boden
7: Basisträger
9: Stahllamelle
11: Kopfleiste
13: Metallplatte
15: Auflager
17: erster Freiraum
19: Absatz
21: zweiter Freiraum
23: Rastung
25: Rastung

Claims

Verbundträger (1) zur Aufnahme eines oder mehrerer überwiegend aus Holz hergestellten Bodenelemente (3) eines Bodens (5) eines Gebäudes, gekennzeichnet durch einen Basisträger (7), der mit dem überwiegend aus Holz hergestellten Bodenelement (3) durch ein Verbundmittel in kraftübertragende Verbindung bringbar ist.
Verbundträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmittel aus einem im Verarbeitungszustand flüssigen oder pastösen Zustand in einen festen Zustand aushärtbar ist.
Verbundträger (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisträger (7) mindestens ein Bewehrungselement aufweist.
Verbundträger (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisträger (7) einen Verbundwerkstoff aufweist.
Verbundträger (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff als ein Polymerbeton ausgebildet ist.
Verbundträger (1) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewehrungselement als mindestens eine Stahllamelle (9) ausgebildet ist.
Verbundträger (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stahllamelle (9) zur Verankerung in dem Verbundwerkstoff des Basisträgers (7) ein in den Verbundwerkstoff eingreifendes Verankerungsmittel aufweist.
Verbundträger (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungsmittel als Kopfleiste (11) ausgebildet ist, die über die Stahllamelle (9) seitlich übersteht.
Verbundträger (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stahllamelle (9) sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Basisträgers (7) erstreckt.
Verbundträger (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stahllamelle (9) zur Bildung mindestens eines Auflagers für mindestens ein Bodenelement (3) eine über den Basisträger (7) quer zur Längsachse des Basisträgers (7) überstehende Metallplatte (13) aufweist.
Verbundträger (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte (13) mit der mindestens einen Stahllamelle (9) verschweißt ist.
Verbundträger (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisträger (7) auf seiner Oberfläche eine Rastung (23) aufweist.
Verbundträger (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmittel zur Kraftübertragung eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Stirnseite des Bodenelements (3) und dem Basisträger (7) bereitstellt.
Verbundträger (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement (3) zur Kraftübertragung stirnseitig eine Rastung (25) aufweist.
Boden (5) mit mindestens einem Verbundträger (1) zur Aufnahme eines oder mehrerer überwiegend aus Holz hergestellten Bodenelemente (3) eines Bodens (5) gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 14, wobei zwischen dem Basisträger (7) und einem oder mehreren Bodenelementen (3) ein stirnseitiger Abstand vorgesehen ist, wobei der durch den Abstand gebildete erste Freiraum (17) mit dem Verbundmittel ausgefüllt ist.
Boden (5) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement (3) dem Basisträger (7) zugerichtet einen sich über die Länge des Basisträgers erstreckenden Absatz (19) aufweist, wobei die Oberfläche des Basisträgers (7) einen Abstand zur Oberseite des Bodens (5) aufweist, wobei der hierdurch entstandene zweite Freiraum (21) bis zur Oberkante des Bodens (5) mit dem Verbundmittel ausgefüllt ist.
Boden (5) nach Anspruch 15 und/oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei zeitgleicher Verfüllung des ersten und zweiten Freiraumes (17,21) mit Verbundmittel ein kohärenter Körper gebildet ist.
Boden (5) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundmittel als Polymerbeton ausgebildet ist.