DE2024157A1

DE2024157A1 - Mehrschichten-Betonplatte

Info

Publication number: DE2024157A1
Application number: DE19702024157
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Körner, Manfred, Dipl.-Kfm., 7500 Karlsruhe-Durlach
Priority date: 1970-05-16
Filing date: 1970-05-16
Publication date: 1971-12-02

Description

Mehrschichten - Betonplatte Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrschichten-Betonplatte, bestehend aus einer tragenden Stahlbetonpiatte als Innenschicht, einer demgegenüber schwächeren Vorsatzplatte als Außenschicht und mindestens einer dazwischen angeordneten Isolierschicht aus aufgeschäumtem Kunststoff oder dergleichen, wobei in die Vorsatzplatte bzw. die Innenplatte die Enden von die Isolierschicht durch greifenden Verbundnadeln eingebettet sind.
Solche im Bauwesen vielfach Anwendung findende Mehrschichten-Betonplatten sind tinterschiedlichen I2äften ausgesetzt.
So führt das Eigengewicht der Vorsatzplatte zu Scherkräften zwischen beiden Platten, die durch im allgemeinen im Bereich des Schwerpunktes angeordnete Verbundanker aufgenommen werden0 Diese Verbundanker sind deshalb vornehmlich Zug- und Druckkräften ausgesetzt. Da diese Verbund anker nur im Bereich des Schwerpunktes angeordnet osnd, besteht die Gefahr, daß die Platten insbesondere im Randbereich auseinanderklaffen1 was einerseits durch Temperaturdehnungen, andererseits durch Windgogkräfte hervorgerufen werden kann. Um dies zu verhindern sind zumindest im äußeren Randbereich, aber auch im Bereich von Tür- und Fensterausnehmungen sogo Verbundnadeln angeordnet deren Enden einerseits in der Vorsatzplatte, andererseits in der tragenden Innenplatte eingebettet sind. Diese Verbundnadeln müssen nicht nur die an der Vorsatzplatte wirksamen Windsogkräfte, sondern auch die durch Temperaturbean spruchung auftretenden Verwerfungskräfte der Vorsatz platte in die tragende Innenplatte ableiten.
Bei diesen Mehrschichten-Betonplatten besteht insbesondere bei Sonneneinstrahlung zwischen Vorsatzplatte und tragender Innenplatte eine unter Umständen beträchtw liche Temperaturdifferenz. Diese führt zu unterschiedlichen Längendehnungen von Vorsatz- und Innenplatte0 Die Vorsatzplatte bewegt sich demzufolge stets gegenüber der Innenplatte. Die Verbundnadeln müssen im Bereich der von ihnen durchgriffenen Isolierschicht genügend biegeweich gestaltet sein, um diesen Bewegungen ohne Schaden nachgeben zu können. Diese Biegeweichheit ist um so geringer, je dünner die Isolierschicht ist0 Dies hat in der Praxis dazu geführt1 daß die Verbundnägel häufig an der Grenzfläche zwischen Betonplatte und Isolierschicht abknicken und demzufolge die ihnen zugewiesene Funktion nicht'mehr übernehmen können. Dies ließ sich bisher nur durch Verwendung eines entsprechend hochwertigen Stahls für die Verbundnadel vermeiden.
Der Erfindung liegt dieAufgabe zugrunde, eine Mehrschichten-Betonplatte des eingangs geschilderten Aufbaus so auszubilden, daß Beschädigungen an den Verbundnadeln unabhängig von der jeweiligen Isolierschichtdicke und annähernd unabhängig vom verwendeten Material verhindert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine in mindestens einer der beiden Betonplatten, vorzugsweise in der tragenden Innenplatte, vorgesehene,von deren der Isolierschicht benachbarten Fläche ausgehende, eine axiale Auslenkung der Verbundnadel im Bereich der Platte zulassende Aussparung.
Durch diese eine axiale Auslenkung der Verbundnadel ermöglichende Aussparung kann die freie Biegelänge je nach Anforderungen bis mehr als zum doppelten üblichen Wert vergrößert werden, so daß die Verbundnadel erheblich biegeweicher wird. Demzufolge erleiden die Verbundnadeln auch bei sehr geringer Dicke der Isolierschicht keinen Schaden, ebensowenig wie bei hohen Temperaturdifferenzen zwischen Vorsatz und Innenpiatte. Aus diesen Gründen kann für die Verbunduadel ein vergleichs weise billiger Stahl Verwendung finden.
Vorzugsweise ist die Aussparung in der tragenden Innen platte angeordnet. Da dienen dieser Platte vorhandene Einspannlänge der Verbundnadel größer ist als in der Außenplatte, kann auf diese Weise auch die freie Biegelänge vergleichsweise groß werden.
Die Aussparung verjüngt sich zweckmäßigerweise von außen nach innen konisch, so daß die Form der Aussparung der Biegebewegung der Verbundnadel entspricht.
Zur Herstellung der Aussparung kann ein vor dem Betonieren der entsprechenden Platte auf die Isolierschicht aufsetzbarer Kern dienen. Dieser Kern ist vorzugsweise hohl ausgebildet0 Wird der Kern im Wege des Spritzgießens hergestellt, so weist er an seiner späterhin der Isolierschicht zugekehrten Seite eine Öffnung auf. In diesem Fall ist vorgeoehen, daß der Kern zumindest in seinem offenen }Muadungsbereich Mittel zum Verhindern des Eindringens von Beton in seinen Innenraum aufweiset0 Dies kann dadurch geschehen, daß der Kern zumindest in seinem Mündungsbereich mit einem flexiblen Stopfen versehen ist, der also die Biegebewegungen der freien Länge der Verbundnadel nicht behindert.
Statt dessen kann der Kern auch in seinem Mündungsbereich mit einer flexiblen oder zerstörbaren Membran, beispelsweise einer Kunststoff-Folie oder dergleichen versehen sein. Schließlich kann der Kerze in weiterer Abwandlung der Erfindung mit einem bei Aufsetzen auf die Isolierschicht in diese eindringenden, scharfkantigen Rand oder aber mit scharfen Spitzen versehen sein. Durch leichtes Eindrücken in die Isolierschicht ist der im Kern vorhandene Hohlraum gegenüber dem aufzubringenden Beton dicht abgeschlossen. Da die Isolierschicht üblicherweise aus aufgeschäumtem Kunststoff gebildet ist,ist ist das Einstecken des Kerns ohne Schwierigkeiten mögliche Wird zur Bildung der Aussparung ein gesonderter Kern gemäß vorstehend geschilderter Ausführungsform verwendet , so ist die obere Stirnseite des Kerns so ausgebildet, daß sie mit der Verbundnadel leicht durchstochen werden kann.
Es wird also zunächst der Kern auf die Isolierschicht aufgesetzt und anschließend die Verbundnadel durch den Kern und die Isolierschicht in die noch nicht erhärtete Innenplatte eingedrückt.
In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Kern als auf die Verbundnadel aufgesetztes Hütchen ausgebildet.
Dieses Hütchen besteht vorteilhafterweise aus ISunststoff.
Es kann entweder, wie bereits hinsichtlich des Kerns geschildert, hohl ausgebildet sein, oder aber aus einem flexiblen Material, beispielanfeise aufgeschäumtem Kuntstoff bestehen. Im Falle der hohlen Ausbildung kann als Verschluß für die Öffnung zum Verhindern des Eindringens von Beton die gleiche Ausbildung wie beim geschilderten Kern getroffen werden.
Das Hütchen ist vorzugsweise mit einem Randflansch versehen, der bei Einstiecken der Verbundnadel in die Isolierschicht in die bereits betonierte, jedoch noch nicht erhärtete eine Betonplatte der Isolierschicht aufliegt. Dadurch kann die Einstecktiefe der Verbundnadel und damit die in der tragenden Innenplatte verbleibende Einspannlänge vorbestimmt werden0 Dem gleichen Zweck dient die weitere Maßnahme, daß das Hütchen auf der Verbundnadel in der der Einsteckrichtung entgegenge setzten Rihtung nur begrenzt verschiebbar ist. Zur Begrenzung dieser Verschieblichkeit des Hütchens kann an der Verbundnadel ein entsprechender Bund angeordnet seine Durch entsprechende Anordnung des Bundes und Wahl der Länge des Hütchens kann die freie Biegelänge der Verbundnadel vorbestimmt werden0 Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten bevorzugten AusSührungaform.
Die in der Zeichnung wiedergegebene Ausfuhrungsform einer Mehrschichtenplatte oder sogenannten Sandwichplatte besteht aus einer tragenden Stahlbetonplatte 1 als Innenschicht, einer demgegenüber schwächeren Vorsatzplatte 2 aus Stahlbeton als Außenschicht und einer dazwischen angeordneten Isolierschicht 3. Die Isolierschicht kann aus aufgeschäumtem Kunststoff oder dergleichen gebildet sein. Statt dessen oder zusätzlich kann auch ein Luftraum zur Zwischenbelüftung vorgesehen sein. Die Vorsatzplatte 2, welche praktisch die Außenfassade bildet, ist durch nicht dargestellte Verbundanker mit der tragenden Innenplatte 1 verbunden. Diese Verbundanker sind üblicherweise im Bereich des Schwerpunktes der Platten angeordnet und nehmen praktisch sämtliche zwischen den Platten wirksamm Scherkräfte aufgrund des Eigengewichtes der Vorsatzplatte 2 auf. Zusätzlich sind zumindest im Randbereich der Platte und entlang der Begrenzung von Fenster- oder Türaussparungen Verbundnadeln 4 vorgesehen, von denen in der Zeichnung eine einzige wiedergegeben ist. Das eine Ende 5 der Verbundnadel 4 ist in der tragenden Innenplatte 1, das andere Ende 6 in der Vorsatzplatte 2 eingebettet. Diese Verbundnadeln dienen dazu, ein Auseinanderklaffen der beiden Platten zu verhindern und die auf die Vorsatzplatte wirkenden Windsogkräfte in die tragende Innenplatte 1 abzuleiten.
Aufgrund der insbesondere bei Sonneneinstrahlung beträchtlichen Temperaturdifferenzen zwischen der Vorsatzplatte 2 und der Innenplatte 1 ergeben sich fur die Vorsatzplatte 2 größere Temperaturdehnungen als fur die Innenplatte 1. Bei tiefen Temperaturen können die Verhältnisse umgekehrt liegen.
Diese unterschiedlichen Temperaturdehnungen führen zu Relativbewegungen zwischen den beiden Platten, denen die Verbundanker und die Verbundnadeln 4-nachgeben müssen. Bewegt sich beispielsweise die Vorsatzplatte 2 gegenüber der Innenplatte 1 in Richtung des Pfeils 7 um den Betrag 8, so wird die Terbundnadel im Bereich ihrer freien Länge 9 zwischen den beiden Platten um den Winkel « aus ihrer Nullage ausgelenkt0 Dabei treten die größten Biegespannungen im Bereich der Stellen 10 und 11 auf. Diese können zum Abknicken der Verbundnadel an diesen Stellen führen.
Um die freie Biegelänge 9 zu vergrößern, weist die tragende Innenplatte 1 eine Aussparung-12 auf, die von der der Isolierschicht 3 benachbarten Fläche 14 ausgeht und eine axiale Auslenkung der Verbundnadel 4 in deren Bereich 13 gestattet. Auf diese Weise wird die freie Biegelänge a des Bereichs 9 der Verbundnadel um den weiteren Längenbetrag b des Bereichs 13 vergrößert. Bei der zuvor geschilderten Bewegung der Vorsatzplatte 2 in Richtung des Pfeils 7 ergibt sich ein Biegewinkel ß , der etwa halb so groß ist, wie der zuvor zitierte Biegewinkel o( . Die Beanspruchung an der Stelle 11 und der nunmehr festen Einspaimstelle 15 wird dadurch beträchtlich vermindert.
Die Aussparung 12 in der tragenden Ianenplatte 1 kann auf verschiedene Weise erzeugt werden0 Üblicherweise wird die Vorsatzplatte 2 zunächst betoniert, anschließend die Isolierschicht 3 aufgebracht und schließlich die tragende Innenplatte 1 betoniert. Vor dem Betonieren dieser Innenplatte werden die Verbundnadeln 4 durch die Isolierschicht in die noch nicht erhärtete Vorsatzplatte 2 eingedrückt.
Zur Erzeugung der Aussparung 12 können auf die Isolierschicht 3 aufsetzbare Kerne dienen. Diese sind vorzugsweise hohl ausgebildet oder aber aus einem flexiblen bzw. plastisch verformbaren Kunststoff gefertigt, so daß sie einerseits während des Betonierens formbeständig sind, andererseits leicht von der an ihrem Ende 6 gegebenenfalls spit usgebildeten Verbundnadel 4 durchstochen werden können. Die Anbringung der Kerne an der Isolierschicht 14 kann in bekannter Weise erfolgen.
Bei der dargestellten, vorteilhaften Ausführungsform ist statt eines Kerns ein Hütchen 16 vorgesehen, das unmittelbar auf die Verbundnadel 4 aufgeschoben ist. Zur Begrenzung der Verschieblichkeit dient ein an der Verbundnadel angeordneter Bund 17. Das Hütchen weist einen breiten Randflansch 17 auf, mittels dessen es sich beim Einstecken der Verbundnadel 4 in die Isolierschicht und die Vorsatzplatte 2 der Isolierschicht anlegt. Das Hütchen kann entweder aus Vollmaterial bestehen oder aber hohl ausgebildet sein. In diesem Fall weist es in aller Regel eine Öffnung 18 auf.
Beim Betonieren der Innenplatte 1 besteht die Gefahr, daß Beton in die Öffnung 18 eindringt und nach Erstarren die Wirkung der Aussparung 12 aufhebt. Aus diesem Grund kann die Öffnung 18 entweder mit einem flexiblen Material, beispielsweise mittels eines Stopfens aus flexiblem Material oder aber mittels einer zerstörbaren oder flexiblen Membran verschlossen sein. Statt dessen ist in vorteilhafter Ausbildung vorgesehen, daß das Hütchen 16 im Bereich des Randes der Öffnung 18 oder im Randbereich des Flanschs 17 einen scharfkantigen Rand 19 oder einzelne scharfe Spitzen aufweist. Dieser Rand bzw. die Spitzen dringen in die nachgiebige Isolierschicht 3 ein und dienen einerseits zum Fixieren des Hütchens 16, andererseits zur Verhinderung des Eindringens von Beton in die Öffnung 180

Claims

Patentansprüche tF Mehrschichten-Betonplatte, bestehend aus einer tragenden Stahlbetonplatte als Innenschicht, einer demgegenüber schwächeren Vorsatzplatte aus Stahlbeton als Außenschicht und mindestens einer dazwischen angeordneten Isolierschicht aus aufgeschäumtem Kunststoff oder dergleichen, wobei in die Vorsatzplatte bzw. die Innenplatte die Enden von die Isolierschicht durchgreifenden Verbundnadeln eingebettet sind, gekennzeichnet durch eine in mindestens einer der beiden Betonplatten (1 und/ oder 2) vorgesehene, von deren der Isolierschicht (3) benachbarten Fläche (14) auagehende, eine axiale Auslenkung (8) der Verbundnadel (4) im Bereich der Platte (1 und/bez.2) zulassende Aussparung (12).
2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (12) in der tragenden Innenplatte (1) angeordnet ist.
3. Platte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aussparung (12) von außen nach innen konisch verjüngt.
4. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Aussparung (12) ein vor dem Betonieren der entsprechenden Platte (1) auf die Isolierschicht (3) aufsetzbarer Kern (16) dient.
5. Platte nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (16) hohl ausgebildet ist.
6. Platte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (16) zumindest in seinem offenen Mündungsbereich (18) Mittel zum Verhindern des Eindringens von Beton in seinen Innenraum aufweist.
7. Platte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (16) zumindest in seinem Mündungsbereich (18) mit einem flexiblen Stopfen versehen ist.
8. Platte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (16) in seinem Mündungsbereich (18) mit einer flexiblen oder zerstörbaren Membran versehen ist.
9. Platte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern mit einem bei Aufsetzen auf die Isolierschicht (3) in diese eindringenden, scharfkantigen Rand (19) oder mit scharfen Spitzen versehen ist.
10. Platte nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Stirnseite des Kerns (16) von der Verbundnadel (4) durchstechbar ist.
11. Platte nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern als auf die Verbundnadel (4) aufgesetztes Hütchen (16) ausgebildet ist.
12. Platte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hütchen (16) mit einem bei Einstecken der Verbundnadel (4) in die Isolierschicht (3) und in die bereits betonierte, jedoch noch nicht erhärtete eine Betonplatte (1) der Isolierschicht aufliegenden Randflansch (17) versehen ist0
13. Platte nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Hütchen (16) auf der Verbundnadel (4) in der der Einsteckrichtung entgegengesetzten Richtung begrenzt verschiebbar ist0
14. Platte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Verschieblichkeit des Hütchens (16) an der Verbundnadel (4) ein Bund (20) angeformt ist.

L e e r s e i t e