DE2601578A1

DE2601578A1 - Baukonstruktion, insbesondere fuer decken und boeden

Info

Publication number: DE2601578A1
Application number: DE19762601578
Authority: DE
Inventors: Finn Naess; Torbjoern Rodahl
Original assignee: PLAN TEK AS
Current assignee: PLAN TEK AS
Priority date: 1975-01-16
Filing date: 1976-01-16
Publication date: 1976-07-22
Also published as: CA1077735A; FR2297965B1; FI760085A; SE7600366L; DK141943B; FR2297965A1; DK141943C; GB1528844A; DK14976A

Description

PLAN-TEK A/S

Skippergt. 9, Oslo 1/Norwegen

Baukonstruktion, insbesondere für Decken und Böden

Die Erfindung betrifft eine Baukonstruktion, insbesondere für Decken und Boden, wobei sich diese Konstruktion jedoch auch für Wände, vor allem für Außenwände eignen soll.

Die Bauindustrie tendiert dazu, beim Errichten von Bauwerken soweit wie möglich vorgefertigte Bauelemente zu verwenden. Der Grund hierfür liegt darin, daß man zu einer stärker industriallisierten und verbilligten Herstellung der Bauwerke bzw. deren Teile gelangt. Auch erzielt man bei vorgefertigten Bauteilen in aller Regel eine bessere Oberflächenqualität, als es bei einer Fertigung an Ort und Stelle der Fall ist.

Trotz der Vorfertigung von Wandelementen, Fassadenelementen und dgl. war es in weitem Umfange erforderlich, Decken und Böden an Ort und Stelle zu fertigen. Dies gilt insbesondere für größere Bauwerke,

Die veröffentlichte deutsche Patentanmeldung 2 201 782 beschreibt vorgefertigte Böden und Decken aus rechteckigen Kästen, die zu einer Fläche zusammengesetzt sind, und zwar unter Verwendung von Bolzen und Stangen, welche in sich kreuzenden Richtungen verlaufen. Diese Konstruktion kann jedoch nur geringe Lasten tragen, da die Bolzen zusätzlich zu ihrer Funktion, die Kästen zu einer Fläche zusammenzuhalten, lediglich ein schlaffes

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Gitterwerk bilden, das nur geringe Kräfte aufzunehmen vermag.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das obengenannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß größere Kräfte aufgenommen werden können. Hierzu schafft die Erfindung eine lasttragende Baukonstruktion, insbesondere für Decken, Böden, Balken u. dgl., bestehend aus vorgefertigten, kastenförmigen Bauelementen aus geeignetem Material, beispielsweise aus Holz, Metall, Beton o. dgl., wobei die Baukonstruktion dadurch gekennzeichnet ist, daß die kastenförmigen Bauelemente unter Verwendung nicht eingebetteter Zugelemente in Form von vorgespannten Streben zu einer vorgespannten, starren Scheibe zusammengesetzt sind und daß die Verspannkräfte auf die Bauelemente übertragen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung besitzen die kastenförmigen Bauelemente eine offene Flachseite, wobei ein Einsatz aus Steinwolle oder ähnlichem leichtem Material von der offenen Flachseite aus in die kastenförmigen Bauelemente eingebracht ist. Dies führt zu einer ganzen Anzahl von Vorteilen. Der Einsatz verstärkt die Seiten der kastenförmigen Bauelemente, wodurch diese eine höhere Bruchfestigkeit erlangen. Ferner dientder Einsatz als Isolierung oder Schalldämmung, wobei er außerdem als Feuchtigkeitsperre ausgebildet sein kann. Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal ist der Einsatz mit einer zentral angeordneten, symmetrischen Ausnehmung in Form einer Höhlung an der offenen Seite des kastenförmigen Bauelementes versehen. Ein solcher Einsatz gibt der Konstruktion ein gefälliges Aussehen, wobei gleichzeitig gute akustische Eigenschaften erzielbar sind.

Um gekrümmte Konstruktionen, beispielsweise Bögen, bogenförmige Kuppeln (Tonnengewölbe), sphärische Kuppeln u. dgl., herstellen zu können, schlägt die Erfindung weiterhin vor, daß mindestens zwei einander benachbarte Seiten der kastenförmigen Bauelemente einen spitzen Winkel mit der Grundfläche bilden. Dann kann man zwischen benachbarte Seiten von zwei kastenförmigen Bauelementen mindestens ein keilförmiges Formteil einsetzen.

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Um eine größtmögliche Variationsbreite zu erzielen, bilden vorteilhafterweise alle Seiten eines Bauelementes einen spitzen Winkel mit der Grundfläche der Kastenform. Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel können die Bauelemente eine dreieckige Grundfläche besitzen. Dabei besteht dann die Möglichkeit, die Scheibe in allen Richtungen im Raum zu krümmen. Um die Konstruktion weiter zu versteifen, wird vorgeschlagen, die Verbindungsstellen zwischen benachbarten Bauelementen mit einer aushärtenden Mischung oder Zusammensetzung auszufüllen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Figur 1 eine perspektivische Unteransicht eines Daches nach der Erfindung;

Figur 2 eine perspektivische Unteransicht einer weiteren Ausführungsform eines Daches nach der Erfindung;

Figur 3 in schematischer Darstellung die Anordnung der Zugelemente für eine Dachkonstruktion nach der Erfindung;

Figur 4 eine Unteransicht eines vorgefertigten Bauelementes für eine Baukonstruktion nach der Erfindung;

Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Figur 4;

Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines Bauelementes mit quadratischer Grundfläche;

Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines Gebäudeabschnittes, bestehend aus den Bauteilen nach Figur 6;

Figur 8 einen Schnitt durch die Konstruktion nach Figur 7 zu einem späteren Zeitpunkt während der Errichtung der Baukonstruktion;

Figur 9 in geschnittener Darstellung eine weitere Verwendungsform für die Bauelemente nach Figur 6;

Figur 10 zwei für den Transport gestapelte Bauelemente nach Figur 6;

Figur 11 in perspektivischer Ansicht ein weiteres Bauelement nach der Erfindung;

Figur 12 einen Gebäudeabschnitt, der aus den Bauelementen nach Figur 11 besteht;

Figur 13 in schematischer Darstellung eine fertiggestellte, sphärische Kuppel, bestehend aus Bauelementen entsprechend Figur 11.

Nach Figur 1 besteht die erfindungsgemäße Baukonstruktion aus vorgefertigten, parallel^epipedischen Bauelementen 1. Wie es sich aus den Figuren 4 und 5 ergibt, sind diese Bauteile kastenförmig ausgebildet, wobei eine der Flachseiten 2 offen ist. Die Bauelemente enthalten ein Füllmaterial 3, beispielsweise einen geschäumten Kunststoff. Die offene Seite jedes Bauelementes besitzt eine Ausnehmung 4. Diese Ausnehmung kann von unterschiedlicher Form sein. Gemäß den Figuren 1, 4 und 5 ist sie halbkugelförmig, während sie nach Figur 2 als Pyramidenstumpf mit quadratischer Grundfläche ausgebildet ist. Ferner sind andere Formen für die Ausnehmung möglich, beispielsweise die eines Kegelstumpfes oder die einer Pyramide mit einer von einem Quadrat abweichenden Grundfläche.

Die Bauelemente 1 werden unter Verwendung von Zugelementen 5 in Form von Seilen oder Stäben zu einer starren Scheibe zusammengesetzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Zugelemente 5 in zwei parallelen Ebenen. Sie sitzen in Nuten 6 in denjenigen Flächen der Bauelemente, welche aneinander anliegen. Die Zugelemente werden an den Enden mit einer vorausberechneten Zugspannung verankert. Letztere ist groß genug, die die Konstruktion belastenden Kräfte aufzunehmen und die Durchbiegung auf zulässige Grenzen zu beschränken.

Wird die Konstruktion für ein Außendach verwendet, so versieht

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man die Innenseite der Bauelemente 1 mit einer Feuchtigkeitssperre 7, wobei ferner die Verbindungsstellen zwischen den Bauelementen ebenfalls mit einer Feuchtigkeitsdichtung ausgefüllt sind.

Um einen dekorativen Effekt zu erzielen, kann der Überhang des Daches an den Kanten beispielsweise in Halbelementen oder Viertelelementen enden. An den Verbindungsstellen zwischen den Bauelementen können Aufhänge- oder Tragelemente 8 vorgesehen werden. Aufgrund der Tatsache, daß die Bauelemente 1 sehr leicht ausgebildet werden können, besteht innerhalb wirtschaftlich tragbarer Grenzen die Möglichkeit, dicke Bauelemente zu konstruieren. Man erzielt auf diese Weise eine große Momentenhöhe und einen großen Abstand zwischen den beiden parallelen Ebenen der Zugelemente. Dadurch wird das Dach äußerst stabil, und es kann frei tragend vergleichsweise große Fläche überdecken. Die Konstruktion eignet sich also besonders gut für Sporthallen, Turnhallen, Schwimmbäder und ähnliche Gebäude.

Figur 6 zeigt ein Bauelement 11 mit einer quadratischen Grundfläche 12 und geneigten Seitenflächen 13. Das Bauelement besitzt also die Form eines Pyramidenstumpfes. Es kann aus Holz, Beton, Kunststoff, Metall oder anderen geeigneten Materialien bestehen. Auch kann es voll ausgebildet sein oder gemäß Figur 10 die Form einer Rinne oder eines Kastens besitzen, wobei die offene Seite in der Grundfläche 12 liegt. Im letztgenannten Fall können also die Bauelemente in an sich bekannter Weise gestapelt werden, um während des Transportes und der Lagerung Platz zu sparen.

Figur 7 zeigt die Verwendung der Bauelemente gemäß Figur 6 und 10. Wenn man einen ebenen Boden oder eine ebene Decke herstellen will, legt man mehrere Bauelemente 11 in einer Reihe aus. Um zu der gewünschten Form zu kommen, werden Keile 14 in die Verbindungsstellen 15 zwischen benachbarten Bauelementen 11 eingesetzt. Sodann spannt man die Verstärkungen oder Zugelemente, woraufhin Beton oder anderes aushärtendes Material in die Verbindungsstellen 15 zwischen den Bauelementen 11 eingegossen werden kann. Letzteres

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ist in Figur 8 dargestellt. Will man eine bogenförmige Kuppel an Stelle eines ebenen Bodens erzeugen, so muß man dickere Keile 14* gemäß Figur 9 verwenden.

Figur 11 zeigt ein seiner Form nach ganz besonders günstig gestaltetes Bauelement 17. Es besitzt eine dreieckige Grundfläche 18, wobei sämtliche Seitenwände 19 geneigt ausgebildet sind. Das Bauelement bildet also einen Pyramidenstumpf mit dreieckiger Grundfläche. Figur 12 zeigt, wie eine Anzahl von Bauelementen 17 zu einer sphärischen Kuppel zusammengesetzt werden kann, und zwar durch Einführen von Keilen 20 in die Verbindungsstellen 21 zwischen sämtlichen benachbarten Bauelementen. Diese Bauelemente können ebenfalls in Übereinstimmung mit Figur 10 kastenförmig ausgebildet sein. Auch lassen sich die Verbindungsstellen 21 zwischen den Bauelementen mit Beton oder einem anderen, aushärtbaren Material ausfüllen.

Figur 13 zeigt, wie eine Kuppel 22 aus den Bauelementen 17 nach Figur 11 aufgebaut ist.

Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Bauelemente lassen sich auch solche Formen von Baukonstruktionen erstellen, die von den . dargestellten Ausführungsbeispielen abweichen. Beispielsweise kann man hängende Baukonstruktionen errichten, und es besteht die Möglichkeit, eine abweichende Form für unregelmäßige Kuppeln herzustellen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1,1 Lasttragende Baukonstruktion, insbesondere für Decken, Böden, Balken u. dgl., bestehend aus vorgefertigten, kastenförmigen Bauelementen aus geeignetem Material, beispielsweise aus Holz, Metall, Beton o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die kastenförmigen Bauelemente (1,11,17) unter Verwendung nicht eingebetteter Zugelemente (5) in Form von vorgespannten Stäben oder Seilen zu einer vorgespannten, starren Scheibe zusammengesetzt sind und daß die Vorspannkrcfte auf die Bauelemente übertragen werden.
2. Baukonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (1,11,17) eine Füllung (3) aus Steinwolle oder ähnlichem leichten Material aufweisen, welche von den offenen Flachseiten (2) aus in die Bauelemente eingesetzt ist.
3. Baukonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (3) eine zentrale, symmetrische Ausnehmung (4) in Form einer Höhlung aufweist, welche sich zur offenen Seite der Bauelemente öffnet.
4. Baukonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei einander gegenüberliegende Seiten (13, 19) der Bauelemente (11,17) einen spitzen Winkel mit der Grundfläche bilden.

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5. Baukonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein keilförmiges Formteil (14,14*,20) zwischen benachbarte Seiten (13,19) von zwei Bauelementen (11,17) eingesetzt sind.
6. Baukonstruktion nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Seitenwände (13,19) der Bauelemente (11,17) einen spitzen Winkel mit der Grundfläche bilden.
7. Baukonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (17) eine dreieckige Grundfläche besitzen.
8. Baukonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle zwischen benachbarten Bauelementen (1,11| 17) mit einem aushärtenden Material (16) ausgefüllt ist.

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