DE2628801A1

DE2628801A1 - Als fertigteil hergestelltes bauelement fuer den hochbau

Info

Publication number: DE2628801A1
Application number: DE19762628801
Authority: DE
Inventors: Georg Schardt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-26
Filing date: 1976-06-26
Publication date: 1977-12-29

Description

"Als Fertigteil hergestelltes Bauelement für den
Hochbau" Die Erfindung betrifft ein als Fertigteil hergestelltes Bauelement für den Hochbau.
Zur Senkung der Fertigungskosten und Verbesserung der Eigenschaften hat sich im Hochbau die Fertigteilbauweise eingebürgert, also eine Bauweise, in der nicht nur einzelne Ziegel als "Fertigteile" geliefert werden, sondern sehr viel größere und weniger allgemein anwendbare Bauteile, beispielsweise vollständige Wände. Diese bekannten Fertigteile können auch als Verbundteile angesprochen werden, denn sie setzen sich zusammen aus Beton und einer Stahlbewehrung. Außer solchen tragenden Fertigteilen sind auch Wandelemente vorgeschlagen worden, die in erster Linie als Ausfüll- oder Verkleidungselemente vorgesehen sind und ein geringes Gewicht haben. Beispiele für solche Bauelemente sind zu ersehen aus den Gebrauchsmustern 1 899 968, 1 960 451, 1 914 807 und 6 804 188 sowie aus den Offenlegungsschriften 1 659 124 und 1 708 773 und der deutschen Patentschrift 1 084 009. Danach ist auch schon die Verwendung eines Wellblechs vorgeschlagen, dessen Außenflächen abgedeckt sind und dessen Kanäle oder Hohlräume mit Kunststoffschaum ausgefüllt sind.
Die Erfindung zielt auf eine Verbesserung der aus den vorgenannten Druckschriften bekannten Fertigteile. Dabei ist eines der Ziele der Erfindung die Ausgestaltung eines im wesentlichen nacn aen isroraenissen aer itatiK aus eingeschäumtem Wellblech bestehenden Fertigteils als7tragendes Element, insbesondere als Wandelement, und die Weiterführung der Fertigteilbauweise bis zu einem Punkt, in dem ein solches Fertigteil als vollständige Wand ausgebildet ist, so daß in ein- und derselben Wandfläche eines Geschosses nicht erst mehrere Elemente zu einer Wand zusammengefügt werden müssen.
Zudem soll durch die Erfindung die Fertigung weiter vereinfacht werden.
Das als Fertigteil herzustellende Bauelement für den Hochbau zeichnet sich nach der Erfindung durch folgende einzeln oder in Kombination anzuwendende Merkmale aus: Das Bauelement besteht im wesentlichen aus drei Bestandteilen, nämlich einem Kern aus Metallblech, innen und außen einer Abdeckschicht und einer diese Schichten mit dem Kern verbindenden und gegenüber dem Kern auf Abstand haltenden Hartschaumfüllung, die eingeschäumt ist, wobei das Blech einen im waagerechten Schnitt als Trapezwelle erscheinenden Querschnitt hat, in senkrechter Richtung gerade ist und längs wenigstens eines seiner waagerechten Ränder mit Längsgurten versehen ist. Das vorgenannte Trapezprofilblech ist vorzugsweise verzinkt.
Vorzugsweise ist das Bauelement eine ihrer Länge nach fertige und ihrer Höhe nach wenigstens eingeschossige Wand.
Die Längsgurte bestehen in der Regel aus Profilstäben; als günstige Profile werden Winkelprofile und vor allem U-Profile vorgeschlagen. Zu empfehlen ist die Ausstattung wenigstens der beiden oberen Ränder des Wellblechkerns mit Längsgurten. Vorzugsweise werden jedoch alle vier Ränder mit Längsgurten versehen.
Die Abdeckschichten können innen und außen gleichen Aufbau haben und aus gleichem Werkstoff bestehen, was insbesondere dann der Fall sein wird, wenn das Bauelement als Innenwandelement benutzt wird, wo eine Unterscheidung zwischen "innen" und "außen" nicht getroffen zu werden braucht. In der Regel werden aber die beiden Schichten aus unterschiedlichem Werkstoff bestehen und unterschiedliche Ausbildung haben, nämlich vor allem dann, wenn das Bauelement als Außenwandelement oder anders verwendet wird. Die auf der Innenwandseite gelegene Schicht besteht vorzugsweise aus einem Plattenkörper in Form von Gipsplatten, Spanplatten oder dergl.. Diese Einzelplatten liegen vorzugsweise mit ihren Rändern dicht aneinander.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die auf der Außenseite der Wand sichtbare Fläche von einem Körper gebildet sein, der aus Metall, Kunststoff, Holz, Absbestzement oder dergl.
besteht. Je nach Belastung, Beanspruchung und Anwendung kann er auch aus einer Folie gebildet sein oder aber als ein Körper, der Schubkräfte aufzunehmen vermag.
Die Form- oder Walzrichtung des den Kern bildenden Wellblechs mit Trapezprofil steht senkrecht, so daß es Vertikallasten aufnehmen kann. An sich hat ein trapezförmig geformtes Blech schon eine gewisse Knicksteifigkeit. Diese wird jedoch durch die mittragenden Platten, und seien dies auch nur Gipsplatten, in einem Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung wesentlich erhöht, denn die Schaumfüllung sorgt für einen das Trägheitsmoment wesentlich vergrößernden Abstand zwischen dem Trapezblech und der auf der Wandinnenseite gelegenen Platte. Es kann also genügen, das Kernblech allein nach dem aufzunehmenden Druck zu bemessen, weil durch die vorgeschlagene Konstruktion ein Ausknicken nicht zu befürchten ist. Überdies kann die Festigkeit und Belastbarkeit auch dadurch erhöht werden1 daß die Rillung zwischen dem Trapezblech und den Außenplatten Körper enthält, die ebenfalls eine Druckbelastung aufnehmen können, beispielsweise Leichtbeton, Blähglas, Schaumbeton oder Blähton. Die räumlichen Zwickel zwischen Körpern aus diesen Materialien sind dann, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, von Hartschaum ausgefüllt. Der Hartschaum verbindet also nicht nur das Kernblech mit den Außenplatten oder -körpern, sondern auch mit diesen Füllkörpern aus Schaumbeton und dergleichen.
In allen Fällen wird als Ifartschaum vorzugsweise Polyurethanschaum verwendet.
Trapezbleche der hier beschriebenen Art werden in Stücken begrenzter Breite, aber großer Länge gewalzt. Um Wandfertigteile großer Ausdehnung in waagerechter Richtung herzustellen, werden Wellblechtafeln, die in Walzrichtung (Richtung der Trapezrippen) auf eine der Geschoßhöhe entsprechende Länge geschnitten sind, nebeneinander gesetzt, so daß in der fertigen, aufgerichteten Wand die Rippen in senkrechter Richtung laufen.
Die oberen und unteren Ränder werden, wie oben gesagt, durch Längsgurte miteinander verbunden. Zwischen den einzelnen Blechstücken, deren Breite vorzugsweise gleich der Walzbreite ist, bleiben Zwischenräume, die nur oben und unten durch die genannten Längsgurte überbrückt sind. Die Breite der Zwischenräume ist vorzugsweise kleiner als die Längs einer Periode der Trapezwelle.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Daraus ergeben sich auch weitere merkmale der Erfindung. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein als Wandelement zu verwendendes Bauelement nach der Erfindung in einer zur Haupterstreckungsebene der Wand rechtwinkligen Ebene etwa längs der Schnittebene I-I der Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt durch die Wand nach Fig. 1 in der dort gezeigten Ebene II-II, Fig. 3 in gegenüber den Fig. 1 und 2 verkleinertem Maßstab eine Ansicht des Blechkerns der Wand in Richtung des Pfeiles III der Fig. 1 gesehen.
Der Kern 11 des Wandelementes 10 besteht im betrachteten Querschnitt aus einem verzinkten Trapezprofilblech, hier mit regelmäßiger Wellung oder Perioden- oder Wellenlänge. Die Aufteilung einer Wellenlänge auf Wellental und Wellenberg kann, wie gezeigt, unsymmetrisch sein, so daß das Wandkernblech von der einen Seite betrachtet als mit schmalen Rippen und breiten Zwischenräumen ausgestattet erscheint, von der anderen Seite betrachtet dagegen als Wand mit schmalen Rillen zwischen breiteren Rippen. Die Rippen und Rillen verlaufen in der bestimmungsgemäß aufgestellten Wand in senkrechter Richtung. Der Blechkern besteht aus mehreren in einer senkrechten Fläche oder Ebene nebeneinander gestellten Trapezprofilblechtafeln, deren Höhe (in Längsrichtung der Rippen, also in Walzrichtung) der Geschoßhöhe entspricht und die durch ihre Aneinanderfügung die Länge der Wand ergeben. Die nebeneinanderstehenden Tafeln sind in Fig. 3 mit 11.1, 11.2, 11.3 und 11.4 bezeichnet, die dazwischenliegendenSpalte mit 12.12, 12.23 und 12.34. Die Breite der Spalte beträgt etwa 20 bis 50 mm oder entspricht etwa der Breite der schmaleren Rippen.
Längs der oberen Ränder der Tafeln erstrecken sich Profilstäbe 13.1 und 13.2, die hier als Längsgurte bezeichnet sind. Ihr Querschnitt ist, wie gezeigt, ein abgewandeltes U, dessen Steg 114 auf den Scheitelflächen 15 bzw. 16 der Trapezrippen 17 bzw. 18 aufliegen und daran befestigt sind, beispielsweise durch Punktschweißung. Es können auch andere Befestigungsmittel angewandt werden, beispielsweise Klebung. Auf dem verzinkten Blech des Wellblechkerns 11 ist eine Punktschweißung möglich. Der Blechkern erhält später noch eine Korrosionssicherung durch eine Kunststoffbeschichtung oder Einbrennlackierung. Längsgurte wie die Gurte 13 sind vorzugsweise auch an den unteren Rändern der Blechtafeln angebracht (Profilstäbe 13.3 und 13.4). Sie sind vorzugsweise in gleicher Weise befestigt. Die Profilstäbe 13.1 bis 13.4 verbinden alle Blechtafeln 11.1 bis 11.4 miteinander; sie überbrücken also die Enden der Spalte 12.12 bis 12.34. Da die Stege 14 der U-Profilstäbe 13 auf den Scheitelebenen 15 und 16 des Trapezwellbleches aufliegen, weist ihr offener Kanal (in der Einbaulage waagerecht) nach außen. Auf den Außenflanschen 19 der Profilstäbe liegt ein sich über ihre ganze Länge erstreckendes Bandeisen 20 bzw. 21 auf 1 das auch mit den Flanschen verbunden ist. Der so gebildete Metallkern mit entsprechendem Korrosionsschutz (Kunststoffbeschichtung oder Einbrennlackierung) ist durch eine Hartschaumfüllung mit Außenschichten 22 und 23 verbunden. Diese Schichten liegen "außen" irezug auf den Kern 11. Wenn das ganze Element eine Gebäudeaußenwand bildet, bildet selbstverständlich eine dieser Schichten, z.B. die Schicht 22 die Innenwandfläche, also beispielsweise eine Zimmerwand. Die Schichten 22 und 23 sind mit dem Kern 11 durch Hart schaum verbunden, der in einem Einschäumvorgang in den Hohlräumen zwischen den beschriebenen Teilen 22, 23, 11, 13 gebildet wird. Der Schaum füllt die Hohlräume beiderseits des Kernblechs 11 aus und hält die Außenschichten 22 und 23 auf Abstand gegenüber den Scheitelebenen 15 und 16 des Kernblechs. Vor und während des Einschäumens dienen die innen gelegenen Flansche 24 der U-Profilstäbe als Abstandshalter. Die Schichten 22 bzw. 23 liegen dabei in der in Fig. 1 gezeigten Weise auf diesen Innenflanschen 24 auf.
Die Außenflansche 19, die Seitenrände der Bandeisen 20 und 21 und die äußeren Begrenzungsflächen der Schichten 22 und 23 schließen in einer Fläche oder Ebene bündig miteinander ab, so daR die Breite der Bandeisen zugleich die Fertigbreite und Maximalbreite des gesamten Fertigteils ist.
Eine Gebäudeaußenwand wird im wesentlichen durch die mit 23 bezeichnete Schicht gebildet. Als Werkstoff kommen in erster Linie starre Platten, beispeilsweise aus Aluminium oder Asbestzement in Betracht. Das beschriebene Fertigteil kann aber auch eine Außenschicht beispielsweise aus einer heißluftverschweißten Kunststoff-Folie haben. In solcher Ausstattung ist das Fertigteil nicht nur als Wandelement, sondern mit entsprechend ausgestalteten Anschlußelementen als Dachelement verwendbar.
Es braucht hier nicht besonders darauf hingewiesen zu werden, daß das beschriebene Bauelement zur Aufnahme des Schäumdrucks während der Herstellung entsprechend vorbereitet und abgedichtet sein muß.
Als innen gelegene Schicht 22, die beispielsweise eine Zimmerwand bilden soll, können Gips-, Span- oder Gipskartonplatten verwendet werden. In Platten dieser Art können Nägel eingeschlagen oder auch Dübel eingesetzt werden.
Die durch die U-Profilstäbe gebildeten Kanäle sind als Kabelkanäle benutzbar. Die Längsgurte oder Profilstäbe dienen zugleich der Aufnahme von Verankerungselementen, die in Fig. 1 in Form von Erdankern oder Mauerankern 25 angedeutet sind. Die Verankerung des Fertigteils im Beton kann auch dadurch verbessert werden, daß die Außenplatten 22 bzw. 23 nicht ganz bis an den äußeren Flansch 19 stoßen; verbleibt, wie dargestellt, noch ein Abstand zwischen der Unterkante der Platte 23 und dem entsprechenden Flansch 19 des Profilstabes, kann das Fußbodenmaterial (beispielsweise auch Beton) in den vom Profilstab gebildeten Kanal eindringen, wie bei 26 gezeigt ist.
Die Hohlräume zwischen den Platten 22 und 23 und dem Kernblech 11 können vor dem Entwickeln des Hartschaumes mehr oder weniger mit starren Körpern wie beispielsweise Blähton, Schaumbeton, Blähglas oder dergl. gefüllt werden. In diesem Falle füllt der Hartschaum beim Ausschäumen lediglich die Zwickel zwischen den Stücken aus den genannten starren Körpern und verbindet diese Körper zugleich mit dem Kernblech 11 und den Außenplatten 22 und 23. Nach dem Einschäumvorgang ist das gesamte Bauelement fertig. Es stellt zugleich eine vollkommene Wand dar; zusätzliche Einbau- und Anbauelemente wie beispielsweise Fensterausschnitte und dergl. können wie bei Betonfertigteilen üblich mitvorgesehen werden.
Die Blechstärke wird im wesentlichen nach der aufzunehmenden Vertikallast gewählt. Das Trapezblech hat an sich schon eine hohe Beul- und Knickfestigkeit in der vorgesehenen Belastungsrichtung (vertikal); die Sicherheit gegen Ausbeulen wird durch die Schaumeinbettung in den Außenschichten noch merklich erhöht. Das Wandelement bietet eine vorzügliche Wärmeisolation und trotz seines geringen Gewichtes eine erhebliche Vertikalbelastbarkeit.
Wenn das beschriebene Bauelement als Dachelement benutzt wird, wird die Längsrichtung der Rippen des Kernblechs zweckmäßigerweise in Richtung des Dachgefälles angeordnet. Die Außenfläche 23 muß wetterfest sein. Hier eignet sich besonders eine starke, durch heiße Luft verschweißte Kunststoff-Folie. Die Verwendung von Hartschaum (vorzugsweise Polyurethanhartschaum) bringt nicht nur eine vorzügliche Wärmedämmung, sondern auch eine gute Schalldämmung.
Im Zweifel sind alle hier beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination erfindungswesentlich. Schutz wird begehrt für das, was objektiv schutzfähig ist.
Patentansprüche: L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche: Als Fertigteil hergestelltes Bauelement für den Hochbau) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es im wesentlichen aus drei Bestandteilen besteht, nämlich einem Kern aus Metallblech, innen und außen einer Abdeckschicht und einer diese Schichten mit dem Kern verbindenden und gegenüber dem Kern auf Abstand haltenden Hartschaumausfüllung, die eingeschäumt ist, wobei das Blech einen im waagerechten Schnitt als Trapezwelle erscheinenden Querschnitt hat (Trapezprofilblech), in senkrechter Richtung gerade ist und längs wenigstens eines seiner waagerechten Ränder mit Längsgurten versehen ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß ein Längsgurt wenigstens längs eines der oberen Ränder des Trapezwellblechs oder Trapezprofilblechs angeordnet und befestigt ist.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n z e i c hn e t d u r c h Längsgurte an allen vier Rändern.
4 Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Längsgurte Profilstäbe, beispielsweiße Winkel- oder U-Eisen vorgesehen sind.
5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die innen gelegene Abdeckschicht (22) aus fugenlos oder fast fugenlos aneinandergrenzenden Platten gebildet ist.
6. Bauelement nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß Spanplatten, Gipsplatten, Gipskartonplatten oder Holzplatten verwendet werden.
7. Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß als Außenabdeckschicht (23) Asbestzement oder Aluminium verwendet wird.
8. Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß als Außenabdeckschicht eine Kunststoff-Folie oder -Platte verwendet wird.
9. Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 8 d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß sein Kern aus mehreren in einer Fläche angeordneten Trapezprofilblechen gebildet ist, zwischen deren benachbarten Rändern ein Spalt belassen ist und die an ihren Ober- und Unterrändern durch die Längsgurte verbunden sind.
10. Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der die Einzelkomponenten des Bauelementes miteinander verbindende Hartschaum Polyurethanschaum ist.
11. Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 1O,d a d u r c'h g ek e n n z e i c h n e t, daß in den Hartschaum feste Körper geringen Gewichts wie Körper aus beispielsweise Leichtbeton, Blähglas, Schaumbeton oder Blähton eingelagert sind.