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Die Erfindung betrifft ein Bauelement für den Aufbau von
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Decken und/oder Wänden, dessen Elementkörper auf mindestens zwei einander
gegenüberliegenden Seiten von Auflageflächen begrenzt und von mindestens einem Hohlraum
in Längsrichtung durchzogen wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Herstellen eines Bauelementes für Decken und/ oder Wände, dessen Elementkörper
auf mindestens zwei einander gegenüberliegenden Seiten von Auflageflächen begrenzt
und von mindestens einem Hohlraum in Längsrichtung durchzogen wird.
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Bauelemente dieser Gattung werden in der Bauindustrie vorgefertigt
und zum Zwecke der Errichtung eines Gebäudes zum Erstellungsort transportiert. Dort
werden sie zusammengesetzt und an den Verbindungsstellen miteinander vergossen,
so daß sich eine geschlossene Wand oder eine Decke bzw. ein Boden ergibt. Wegen
ihres Gewichts werden die bekannten Plattenelemente, in denen zumeist Armierungsverflechtungen
aus Eisen eingelassen sind, in der Regel nur mit einer vergleichsweise kleinen Maximalabmessung
vorgefertigt, so daß für eine bestimmte Wand- oder Decken größe viele Einzelelemente
zusammengesetzt werden müssen. Größere und demzufolge schwerere Betonplattenelemente
finden zwar in der Praxis auch Verwendung, diese sind jedoch nur mit konstruktionsaufwendigen
Spezialmaschinen und -vorrichtungen transportier- bzw. montierbar.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein Bauelement, das insbesondere für den
Aufbau von Geschoßdecken in Gebäuden geeignet ist, so auszubilden, daß es bei einfachem
Aufbau in Anbetracht seiner Größe besonders leicht ist und dennoch eine ausreichende
Festigkeit gewährleistet.
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Diese AuEgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hohlraum
vom Innenraum eines Formelementes gebildet ist.
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Dieses Formelement ist leicht und billig, so daß es in dem fertigen
Bauelement verbleiben kann. Es wird nach der Formung des Bauelementes nicht aus
diesem herausgezogen, so daß die üblichen Beschädigungen des Bauelementes nicht
auftreten, die durch das Herausziehen eines derartigen Formelementes zu erwarten
sind. Darüber hinaus hat dieses Formelemcnt eine hinreichend große Steifigkeit,
so daß es den bei der Herstellung des Bauelementes auftretenden Kräften mühelos
gewachsen ist. Es ist trotzdem leicht, so daß es im Gegensatz zu einer Eisenarmierung
das Bauelement nicht unzulässig beschwert.
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Darüber hinaus ist es erheblich billiger als eine isenarmierung. Die
Gewichtsersparnis erleichtert insbesondere den Transport des Elementes von der Vorfertigung
zum Errichtungsort des Gebäudes, in dem das Bauelement Verwendung finden soll. Darüber
hinaus ist aber auch die Montage des einzelnen Bauelementes leicht und ohne maschinelle
hilfe möglich. Bei höherer Belastung einer Decke kann Zulage-Eisen nach stat;schem
Bedarf zwischen die Platten leicht zusätzlich verlegt werden.
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Das erfindungsgemäß aufgebaute Plattenelement kann als Auflagefläche
Schwerbetonplatten aufweisen, die als Sichtbeton verarbeitet werden können. Zumindest
die äußere Fläche einer jeden Betonplatte ist glatt und verschleißfest.
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Der Zwischenraum zwischen den Einzelplatten ist demgegenüber mit einem
leichten, aushärtbaren Füllmaterial ausgefüllt, wodurch entscheidende Gewichts-
und Kostenreduzierungen für das Bauelement erreicht werden. Die Formelemente ergeben
im Plattenverbund eine Erhöhung der Gesamtfestigkeit, insbesondere der Biede- und
Knickfestigkeit. Auf Eisen als Armierung kann vollständig verzichtet werden, sofern
keine aussergewöhnliche Belastung Zulage-Eisen erfordert.
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Die einzelnen Bauelemente sind leicht herstellbar. In dem Zwischenraum
zwischen den Auflageflächen werden die Formelemente in gewünschter'Anzahl ausgerichtet.
Anschließend wird der verbleibende Raum zwischen den Betonplatten und den FormeJementen
mit der aushärtbaren leichten Füllmasse ausgefüllt. Dabei kann zweckmäßigerweise
Leichtbeton Verwendung
finden, der mittels einer geeigneten Vorrichtung,
z.B. einem Rütteltisch im Innenraum des Bauelementes gleichmäßig verteilt wird.
Durch die Aushärtung entsteht ein fester Plattenverbund mit den gewünschten Festigkeitseigenschaften,
da durch die gleichmäßige Verteilung im Innenraum Inhomogenitäten vermieden werden.
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Als Forlemente können bekannte, bereits verfügbare Profile Verwendung
finden. Dabei ist u.a. an Rohre beliebiger Querschnitte gedacht. Es können aber
auch Dachrinnenrohre verwendet werden, bei denen die Rinnenwandungen in geeigneter
Weise zur Verbesserung der Stabilität verbunden werden, z.B. durch die Rinnenwandungen
miteinander verbindende Riegel. Es können aber auch Rohre beliebiger Querschnitte
geteilt und in ähnlicher Weise stabilisiert werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, daß die Bauelemente hinsichtlich ihrer
Länge, Breite, Dicke, ihres Eigengewichts, ihrer Festigkeit sowie ihrer Wärme- und
Schalldämmung dem jeweiligen Einsatzzweck eingepaßt werden können. Eine deratig
variable Gestaltung ist durch die Auswahl entsprechender Profile möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren
zum Herstellen eines Bauelementes für Decken und/oder Wände, dessen Elementkörper
auf mindestens zwei einander gegenüberliegenden Seiten von Auflageflächen begrenzt
und von mindestens einem Hohlraum in Längsrichtung durchzogen wird dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Elementplatten im -Abstand voneinander koplanar angeordnet werden und in
den von diesen gebildeten Zwischenraum ein sich in Längsrichtung erstreckendes Hohlprofil
eingelegt wird, das mit den beiden Elementplatten über ein den übrigen Zwischenraum
ausfüllendes Füllmittel miteinander verbunden wird.
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Dieses Fertigungsverfahren ist billig und rationell. Es kann weitgehend
mit Maschinen durchgeführt werden. so daß menschliche Arbeitskraft dabei eingespart
wird. Die entstehenden Bauelemente sind von der für Baumaterialien notwendigen Maßhaltigkeit
und weisen eine gute Festigkeit aufgrund der erzielten homogenen Verteilung des
Füllmittels auf.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
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In den Zeichnungen zeigen: Figur 1 : eine schematische perspektivische
Darstellung eines Teils eines Bauelementes, Figur 2 : eine schematische perspektitische
Darstellung einer anderen Ausführungsform sowie dessen Anschluß an ein benachbartes
Bauelement, Figur 3 : eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Formelementes
mit einer Zwischenwand, Figur 4 : eine perspektivische Ansicht eines Teils eines
Formelementes mit halbkreisförmigem Querschnitt und Figur 5 : eine perspektivische
Ansicht eines weiteren Formelementes.
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Das in Figur i dargestellte Ausführungsbeispiel eines Plattenelements
1 besteht aus zwei voneinander beabstandeten Betonplatten 2, 3, zwei inneren parallel
zueinander verlaufenden und in Längsrichtung des Plattenelementes 1 ausgerichteten
Formelementen 4 und aus einer Füllmasse 6, bei der es sich bevorzugt um Leichtbeton
11 handelt und die zwischen den äußeren Betonplatten 2,3 angeordnet ist und die
beiden Formelemente 4 weitgehend umschließt.
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Der Leichtbeton 11 ist mit den äußeren, zweckmäßigerweise aus Schwerbeton
gefertigten Betonplatten 2,3 innig verbunden, so daß ein fester Plattenverbund entsteht.
Die Füllmasse 6 ist beim fertigen Element mit im wesentlichen gleicher Dichte homogen
über das gesamte Element verteilt. Eine derartige Verteilung wird dadurch erzielt,
daß bei der Fertigung eines Bauelementes die gesamte Kombination von Betonplatten
2,3, Füllmasse 6 und Formelement 4 auf einem Rütteltisch gerüttelt wird. Nach dem
Aushärten weist die auf diese Weise hergestellte homogene Bauplatte gute Festigkeitseigenschaften
auf.
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Infolge der Anordnung und Auswahl der verwendeten Materialien zeichnet
sich das Plattenelement 1, das insbesondere als Deckenstreifenelement Verwendung
findet, durch Leichtigkeit bei guter Festigkeit gegen Biegung und Knickung aus.
Die oberen und unteren Betonplatten 2,3 sind an den der Füllmasse 6 abgewandten
Außenflächen glatt ausycbildet, so daß sie als Sichtbetonplatten verarbeitet werden
können.
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Die Formelemente 4 sind so leicht gewählt, daß sie keinen nennenswerten
Beitrag zwn Gesamtgewicht des Bauelementes liefern. Aufgrund seiner Querschnittsform
besitzt aber jedes Formelement 4 eine so hohe Festigkeit, daß es beim Rütteln trotz
der damit beabsichtigten Verdichtung der Füllmasse 6 steif bleibt und sich nicht
aufbiegt. Darüber hinaus trägt das Formelement 4 zur Festigkeit des gesamten Bauelementes
wesentlich bei und erhöht insbesondere dessen Biege- und Knickfestigkeit. Die Verwendung
der Formelemente 4 erspart die Einlage einer Eisenarmierung, durch die das Gewicht
der Bauplatte wesentlich erhöht wird.
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In Figur 2 ist eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Bauelementes gezeigt, das sich im wesentlichen durch die Form des Formelementes
4 von dem der Figur 1 unterscheidet. In diesem Fall sind drei Formelemente 4 vorgesehen,
die jeweils eine reisförmigen Querschnitt besitzen, bei dem in Richtung des Durchmessers
eine Flachseite 20 verläuft, die das Profil wesentlich versteift. Durch diese Flachseite
20 wird ein Aufbiegen des Rohres beim Rütteln verhindert.
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Außerdem steigt die Biege- und Knickfestigkeit gegen quer zur Längsachse
wirkende Kräfte. Unabhängig von der Querschnitts form des Formelementes 4 können
mehrere von ihnen parallel verlaufend in einem Bauelement vorgesehen sein, so daß
auf diese Weise die Breite der Bauelemente entsprechend dem jeweiligen Bedarf variiert
werden kann.
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Figur 2 zeigt ferner die Verbindungsstelle zwischen zwei nebeneinander
angeordneten und einander parallel verlaufenden Bauplatten. Diese Verbindungsstelle
wird von einer Verbin--dungsfuge mit besonderem Querschnittsprofil gebildet. Die
Schmalseiten 14 benachbarter Plattenelemente 1,1 sind so profiliert, daß sich eine
Längskerbung 16 von jeder der beiden Schmalseiten 14 in die den Zwischenraum 9 zwischen
den beiden Betonplatten 2,3 ausfüllende Füllmasse erstrecken.
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Die Längskerbungen 16 zweier nebeneinander verlegter Plattenelemente
1 bilden ein Verbindungsprofil 13, das nach dem Ausgießen mit einem Haftmaterial,
beispielsweise mit Mörtel-oder Kunststoffverbinder eine feste formschlüssige Fuge
bildet. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform kann statt einer Längskerbung
16 in jeder Schmalseite 14 eine Längsnut ausgebildet sein, die mit einer entsprechenden
Längsnut der benachbarten Platte 1 ein schwalbenschwanzförmiges Profil bildet. Dieses
sichert nach seinem Ausgießen dagegen, daß zwei einander benachbarte Platten 1 durch
entsprechend wirkende Kräfte voneinander weg bewegt werden können.
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In den Figuren 3 bis 5 sind einzelne Querschnittsformen von Formelementen
4 gezeigt. Das Formelement gemäß Figur 3 besitzt einen einer Ellipse ähnlichen Querschnitt.
Zur Herstellung kann ein Rohr miMelliptischem Querschnitt Verwendung finden, das
zur Hälfte in Längsrichtung geteilt ist und mit einer Flachseite 20 versehen wird,
die die freien Rohrwandungen miteinander verbindet. Diese Flachseite 20 versteift
das Formelement 4 gegen Aufbiegung aufgrund des beim Rütteln auf ihm lastenden Gewichtes
der Füllmasse 6 und gegen Knickung und Biegung aufgrund von Kräften, die in Querrichtung
zum FormelenAeRtn A yr»%.e A.
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Zur weiteren Versteifung ist eine Längsversteifungsrippe 8 vorgesehen,
die sich entweder über die gesamte Länge des Formelementes 4 erstrecken kann oder
nur in einzelnen Teilen eine Verbindung zwischen der Flachseite 20 und der Rohrwandung
21 herstellt. Von diesen Längsversteifungsrippen können sich auch weitere durch
den von dem Formelement 4 gebildeten Hohlraum 5 erstrecken, wenn die von dem Bauelement
erwarteten Festigkeitseigenschaften eine zusätzliche Absteifung erfordern.
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Die in Figur 4 dargestellte Ausbildung eines Formelementes 4 weist
einen halbkreisförmigen Querschnitt auf, bei dem ebenfalls die freien Rohrwandungen
durch eine Flachseite 20 miteinander verbunden sind. Derartige Formelemente 4 eignen
sich besonders zum Verlegen von Leitungen innerhalb des Hohlraumes 5. Zur Einführung
derartiger Leitungen, z.B. solcher für die Elektro- oder Wasserversorgung sowie
für Heizzwecke können die Plattenelemente 1 mit zweckmäßig angebrachten Eingangslöchern
22 versehen sein, die senkrecht zur Längsachse der Formelemente 4 verlaufen. Bei
dem in Figur 5 gezeigten Querschnittsprofil eines Formelementes 4 ist keine integrierte
flache Bodenplatte für ein einzelnen Formelement 4 vorgesehen.
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Vielmehr weist jedes einzelne Formelement 4 ein offenes Querschnittsprofil
auf. Die Längsränder des Elementes sind radial nach innen gerichtet und flach gekantet.
Sie sind lediglich durch einige Querriegel 23 miteinander verbunden.
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Dieses Formelement 4 kann bevorzugt von einer Dachrinne 17 gebildet
sein, bei der sich von einer Kante 19 der freien Rinnenwandung 18 ein oder mehrere
Querriegel 23 in Richtung auf die Kante 19 der anderen Rinnenwandung 18 erstrecken.
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Zur Herstellung der Bauelemente wird zunächst eine untere Betonplatte
3 auf einem Rütteltisch angeordnet. Sodann wird auf dieser Betonplatte 3.das Formelement
4 in Linksrichtungausgerichtet. Bei mehreren Formelementen 4 verlaufen diese einander
parallel. Sodann wird die Füllmasse über die Betonplatte 3 und die auf ihr ausgerichteten
Formelemente 4 möglichst gleichmäßig verteilt. Dabei kommt es darauf an, die
Menge
der Füllmasse 6 so zu bemessen, daß nach Auflage der oberen Betonplatte 2 die gewünschte
Dicke des gesamten Bauelementes nach dem Rütteln vorhanden ist. Sodann wird die
gesamte Kombination von Betonplatten 2 . Füllmasse 6 und Formelementen 4 solange
gerüttelt, bis eine homogene Verteilung der Füllmasse über den gesamten Zwischenraum
9 erreicht ist. Nach dem Rütteln härtet die Füllmasse aus und verbindet dabei die
Betonplatten untereinander und mit den eingelegten Formelementen 4. Nach dem Aushärten
ist ein Bauelement mit hoher Biege- und Knickfestigkeit entstanden.
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Statt der Betonplatten 2,3 können auch andere für den jeweiligen Zweck
des Bauelementes geeignete andere Platten Verwendung finden. Darüber hinaus können
auch als Füllmasse 6 andere Verbindungsmittel eingesetzt werden, die die Fähigkeit
besitzen, die jeweils gewählten Ober- und Unterplatten miteinander und mit den jeweils
gewählten Formelementen 4 zu verbinden. Diese Formelemente können je nach dem gewünschten
Verwendungszweck der Bauelemente ausgewählt werden.
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Zum Zwecke der Errichtung einer Decke werden die fertigen und ausgehärteten
Bauelemente in der jeweils gewünschten Belastungsrichtung auf dem vorhandenen Mauerwerk
ausgerichtet.
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Dabei stoßen sie mit ihren Schmalseiten 14 insoweit aneinander, als
im Bereich der oberen Abdeckplatte 2 eine Einfüllnut 24 freibleibt, durch die ein
Verbindungsmaterial, beispielsweise Mörtel oder Kunststoffverbinder in das Verbindungsprofil
13 eingefüllt werden kann. Dieses Verbindungsmaterial wird an der Oberfläche der
Plattenelemente 1 glattgestrichen, so daß zwei benachbarte Plattenelemente 1 eine
ununterbrochene Ebene bilden. Die Verbindung der Plattenelemente 1 kann auch durch
jede andere Verbindungsnut herbeigeführt werden, beispielsweise durch eine solche,
die ein Verbindungsprofil 13 nicht aufweist.
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Es ist auch möglich, in einem Bauelement Formelemente 4 verschiedenen
Querschnitts zu verwenden. Zu einer derartigen Anordnung besteht beispielsweise
dann Anlaß, wenn die unterschiedlich gestalteten Hohlräume 5 verschiedenen Zwecken
dienen sollen. Beispielsweise ist es denkbar, in einem Formelement mit Halbkreisquerschnitt
7 günstig Rohre und Leitungen zu verlegen, während ein Hohlraum 5 mit einem in die
Breite gehenden Querschnitt beispielsweise einer Ellipse gut zu einer Einrichtung
einer Bodenheizung geeignet ist. In entsprechender Weise wird auch das für das Formelement
4 verwendete Material ausgewählt. Während zur Verlegung von Leitungen im Regelfall-ein
Kunststoffprofil Vorzüge bietet, ist ein Profil aus Metall, beispielsweise Aluminium
oder Stahl gut zur Verlegung einer Fußbodenheizung geeignet. Statt mehrerer nebeneinander
liegender Formelemente 4 können aus Gründen der billigen Fertigung auch Wellenprofile
mehrfacher Wellung Verwendung finden. Zweckmäßigerweise werden nebeneinander liegendeXFormelemente
4 in der gleichen Ebene angeordnet. Für Sonderausführungen ist es aber auch denkbar,
die Formelemente 4 auf verschiedenen Ebenen verlaufen zu lassen.
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Schließlich ist es möglich, als Formelemente 4 mehrfach unterteilte
Rohre, beispielsweise Viertelrohre zu verwenden. Diese können innerhalb des Bauelementes
unmittelbar aneinander stoßen oder mit einem Abstand voneinander angeordnet sein,
so daß sich beim fertigen Bauelement zwischen den einzelnen aus Teilrohren gebildeten
Formelementen 4 Rippen aus Füllmasse 6 erstrecken. Eine derartige Ausführungsform
ist bei spielsweise in Figur 1 dargestellt.
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Schließlich ist es denkbar, den Zwischenraum 9 zwischen den Platten
2,3 mit Füllmasse 6 unterschiedlicher Zusammensetzung ausufüllen. Auf diese Weise
ist es denkbar, die Füllmasse 6 in unmittelbarer Nachbarschaft der beiden Platten
2,3 so zu wählen, daß sie besonders gute Isolations- und Dämmeigenschaften aufweist.
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