DE3100991A1

DE3100991A1 - "tragendes bauelement fuer decken oder daecher"

Info

Publication number: DE3100991A1
Application number: DE19813100991
Authority: DE
Inventors: Horst 7713 Hüfingen Hug
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-01-15
Filing date: 1981-01-15
Publication date: 1982-08-05
Also published as: DE3100991C2; CH655346A5; FR2497858B1; FR2497858A1

Description

Tragendes Bauelement für Decken oder Dächer

Die Erfindung betrifft ein tragendes Bauelement für Decken oder Dächer gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Es ist bekannt, bei Deckenkonstruktionen als tragendes Bauelement Stahlbetonträger zu verwenden und die Zwischenräume zwischen diesen Träger mit Hartschaumkunststoff, insbesondere geschäumten Polystyrol zur Wärmedämmung auszufüllen. Die Stahlbetonträger bilden jedoch Kältebrücken zwischen den Polystyrol-Püllkörpern, die die Wärmedämmung verschlechtern. Die Stahlbetonträger haben ein sehr hohes Gewicht, so daß sie nur mit aufwendigen Kranen verlegt werden können. Dies steht dem häufigen Bestreben entgegen, insbesondere Einfamilienhäuser im Eigenbau zu errichten.

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Weiter sind Holbalkendecken bekannt, bei denen Holzbalken als Träger verwendet werden. Zwischen den Holzbalken werden Dämmstoffe zur Wärme- und Scha]lisolierung angebracht. Die Befestigung der Dämmstoffe mittels Einschub-Verbretterung oder dgl. ist kosten- und arbeitsauswendig.

Andere Deckenkonstruktionen, die keine auf die tragenden Mauern verlegte, durchgehende, vorgefertigte Träger verwenden, benötigen eine Unterschalung beim Betonieren, die wiederum einen aufwendigen Unterbau notwendig macht. Aus diesem Grund sind solche Deckenkonstruktionen für den Selbstbau ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein tragendes Bauelement für Decken oder Dächer zu schaffen, das weitestgehend vorgefertigt ist, einfach zu verarbeiten ist und ein geringes Gewicht aufweist, so daß es insbesondere auch für den Eigenbau geeignet ist, und das eine gute Wärmeisolierung bietet.

Diese Aufgabe wird bei einem Bauelement der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemaße tragende Bauelement enthält als Träger einen Holzbalken, der auf die tragenden Mauern verlegt wird. Mit dem Holzbalken fest verbunden sind beiderseits Füllkörper aus Hartschaumkunststoff, insbesondere aus geschäumten Polystyrol. Der Holzbalken mit den Polystyrol-Füllkörpern bildet ein vollständig vorgefertigtes, einstückiges Bauelement. Dieses Bauelement weist ein geringes Gewicht auf, so daß es auch in der Länge, die für das freitragende Überspannen von größeren Räumen notwenig ist, ohne Zuhilfenahme von Kranen gehandhabt und verarbeitet werden kann. Die gesamte Decke läßt sich durch Aneinanderfügen dieser Bauelemente zusammensetzen, so daß die Errichtung der Decke einfach und schnell erfolgen kann.

Das Bauelement besteht ausschließlich aus Holz und Hartschaum-Kunststoff, d. h. aus Materialien mit hoher Wärmedämmung. Daraus ergibt sich eine hohe Wärmedämmung ohne Kältebrücken.

Die unlösbare Verbindung des Holzbalken mit den seitlichen Füllkörpern erfolgt im einfachsten Falle nur durch die Schwalbenschwanzverbindung. Eine zusätzliche Verbesserung der Verbindung ist möglich, wenn in der neutralen Schicht des Holzbalken Bohrungen vorgesehen sind, die beim Anschäumen der Füllkörper ebenfalls ausgeschäumt werden, so daß die Füllkörper zu beiden Seiten des Holzbalkens über diese Bohrungen einstückig zusammenhängen.

Eine weitere Aussteifung des Bauelementes ist dadurch möglich, daß der Holzbalken in seiner vertikalen Längsebene halbiert wird und zwischen beiden Hälften eine zusätzliche Füllschicht aus dem Hartschaumkunststoff vorgesehen ist. Diese Füllschicht wird zusammen mit den seitlichen Füllkörpern geschäumt und steht mit diesen über die in der neutralen Schicht des Holzbalkens vorgesehenen Bohrungen einstückig in Verbindung.

An den äußeren Seitenflächen der Füllkörper sind Nuten bzw. Federn vorgesehen, die ineinandergreifen, so daß sich die einzelnen Bauelemente nahtlos aneinanderfügen lassen. Dieses nahtlose Aneinanderanschließen der Bauelemente ermöglicht das Aufbringen eines Uberbetons unmittelbar auf die Bauelemente. Der Uberbeton weist eine leichte Stahlbewehrung auf. In der Oberfläche der Füllkörper sind zweckmäßigerweise in Längsrichtung verlaufende Rillen vorgesehen, in welche die Uberbetonschicht eingreift. Dadurch ergibt sich eine gute Verbindung zwischen den tragenden Bauelementen und dem überbeton und die mit Nut und Feder ineinandergreifenden Bauelemente werden zusätzlich zusammengehalten.

Die seitlich dicht aneinander anschließenden Füllkörper der Bauelemente füllen den Zwischenraum zwischen den Holzbalken vollständig mit Hartschaumkunststoff aus. Dies ergibt eine hohe Seitenstabilität der als Träger dienenden Holzbalken, die die Tragfähigkeit erhöht und Schwingungen der Decke verringert.

An der Unterseite der tragenden Bauelemente kann vorgefertigt bereits eine Deckenplatte, insbesondere eine Gipsplatte angebracht sein. Diese Gipsplatte kann unmittelbar gestrichen oder tapeziert werden. Die an der Unterseite angeordnete Gipsplatte und der an der Oberseite vorgesehene überbeton machen die Deckenkonstruktion feuerhemmend. Anstelle einer an der Unterseite dos Bauelements angebrachten Gipsplatte kann die Unterseite der Polystyrol-Füllkörper als Putzgreiferfläche strukturiert sein, um ein Verputzen der Decke zu erleichtern. Die Holzbalken bleiben dabei entweder frei, um eine rustikale Holzbalkendecke zu erzeugen, oder werden an der Unterseite dünnschichtig mit Polystyrol umschäumt, so daß sich eine durchgehende Putzgreiferfläche ergibt. Schließlich kann auch eine Holzlattenverkleidung an der Deckenunterseite angebracht, werden, die an den Holzbalken der Bauelemente befestigt wird.

Das erfindungsgemäße tragende Bauelement kann als Deckenelement und ebenso als vollisolierendes Dachelement verwendet werden. Bei der Verwendung als Dachelement dienen die Holzbalken als Dachsparren. Die Holzbalken ragen dabei vorzugsweise an der Oberfläche über die Oberfläche der Füllkörper hinaus, so daß die Dachlatten in einfacher Weise auf die Holzbalken genagelt werden können. Außerdem ergibt sich dadurch zwischen der Dachlattung und den Polystyrol-Füllkörpern eine vorteilhafte Hinterlüftungsschicht. Aufgrund der Wasserundurchlässigkeit von Polystyrol kann auf eine Flugschneesicherung verzichtet werden. Eventuell durch die Dachhaut eindringendes Wasser fließt auf der Polystyrol-Oberfläche ab, in der zusätzlich noch Rillen zum Ableiten des Wassers vorgesehen sein können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Perspektivisch ein tragendes Bauelement als Deckenelement in Explosionsdarstellung,

Fig. 2 perspektivisch das Deckenelement der Fig. 1 und

Fig. 3 perspektivisch drei tragende Bauelemente als Dachelemente im zusammengesetzten Zustand.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bauelement dient zum Zusammensetzen von Decken. Das Bauelement weist einen Holzbalken 10 auf, der längs seiner vertikalen Längsebene in zwei Hälften 10a und 10b geteilt ist. Zwischen den beiden Hälften 10a und 10b ist eine Füllschicht 12 aus geschäumtem Polystyrol vorgesehen. An den beiden äußeren Seitenflächen der Holzbalkenhälften 10a und 10b sind jeweils in Längsrichtung verlaufend zwei Leisten 14 mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt angenagelt oder angeschraubt.

In der neutralen Schicht des Holzbalkens 10, die seiner horizontalen Mittenebene entspricht, sind die beiden Hälften 10a und 10b von Bohrungen 16 durchsetzt, die in Längsrichtung in gegenseitigem Abstand angeordnet sind.

An beiden Seitenflächen des Holzbalkens 10 sind Füllkörper 18a bzw. 18b aus geschäumtem Polystyrol angeordnet. Die Füllkörper 18a und 18b sind mit dem Holzbalken 10 fest verbunden, indem sie mit SchwalbenschwanznuLcn 20 dio Leisten 14 umgreifen. Die Füllkörper 18 a und 18b weisen dieselbe Höhe wie der Holzbalken auf und schließen an der Obe-seite

und der Unterseite bündig an diesen an. Die Füllkörper 18a und 18b sind in Längsrichtung von zylindrischen Kanälen 22 durchsetzt, die eine Material- und Gewichtseinsparung bedeuten.

An der von dem Holzbalken abgewandten Seitenfläche weist der eine Füllkörper 18a zwei in Längsrichtung übereinander verlaufende Nuten 24 und der andere Füllkörper 18b zwei entsprechende in Längsrichtung übereinander verlaufende Federn 26 auf. Werden die Bauelemente/ von denen in Fig. 2 eines vollständig dargestellt ist, zu einer Decke aneinandergefügt, so greifen die Federn 26 eines Bauelements in die Nuten 24 des anschließenden Bauelements und es ergibt sich eine Verbindung ohne durchgehende vertikale Fugen.

An der unteren Fläche des Bauelements ist eine Deckenplatte 28, vorzugsweise eine Gipsplatte angebracht.

Zur Herstellung des Bauelements werden die beiden Holzbalkenhälften 10a und 10b mit den Leisten 14 und den Bohrungen 16 in der vorgesehenen Weise angeordnet und mit Polystyrol umschäumt, so daß die Füllkörper 18a und 18b und die Füllschicht 12 gebildet werden. Dabei werden die Leisten 14 umschäurnt, so daß die Schwalbenschwanznuten 20 gebildet werden. Ebenso werden die Bohrungen 16 ausgeschäumt, so daß die Füllkörper 18a und 18b über diese Bohrungen einstückig mit der Füllschicht zusammenhängen.

Außerdem wird bei dieser Herstellung die Deckenplatte 28 angeschäumt. Dadurch ergibt sich ein vorgefertigtes Bauelement der in Fig. 2 dargestellten Form.

Bauelemente dieser Art werden auf die tragenden Mauern aufgelegt, wie Fig. 2 zeigt, und überspannen den Raum. Die nebeneinander angeordneten Bauelement werden mittels der Nuten 24 und Federn 26 dicht schließend aneinandergefügt, so daß sich eine geschlossene Decke ohne durchgehende Fugen ergibt. Auf diese Decke wird der überbeton 30 gegossen, der eine leichte Stahlbewehrung en⁴hält. In der oberen Oberfläche der Füllkörper 18a und 18b ist jeweils eine in Längsrichtung verlaufende Rille 32 vorgesehen, in die der Uberbeton 30 beim Gießen eingreift. Dadurch ergibt sich ein gutes Haften des überbetone an der Decke und außerdem werden die aneinandergefügten einzelnen Bauelement zusätzlich zusammengehalten.

Das Aufbringen des Überbetons erfolgt in einem Guß, wobei gleichzeitig die Decke im Auflagerbereich entlang dor Außenwände und tragenden Wändo ausgegossen wird.

Im folgenden werden die Maße für eine in der Praxis zweckmäßige Ausführungsform des Bauelementes als Deckenelement angegeben:

Stärke der Holzbalkenhälfte 10a und 10b:je 4cm

Höhe der Holzbalkenhälften und damit des Bauelementes: 22cm

Gesamtbreite des Deckenelements 50cm

Stärke der Füllschicht 12:ca. 6cm

Durchmesser der Bohrungen 16:ca. 4cm

Abstand der Bohrungen 16:ca. 30-4Ocm.

Mit einem solchen Bauelement lassen sich bei geringem Gewicht und hoher Steifigkeit und damit Tragfähigkeit Spannweiten von ca. 5m ohne Unterstützung und Absprießung erreichen.

In Fig. 3 ist ein Bauelement dargestellt, das als Dachelement dient.

Soweit das Bauelement mit dem Bauelement der Fig. 1 und übereinstimmt, sind die gleichen Bezugszeichen verwendet und auf die vorangehende Beschreibung wird Bezug genommen.

Da das Dachelement nur eine geringere Tragfähigkeit aufweisen muß, ist bei dem Dachelement gemäß Fig. 3 der Holzbalken 10 nicht unterteilt.

Die Füllkörper 18a und 18b weisen eine geringere Höhe auf als der Holzbalken 10. Demensprechend ist an beiden Seiten des Holzbalkens 10 nur eine Leiste 14 für die Schwalbenschwanzverbindung mit den Füllkörpern 18a und 18b vorgesehen. Weiter sind die zwei zylindrischen Kanäle 22 nicht übereinander sondern seitlich nebeneinander

angeordnet. Schließlich ist auch jeweils nur eine Nut bzw. eine Feder 26 an den äußeren Seitenflächen der Füllkörper 18a bzw. 18b vorgesehen.

Im übrigen weist das Dachelement der Fig. 3 die gleichen Eigenschaften auf, wie das Deckenelement der Fig. 1 und Insbesondere ergibt sich eine vollständige Wärmeisolierung ohne Kältebrücken, eine einfache Verarbeitung und ein geringes Gewicht. Die Herstellung erfolgt in gleicher Weise im Werk, wie dies bei dem Bauelement der Fig. 1 und 2 beschrieben ist.

Bei der Verwendung des Bauelements gemäß Fig. 3 als Dachelement dienen die Holzbalken 10 als Dachsparren. Auf die nach oben über die Oberfläche der Füllkörper 18a und 18b hinausragenden Holzbalken 10 werden die Dachlatten 34 genagelt. Dadurch ergibt sich zwischen der von den Dachlatten 34 getragenen Dachhaut und den Polystyrol-Füllkörpern 18a und 18b eine Hinterlüftungsschicht. Durch die Dachhaut evtl. eindringendes Wasser fließt auf den Füllkörpern 18a und 18b ab, da Polystyrol wasserundurchlässig ist und die Verbindung der einzelnen Bauelemente durch die Nuten 24 und die Federn 26 ebenfalls wasserdicht ist. Das Abfließen von Wasser kann noch durch in Längsrichtung in der Oberfläche der Füllkörper 18a und 18b vorgesehene Rillen 36 begünstigt werden.

Im folgenden werden Maße einer in der Praxis zweckmäßigen Ausführungsform des Bauelements als Dachelement angegeben:

Holzbalkenstärkej6 cm

Holzbalkenhöhe:18cm

Füllkörperhöhe;13cm

Breite eines Bauelementsϊ50cm

Höhe der Hinterlüftungsschicht:5cm.

Selbstverständlich kann auch bei dem Dachelement der Fig. 3 eine Deckenplatte 28 vorgesehen sein, falls das Dach gleichzeitig als Raumdecke eines ausgebauten Dachgeschosses dient.

Der Holzbalken 10 ist vorzugsweise ein Vollholzbalken. Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, als Holzbalken 10 einen leichten Leimträger oder einen Holzkastenträger zu verwenden.

Claims

Patentansprüche

1. Tragendes Bauelement für Decken oder Dächer mit einem Träger und Füllkörpern aus Hartschaumkunststoff, insbesondere geschäumtem Polystyrol, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Holzbalken (10) ist, daß
an beiden Sei tonflächen des Holzbalkens in dessen
Längsrichtung Leisten (14) mit schwalbcnschwanzförmigem Querschnitt verlaufen und daß an beide Seitenflächen Füllkörper (18a, 18b) angeschäumt sind, die
die Leisten (14) mit Schwalbenschwanznuten (20) umgreifen.

2. Tragendes Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (14) an den Holzbalken (10) angenagelt oder angeschraubt sind.

3. Tragendes Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Füllkörper (18 a, 18b) an ihren von dem Holzbalken (10) abgewandten Seitenflächen ineinandergreifende, in Längsrichtung verlaufende Nuten (24) und Federn (26) aufweisen.

Postscheckkonto: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Bank AG Villingen (BLZ 694 70039) 146332

4. Tragendes Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seitenfläche der Füllkörper (18a, 18b) zwei übereinander verlaufende Nuten (24) bzw. Federn (26) vorgesehen sind.

5. Tragendes Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzbalken (10) in seiner neutralen Schicht von im Abstand angeordneten Bohrungen (16) durchsetzt ist, über die die Füllkörper (18a, 18b) zusammenhängen.

6. Tragendos Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper (18a, 18b) in Längsrichtung von Kanälen (22) durchsetzt sind.

7. Tragendes Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite eine Deckenplatte (28), insbesondere eine Gipsplatte,angebracht ist.

8. Tragendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Deckenelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzbalken (10) in seiner vertikalen Längsebene halbiert ist und zwischen seinen beiden Hälften (10a, 10b) eine Füllschicht (12) aus dem Hartschaumkunststoff aufweist, die über die Bohrungen (16) mit den Füllkörpern (18a, 18b) zusammenhängt.

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9. Tragendes Bauelement nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des Holzbalkens (10) und der Füllkörper (18a, 18b) bündig aneinander anschließen.

10. Tragendes Bauelement nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberfläche der Füllkörper (18a, 18b) in Längsrichtung verlaufende Rillen (32) für eine Uberbetonschicht (30) vorgesehen sind.

11. Tragendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Dachsparrenelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Holzbalkens (10) die Oberfläche der Füllkörper (18a, 18b) zur Befestigung der Dachlatten (34) überragt.

12. Tragendes Bauelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberfläche der Füllkörper (18a, 18b) in Längsrichtung verlaufende Rillen (36) zum Ableiten von Wasser vorgesehen sind.