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Titel: Leichter T-förmiger zusammengesetzter Balken
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Beschreibung Die Erfindung betrifft einen leichten Balken, der T-förmig
ist, indem eine Stegplatte mit einem Längsrand in eine Nut eines beplankbaren Flansches
unter Klebung eingebettet ist. Unter Balken wird hier nicht nur ein Balken im engeren
Sinn verstanden, sondern werden auch Ständer, Stürze, Träger und Sparren verstanden.
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Ein durch die Praxis bekannter Balken dieser Art ist doppel-T-förmig
ausgebildet und besteht im wesentlichen aus Holz, wobei eine in ihrer Längsrichtung
wellenförmig verlaufende Sperrholzplatte an ihren beiden Längsrändern in eine eingefräste
Nut eines Holzflansches eingesetzt ist und durch in die Nut vorher eingebrachten
Kleber mit dem Holzflansch verklebt ist. An den Holzflansch lassen sich Wandplatten
ohne weiteres ankleben oder anschrauben. Dieser Balken läßt sich nur in Ausnahmefällen
einsetzen, da seine Herstellung bzw. seine Zusammensetzung wegen des Fräsens der
Nut und des zusätzlichen Einbringens des Klebers aufwendig ist und er, da er aus
Holz besteht, relativ leicht brennbar ist.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Balken der eingangs
genannten Art zu schaffen, dessen Einsatzmöglichkeiten vervielfältigt sind, indem
er in der Herstellung verbilligt und nicht brennbar ist. Die Erfindung sieht, diese
Aufgabe lösend, einen Balken vor, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Stegplatte
eine Gipsplatte ist und der Flansch ein nicht brennbares C-Profil aufweist, in das
eine nicht brennbare nach dem Aushärten feste Füllmasse eingefüllt ist, die unmittelbar
mit der Gipsplatte verklebt ist.
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Der erfindungsgemäße Balken ist aus nicht brennbaren bzw.
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schwer entflammbaren Teilen zusammengesetzt und dennoch leicht.
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Das Zusammensetzen ist erleichtert, indem die Füllmasse in das C-Profil
eingespritzt oder eingegossen wird und die Gipsplatte in das C-Profil eingeschoben
wird. Die noch plastische Füllmasse liegt dann dicht an der Gipsplatte an und verbindet
sich mit dieser fest, wenn sie aushärtet. An das C-Profil lassen sich Wandplatten
z.B. ankleben; jedenfalls gewährleistet das C-Profil die feste Verbindung zwischen
den Wandplatten und dem Flansch. Da ein C-Profil und nicht ein reines U-Profil verwendet
ist, sitzt die ausgehärtete Füllmasse festgehalten in dem Profil. Der erfindungsgemäße
Balken ist, im Vergleich mit einem einstückigen Stahlgußbalken, auch kaum eine Temperaturbrücke,
da er Wärme- oder Kältedurchlaß hindert. Der erfindungsgemäße Balken weist die für
einen Balken erforderliche Festigkeit auf.
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Die Breite, d.h. die Flanschbreite ist beim erfindungsgemäßen Balken
aus statischen Gründen stets kleiner als die Balkenhöhe, die gleich der Summe aus
Flanschdicke und Steghöhe ist. Der Balken ist z.B. normal-T-förmig mit nur einem
Flansch oder in der Regel doppel-T-förmig, da er dann größere Festigkeit gewährleistet
und einfacher zu verarbeiten ist. Beim C-Profil müssen sich die eingebördelten Endränder
nicht über die gesamte Profillänge erstrecken; es kann z.B. ein abgewandeltes U-Profil
vorliegen, bei dem die Schenkel nach innen abgewinkelte Finger tragen, die zur Gipsplatte
hinragen und in die Füllmasse eingreifen oder diese hintergreifen. Die Einbördelung
oder Abwinkelung muß nicht rechtwinkelig zum Schenkel verlaufen.
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Beim erfindungegmäßen Balken werden Steg und Flansch aus einer nicht
brennbaren, nicht metallischen, gießbaren Masse getrennt voneinander hergestellt
und miteinander verbunden, indem das Stegteil in das Flanschteil ragt und das Flanschteil
angegossen bzw. angespritzt wird. Im Hinblick darauf läßt sich bei einem erfindungsgemäßen
Balken für den Steg auch eine Platte aus einer anderen zu Gips äquivalenten Masse
verwenden. Z.B. kann die Platte aus einem geeigneten nicht brennbaren Kunststoff
oder aus Beton gegossen sein. In jedem Fall wird an einer durch Giessen vorgeformten
nicht brennbaren Stegplatte der Flansch durch Angießen befestigt, worunter auch
zu verstehen ist, daß die Stegplatte in die bereits gegossene Füllmasse eingeschoben
bzw.
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eingebettet wird.
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In der Regel werden allerdings Gipsplatten verwendet, weil
diese
leicht sind und einfach herzustellen sind. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft
ist es, wenn die Gipsplatte durch Beschichtung armiert ist. Es wird also z.B. eine
Gipskartonplatte verwendet. Diese ist billig, wirtschaftlich, ausreichend stabil
und besitzt die Nichtbrennbarkeitsstufe A2.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es allerdings auch, wenn
die Gipsplatte eine Gipsfaserplatte ist. Sowohl die Festigkeit als auch das Brandverhalten
einer solchen Platte ist gegenüber einer Gipskartonplatte verbessert.
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Wenn die Gipsplatte eine Gipsfaserplatte ist, so kann sie in Längsrichtung
gewellt sein. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Gipsplatte
in Längsrichtung gerade gestreckt ist. Auch die gerade gestreckte Gipsplatte gibt
dem erfindungsgemäßen Balken genügend Festigkeit, wobei sie aber einfacher herzustellen
ist.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn die Längsstirnkante
der Gipsplatte mit Abstand zum Querteil des C-Profiles angeordnet ist und von der
Füllmasse umfaßt ist.
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Hierdurch ist der Halt der Gipsplatte in der Füllmasse besser als
wenn die Längsstirnkante am Querteil aufsitzt.
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In der Regel genügt es, wenn die Gipsplatte mit glatten Seitenflächen
in der Füllmasse steckt. Es ist aber auch möglich, die Verbindung der Gipsplatte
mit der Füllmasse durch Formgestaltung
der Gipsplatte zu verstärken.
Z.B. läßt sich der Randbereich der Gipsplatte mit Durchbrüchen versehen, durch welche
die Füllmasse hindurchgreift.
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Das C-Profil besteht z.B. aus einem nicht brennbaren Kunststoff. Besonders
zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn das C-Profil aus Blech besteht. Das
Blechprofil ist preisgünstig herstellbar und gewährleistet auch das erwünschte Brandverhalten.
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Das C-Profil wird durch die Füllmasse verwindungssteif gemacht und
formt bzw. hält die Füllmasse. Das C-Profil ist wegen der Beplankung, d.h. wegen
des Anklebens oder insbesondere Anschraubens der Wandplatten erforderlich. Es ist
möglich, die Innenseite des C-Profiles mit Vorsprüngen oder ähnlichen Unebenheiten
zu versehen, um den festen Sitz der ausgehärteten Füllmasse am C-Profil zu verbessern.
Die in das C-Profil eingebrachte und darin ausgehärtete Füllmasse ist starr und
fest.
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Die Füllmasse ist z.B. Bimsbeton oder Gasbeton, die jedoch nicht ohne
weiteres schraubbar sind. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es nämlich, wenn
die ausgehärtete Füllmasse schraubbar ist. In diesem Fall brauchen die Wandplatten
nicht an den Flansch angeklemmt zu werden, sondern können ohne weiteres angeschraubt
werden, wobei die Schrauben durch das C-Profil in die Füllmasse dringen. Es gibt
Füllmassen aus Kunststoff, die nicht brennbar und doch schraubbar sind.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn die Füllmasse
auf der Basis eines Oalciumsulfat-Materials hergestellt ist. Calciumsulfat-Material,
z.B. Anhydrit, ist nämlich in der Regel recht preiswert und läßt sich durch Gießen
bzw. Spritzen gut verarbeiten.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn die Füllmasse
auf der Basis von Calciumsulfat-Halbhydrat hergestellt ist. Diese Füllmasse, die
z.B. durch Anmachen und Aushärten-lassen von Stuckgips gewonnen ist, ist nämlich
ohne weiteres schraubbar.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Füllmasse
einen Kleberzusatz enthält. Hierdurch wird die Verbindung der Füllmasse mit der
Gipsplatte, aber auch mit dem C-Profil weiter verbessert. Die Verbindung zwischen
Füllmasse und Gipsplatte ist, auch ohne Kleberzusatz, eine Art Haftverbindung.
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Die Biegefestigkeit des Flansches kann durch geeignete Gestaltung
des C-Profiles verbessert werden. Es ist allerdings auch möglich, in die Füllmasse
Armierungen, z.B. Gewebe oder Fasern zurVerstärkung einzulegen oder beizumischen.
In der Regel ist das C-Profil breiter als dick und erstreckt sich die Füllmasse
über die gesamte Dicke des C-Profiles; diese Gestaltung ist hinsichtlich der Biegefestigkeit
des Balkens optimal.
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Der erfindungsgemäße Balken weist sehr häufig eine Stegplatte auf.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch auch, wenn er zwei oder mehr
mit Abstand voneinander angeordnete Stegplatten aufweist. Hierdurch wird die Festigkeit
des Balkens erhöht und die Temperaturdurchlässigkeit quer zur Stegplatte vermindert.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft es dabei, wenn der Raum zwischen
den zwei Stegplatten des Steges mit einer Isolierfüllung ausgefüllt ist. Die Isoilierfüllung
ist z.B.
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Schaumstoff, Mineralfaser oder Styropor und dient der Geräusch- oder
der Temperaturisolierung.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn benachbarte
Stegplatten in dem Raum zwischen den beiden Flanschen miteinander über ein Verbindungsstück
fest miteinander verbunden sind. Das Gebide aus Stegplatten und Verbindungsstück
wird vorproduziert und anschließend in die Flansche eingeformt.
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Hierdurch wird die Herstellung des Balkens erleichtert.
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In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt
und zeigt Fig. 1 eine Stirnansicht eines leichten T-förmigen zusammengesetzten Balkens,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Balkens gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Stirnansicht eines
weiteren leichten T-förmigen zusammengesetzten Balkens und
Fig.
4 eine Draufsicht auf eine Eckverbindung zweier Wandplatten an einem stehenden Balken.
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Sämtliche Balken gemäß Zeichnung besitzen zwei gleiche Flansche 1,
die bei waagerecht verlaufenden Trägern auch Obergurt und Untergurt genannt werden
und die unter Umständen auch verschieden gestaltet sein können. Jeder Flansch 1
ist im Querschnitt rechteckig, wobei die Breite des Flansches größer ist als die
Höhe. Jeder Flansch besitzt ein normales C-Profil 8, dessen Schenkel durch ein Querteil
2 miteinander verbunden sind und an den Enden aufeinander zu gebogene Endränder
3 aufweisen. Die freie Lücke zwischen diesen abgewinkelten Endrändern 3 entspricht
mindestens der halben Breite des Flansches. Das Innere des C-Profiles ist jeweils
bis zu den Endrändern 3 mit einer Füllmasse 4 auf der Basis von Calciumsulfat dicht
und lückenlos über die gesamte Länge des C-Profiles ausgefüllt.
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Zwischen den beiden Flanschen 1 erstreckt sich ein Steg 4, der von
einer gerade gestreckten Gipsplatte 5 gebildet ist, deren Kern beidseitig mit Karton
6 beschichtet ist. Die Gipsplatte 5 ragt mit je einem der Endränder 7 in die Füllmasse
4 eines der C-Profile 8, wobei sich der einragende Endrand über mindestens die halb
innere Höhe des C-Profiles im C-Profil und in der Füllmasse befindet. Die Gipsplatte
5 befindet sich gemäß Fig. 1 und 2 mittig zwischen den abgewinkelten Endrändern
3 und die Längsstirnkanten der Gipsplatten besitzen von
den Querteilen
2 der C-Profile 8 einen Abstand 9. Es wird entweder erst das C-Profil mit Füllmasse
teilweise gefüllt und dann die Gipsplatte eingeschoben oder es wird erst die Gipsplatte
in das C-Profil eingesetzt und dann dieses mit Füllmasse aufgefüllt.
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Gemäß Fig. 3 sind zwei gerade gestreckte Gipsfaserplatten 5 mit Abstand
voneinander zur Bildung des Steges 4 vorgesehen.
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Auch diese beiden Platten 5 besitzen jeweils Abstand von den über
die Profillänge durchgehenden abgewinkelten Endrändern 3.
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Der Abstand der Platten 5 voneinander ist gleich der oder größer als
die Dicke der Gipsplatten und der Abstand 9 vom Querteil 2 kann spaltartig klein,
z.B. 1 mm gehalten sein.
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Im Raum zwischen den beiden Gipsplatten 5 ist eine Isolierfüllung
10 vorgesehen, die sich von einem Flansch bis zum anderen erstreckt und die beiden
Gipsplatten 5 zusammenhält. Gemäß Fig. 4 ist der Balken als senkrechter Ständer
verwendet, an dessen beiden Flanschen 1 Wandplatten 10 befestigt sind, indem selbstbohrende
Schrauben 11 durch das C-Profil 8 in die ausgehärtete Füllmasse 4 geschraubt sind.