DE4343465C2 - Bewehrtes Leichtbaukonstruktionssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Leichtbaukonstruktionssystem zum Erstellen von vollbelastbaren, selbsttragenden und bewehrten Leichtbauteilen sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen vollbelastbaren, selbsttragenden und bewehrten Leichtbauteiles.

In der DE-OS 24 52 373 ist bereits ein aus Leichtbausteinen zusammengesetztes Leichtbauteil bekannt, daß aus einer Vielzahl von über- und nebeneinander angeordneten Leichtbauelementen und diese miteinander verbindenden belastbaren Bewehrungen besteht, bei dem die Leichtbauelemente an ihrer Vorder- und Rückseite nutartige Ausnehmnungen aufweisen, die mit äquivalenten Ausnehmnungen benachbarter Leichtbauelemente fluchten und in die die Bewehrungen formschlüssig verankert eingesetzt sind. Die Bewehrungen dienen der Befestigung von Wandverkleidungsplatten. Sie dienen nicht dem statischen Verbund der Leichtbausteine. Dieser erfolgt über mit Mörtel ausgefüllte Nuten in den Quer- und Längsfugen der Leichtbausteine.

Aus der DE-OS 16 09 697 ist eine aus Spaltplatten zusammengefügte Verbundplatte bekannt, bei der die Spaltplatten mittels Dichtungs- oder Klebemittel und einer in rückseitige Ausnehmungen eingreifenden elastische Einlage verbunden sind.

Die DE 37 21 249 A1 beschreibt ein Bausystem in Stahlskelettbauweise, bei dem die tragenden Elemente für das Stahlskelett aus mit Hilfe von angeschweißten Bindeblechen zusammengesetzten Stahl-Leichtprofilen als Außenwandstützprofile vorgefertigt und in den erforderlichen Längen errichtet sind. Vorgefertigte Außenwandplatten aus Leichtbeton werden unter Verwendung von Stahldübeln mörtelfrei aufeinandergesetzt und mit Hilfe von Stahl-Federklammern an den Außenwandstützprofilen gesichert.

In der DE 32 47 039 A1 wird ein Verbundsystem zur Bildung von Bauelementen in Form von Stützen, Trägern, Wandelementenflächen, Tragwerken und dgl. aus aneinandergefügten und miteinander verbundenen Profilen beschrieben, wobei wenigstens zwei untereinander gleichartige Umfassungsprofile mittels wenigstens eines Verbindungsprofiles, die zumindest abschnittsweise formschlüssig ineinandergreifen und eine Steckverbindung bilden, miteinander verbunden sind. Das Verbindungsprofil kann ein an seinen Rändern von dem Umfassungsprofil übergriffener Leistenstreifen, etwa aus Hartschaum auf der Basis Polyurethan, oder auch ein zusammengesetztes Profil sein.

Die bekanntgewordenen Lösungen nach dem Stand der Technik sind relativ aufwendig und erfordern einen hohen Montageaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leichtbaukonstruktionssystem der eingangs genannten Art anzugeben, die den technischen und zeitlichen Aufwand für die Erstellung eines derartigen Systems wesentlich vereinfacht bzw. reduziert.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1, 6, 12 bzw. 14 genannten Merkmale. Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt. Bei dem erfindungsgemäßen Leichtbaukonstruktionssystem werden grundsätzlich die Vielzahl der Leichtbauelemente in erforderlicher Weise übereinander gestapelt bzw. aneinandergereiht und vor, nach oder auch während des Aufeinander- bzw. Aneinanderreihens mittels der statisch belastbaren Profile, die in die nutartigen Ausnehmungen eingesetzt werden, zum fertigen Bauteil kombiniert. Die Ausnehmungen können dabei bereits in der Vorfertigung, z. B. rasterartig, in die Leichtbauelemente eingebracht worden sein, oder sie werden erst nach der Vormontage der Leichtbauelemente, entsprechend dem statischen Erfordernis zur Aufnahme von Druck und/oder Zugkräften, in die Gesamtoberfläche der Vielzahl von Leichtbauelementen eingearbeitet bzw. eingefräst. Die statisch belastbaren Profile werden vorzugsweise aus Stahlleichtbauprofilen hergestellt, die unter einer leichten Federspannung in die Ausnehmungen eingebracht werden. Als Profile können ebenso auch Rund- oder Vierkantstäbe verwendet werden, die in passend ausgebildete Ausnehmungen eingedrückt werden. Damit steht unmittelbar nach der Montage des Leichtbaukonstruktionssystems ein voll belastbares Bauteil zur Verfügung. Untereinander können die einzelnen Leichtbauelemente in bekannter Weise zusätzlich verklebt oder mittels Nut- und Federausbildung gesichert ausgebildet sein.

Die Kombination des erfindungsgemäßen Leichtbaukonstruktionssystems mit traditionellen Bauelementen wie Stahlbetonskelette ist in vielfältig bekannter Weise leicht möglich. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Skelette in gleicher Weise Profile aufweisen, die in die Ausnehmungen in den Leichtbauelementen eingreifen.

Die konkrete Ausbildung der statisch belastbaren Profile kann in vielfältiger Form erfolgen. Innerhalb der Ausführungsbeispiele ist eine Reihe der Möglichkeiten angegeben.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht insbesondere darin, daß nach einer einfachen Montage der Vielzahl von Leichtbauelementen unmittelbar ein voll belastbares Leichtbauteil zur Verfügung steht. Die eigentliche Formgebung erfolgt dabei im wesentlichen durch die unmittelbare Gestaltung der Leichtbauelemente, die mittels der Profile lediglich miteinander verbunden und als Gesamtsystem armiert werden. Im Unterschied zum Stand der Technik wird nicht das Stahlsklett bzw. eine andere Skelettbauweise als erstes erstellt und in der Folge erst die Leichtbauelemente in der Art einer Auskleidung eingeordnet, sondern die Leichtbauelemente werden zum jeweiligen Bauelement zusammengefügt und nachträglich mit den statisch belastbaren Profilen zu einem Ganzen vereinigt und verfestigt.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1a bis 1f eine Vielzahl möglicher statisch belastbarer Profile.

In Fig. 2 ist ein Mauerwerk gemäß der erfinderischen Lösung dargestellt.

Fig. 3 zeigt eine Deckenkonstruktion in erfindungsgemäßer Lösung.

Fig. 4 zeigt die Seitenansicht D zu Fig. 3.

In den Fig. 1a bis 1f ist eine Vielzahl der möglichen statisch belastbaren Profile dargestellt. Innerhalb der Leichtbauelemente 1, die beliebig aus einem Leichtbeton oder Hartschaumstoff hergestellt sind, sind an der Oberfläche 2 jeweils Ausnehmungen 3 in die Leichtbauelemente eingearbeitet, in die passende Profile 4 eingreifen. Die einzelnen Formen sind im wesentlichen aus der Zeichnung zu entnehmen und erfordern keine besondere Erläuterung. Die Ausnehmungen 3 und die Profile 4 sind jeweils derart aufeinander abgestimmt, daß eine relativ stabile Verankerung gewährleitstet ist. In einfacher Weise kann das derart erfolgen, daß die jeweiligen Profile 4 bei der Montage leicht zusammengedrückt werden und im montierten Zustand mit einer leichten Federkraft gegen die Wandung der Ausnehmung 3 drücken.

Bei dem Doppelprofil 5 in Fig. 1b wird die mechanische Verankerung innerhalb der Ausnehmung 3 dadurch erreicht, daß ein Kunststoffkörper 6 zwischen das Doppelprofil 5 gepreßt wird.

In der Fig. 1c ist ein besonderes Profil 4 dargestellt. Es besteht aus einem Stabgitter mit Biegestäben 7 und Längsstäben 8. Ein derartiges Profil 4 eignet sich in besonderer Weise dazu, daß nach dem Einschalen der gesamte in dem Leichtbauelement 1 montierte Profilstab 4, z. B. mit Beton, ausgefüllt wird und so eine stabile Betonstütze unmittelbar an das Leichtbaukonstruktionssystem angeformt werden kann.

In Fig. 1d ist ein Profil 4 dargestellt, welches eine Säule 9 bildet, an oder in welche beliebige Elemente wie Armaturen an- bzw. eingebracht werden können.

In der Fig. 1e ist eine Lösung dargestellt, bei der zwei nebeneinanderliegende Leichtbauelemente 1 aneinanderstoßen, das Profil 4 in je eine Ausnehmung 3 der beiden nebeneinanderliegenden Leichtbauelemente 1 eingreift und dadurch beide Elemente zusammenhält.

Fig. 1f zeigt ein spezielles Profil 4, welches zur Aufnahme bzw. Halterung spezieller Konstruktionsbauteile am fertigen Leichtbaukonstruktionssystem geeignet ist.

In Fig. 2 ist eine Mauer dargestellt, die aus einer Vielzahl versetzt übereinander angeordneter Leichtbauelemente 1 besteht. In der Vorfertigung sind in die Leichtbauelemente rasterartig Ausnehmungen 3 eingebracht worden. Die Lage der Ausnehmungen 3 innerhalb der Leichtbauelemente 1 ist dabei derart gestaltet, daß die jeweiligen Ausnehmungen 3 der einzelnen Leichtbauelemente 1 zueinander fluchten wie es an der Einzelheit A besonders gekennzeichnet ist. Je nach dem statischen Erfordernis werden in die Ausnehmungen 3, die über eine Vielzahl von Leichtbauelementen 1 verlaufen, Profile 4 eingesetzt. Im Ausführungsbeispiel ist in die Ausnehmung 3.1 kein Profil 4 eingesetzt, da es wegen der statischen Belastung des Leichtbaukonstruktionssystems nicht erforderlich ist.

Entsprechend der speziellen Anforderung ist das beispielhafte Mauerwerk mit einem Stahlprofil 10, welches z. B. mit Beton 11 und Bewehrungstäben 12 ausgefüllt ist, kombiniert. Dabei ist das Stahlprofil 10 derart gestaltet, daß es, wie in der Einzelheit B hervorgehoben, ähnlich einem Profil 4 in die jeweiligen Ausnehmungen 3 der Leichtbauprofile 1 eingreift.

In der Einzelheit C ist ein Kreuzungspunkt von zwei Profilen 4 gekennzeichnet. Vorteilhaft ist es, die Profile 4 derart auszubilden, daß sie einen formschlüssigen Knoten bilden, der die Festigkeit des Verbundes zusätzlich erhöht.

In Fig. 3 ist ein Leichtbaukonstruktionssystem für ein Dachelement dargestellt. Die speziell geformen Leichtbauelemente 1 bestehen aus einem Kunststoffhartschaum, in die an der Ober- und Unterseite jeweils Ausnehmungen 3 in bereits beschriebener Weise eingeformt sind. In die Ausformungen sind Profile 4 eingelegt und nachträglich mit einem Kunststoff 13 hoher Dichte ausgeschäumt. Damit wird ein besonders inniger Verbund zwischen den Leichtbauelementen 1 und den Profilen 4 erzielt.

Fig. 4 ist die Ansicht D von Fig. 3. Dabei ist ersichtlich, daß jeweils zwischen zwei Leichtbauelementen 1 ein Querprofil 14 zur zusätzlichen Stabilisierung eingelegt ist.

Die Ausführungsbeispiele zeigen deutlich wie entsprechend der Aufgabenstellung der Erfindung, in sehr einfacher Montagebauweise schnell und einfach stabile bewehrte Leichtbaukonstruktionssysteme erstellt werden können.

Claims (15)

1. Leichtbaukonstruktionssystem zum Erstellen von vollbelastbaren, selbsttragenden und bewehrten Leichtbauteilen, bestehend aus einer Vielzahl von über- und/ oder nebeneinander angeordneten stapelbaren Leichtbauelementen (1) und diese miteinander verbindenden, statisch belastbaren Profilen (4), bei dem die Leichtbauelemente (1) an ihrer Vorder und/oder Rückseite (2) nutartige Ausnehmungen (3) aufweisen, die mit äquivalenten Ausnehmungen (3) benachbarter Leichtbauelemente (1) fluchten und in die die Profile (4) formschlüssig verankert eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtbauteil mittels der Profile (4) armiert wird, die Profile (4) leicht federnd ausgebildet und mit abgewinkelten Halteflanschen oder Haltenasen versehen sind, die in Hinterschneidungen der nutartigen Ausnehmungen (3) eingreifen, und die nutartigen Ausnehmungen (3) Hinterschneidungen zur Aufnahme der Halteflansche bzw. Haltenasen aufweisen.

2. Leichtbaukonstruktionssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (4) mit den Ausnehmnungen (3) Hohlräume umschließen.

3. Leichtbaukonstruktionssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume zwischen den Profilen (4) und den Ausnehmungen (3) mit einem Kunststoff (13) ausgefüllt oder ausgeschäumt sind oder mit Beton gefüllt sind.

4. Leichtbaukonstruktionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (4) zusätzlich zur Verankerung in den Ausnehmungen (3) mit den Halteflanschen bzw. Haltenasen mittels Federkraft verankert sind.

5. Leichtbaukonstruktionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (4) in kongruente Ausnehmungen (3) zweier benachbarter Leichtbauelemente (1) eingreifen.

6. Leichtbaukonstruktionssystem zum Erstellen von vollbelastbaren, selbsttragenden und bewehrten Leichtbauteilen, bestehend aus einer Vielzahl von über- und/ oder nebeneinander angeordneten stapelbaren Leichtbauelementen (1) und diese miteinander verbindenen, statisch belastbaren Profilen (4), bei dem die Leichtbauelemente (1) an ihrer Vorder- und/oder Rückseite (2) nutartige Ausnehmungen (3) aufweisen, die mit äquivalenten Ausnehmungen (3) benachbarter Leichtbauelemente (1) fluchten und in die die Profile (4) formschlüssig verankert eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtbauteil mittels der Profile (4) armiert wird und die Profile mittels Federkraft in den Ausnehmungen (3) verankert sind, wobei ein Kunststoffkörper oder quellfähige Kunststoffmasse zwischen zwei Profile (4) gepreßt wird oder die Profile (4) als Leicht- oder Vollprofile ausgebildet sind und in passend ausgebildete Ausnehmungen (3) eingedrückt sind.

7. Leichtbaukonstruktionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Leichtbauelementen (1) ein Querprofil (14) zur zusätzlichen Stabilisierung eingelegt ist.

8. Leichtbaukonstruktionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtbauelemente (1) zusätzlich verklebt und/oder mittels Nut- und Federausbildung gesichert ausgebildet sind.

9. Leichtbaukonstruktionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtbauelemente (1) aus Hartschaum sind.

10. Leichtbaukonstrukltionssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtbauelemente (1) aus Kunststoff- Hartschaum sind.

11. Leichtbaukonstruktionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtbauelemente (1) aus Leichtbeton sind.

12. Verfahren zur Herstellung eines vollbelastbaren, selbsttragenden und bewehrten Leichtbauteiles, nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von übereinander stapelbaren, mit nutartigen Ausnehmungen (3) versehenen Leichtbauelementen (1) übereinander gestapelt und/oder nebeneinander gereiht werden, wobei die Ausnehmungen (3) der benachbarten Leichtbauelemente (1) miteinander fluchten und Hinterschneidungen für Halteflansche von Profilen aufweisen, und vor, nach oder während des Aufeinanderstapelns- bzw. Aneinanderreihens statisch belastbare, federnd ausgebildete Profile (4) mit Halteflanschen oder Haltenasen in die nutartigen Ausnehmungen (3) unter leichter Federspannung eingebracht werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3) in den Leichtbauteilen rasterartig angeordnet werden.

14. Verfahren zur Herstellung eines vollbelastbaren, selbsttragenden und bewehrten Leichtbauteiles, nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von übereinander stapelbaren Leichtbauelementen (1) übereinander gestapelt und/oder nebeneinander gereiht werden, nutartige Ausnehmungen (3) in die Vorder- und/oder Rückseite der Gesamtheit der Leichtbauelemente eingearbeitet bzw. eingefräst werden und anschließend in die Ausnehmungen statisch belastbare, federnd ausgebildete Profile (4) unter leichter Federspannung eingebracht werden.

15. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3) in ihrer räumlichen Lage entsprechend den statischen Erfordernissen zur Aufnahme der Druck- und/oder Zugkräfte innerhalb des vollbelastbaren, selbsttragenden und bewehrten Leichtbauteiles angeordnet werden.