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Tragendes Bauelement, insbesondere Bauplatte Die Erfindung betrifft
ein tragendes Bauelement, insbesondere als Bauplatte, das aus kanalartigen, es in
seiner ganzen Länge durchziehenden Hohlelementen besteht. Derartige Bauelemente
weisen ein geringes Gewicht auf und sind in erster Linie für den Hausbau, daneben
aber auch für den Fahrzeug-, Flugzeug-, Schiffsbau u. dgl. geeignet. Sie können
sowohl stehend als auch liegend verwendet werden.
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Es sind bereits Baukörper bekannt, die aus kanalartigen, sie in ihrer
ganzen Länge durchziehenden Hohlelementen bestehen. Um bei solchen Baukörpern ein
Ausbeulen oder Knicken zu verhindern, ist der Fachmann geneigt, in Richtung der
Ausknickmöglichkeit zusätzliche Aussteifungen anzubringen, wodurch aber ein Mehraufwand
an Material und Arbeit hervorgerufen wird. Eine andere Möglichkeit für den Fachmann
bestünde darin, die Wandung zu verstärken, wobei wiederum ein Mehraufwand an Material
eintritt. Versucht nun der Fachmann, diesen Mehraufwand durch Ausschnitte in den
Wänden auszugleichen, so, setzt er dadurch gleichzeitig die Druckfestigkeit der
Wände herab,. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Fehler zu beseitigen.
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Ein Bauelement, insbesondere eine Bauplatte, nach der Erfindung ist
gekennzeichnet durch in Längsrichtung des Bauelements verlaufende Rohre aus Metall,
Kunststoff, Glas, Holz od. dgl., die parallel zueinander und in mehreren Lagen sich
über
ihre gesamte Länge einander berührend angeordnet und auf ihren sämtlichen Berührungsflächen
verschweißt, verleimt oder in ähnlicher Weise ohne Dazwischenfügen weiterer Konstruktionsteile,
wie: z. B. Aussteifungen, Verbindungsglieder u. dgl., miteinander verbunden sind.
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Die Rohre, weisen vorzugsweise eine prismatische Form auf, d. h.,
sie haben gerade verlaufende Mantellinien, die sich parallel zur Längsachse erstrecken.
Der Querschnitt der Rohre kann quadratisch oder rechteckig sein. Vorzugsweise sind
sie aber zylindrisch, und zwar mit rundem oder ovalem Querschnitt. Vorteilhaft sind
die Rohre längs ihrer Berührungsflächen kraftschlüssig miteinander verbunden. Derartige
Rohre lassen sich in einfacher Weise herstellen und in ihrem Aufbau und ihrer Festigkeit
kontrollieren, so daß die, aus den Rohren zusammengesetzten Bauelemente besonders
zuverlässig und wirtschaftlich sind.
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Die Bauelemente kann man auf einer oder auf beiden Seiten mit Deckschichten
verkleiden und dabei diese gegebenenfalls so ausbilden, daß sie Verbindungsmittel
aufweisen. Diese Verbindungsmittel können. etwa die Form vorstehender Rippen oder
von Aussparungen aufweisen. Vorteilhaft bestehen auch die Deckschichten aus Lagen
von Rohren.
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Mechanisch besonders vorteilhafte Rohre bestehen aus schraubenförmig
aufgewickelten, miteinander flächig verbundenen Streifen. Die flächige Verbindung
kann beispielsweise durch Leimen, Kitten oder Schweißen hergestellt sein, und die
Streifen können Holz-(Furnier-)Bänder sein oder auch aus Papierbändern oder Folien
bestehen.
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Als Material für die erfindungsgemäßen Bauelemente kommen Holz, Papier,
Kunststoffe, glasartige und keramische Massen sowie Metalle aller Art, z. B: Leichtmetall,
in Betracht.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der
Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. r ein Bauelement aus Rohren mit
quadratischem Querschnitt und abgerundeten Kanten, Fig. 2 ein Bauelement aus zylindrischen
Rohren, Fig. 3 ein zweischichtiges Bauelement aus Rohren mit rundem und ovalem Querschnitt,
Fig.4 ein drehschichtiges Bauelement gleichen Aufbaues, Fig.5 ein Bauelement, dessen
Deckschicht aus Rohren besteht, Fig. 6 ein Bauelement gemäß Fig. r mit Deckschichten
und Fig. 7 den Aufbau eines einzelnen Rohres. Gemäß Fig. z ist das Bauelement aus
einzelnen Rohren zusammengesetzt, die einen abgerundeten quadratischen Querschnitt
aufweisen. Die Rohre können auch gemäß Fig. a einen kreisrunden Querschnitt aufweisen,
wobei jetzt die Wandungen der kreisrunden Rohre in der Querrichtung ebenfalls keine
gerade durchgehenden Flächen bilden.
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Nach Fig. 3 ist das Bauelement aus runden und ovalen Rohren zusammengesetzt,
und entsprechend finden sich bei dem Bauelement nach Fig. 4 runde und ovale Rohre.
In beiden Fällen ist wiederum dafür gesorgt, daß gerade durchgehende Flächen vermieden
werden.
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Gemäß Fig.5, die im übrigen der Fig.3 entspricht, weist das Bauelement
eine Deckschicht auf, die aus dünneren Rohren gebildet ist.
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Die Fig. 6 entspricht im wesentlichen der Fig. z, doch sind hier beiderseits
der Rohre 3 Deckschichten a, vorgesehen.
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Die Bauelemente gemäß den Fig.3, 4 und lassen sich mit Vorteil auch
auf Biegung beanspruchen, da hierbei zwischen den Rohren größere Verbindungsflächen
zur Aufnahme der Schubspannungen vorhanden sind.
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Stau quadratischer, rechteckiger oder runder Ouerschnittsformen kommen
auch dreieckige sowie vieleckige Querschnitte in Betracht.
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Die Herstellung der Rohre ist bei Verwendung von Kunststoffen oder
Metallen als Baumaterial durch übliche Gieß-, Spritz- oder Preßverfahren ohne weiteres
möglich. Als Bindemittel zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung einzelner
Rohre beliebigen Querschnitts sind bei der Verwendung von Holz, Papier, Glas usw.
als Baumaterial für die Baukörper lösliche Silikate, Leime, Kitte und Kunststoffe
verschiedener Arten geeignet. Bei Verwendung von Kunststoff-, Glas-oder 1Ietallrohren
kann die kraftschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Rohren auch durch Schweißen
erfolgen.
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Um bei der Herstellung der Baulemente. keine hochwertigen Bindemittel
verwenden zu müssen und Gefahren durch mangelhafte Verbindung möglichst auszuschalten,
ist dafür Sorge zu tragen, daß in den Verbindungsfugen zwischen den einzelnen Rohren
bei Belastung des Bauelements keine nennenswerten Scher-, Schub- und Zugspannungen
auftreten. Die Fugenflächen sollen deshalb möglichst groß sein, was man z. B. dadurch.
erreicht, daß man die Rohre leicht preßt bzw. ihnen einen eliptischen Querschnitt
gibt. Auch sollen nach Möglichkeit keine Fugen in unmittelbarer Nähe der Plattenoberfläche
liegen, eine Forderung, die bei Verwendung von Rohren ohne weiteres erfüllt ist.
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Die in Fig. 5 und 6 dargestellten Verkleidungen können dazu dienen,
den Bauelementen ein bestimmtes Aussehen zu verleihen.
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Die Verkleidungen, Deckschichten, Umhüllungen usw. können aus den
verschiedensten Werkstoffen, wie Mörtel, Kunststoffen, Faserstoffen, Lacken usw.,
bestehen. Stellt man die Deckschicht aus einer Lage von miteinander verbundenen
Rohren her, so kann es vorteilhaft sein, diese Rohre rechtwinklig oder schräg zu
den Rohren des eigentlichen Bauelementes anzuordnen (vgl. Fig.5).
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Die Herstellung der als Traggerüst des Bauelementes dienenden Rohre
kann auf mannigfache Arten erfolgen. Bei Verwendung von Holz, Papier od. dgl. als
Baumaterial kann man schmale Streifen, Folien oder Bänder, z. B. dünne Holzspäne
oder Papierbänder, in mehreren Lagen schraubenförmig aufwickeln und die einzelnen
Lagen durch Leim
oder ein anderes Bindemittel miteinander verbinden.
Bei Verwendung von Holz werden beispielsweise maschinell von einem längeren Block
in an sich bekannter Weise einzelne Furnierstreifen abgeliobelt. Diese werden fortlaufend
an ihren Enden miteinander verbunden, z. B. durch Leimung, und das so entstehende
Band wird dann zum Wickeln der Rohre verwendet.
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Das Wickeln der Rohre ist in Fig. 7 angedeutet. Zwei Furnierstreifen
i und 2, die eine Stärke von etwa o,6 mm und eine Breite von etwa 45 mm besitzen,
werden in zwei Lagen mit versetztem Stoß zu einem Rohr 3 aufgewickelt, das beispielsweise
einen Durchmesser von etwa 30 mm und eine Länge von etwa 21/2 m aufweist.
Die Unterseite des Streifens i sowie die Oberseite des Streifens 2 sind vorher maschinell
mit Leim bestrichen worden. Die auf diese Weise erhaltenen Rohre werden außen mit
Klebstoff bestrichen und gemäß Fig. i in drei Lagen übereinander mit leichtem Druck
zusammengepreßt. Auf den Außenflächen der so entstandenen Platten können die Rohre
mit Deckschichten aus Pflanzenfasern, die mit einem Bindemittel versetzt sind, abgedeckt
werden, wie dies etwa in Fig. 6 angedeutet ist. Nach dem Erhärten des Klebstoffes
und des Binders der Deckschichten ergibt sich eine zusammenhängende Platte, und
zwar z. B. von etwa 250 cm Länge, i2o cm Breite und io,5 cm Dicke. Das Gewicht
der Platte beträgt dann etwa 16 kg je O_uadratmeter und der erforderliche Holzverbrauch
etwa o,oi5 m3.
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Die Bauelemente können die Form von ebenen oder gewölbten Platten
oder Schalen mit gleichbleibender oder wechselnder Dicke sowie von Balken, Pfosten
u. dgl. haben. Auch kann man die Hohlräume mit Dämmstoffen od. dgl. ausfüllen.
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Parallel mit der bei den neuen Bauellementen erzielten Gewichtsminderung
und Knickfestigkeitssteigerung wird ein ausgezeichnetes Schall- und Wärme.dämmvermögen
erzielt.
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Ein besonderer Vorteil der neuen Bauelemente besteht darin, daß sie
infolge ihrer großen Knickfestiglceit auch für eine sogenannte Schalenbauweise geeignet
sind. Mit den neuen Bauplatten kann man z. B. ohne weiteres Dächer errichten, wobei
man selbsttragende Platten entsprechender Länge am Dachfirst zusammenstoßen läßt.
Auf diese '\N'eise wird eine besondere Dachstuhlkonstruktion entbehrlich, da. Bauplatten
der erfindungsgemäßen Art, die eine geeignete Verkleidung bzw. Deckschicht aufweisen,
zugleich einen wetterfesten Abschluß bilden.
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Bei den beschriebenen Ausführungen geht die Schlankheit des Einzelrohres
weit über die nach Maßgabe der Knickformel zulässige Grenze, so daß das einzelne
Rohr bei Belastung ausknicken würde, während der Verband kraftschlüssig verbundener
Rohre nicht attsknicken kann. Das Besondere eines solchen Verbandes liegt darin,
daß jede Durch-Biegung der Einzelrohre eine Querdrehung ihrer Wandungen bedingt.
Infolgedessen kann eine solche Durchbiegung nicht oder nur innerhalb sehr kleiner
zulässiger Grenzen erfolgen. Daß dabei die aufzuwendende Baustoffmenge, die die
Rohrwandungen bildet, gegenüber der bei Bauplatten üblicher Art notwendigen weitgehend
gesenkt werden kann, ergibt sich für den Fachmann ohne weiteres. Durch Verbindung
der einzelnen Rohre zu einem Verband wird das entstandene Bauelement ohne weitere
Konstruktionsteile, wie Aussteifungen, Laschen usw., . nach allen Raumrichtungen
ausreichend knickfest.