-
Beton- oder Stahlbetontragwerk mit Dämmschichten Die Erfindung betrifft
eine tragfähige, dämmend wirkende Baukonstruktion, die insbesondere für Zwecke bestimmt
ist, in denen eine Belastung auf Biegung erfolgt. Insbesondere betrifft die Erfindung
eine Stahlbetonkonstruktion der genannten Art mit Dämmschichten aus wärme- bzw.
schallisolierenden Stoffen.
-
Die Erfindung bezweckt, eine Konstruktion der erwähnten Art mit Dämmschichten
aus Leichtbaustoffen zu versehen, die in dem Tragwerk derart angeordnet sind, daß
sie mit dem Beton bzw. dem Stahlbeton einen statisch einheitlich wirkenden Verbundkörper
bilden, in dem die Dämmschichten zur statischen Tragfähigkeit desselben beitragen.
-
Tragfähige Konstruktionen aus Beton, z. B. Decken, sind bekannt, die
mit Auflagen aus wärme-und schallisolierenden Materialien versehen sind, die sowohl
unterhalb als auch oberhalb der tragfähigen Betonteile bzw. auch als Füllung zwischen
Stahlbetonrippen angeordnet sein können; in allen diesen Fällen tragen jedoch die
Dämmschichten nicht zur statischen Tragfähigkeit derKonstruktion bei.
-
Es sind auch Konstruktionen aus Stahlbeton bekannt, bei denen auch
andersartige Baustoffe als Beton statische Funktionen zu erfüllen haben, wie z.
B. beim sogenannten Glas-Stahlbeton (in Stahlbeton eingebettete Glaselemente) bzw.
bei sogenannten Stahl-Steindecken (in Stahlbeton eingebettete Steinelemente). In
allen diesen Fällen sind jedoch die mit dem Beton zusammen verwendeten Stoffe druckfeste
Materialien, deren wärme-bzw. schallisolierende Eigenschaften innerhalb der Gesamtkonstruktion
nur von sekundärer Bedeutung sind.
-
Außerdem sind noch Tragwerke aus Stahlbeton bekannt, die zur Erhöhung
der Tragfähigkeit .mit Hohlräumen versehen sind. Es ist üblich, die
Mittel
zur Herstellung dieser Hohlräume, wie z. B. verschiedenartige Holzkästen, Kernformen
aus Leichtbaustoffen oder Hohlkörper mit losem Füllmaterial u. dgl., als Einlagen
in den Hohlräumen des Betonkörpers zu belassen.
-
Diese Füllelemente können schall- oder wärmedämmend wirken, dienen
jedoch nur zur Ausfüllung der Hohlräume und können in keinem Falle irgendwelche
Kräfte übernehmen, so daß die tragfähige Konstruktion notwendigerweise Rippen aufweisen
muß, in denen meist auch die Stahlarmierung untergebracht ist.
-
Vorzugsweise wird durch die Erfindung eine tragfähige Baukonstruktion
geschaffen, die wenigstens zwei Schwerbetonschichten und wenigstens eine Dammschicht
aus starrem Dammaterial von geringerem spezifischem Gewicht und/oder geringerer
Druckfestigkeit umfaßt als die umgebenden Schwerbetonschichten, wobei wenigstens
eine der Dammschichten zwischen zwei der daran haftenden Schwerbetonschichten eingebettet
ist. Diese Dammschicht soll im wesentlichen in der im Betriebe ausschließlich auf
Zug belastbaren -Zone angeordnet sein, d. i. jener Zone: der tragfähigen Konstruktion,
in der irgendein auf die Fläche der Konstruktion wirkendes Biegemoment eine Zug",
aber keine Druckspannung erzeugen kann.
-
Infolge der Haftung der Dämmschieht an den Schwerbetonschichten entsteht
so ein Verbundkörper von einheitlicher statischer Funktion.
-
Im allgemeinen wird man zwei Schwerbetonschichten mit einer zwischen
diesen. angeordneten Dammschicht verwenden, wobei die Dammschicht zum größten Teil
innerhalb der genannten, ausschließlich auf Zug belastbaren Zone liegen soll und
gegebenenfalls über die -Nullinie hinausreicht.
-
Ein kleinerer Teil der Dammschicht kann sich auch in die gegebenenfalls
auf Druck belastete Zone der Konstruktion erstrecken, d. i. jene Zone der Konstruktion,
in der bei Belastung eine Druckspannung entsteht.
-
Als Material für die Dammschichten werden nach der Erfindung die verschiedenartigsten
Leichtbaustoffe verwendet, die die Bedingungen guter Wärme- bzw. Schallisolation
oder auch beides erfüllen und eine verhältnismäßig geringe Druckfestigkeit aufweisen
dürfen. Insbesondere können die Dammschichten organische Substanzen enthalten und
z. B. aus vorgefertigten, an sich bekannten gebundenen Holzfaserplatten bestehen.
Ebenso ist auch der Aufbau der Dammschichten aus anorganischen Stoffen möglich,
wie vorzugsweise aus Leichtbeton, der seinerseits sowohl an der Baustelle frisch
eingebracht als auch wieder in Form von vorgefertigten Platten eingesetzt werden
kann.
-
Die Betonschichten können aus gewöhnlichem Schwerbeton bestehen, ebenso
aber auch mit Stahlbewehrungen versehen sein, die zweckmäßigerweise hauptsächlich
in der auf Zug zu beanspruchenden Betonschicht angeordnet sind. In den Betonschichten
können selbstverständlich in an sich bekannter Weise auch die entsprechenden Elemente:
von Heizungssystemen untergebracht sein, die gegebenenfalls, z. B. im Falle einer
Deckenheizung, auch als Bewehrung verwendet werden können.
-
Die beiden Schwerbetonschichten können je nach den baulichen Erfordernissen
auch untereinander durch zusätzliche Elemente verbunden sein, welche auftretende
Kräfte zwischen den genannten äußeren Betonschichten übertragen können. So kann
z. B. ein System von quer zur einbetonierten Dämmschicht angeordneten Stegen aus
Schwerbeton oder eine geeignete Bewehrung Anwendung finden. Die Anordnung derartiger
zusätzlicher Elemente kann mit Bewehrungen in einer oder beiden Betonschichten kombiniert
werden.
-
Die in erfindungsgemäßer Weise untergebrachten Dammstoffe sind nicht
wesentlich auf Druck beansprucht. Die Dammschichten haben daher nur die an sich
geringen Schub- und Scherspannungen zu übernehmen, die in tragfähigen Konstruktionen
auftreten können, sowie die normal zur Mittelfläche örtlich wirkenden Nebenspannungen.
Es entsteht so ein sogenanntes schubweiches Tragwerk, bei dem seinem Wesen nach
keinerlei Rippen oder Stege aus Schwerbeton erforderlich sind.
-
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur
Herstellung von Konstruktionen der erfindungsgemäßen Art zu schaffen, welches das
Gießen einer Schwerbetonschicht, das Aufbringen einer Dammschicht aus Dammstoff
geringerer Druckfähigkeit als derjenigen dieser Betonschicht auf die zuerst genannte
Schwerbetonschicht, solange diese noch plastisch ist, und das Gießen einer zweiten
Schwerbetonschicht auf die Dammschicht umfaßt.
-
Die Dammschicht kann aus Fertigplatten bestehen, insbesondere wenn
die Betonschichten an Ort und Stelle hergestellt werden.
-
Der Erfindungsgedanke läßt die verschiedensten Ausführungen zu. Einzelheiten
der Erfindung werden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
beschrieben. Es zeigt Fig. i eine nach der Erfindung aufgebaute Konstruktion im
Querschnitt, Fig. 2 eine Konstruktion mit zusätzlichen Verbindungselementen, Fig.3
eine gemäß der Erfindung gestaltete punktgelagerte Platte, z. B. eine sogenannte
Pilzdecke, im G-rundriß, Fig.4 einen Teilquerschnitt einer gekrümmten Konstruktion.
-
Nach Fig. i ist zwischen einer oberen Schwerbetonschicbt i und einer
unteren Schwerbetonschicht 3 eine schäll- und wärmeisolierende Dammschicht 2 aus
einem der oben beschriebenen Leichtbaustoffe einbetoniert.
-
Die Druckzone erstreckt sich etwa über ein Drittel der Gesamtstärke,
während die Zugzone jeweils die anderen zwei Drittel ausfüllt, so daß die ausschließlich
auf Zug belastbare Zone in jedem Falle das mittlere Drittel einnimmt.
-
Die Dammschicht 2 ist nun nach der Lehre der Erfindung so angeordnet,
daß sie mit ihrer einen Begrenzungsfläche in der Nähe der Nullinie liegt
und
sich mit ihrem größten Teil in die Zugzone des Tragwerkes erstreckt.
-
?Nach der Erfindung erweist es sich mitunter als zweckmäßig, die beiden
äußeren. Schwerbetonschichten i und 3 durch zusätzliche kraftübertragende Elemente
zu verbinden. Diese Verbindung kann mit Elementen verschiedener Art bewirkt werden,
so z. B. durch schräg angeordnete Einlagen 6, Bügel od. dgl. Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel
hierzu.
-
Fig. 3 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel einer tragfähigen
Baukonstruktion nach der Erfindung im Grundriß, wobei die Verbindung der beiden
äußeren Betonschichten i und 3 durch Stege q. aus Schwerbeton, die hier in zwei
einander schneidenden Scharen angeordnet sind, erfolgt. Dadurch ist die zwischen
den beiden äußeren Betonschichten i und 3 einbetonierte Dämmschicht 2 in größere
Felder unterteilt. Selbstverständlich kann auch in diesem Falle das Tragwerk mit
einer den baulichen Erfordernissen angepaßten Stahlbewehrung gemäß einem der oben
beschriebenen Beispiele oder einer sonst geeigneten Art versehen werden. Indem die
Schnittstellen der Stege durch Säulen 5 unterstützt werden, entsteht ein System
von punktgelagerten Platten, sogenannten Pilzdecken. Die Spannweite zwischen den
einzelnen Stützpunkten kann natürlich den üblichen Dimensionen von Räumen in Bauwerken
entsprechen.
-
Fig. q. zeigt einen Ausschnitt aus einer gekrümmten tragfähigen Baukonstruktion
von erfindungsgemäßem Aufbau, wie solche für stehende oder liegende Schalen, Dächer,
Rohre od. dgl. verwendet werden können, je nach dem Verwendungszweck können selbstverständlich
auch derartige gekrümmte Tragwerke mit einer geeigneten Bewehrung und/oder zusätzlichen
Elementen versehen werden, die Kräfte zwischen den äußeren Betonschichten übertragen
können.
-
Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Abänderungen in Konstruktion
und Verfahren möglich. So können z. B. Teile der Konstruktion in ihrer ganzen Stärke
vorller fertiggestellt und die ganze Konstruktion durch Nebeneinanderlegen derartiger
Teile zusammengesetzt werden. Zum Beispiel kann es auch vorteilhaft sein, die äußeren
Betonschichten dadurch herzustellen, daß man Beton unter Druck von beiden Seiten
gegen eine Dämmstoffplatte spritzt (Torkretverfahren). Dies kann besonders bei der
Vorfertigung einzelner Konstruktionsteile zweckmäßig sein.