EP0173095B1 - Freitragende Verbundbauplatte, insbesondere für Doppelböden - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a self-supporting composite building board, in particular for raised floors, with an outer trough-shaped reinforcement for a flowable or pourable and curable filler with high compressive strength in the cured state, e.g. Anhydrite, concrete or the like
- Such a self-supporting composite building board is known from DE-PS 2004101.
- the trough-shaped reinforcement of this composite building board has a practically flat floor and its entire clear cross-section is filled with anhydrite, so that this composite building board has a correspondingly high weight.
- a lower board weight is desired without sacrificing the numerous advantages of this composite building board, e.g. B. with high fire resistance, resilience, impact sound insulation, etc.
- DE-OS 3103632 and 2930426 are also already known double floor panels with numerous knob-shaped projections on their undersides, but which are all supported on a sub-floor, that is, form a plurality of support feet.
- These raised access floor panels may have a lower weight than the composite panel explained at the outset, but are not self-supporting, i. H. cannot be supported exclusively on their corners on footrests, because the necessary reinforcement is missing.
- the invention has for its object to develop a cantilever composite building board of the type mentioned in such a way that it has a significantly lower weight and still retain the advantageous properties described above.
- this object is achieved in that the trough-shaped reinforcement is provided on its underside with a large number of knob-like, filler-containing formations which are connected to one another by a floor element of high tensile strength.
- the knob-like formations on the underside of the trough-shaped reinforcement means that a much smaller amount of filler is absorbed than from the corresponding lower clear cross-sectional area of the known trough-shaped reinforcement with practical flat floor.
- the weight reduction achieved in this way with the finished composite building board compared to the prior art is approximately 40%.
- the smaller amount of filler in the lower cross-sectional area of the composite building board (below the neutral board level) is meaningless, since when the composite building board is loaded only tensile stresses occur in this area anyway and the filler, e.g. B. anhydrite or concrete, is one with very low tensile strength and very low modulus of elasticity.
- the high load-bearing capacity of the composite building board according to the invention is ensured by attaching a floor element of high tensile strength to the downwardly protruding knob-like formations, which absorbs the tensile forces occurring on its underside when the composite building board is loaded.
- the arrangement of such a floor element also makes it possible to use relatively thin-walled material for the trough-shaped reinforcement, which has a favorable effect on their production costs.
- the quantity of filler relevant for the impact sound insulation is nevertheless also present in sufficient quantities in the composite building board according to the invention.
- the relatively high fire resistance of the composite building board is ensured by the fact that there is a sufficiently thick filler layer over the entire section of the board between the trough-shaped reinforcement and the top of the board.
- any coverings can be attached to the top of the plate.
- the knob-like formations on the underside of the trough-shaped reinforcement are preferably of uniform design and regularly arranged and are expediently produced using the steel sheet for the trough-shaped reinforcement in the deep-drawing process.
- the floor element with high tensile strength can be welded, glued, riveted or screwed onto the knob-like formations of the trough-shaped reinforcement.
- the floor element can simply consist of a sheet of thin metal.
- the floor element can be perforated to further reduce the weight of the composite building board.
- the flexural strength of the composite building board is improved if the base element is provided with stiffening beads or the like.
- the bottom element can also be made of a grid, e.g. B. a steel mesh.
- the height of the knob-like formations can be about half the total height of the trough-shaped reinforcement and thus un lie below the neutral level of the composite building board.
- the knob-like formations can be frustoconical, their cross-section becoming smaller on the outside. This frusto-conical version of the knob-like formations is preferred because of the simplified removal of the finished trough-shaped reinforcement from a corresponding deep-drawing tool.
- the height of the knob-like formations becomes progressively smaller towards the center of the trough-shaped reinforcement in order to arch the trough-shaped reinforcement slightly upwards, so that after the filler has been introduced, the underside and top of the composite building board run plane-parallel to one another, the slight deflection of the trough-shaped reinforcement caused by the weight of the filler is advantageously compensated for.
- the trough-shaped reinforcement of which has openings with pressed-in edges for anchoring in the filler it is expedient for manufacturing reasons if the bottoms of the knob-like formations have these openings.
- the openings in the bottoms of the knob-like formations are closed to the outside by the base element, the filler is prevented from escaping through these openings as long as it is still in the flowable or pourable state.
- the closure materials previously applied over the openings for the same purpose are thus advantageously replaced by the base element which is required anyway.
- knob-like formations are provided on their underside with wart-shaped welding projections for puncturing the base element, the spot welding process is facilitated.
- the self-supporting composite building boards 10 and 10A selected as exemplary embodiments form floor boards for raised floors.
- Such floor slabs are mutually laid on one another and are supported at their corners on footrests, which in turn are placed on the raw floor of the respective building.
- the composite building board 10 contains an outer trough-shaped reinforcement 11, which in the exemplary embodiment is made of sheet steel with a surface protection, e.g. there is a zinc coating.
- the trough-shaped reinforcement 11 has numerous, regularly arranged, uniform, knob-like formations 12 on its underside, which are formed in a deep-drawing process together with the upwardly extending, circumferential side walls 13 of the trough-shaped reinforcement 11.
- These knob-like formations 12 form truncated cones, the cross-section of which is slightly smaller towards the outside or below.
- the height of the formations 12 corresponds to approximately half the height of the reinforcement 11.
- the height of the knob-like formations 12 can decrease progressively towards the center of the trough-shaped reinforcement 11, so that the bottom sides 14 of the formations 12 are slightly curved upwards.
- This has the advantage that when the filler is introduced into the trough-shaped reinforcement, which is still to be described, the trough-shaped reinforcement 11 is bent downward to such an extent that the underside and top of the finished composite building board 10 run plane-parallel.
- the knob-like formations 12 z. B. have a smallest diameter of approx. 20 mm and at a mutual distance of approx. 40 mm, measured from center to center of the protrusions.
- a sheet steel plate of small thickness acting as a base element 15 is fastened by spot welding, which can be provided with openings 16 in relation to the cavities between the formations 12 for further weight saving, as is indicated in FIG. 4.
- wart-like welding projections 17, which are arranged centrally on the outside on the bottom sides 14 and which facilitate the puncturing of the bottom element 15 by means of a corresponding spot welding machine.
- This floor element 15 is used when the finished composite building board 10 to absorb tensile forces and is equal to the trough-shaped reinforcement 11 with a surface protection, for. B. provided a zinc coating.
- tub reinforcement 11 To complete the cantilever composite building board 10 is in the open top, tub reinforcement 11, a flowable or pourable and curable filler 18, preferably anhydrite, introduced. Possibly. after passing through a vibrating station, excess filler 18 is wiped off in order to obtain a smooth surface 19. After the filler 18 has hardened, the surface 19 can, if necessary, be additionally ground so that it is perfectly flat.
- the self-supporting composite building board 10A shown partially in section in FIG. 4 corresponds essentially to that according to FIG. 1 and the same parts are therefore also identified by the same reference numbers.
- the trough-shaped reinforcement 11 on its circumferential side walls 13 and on the bottom sides 14 of its knob-like formations 12 has openings 21 with inwardly drawn edges, which produce a composite effect between the trough-shaped reinforcement 11 and the filler 18 serve.
- the filler which has penetrated into the openings 21 with the inwardly drawn edges namely forms conical anchoring bodies after it has hardened.
- the sheet steel sheet of small thickness which is fastened on the outside on the bottom sides 14 of the formations 12 by spot welding and serves as a bottom element 15 ', not only serves to absorb tensile forces when the composite building board 10A is loaded, but also serves the purpose of the filler 18 leaking out during the filling process Avoid openings 21 in the bottom sides 14.
- the openings 21 in the side walls 13 of the trough-shaped reinforcement 11 are closed for the same purpose with an adhesive strip or the like to the outside.
- the sheet steel plate serving as the base element 15 ' has in this embodiment 12 openings 16 between the formations for weight reduction.
- the knob-like formations 12 in the trough-shaped reinforcement 11 can also be cylindrical or have a polygonal cross section. Although galvanized steel sheet is preferred for the trough-shaped reinforcement 11 and the floor elements 15 and 15 ', these components can also consist of other materials.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine freitragende Verbundbauplatte, insbesondere für Doppelböden, mit einer äusseren wannenförmigen Bewehrung für einen fliess- oder schüttfähigen und aushärtbaren Füllstoff mit hoher Druckfestigkeit im ausgehärteten Zustand, z.B. Anhydrit, Beton oderdgl.
- Eine derartige freitragende Verbundbauplatte ist durch die DE-PS 2004101 bekannt. Die wannenförmige Bewehrung dieser Verbundbauplatte hat einen praktisch ebenflächigen Boden und ihr gesamter lichter Querschnitt ist mit Anhydrit ausgefüllt, so dass diese Verbundbauplatte ein entsprechend hohes Gewicht hat. Für manche Fälle ist jedoch ein geringeres Plattengewicht erwünscht, ohne Abstriche bei den zahlreichen Vorteilen dieser Verbundbauplatte zu machen, z. B. bei der hohen Brandfestigkeit, Belastbarkeit, Trittschalldämmung usw.
- Durch z.B. die DE-OS 3103632 und 2930426 sind auch bereits Doppelbodenplatten mit zahlreichen noppenförmigen Vorsprüngen an ihren Unterseiten bekannt, die sich aber sämtlich auf einem Unterboden abstützen, also eine Vielzahl von Tragfüssen bilden. Diese Doppelbodenplatten weisen ggf. zwar ein geringeres Gewicht als die eingangs erläuterte Verbundplatte auf, sind jedoch nicht frei tragend, d. h. nicht ausschliesslich an ihren Ecken auf Fussstützen abstützbar, denn es fehlt die hierfür erforderliche Bewehrung.
- Durch die US-PS 4411 121 ist eine aus Stahl bestehende Doppelbodenplatte bekannt, die eine ebenflächige Deckplatte enthält, welche an den Scheitelpunkten einer Vielzahl von kuppelförmigen Vorsprüngen sowie an dem umlaufenden, nach oben gebogenen Rand eines Unterteils angeschweisst ist. Auch diese Doppelbodenplatte hat ein relativ hohes Gewicht, ihr Hauptnachteil besteht jedoch darin, dass bei einem Brandausbruch im Hohlraum des Doppelbodens aufgrund der metallischen Verbindung der Unterseite mit der Oberseite der Platte eine praktisch unbehinderte Wärmeübertragung in den darüber befindlichen Raum mit allen nachteiligen Folgen stattfindet.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine freitragende Verbundbauplatte der eingangs bezeichneten Bauart derart weiterzubilden, dass sie ein merklich geringeres Gewicht hat und gleichwohl ihre vorstehend beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften erhalten bleiben.
- Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die wannenförmige Bewehrung an ihrer Unterseite mit einer Vielzahl von noppenartigen, Füllstoff enthaltenden Ausformungen versehen ist, die durch ein Bodenelement von hoher Zugfestigkeit miteinander verbunden sind. Setzt man gleiche Bauhöhen zwischen der Verbundbauplatte nach dem Stand der Technik und der Verbundbauplatte gemäss der Erfindung voraus, so wird durch die noppenartigen Ausformungen an der Unterseite der wannenförmigen Bewehrung eine wesentlich geringere Füllstoffmenge aufgenommen als von dem entsprechenden unteren lichten Querschnittsbereich der bekannten wannenförmigen Bewehrung mit praktisch ebenflächigem Boden. Die dadurch mit der fertigen Verbundbauplatte im Vergleich zum Stand der Technik erzielte Gewichtsreduzierung beträgt etwa 40%. Statisch gesehen ist die geringere Füllstoffmenge im unteren Querschnittsbereich der Verbundbauplatte (unterhalb der neutralen Plattenebene) bedeutungslos, da bei Belastung der Verbundbauplatte in diesem Bereich ohnehin nurZugspannungen auftreten und es sich bei dem Füllstoff, z. B. Anhydrit oder Beton, um einen solchen mit sehr geringer Zugfestigkeit und sehr geringem Elastizitätsmodul handelt. Die hohe Belastbarkeit der Verbundbauplatte gemäss der Erfindung ist dadurch gewährleistet, dass an den nach unten ragenden noppenartigen Ausformungen ein Bodenelement von hoher Zugfestigkeit befestigt wird, welches bei Belastung der Verbundbauplatte die an iher Unterseite auftretenden Zugkräfte aufnimmt. Durch die Anordnung eines solchen Bodenelements ist es auch möglich, relativ dünnwandiges Material für die wannenförmige Bewehrung zu verwenden, was sich günstig auf deren Herstellungskosten auswirkt. Die für die Trittschalldämmung massgebliche Menge an Füllstoff ist gleichwohl auch bei der erfindungsgemässen Verbundbauplatte in ausreichendem Masse vorhanden. Die relativ hohe Brandfestigkeit der Verbundbauplatte ist dadurch sichergestellt, dass eine hierfür massgebende ausreichend dicke Füllstoffschicht über den gesamten Plattenquerschnitt zwischen der wannenförmigen Bewehrung und der Plattenoberseite vorhanden ist. Auf der Plattenoberseite können, wie bekannt, beliebige Deckbeläge befestigt werden. Die noppenartigen Ausformungen an der Unterseite der wannenförmigen Bewehrung sind vorzugsweise gleichförmig ausgebildet und regelmässig angeordnet und werden bei Verwendung von Stahlblech für die wannenförmige Bewehrung zweckmässig im Tiefziehverfahren hergestellt. Das Bodenelement von hoher Zugfestigkeit kann an den noppenartigen Ausformungen der wannenförmigen Bewehrung angeschweisst, angeklebt, angenietet oder auch angeschraubt werden.
- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So kann das Bodenelement einfach aus einer Blechtafel geringer Dicke bestehen.
- Zur weiteren Gewichtsreduzierung der Verbundbauplatte kann das Bodenelement perforiert sein.
- Die Biegefestigkeit der Verbundbauplatte wird verbessert, wenn das Bodenelement mit Aussteifungssicken oder dgl. versehen ist.
- Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann das Bodenelement auch aus einem Gitter, z. B. einem Baustahlgitter, gebildet sein.
- Die Höhe der noppenartigen Ausformungen kann etwa die Hälfte der Gesamthöhe der wannenförmigen Bewehrung betragen und damit unterhalb der neutralen Ebene der Verbundbauplatte liegen.
- Die noppenartigen Ausformungen können kegelstumpfförmig ausgebildet sein, wobei ihr Querschnitt nach aussen kleiner wird. Diese kegelstumpfförmige Version der noppenartigen Ausformungen wird wegen der vereinfachten Herausnahme der fertigen wannenförmigen Bewehrung aus einem entsprechenden Tiefziehwerkzeug bevorzugt.
- Wenn nach noch einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Höhe der noppenartigen Ausformungen gegen die Mitte der wannenförmigen Bewehrung fortschreitend kleiner wird, um die wannenförmige Bewehrung geringfügig nach oben zu wölben, so dass nach erfolgter Einbringung des Füllstoffs die Unterseite und Oberseite der Verbundbauplatte planparallel zueinander verlaufen, wird vorteilhaft die durch das Gewicht des Füllstoffs verursachte, geringfügige Durchbiegung der wannenförmigen Bewehrung kompensiert.
- Bei einer Verbundbauplatte, deren wannenförmige Bewehrung Öffnungen mit nach innen gedrückten Rändern zur Verankerung in dem Füllstoff aufweist, ist es aus herstellungstechnischen Gründen zweckmässig, wenn die Böden der noppenartigen Ausformungen diese Öffnungen aufweisen.
- Wenn nach noch einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Öffnungen in den Böden der noppenartigen Ausformungen durch das Bodenelement nach aussen verschlossen sind, wird ein Austreten des Füllstoffes durch diese Öffnungen, so lange er sich noch im fliessfähigen oder schüttfähigen Zustand befindet, verhindert. Die bisher für den gleichen Zweck über den Öffnungen aufgebrachten Verschlussmaterialien werden somit vorteilhaft durch das ohnehin erforderliche Bodenelement ersetzt.
- Wenn die noppenartigen Ausformungen an ihrer Unterseite mit warzenförmigen Schweissvorsprüngen zum Anpunkten des Bodenelements versehen ist, wird der Punkt-Schweissvorgang erleichtert.
- Die Erfindung wird anschliessend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Draufsicht auf eine wannenförmige Bewehrung für eine freitragende Verbundbauplatte gemäss der Erfindung;
- Fig. 2 eine Teil-Schnittansicht der wannenförmigen Bewehrung entlang der Linie II-II in Fig. 1 mit einer Blechtafel als Bodenelement vor ihrer Verbindung durch Punktschweissung mit der wannenförmigen Bewehrung, letztere bereits mit Füllstoff;
- Fig.3 eine vergrösserte Teil-Schnittansicht einer fertigen freitragenden Verbundbauplatte, die die wannenförmige Bewehrung der Figuren 1 und 2 sowie ein angeschweisstes Bodenelement enthält und
- Fig. 4 eine der Fig. ähnliche Teil-Schnittansicht einer fertigen freitragenden Verbundbauplatte, jedoch mit einer anderen Ausführung der wannenförmigen Bewehrung und des Bodenelements.
- Die als Ausführungsbeispiel gewählten freitragenden Verbundbauplatten 10 bzw. 10A bilden Bodenplatten für Doppelböden. Solche Bodenplatten werden gegenseitig auf Stoss verlegt und dabei an ihren Ecken auf Fussstützen aufgelagert, die ihrerseits auf dem Rohboden des jeweiligen Gebäudes aufgestellt werden.
- Die Verbundbauplatte 10 enthält eine äussere wannenförmige Bewehrung 11, welche im Ausführungsbeispiel aus Stahlblech mit einem Oberflächenschutz, z.B. einem Zinküberzug besteht. Die wannenförmige Bewehrung 11 weist an ihrer Unterseite zahlreiche, regelmässig angeordnete, gleichförmige, noppenartige Ausformungen 12 auf, die in einem Tiefziehvorgang zusammen mit den nach oben ragenden, umlaufenden Seitenwänden 13 der wannenförmigen Bewehrung 11 ausgebildet werden. Diese noppenartigen Ausformungen 12 bilden Kegelstümpfe, deren Querschnitt nach aussen bzw. unten geringfügig kleiner wird. Die Höhe der Ausformungen 12 entspricht etwa der halben Höhe der Bewehrung 11. Wenngleich nicht gezeigt, kann die Höhe der noppenartigen Ausformungen 12 gegen die Mitte der wannenförmigen Bewehrung 11 fortschreitend abnehmen, so dass die Bodenseiten 14 der Ausformungen 12 geringfügig nach oben gewölbt sind. Dies bringt den Vorteil, dass bei dem noch zu beschreibenden Einbringen des Füllstoffes in die wannenförmige Bewehrung durch das Gewicht des Füllstoffes die wannenförmige Bewehrung 11 um ein solches Ausmass nach unten durchgebogen wird, dass die Unterseite und Oberseite der fertigen Verbundbauplatte 10 planparallel verlaufen. Bei einer Kantenlänge der fertigen Verbundbauplatte 10 von z.B. 600 mm können die noppenartigen Ausformungen 12 z. B. einen kleinsten Durchmesser von ca. 20 mm aufweisen und in einem gegenseitigen Abstand von ca. 40 mm, gemessen von Mittelpunkt zu Mittelpunkt derAusformungen, angeordnet sein.
- An den flachen Bodenseiten 14 der noppenartigen Ausformungen 12 wird durch Punktschweissung eine als Bodenelement 15 wirkende Stahlblechtafel geringer Dicke befestigt, die gegenüber den Hohlräumen zwischen den Ausformungen 12 zur weiteren Gewichtseinsparung mit Öffnungen 16 versehen sein kann, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist. Aus Fig. 2 geht hervor, dass aussen an den Bodenseiten 14 mittig angeordnete, warzenartige Schweissvorsprünge 17 angeordnet sind, welche das Anpunkten des Bodenelements 15 mittels einer entsprechenden Punktschweissmaschine erleichtern. Dieses Bodenelement 15 dient bei Belastung der fertigen Verbundbauplatte 10 der Aufnahme von Zugkräften und ist gleich der wannenförmigen Bewehrung 11 mit einem Oberflächenschutz, z. B. einem Zinküberzug versehen.
- Zur Fertigstellung der freitragenden Verbundbauplatte 10 wird in die oben offene, wannenförmige Bewehrung 11 ein fliess- oder schüttfähiger und aushärtbarer Füllstoff 18, vorzugsweise Anhydrit, eingebracht. Ggf. nach Durchlaufen einer Rüttelstation wird überschüssiger Füllstoff 18 abgestrichen, um eine glatte Oberfläche 19 zu erhalten. Nach erfolgter Aushärtung des Füllstoffes 18 kann die Oberfläche 19 erforderlichenfalls zusätzlich abgeschliffen werden, damit sie einwandfrei ebenflächig ist. An der Oberfläche 19 wird dann ein Gehbelag 20, z. B. ein Teppichboden, eine Kunststoffplatte usw. durch einen Kleber befestigt.
- Die in Fig. 4 teilweise im Schnitt gezeigte freitragende Verbundbauplatte 10A entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. und gleiche Teile sind daher auch mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet. Im Gegensatz zur Ausführungsform nach Fig. weist hier jedoch die wannenförmige Bewehrung 11 an ihren umlaufenden Seitenwänden 13 sowie an den Bodenseiten 14 ihrer noppenartigen Ausformungen 12 Öffnungen 21 mit nach innen gezogenen Rändern auf, die zur Herstellung einer Verbundwirkung zwischen der wannenförmigen Bewehrung 11 und dem Füllstoff 18 dienen. Der in die Öffnungen 21 mit den nach innen gezogenen Rändern eingedrungene Füllstoff bildet nämlich nach dessen Aushärtung konische Verankerungskörper. Die entsprechenden Einzelheiten sind in der DE-PS 2004101 ausführlich beschrieben. Die aussen an den Bodenseiten 14 der Ausformungen 12 durch Punktschweissung befestigte und als Bodenelement 15' dienende Stahlblechtafel geringer Dicke dient hier nicht nur der Aufnahme von Zugkräften bei Belastung der Verbundbauplatte 10A, sondern zusätzlich dem Zweck, während des Füllvorganges ein Auslaufen des Füllstoffes 18 aus den Öffnungen 21 in den Bodenseiten 14 zu vermeiden. Die Öffnungen 21 in den Seitenwänden 13 der wannenförmigen Bewehrung 11 werden für den gleichen Zweck mit einem Klebestreifen oder dergleichen nach ausser verschlossen. Die als Bodenelement 15' dienende Stahlblechtafel hat bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen den Ausformungen 12 Öffnungen 16 zur Gewichtsreduzierung.
- Die noppenartigen Ausformungen 12 in der wannenförmigen Bewehrung 11 können auch zylinderförmig ausgebildet sein oder einen polygonen Querschnitt aufweisen. Wenngleich verzinktes Stahlblech für die wannenförmige Bewehrung 11 und die Bodenelemente 15 bzw. 15' bevorzugt wird, können diese Bauteile auch aus anderen Materialien bestehen.
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