EP0808959B1 - Verbundsystem für Bauzwecke mit selbsttragenden Tafelelementen - Google Patents

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EP0808959B1
EP0808959B1 EP97108084A EP97108084A EP0808959B1 EP 0808959 B1 EP0808959 B1 EP 0808959B1 EP 97108084 A EP97108084 A EP 97108084A EP 97108084 A EP97108084 A EP 97108084A EP 0808959 B1 EP0808959 B1 EP 0808959B1
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EP
European Patent Office
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elements
profiles
connection system
wall
panel
Prior art date
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EP97108084A
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French (fr)
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EP0808959A3 (de
EP0808959A2 (de
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Adolf Imhoff
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ThyssenKrupp Stahl Bauelemente Gmbh
Original Assignee
ThyssenKrupp Stahl Bauelemente Gmbh
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/38—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels
    • E04C2/384—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure with attached ribs, flanges, or the like, e.g. framed panels with a metal frame
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/04—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres
    • E04C2/049—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres completely or partially of insulating material, e.g. cellular concrete or foamed plaster

Definitions

  • the invention relates to a composite system for construction purposes with self-supporting Panel elements, especially for use as prefabricated wall or Ceiling elements for buildings, the panel elements being continuous, U-shaped Have frame profiles, the panel elements by angled to the frame profiles arranged, three-sided closed structure profiles in individual Segments are divided and each segment is formed by a core layer is as well as each panel element at least on one side with a top layer is provided.
  • DE-GM 90 16 771.6 is a self-supporting panel element at the beginning known type known.
  • This self-supporting manufactured in this way Panel elements can be easily sized and sized Adapt function to the respective intended use, however in practice has shown that the panel elements thus produced not for the respective use as a wall or ceiling element are optimally designed, since all of the identically manufactured panel elements are included in the this known building system must be designed so that it is the building walls normal forces occurring as well as those occurring in ceilings Can absorb bending moments. So these board elements are different Use as a wall or ceiling element with respect to one Force or moment component oversized. Beyond that emphasized that the connection of the individual panel elements with each other is very time-consuming and therefore costly because of the individual shock or Contact surfaces bolt connections are necessary.
  • the invention has for its object to provide a composite system for building with self-supporting panel elements which can produce easily and inexpensively also in small series and individual design in terms of building requirements.
  • a composite system constructed in this way with self-supporting panel elements can easily in terms of size and function produce adapted to the respective requirements. It is therefore particularly for Production of small series and suitable for an individual construction. priced The individual adjustment of the density is particularly advantageous and / or composition of the core layer of the panel elements depending of the intended use of these panel elements as building exterior wall, Building or apartment partition or ceiling element. On Another cost-reducing advantage is that the composite system according to the invention provided special connection profiles are a simple and quick connection of the individual panel elements enable each other.
  • each with structural profiles subdivided segments results overall in a load-bearing or stud-like structure Construction by appropriate choice of the number and size of the Segments can be adapted to different requirements.
  • the individual segments can perform different functions serve. normally the segments do their primary job as Wall or ceiling parts. In this case there is the core layer of the segments Made of lightweight concrete, with the core layer as a building exterior wall element board element used the lowest density and that of an apartment partition element used panel element has the greatest density. Likewise, any openings for doors, windows can be made in the segments and the like can be arranged.
  • connection profiles for connecting wall elements and ceiling elements as U-shaped Profiles formed with outwardly bent legs, the The distance between the legs is greater than the width of the panel elements frame profiles bordering alongside.
  • To the panel elements used as a ceiling element to accommodate the Adjusting the bending moments that occur can be the support rooms of everyone Panel element filled with normal concrete as filling material and prestressable Reinforcing irons can be arranged in the support rooms.
  • the abutting surfaces two wall elements to be connected at right angles to each other by one each Butt face are formed open structure profile.
  • the free legs of the open to the butt surface Structural profiles shortened so that the indentations formed in the legs only have the undercut close to the web.
  • the invention proposes that in the field of Butt surface through the facing open structural profiles and the the supporting profiles connecting the clamping profiles to each other can be filled with the material that corresponds to the material of the core layer.
  • the core layer is constructed in multiple layers, the materials at least two core layers are different.
  • the self-supporting panel element 1 shown in FIG. 1 is six in total rectangular segments 2 divided.
  • the top and bottom ends of the panel element 1 each form frame profiles 3, which are over all six Extend segments 2 continuously.
  • the frame profiles 3 are, as from FIG. 4 and 6b can be seen as a U-shaped, i.e. side members closed on three sides educated.
  • the panel element 1 is divided into the individual segments 2 by structure profiles 4, which are arranged at right angles to the frame profiles 3 and attached to it.
  • the structure profiles 4 each consist of Cross-section essentially U-shaped, closed on three sides, the limit the individual segments 2 laterally.
  • Fig. 6a exist the structural profiles 4 each from two lateral legs 5 and one these connecting web 6.
  • a core layer 7 Between the adjacent structure profiles 4, each with a leg 5 facing one another, there is a core layer 7, the thickness of the distance between the two legs 5 of a structural profile 4 corresponds.
  • a particularly good heat and sound insulation with one at the same time, sufficient dimensional stability of the individual segments 2 Formed panel elements 1 is achieved in that as a material for the Core layer 7 an open-pore lightweight concrete is used.
  • This lightweight concrete of the core layers 7 of the Segments 2 will depend on the purpose of the individual panel elements customized. Since the use of the panel elements 1 as building exterior wall elements, Building or apartment partition elements or Ceiling elements have different requirements for the forces to be absorbed or moments as well as the necessary thermal and acoustic insulation the density of the outer walls of the building is the lowest, since here in particular one good insulation is required. The through a particularly large pore Design of the lightweight concrete caused low density particularly good thermal insulation. The inside of a building as well particularly important when building exterior wall-to-building wall Sound insulation is due to a large mass and thus a high density of the Material of the core layer 7 reached. The density of the material of the core layer 7 of the panel elements used as ceiling elements lies between the Density of the building's outer wall elements and that of the building or Party wall elements.
  • FIG. 2 are in this first embodiment the structure profiles 4 between two adjacent to each other Segments 2 with mutually facing webs 6 at a distance from one another arranged, the between the webs 6 facing each other Structural profiles 4, a support space 8 is formed.
  • only panel elements used as wall elements due to normal forces 1 is the same material as the material for filling the support spaces 8 used, which is also used to form the core layer 7.
  • Fig. 3 is a longitudinal section through a panel element designed as a ceiling element 1 shown. Because ceiling elements in particular on the bending stress and are therefore exposed to a moment load, the necessary dimensional stability of these panel elements 1 when using Lightweight concrete as a material for the core layer 7 can be achieved in that the support rooms 8 are filled with normal concrete, in the prestressed reinforcing iron 10 are arranged. Otherwise the structure of the as Ceiling element used panel element 1 the structure of that shown in Fig. 2 Panel element 1, which is used as a wall element.
  • FIG. 6a The structure of a supporting structure profile 4 can be seen particularly clearly from FIG. 6a.
  • the structure profile 4 is the formation of the structure profile 4 as a three-sided closed U-shaped profile with two legs 5 and one this leg 5 connecting web 6 can be seen.
  • Fig. 4 shows schematically the design of a wall-ceiling-wall junction.
  • the U-shaped profile shown in FIG. 6c serves as the connecting profile 13, whose legs 13a are curved outward and a distance from one another, which is greater than the width of the panel elements 1 along longitudinal side frame profiles 3.
  • Fig. 4 takes place the connection of a ceiling element with two wall elements in that a connection profile on the opposite sides of the ceiling element 13 is arranged such that the free legs 13a of the Show away the ceiling element.
  • connection profiles open upwards or downwards 13 serve to accommodate those completed with the frame profiles 3 Wall elements.
  • the legs 13a form a lateral guide for the frame profiles 3 of the wall elements, the easy alignment of the Allow wall elements with respect to the ceiling element.
  • For connection the wall elements with the ceiling element as well as a relative movement to prevent the frame profiles 3 to the connecting profile 13 is between the connecting profiles 13 and the frame profiles 3 a mortar layer 15 arranged.
  • the right-angled connection of two designed as wall elements Panel elements are shown in Fig. 5.
  • the butt faces of the right angle wall elements to be connected to one another are each by a Butt plate formed open structure 4.
  • the one shown in FIG. 5 Embodiment are the free legs 5 of the open to the butt surface Structural profiles 4 shortened so that in the legs 5th formed indentations 11 only one undercut 12, namely which have undercut 12 close to web 6.
  • a particularly durable one Connection of two wall elements to be connected at right angles takes place in that in addition to filling in the open by the two Structural profiles 4 formed space in the area of the joint surface with lightweight concrete the structural profiles 4 each have two connecting profiles designed as clamping profiles 14 are interconnected.
  • connection profiles 14 engage the undercuts 12 of the indentations close to the web 6 11 of the adjoining legs 5 of the structure profiles 4.
  • Such Design of a wall-wall connection point enables an exact right-angled connection of two wall elements and prevents mutual Moving the wall elements connected in this way.
  • the design of a connecting profile 14 is particularly clear Figure 6d.
  • the core layer 7 shows a second exemplary embodiment for designing a self-supporting panel element 1 shown.
  • the core layer 7 is constructed in multiple layers.
  • the core layer layers lying against the cover layers 9 7a made of normal concrete or lightweight concrete both core layer layers 7a not must consist of the same material, and the core layer layer 7b consists of a filler, for example an insulating material.
  • the Structural profiles 4 were rotated by 90 ° so that they were open Sides of the cover layers 9 are facing.
  • a composite system designed in this way for construction purposes with self-supporting Panel elements 1 thus enables simple and inexpensive Way a production of the Panel elements 1, being in addition to an adjustment to the size and function of the individual panel elements 1 also an adjustment with regard to the required mechanical stress as well as heat and noise insulation is possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Panels For Use In Building Construction (AREA)
  • Load-Bearing And Curtain Walls (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundsystem für Bauzwecke mit selbsttragenden Tafelelementen, insbesondere zur Verwendung als vorgefertigte Wand- oder Deckenelemente für Gebäude, wobei die Tafelelemente durchgehende, U-förmige Rahmenprofile aufweisen, die Tafelelemente durch winklig zu den Rahmenprofilen angeordnete, dreiseitig geschlossene Tragwerkprofile in einzelne Segmente unterteilt sind und jedes Segment durch eine Kernschicht gebildet ist sowie jedes Tafelelement zumindest einseitig mit einer Deckschicht versehen ist.
Es ist bekannt, zur Schnellerrichtung von Gebäuden ganze Wände und Decken als Fertigteile zu verarbeiten. Bei der Herstellung derartiger Fertigteile im Werk werden diese entsprechend den durch die Gebäudearchitektur festgelegten Vorgaben produziert. Auch die Zusatzfunktionen betreffenden Maßnahmen wie der Einbau von Tür- und Fensteröffnungen werden bereits im Werk durchgeführt. In größeren Serien lassen sich derartige Elemente preisgünstig herstellen, jedoch erfordern Anpassungen hinsichtlich Größe und Funktion des jeweiligen Elementes relativ aufwendige Änderungen im Herstellungsprozeß.
Aus dem DE-GM 90 16 771.6 ist ein selbsttragendes Tafelelement der eingangs genannten Art bekannt. Diese solchermaßen hergestellten selbsttragenden Tafelelemente lassen sich zwar auf einfache Weise hinsichtlich Größe und Funktion an den jeweiligen Verwendungszweck anpassen, jedoch hat sich in der Praxis herausgestellt, daß die solchermaßen hergestellten Tafelelemente für den jeweiligen Verwendungszweck als Wand- oder Deckenelement nicht optimal ausgelegt sind, da die alle identisch hergestellten Tafelelemente bei diesem bekannten Bausystem so ausgelegt sein müssen, daß sie die bei Gebäudewänden auftretenden Normalkräfte sowie die bei Decken auftretenden Biegemomente aufnehmen können. Somit sind diese Tafelelemente je nach Verwendungszweck als Wand- oder Deckenelement jeweils bezüglich einer Kraft- bzw. Momentenkomponente überdimensioniert. Darüber hinaus hat sich herausgestellt, daß die Verbindung der einzelnen Tafelelemente untereinander sehr zeitaufwendig und somit kostenintensiv ist, da an den einzelnen Stoßoder Auflageflächen Bolzenverbindungen notwendig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbundsystem für Bauzwecke mit selbsttragenden Tafelelementen zu schaffen, welches sich auch in kleinen Serien und bei individueller Bauweise hinsichtlich der bautechnischen Anforderungen einfach und kostengünstig produzieren läßt.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet:
  • a) Die Kernschicht und die mindestens eine Deckschicht bestehen aus einem oder mehreren dem Verwendungszweck des jeweiligen Tafelelementes als Gebäudeaußenwand-, Wohnungstrennwand- oder Deckenelement bezüglich Dichte und/oder Zusammensetzung angepaßten Materialien;
  • b) die Tragwerkprofile zwischen jeweils zwei aneinandergrenzenden Segmenten sind mit einander zugewandten Stegen einen Stützraum bildend mit Abstand zueinander angeordnet;
  • c) der Stützraum zwischen zwei Tragwerkprofilen ist mit einem Füllmaterial ausgefüllt;
  • d) die Tragwerkprofile weisen allseitig in den von den drei geschlossenen Seiten gebildeten Raum weisende, zweiseitig hinterschnittene Einformungen auf und
  • e) zwischen miteinander zu verbindenden Tafelelementen sind dem jeweiligen Verwendungszweck der Tafelelemente als Wand- oder Deckenelemente angepaßte Verbindungsprofile angeordnet.
    • Ein nach dieser Weise aufgebautes Verbundsystem mit selbsttragenden Tafelelementen läßt sich auf einfache Weise hinsichtlich Größe und Funktion den jeweiligen Anforderungen angepaßt produzieren. Es ist daher insbesondere zur Herstellung kleiner Serien und für eine individuelle Bauweise geeignet. Preislich vorteilhaft ist dabei insbesondere die individuelle Anpassung der Dichte und/oder Zusammensetzung der Kernschicht der Tafelelemente in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck dieser Tafelelemente als Gebäudeaußenwand-, Gebäude- bzw. Wohnungstrennwand- oder Deckenelement. Ein weiterer, die Kosten senkender Vorteil besteht darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Verbundsystem spezielle Verbindungsprofile vorgesehen sind, die eine einfache und schnelle Verbindung der einzelnen Tafelelemente untereinander ermöglichen.
    Durch die Unterteilung der Tafelelemente in mehrere, jeweils durch Tragwerkprofile unterteilte Segmente ergibt sich insgesamt eine trag- oder ständerwerkartige Konstruktion, die durch entsprechende Wahl der Zahl und Größe der Segmente unterschiedlichen Anforderungen angepaßt werden kann. Innerhalb eines Tafelelementes können die einzelnen Segmente unterschiedlichen Funktionen dienen. im Normalfall erfüllen die Segmente Ihre primäre Aufgabe als Wand- bzw. Deckenteile. In diesem Fall besteht die Kernschicht der Segmente aus Leichtbeton, wobei die Kernschicht eines als Gebäudeaußenwandelement verwendeten Tafelelements die geringste Dichte und die eines als Wohnungstrennwandelement verwendeten Tafelelements die größte Dichte aufweist. Ebenso können in den Segmenten beliebige Öffnungen für Türen, Fenster und dergleichen angeordnet werden.
    Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Verbindungsprofile zum Verbinden von Wandelementen und Deckenelementen als U-förmige Profile mit auswärts gebogenen Schenkeln ausgebildet, wobei der Abstand der Schenkel zueinander größer ist als die Breite der die Tafelelemente längsseits begrenzenden Rahmenprofile. Durch das feste Anordnen dieser Deckenverbindungsprofile mit den Deckenelementen sowie das feste Anordnen der Rahmenprofile mit den Wandelementen ist eine einfache und sichere Verbindung von Deckenelement und Wandelement dadurch möglich, daß das mit dem Deckenelement verbundene Deckenverbindungsprofil das Rahmenprofil eines Wandelementes übergreifend auf ein Wandelement aufgelegt und/oder ein Wandelement mit seinem das Wandelement nach unten abschließenden Rahmenprofil in ein solches U-förmiges Deckenprofil hereingestellt wird.
    Um einen sicheren und dauerhaften Halt zwischen dem jeweiligen Deckenverbindungsprofil und dem darin aufgenommenen Rahmenprofil eines Wandelementes zu gewährleisten, ist zwischen dem Deckenverbindungsprofil und dem Rahmenprofil einer Decken-Wand-Verbindung eine Mörtelschicht angeordnet. Durch diese Mörtelschicht wird gewährleistet, daß das Rahmenprofil des Wandelementes und das Deckenverbindungsprofil des Deckenelementes sich nicht relativ zueinander verschieben können.
    Um die als Deckenelement verwendeten Tafelelemente an die Aufnahme der auftretenden Biegemomente anzupassen, können die Stützräume eines jeden Tafelelementes mit Normalbeton als Füllmaterial ausgefüllt und vorspannbare Armierungseisen in den Stützräumen angeordnet werden.
    Dahingegen ist es bei der Verwendung der Tafelelemente als Wandelemente ausreichend, die Stützräume eines jeden Tafelelements mit dem hinsichtlich Dichte und Zusammensetzung identischen Material zu verfüllen, aus dem auch die Kernschicht gebildet ist.
    Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die Stoßflächen zweier rechtwinklig miteinander zu verbindenden Wandelemente durch jeweils ein zur Stoßfläche hin offenes Tragwerkprofil gebildet sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die freien Schenkel der zur Stoßfläche hin offenen Tragwerkprofile derart verkürzt, daß die in den Schenkeln ausgebildeten Einformungen nur die dem Steg nahe Hinterschneidung aufweisen.
    Zur rechtwinkligen Verbindung zweier Wandelemente wird vorgeschlagen, daß die zur Stoßfläche hin offenen Tragwerkprofile über jeweils zwei Klemmprofile miteinander verbindbar sind, von denen ein jedes die dem Steg nahen Hinterschneidungen der Einformungen der aneinander angrenzenden Schenkel der Tragwerkprofile hintergreift.
    Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der im Bereich der Stoßfläche durch die einander zugewandten offenen Tragwerkprofile sowie die die Tragwerkprofile miteinander verbindenden Klemmprofile umgrenzte Raum mit dem Material ausfüllbar ist, das dem Material der Kernschicht entspricht.
    Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kernschicht mehrlagig aufgebaut ist, wobei die Materialien mindestens zweier Kernschichtlagen unterschiedlich sind.
    Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems für Bauzwecke mit selbsttragenden Tafelelementen dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:
    Fig. 1
    eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines als Wandelement ausgebildeten selbsttragenden Tafelelementes mit nur teilweise dargestellter Deckschicht;
    Fig. 2
    einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1;
    Fig. 3
    einen Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch ein als Deckenelement ausgelegtes selbsttragendes Tafelelement;
    Fig. 4
    eine schematische Ansicht einer Wand-Decke-Wand-Verbindungsstelle;
    Fig. 5
    eine schematische Ansicht einer rechtwinkligen Wand-Wand-Verbindungsstelle;
    Fig. 6a
    einen Querschnitt durch ein Tragwerkprofil;
    Fig. 6b
    einen Querscnitt durch ein Rahmenprofil;
    Fig. 6c
    einen Querschnitt durch ein Deckenverbindungsprofil;
    Fig. 6d
    einen Querschnitt durch ein Klemmprofil und
    Fig. 7
    einen Schnitt entsprechend Fig. 2, jedoch ein zweites Ausführungsbeispiel darstellend.
    Das in Fig. 1 dargestellte selbsttragende Tafelelement 1 ist in insgesamt sechs rechteckige Segmente 2 unterteilt. Den oberen sowie den unteren Abschluß des Tafelelementes 1 bilden jeweils Rahmenprofile 3, die sich über alle sechs Segmente 2 durchgehend erstrecken. Die Rahmenprofile 3 sind, wie aus Fig. 4 und 6b ersichtlich, als U-förmige, d.h. an drei Seiten geschlossene Längsträger ausgebildet.
    Die Unterteilung des Tafelelements 1 in die einzelnen Segmente 2 erfolgt durch Tragwerkprofile 4, die rechtwinklig zu den Rahmenprofilen 3 angeordnet und an diesen befestigt sind. Die Tragwerkprofile 4 bestehen jeweils aus im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen, dreiseitig geschlossenen Profilen, die die einzelnen Segmente 2 seitlich begrenzen. Wie aus Fig. 6a ersichtlich, bestehen die Tragwerkprofile 4 jeweils aus zwei seitlichen Schenkeln 5 und einem diese verbindenden Steg 6. Zwischen den benachbarten Tragwerkprofilen 4 mit einander zugewandten Schenkeln 5 befindet sich jeweils eine Kernschicht 7, deren Dicke dem Abstand beider Schenkel 5 eines Tragwerkprofils 4 entspricht. Eine besonders gute Wärme- und Schalldämmung bei einer gleichzeitig ausreichenden Formstabilität der aus den einzelnen Segmenten 2 gebildeten Tafelelemente 1 wird dadurch erreicht, daß als Material für die Kernschicht 7 ein offenporiger Leichtbeton verwendet wird. Die Dichte und/oder Zusammensetzung dieses Leichtbetons der Kernschichten 7 der Segmente 2 wird dabei an den Verwendungszweck der einzelnen Tafelelemente angepaßt. Da die Verwendung der Tafelelemente 1 als Gebäudeaußenwandelemente, Gebäude- bzw. Wohnungstrennwandelemente oder Deckenelemente verschiedene Anforderungen an die aufzunehmenden Kräfte oder Momente sowie die notwendige Wärme- und Schalldämmung stellt, ist die Dichte der Gebäudeaußenwände am geringsten, da hier insbesondere eine gute Wärmedämmung erforderlich ist. Die durch eine besonders großporige Ausgestaltung des Leichtbetons hervorgerufene geringe Dichte stellt eine besonders gute Wärmedämmung dar. Die im Inneren eines Gebäudes sowie beim Bauen Gebäudeaußenwand-an-Gebäudeaußenwand besonders wichtige Schalldämmung wird durch eine große Masse und somit eine hohe Dichte des Materials der Kernschicht 7 erreicht. Die Dichte des Materials der Kernschicht 7 der als Deckenelemente verwendeten Tafelelemente liegt zwischen der Dichte der Gebäudeaußenwandelemente und der der Gebäude- bzw. Wohnungstrennwandelemente.
    Wie weiter aus Fig. 2 ersichtlich, sind bei diesem ersten Ausführungsbeispiel die Tragwerkprofile 4 zwischen jeweils zwei aneinandergrenzenden Segmenten 2 mit einander zugewandten Stegen 6 mit Abstand zueinander angeordnet, wobei zwischen den einander zugewandten Stegen 6 der Tragwerkprofile 4 ein Stützraum 8 ausgebildet ist. Bei den insbesondere nur durch Normalkräfte belasteten als Wandelemente eingesetzten Tafelelemente 1 wird als Material zum Ausfüllen der Stützräume 8 das gleiche Material verwendet, das auch zur Bildung der Kernschicht 7 herangezogen wird.
    Aus Fig. 1 und 2 ist weiterhin ersichtlich, daß das Tafelelement 1 beidseitig mit einer Deckschicht 9 versehen ist, die neben einem Brandschutz eine weitere Isolierwirkung aufweisen kann.
    In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch ein als Deckenelement ausgebildetes Tafelelement 1 dargestellt. Da Deckenelemente insbesondere auf die Biegebeanspruchung und somit einer Momentenbelastung ausgesetzt sind, kann die notwendige Formstabilität dieser Tafelelemente 1 bei der Verwendung von Leichtbeton als Material für die Kernschicht 7 dadurch erreicht werden, daß die Stützräume 8 mit Normalbeton ausgefüllt sind, in dem vorspannbare Armierungseisen 10 angeordnet sind. Ansonsten entspricht der Aufbau des als Deckenelement verwendeten Tafelelements 1 dem Aufbau des in Fig. 2 dargestellten Tafelelements 1, das als Wandelement verwendet wird.
    Der Aufbau eines Tragwerkprofils 4 ist besonders deutlich aus Fig. 6a ersichtlich. Mit dieser Abbildung ist insbesondere die Ausbildung des Tragwerkprofils 4 als dreiseitig geschlossenes U-förmiges Profil mit zwei Schenkeln 5 und einem diese Schenkel 5 verbindenden Steg 6 zu entnehmen. Das Tragwerkprofil 4 weist an den Schenkeln 5 und dem Steg 6 in den von den drei Seiten gebildeten Raum weisende Einformungen 11 auf, die beidseitig mit Hinterschneidungen 12 versehen schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind.
    Die Verbindung einzelner Tafelelemente 1 als Wand-Decke-Verbindungsstelle bzw. Wand-Wand-Verbindungsstelle erfolgt über Verbindungsprofile 13 und 14, wie diese den Abbildungen 4 und 5 zu entnehmen sind. Fig. 4 zeigt schematisch die Ausgestaltung einer Wand-Decke-Wand-Verbindungsstelle. Als Verbindungsprofil 13 dient das in Fig. 6c dargestellte U-förmige Profil, dessen Schenkel 13a auswärts gebogen ausgebildet sind und einen Abstand voneinander aufweisen, der größer ist als die Breite der die Tafelelemente 1 längsseits begrenzenden Rahmenprofile 3. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, erfolgt die Verbindung eines Deckenelements mit zwei Wandelementen dadurch, daß auf den gegenüberliegenden Seiten des Deckenelements jeweils ein Verbindungsprofil 13 derart angeordnet wird, daß die freien Schenkel 13a von dem Deckenelement fortweisen. Die nach oben bzw. unten offenen Verbindungsprofile 13 dienen zur Aufnahme der mit den Rahmenprofilen 3 abgeschlossenen Wandelemente. Die Schenkel 13a bilden dabei eine seitliche Führung für die Rahmenprofile 3 der Wandelemente, die eine leichte Ausrichtung der Wandelemente bezüglich des Deckenelements ermöglichen. Zur Verbindung der Wandelemente mit dem Deckenelement sowie, um eine Relativbewegung der Rahmenprofile 3 zu dem Verbindungsprofil 13 zu verhindern, ist zwischen den Verbindungsprofilen 13 und den Rahmenprofilen 3 eine Mörtelschicht 15 angeordnet.
    Die rechtwinklige Verbindung zweier als Wandelemente ausgebildeten Tafelelemente ist in Fig. 5 dargestellt. Die Stoßflächen der rechtwinklig miteinander zu verbindenden Wandelemente sind hierbei durch jeweils ein zur Stoßfläche hin offenes Tragwerkprofil 4 gebildet. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind die freien Schenkel 5 der zur Stoßfläche hin offenen Tragwerkprofile 4 derart verkürzt ausgebildet, daß die in den Schenkeln 5 ausgebildeten Einformungen 11 nur noch eine Hinterschneidung 12, nämlich die dem Steg 6 nahe Hinterschneidung 12 aufweisen. Eine besonders haltbare Verbindung zweier rechtwinklig miteinander zu verbindenden Wandelemente erfolgt dadurch, daß neben dem Ausfüllen des durch die beiden offenen Tragwerkprofile 4 gebildeten Raums im Bereich der Stoßfläche mit Leichtbeton die Tragwerkprofile 4 über jeweils zwei als Klemmprofile ausgebildete Verbindungsprofile 14 miteinander verbunden werden. Diese Verbindungsprofile 14 hintergreifen die dem Steg 6 nahen Hinterschneidungen 12 der Einformungen 11 der aneinandergrenzenden Schenkel 5 der Tragwerkprofile 4. Eine solche Ausgestaltung einer Wand-Wand-Verbindungsstelle ermöglicht eine exakte rechtwinklige Verbindung zweier Wandelemente und verhindert ein gegenseitiges Verschieben der solchermaßen miteinander verbundenen Wandelemente. Die Ausgestaltung eines Verbindungsprofils 14 ist besonders deutlich der Abbildung Fig. 6d zu entnehmen.
    In Fig. 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel zur Ausgestaltung eines selbsttragenden Tafelelementes 1 dargestellt. Ein Vergleich mit der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 zeigt, daß bei dieser zweiten Ausführungsform die Kernschicht 7 mehrlagig aufgebaut ist. Im dargestellten Beispiel bestehen die an den Deckschichten 9 anliegenden Kernschichtlagen 7a aus Normalbeton oder Leichtbeton, wobei beide Kernschichtlagen 7a nicht aus dem gleichem Material bestehen müssen, und die Kernschichtlage 7b besteht aus einem Füllstoff, beispielsweise einem Isoliermaterial. Ein weiterer Unterschied zum Tafelelement 1 gemäß Fig. 2 besteht darin, daß die Tragwerkprofile 4 um 90° so gedreht wurden, daß diese mit ihren offenen Seiten den Deckschichten 9 zugewandt sind.
    Ein solchermaßen ausgebildetes Verbundsystem für Bauzwecke mit selbsttragenden Tafelelementen 1 ermöglicht somit auf einfache und kostengünstige Weise eine an die jeweiligen Verwendungszwecke angepaßte Produktion der Tafelelemente 1, wobei neben einer Anpassung an die Größe und Funktion der einzelnen Tafelelemente 1 auch eine Anpassung hinsichtlich der erforderlichen mechanischen Belastung sowie Wärme- und Lärmdämmung möglich ist.
    Bezugszeichenliste
    1
    Tafelelement
    2
    Segment
    3
    Rahmenprofil
    4
    Tragwerkprofil
    5
    Schenkel
    6
    Steg
    7
    Kernschicht
    7a
    Kernschichtlage
    7b
    Kernschichtlage
    8
    Stützraum
    9
    Deckschicht
    10
    Armierungseisen
    11
    Einformung
    12
    Hinterschneidung
    13
    Verbindungsprofil
    13a
    Schenkel
    14
    Verbindungsprofil
    15
    Mörtelschicht

    Claims (14)

    1. Verbundsystem für Bauzwecke mit selbsttragenden Tafelelementen, insbesondere zur Verwendung als vorgefertigte Wand- oder Deckenelemente für Gebäude, wobei die Tafelelemente (1) durchgehende U-förmige Rahmenprofile (3) aufweisen, die Tafelelemente (1) durch winklig zu den Rahmenprofilen (3) angeordnete, dreiseitig geschlossene Tragwerkprofile (4) in einzelne Segmente (2) unterteilt sind und jedes Segment (2) durch eine Kernschicht (7) gebildet ist und jedes Tafelelement (1) zumindest einseitig mit einer Deckschicht (9) versehen ist,
      gekennzeichnet durch
      die folgenden Merkmale:
      a) die Kernschicht (7) und die mindestens eine Deckschicht (9) bestehen aus einem oder mehreren dem Verwendungszweck des jeweiligen Tafelelementes (1) als Gebäudeaußenwand-, Wohnungstrennwand- oder Deckenelement bezüglich Dichte und/oder Zusammensetzung angepaßten Materialien;
      b) die Tragwerkprofile (4) zwischen jeweils zwei aneinandergrenzenden Segmenten (2) sind mit einander zugewandten Stegen einen Stützraum (8) bildend mit Abstand zueinander angeordnet;
      c) der Stützraum (8) zwischen zwei Tragwerkprofilen (4) ist mit einem Füllmaterial ausgefüllt;
      d) die Tragwerkprofile (4) weisen allseitig in den von den drei geschlossenen Seiten gebildeten Raum weisende, zweiseitig hinterschnittene Einformungen (11) auf und
      e) zwischen miteinander zu verbindenden Tafelelementen (1) sind dem jeweiligen Verwendungszweck der Tafelelemente (1) als Wand- oder Deckenelemente angepaßte Verbindungsprofile (13,14) angeordnet.
    2. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht (7) aus Leichtbeton besteht, wobei die Kernschicht (7) eines als Gebäudeaußenwandelement verwendeten Tafelelements (1) die geringste Dichte und die eines als Gebäude- bzw. Wohnungstrennwandelement verwendeten Tafelelements (1) die größte Dichte aufweist.
    3. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Segment (2) mit einem Fenster oder einer Tür versehen ist.
    4. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsprofile (13) zum Verbinden von Wandelementen und Deckenelementen als U-förmige Profile mit auswärts gebogenen Schenkeln (13a) ausgebildet sind und der Abstand der Schenkel (13a) zueinander größer ist als die Breite der die Tafelelemente (1) längsseits begrenzenden Rahmenprofile (3).
    5. Verbundsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenverbindungsprofile (13) fest mit den Deckenelementen und die Rahmenprofile (3) fest mit den Wandelementen verbunden sind.
    6. Verbundsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Deckenverbindungsprofilen (13) und den Rahmenprofilen (3) einer Decken-Wand-Verbindung eine Mörtelschicht (15) angeordnet ist.
    7. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung als Deckenelement die Stützräume (8) eines jeden Tafelelements (1) mit Normalbeton als Füllmaterial ausgefüllt und verspannbare Armierungseisen (10) in den Stützräumen (8) angeordnet sind.
    8. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung als Wandelement die Stützräume (8) eines jeden Tafelelements (1) mit Leichtbeton ausgefüllt sind, wobei die Dichte dieses Füllmaterials der Dichte der Materials der Kernschicht (7) entspricht.
    9. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßflächen zweier rechtwinklig miteinander zu verbindenden Wandelemente durch jeweils ein zur Stoßfläche hin offenes Tragwerkprofil (4) gebildet sind.
    10. Verbundsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Schenkel (5) der zur Stoßfläche hin offenen Tragwerkprofile (4) derart verkürzt sind, daß die in den Schenkeln (5) ausgebildeten Einformungen (11) nur die dem Steg (6) nahe Hinterschneidung (12) aufweisen.
    11. Verbundsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Stoßfläche hin offenen Tragwerkprofile (4) über jeweils zwei als Klemmprofile ausgebildete Verbindungsprofile (14) miteinander verbunden sind, von denen ein jedes die dem Steg (6) nahe Hinterschneidung (12) der Einformung (11) der aneinandergrenzenden Schenkel (5) der Tragwerkprofile (4) hintergreift.
    12. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den zur Stoßfläche hin offenen Tragwerkprofilen (4) gebildete Raum mit Leichtbeton ausfüllbar ist.
    13. Verbundsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial für den Stützraum (8) vorzugsweise das Material der Kernschicht (7) ist.
    14. Verbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht (7) mehrlagig aufgebaut ist, wobei die Materialien mindestens zweier Kernschichtlagen (7a, 7b) unterschiedlich sind.
    EP97108084A 1996-05-21 1997-05-17 Verbundsystem für Bauzwecke mit selbsttragenden Tafelelementen Expired - Lifetime EP0808959B1 (de)

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