EP1555098A2 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements - Google Patents

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EP1555098A2
EP1555098A2 EP05000349A EP05000349A EP1555098A2 EP 1555098 A2 EP1555098 A2 EP 1555098A2 EP 05000349 A EP05000349 A EP 05000349A EP 05000349 A EP05000349 A EP 05000349A EP 1555098 A2 EP1555098 A2 EP 1555098A2
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EP
European Patent Office
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concrete
composite element
elements
concrete slab
support elements
Prior art date
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Withdrawn
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EP05000349A
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Inventor
Bruno O Dipl.-Ing. Fritz (FH)
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Original Assignee
Individual
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/08—Moulds provided with means for tilting or inverting
    • B28B7/082—Tiltable moulding tables or similar moulding surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/0006—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects the reinforcement consisting of aligned, non-metal reinforcing elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
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    • B28B23/0025—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects with installation or service material, e.g. tubes for electricity or water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/0056—Means for inserting the elements into the mould or supporting them in the mould

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing a Composite element of a concrete slab and associated support elements, especially wooden beams.
  • Such composite elements of a concrete slab and supporting elements are known wherein the concrete slab and the support elements cooperate such that the Concrete plate absorb the compressive forces and the support elements, the tensile forces.
  • connecting means are provided which provide a firm connection between create the concrete slab and the supporting elements. These lanyards should Thrust forces acting between the individual elements of the composite Composite element occur, transferred to the support elements and the concrete slab.
  • One such composite element is known for example from EP-A-0 433 224. That in it proposed composite element consists of a concrete slab and with this interacting wooden beams. There is a toothing of the wooden beams provided, which in combination with protruding screws as Serve connecting means. For the production of this composite element is carried out that on the lateral flanks of the wooden beams formwork boards are attached to the poured from above concrete. After curing, the shuttering boards become removed and the composite element is completed.
  • EP-A-0 432 484 and EP-A-0 528 450 A similar approach is also described in EP-A-0 432 484 and EP-A-0 528 450.
  • a composite construction is produced on a wooden structure on which Screws are screwed in, leaving some of the screws over the wooden floor stands tall. Then the concrete is poured, thereby forming a concrete slab becomes.
  • This method is used in the renovation of old buildings, as the in-situ concrete slab be applied to the floorboards of an existing ceiling construction can. Again, a formwork is needed, then poured onto the concrete slab is, after appropriate connecting means for fixed connection between Concrete slab and wooden structure have been introduced.
  • CH 223498 proposed a supporting structure with wooden beams and form a concrete portion, which can be used without formwork.
  • fillers are introduced, in particular hourdis bricks, between the Wooden beams are laid and then poured from the top concrete.
  • lightweight panels between the Beams are placed on which in turn concrete is poured.
  • Object of the present invention is therefore to provide a process for the preparation of To propose composite elements with which comparatively easy Composite elements of a concrete slab and supporting elements, in particular wooden beams, to be manufactured industrially.
  • the production of the composite element takes place overhead, so to speak. It can be one in the production of precast concrete elements known, preferably heated Heidelbergisch be used without it required separate formwork between the beams.
  • the Support elements On the Heidelbergisch are the Support elements, in particular the wooden beams or steel beams, with a certain Spaced apart and fixed.
  • the support elements Moreover, not arranged directly on the Heidelbergisch, but of this spaced apart by spacers. These spacers can also be considered as Connecting means for anchoring the support elements serve in the concrete slab, wherein preferably dovetail-shaped recesses are provided in the beam.
  • the composite element After curing of the concrete, the composite element is rotated so that the Side that formed the bottom during manufacture, that is, the immediately on the Wennisch now forms the smooth, flat top. In other words, the Now support elements turned down, while the concrete slab now the top of the Composite element forms.
  • This reversal of the composite element can happen by the GmbHisch together with the cast and cured composite element is folded so that the Siemensisch is located above the composite element. In other words, the folding process takes place in the horizontal Axis about 180 °.
  • the Heidelbergisch together with the Composite element is moved into the vertical, that is, it is a folding process to the axis of rotation, which lies in the horizontal, but not by 180 ° but only to 90 °.
  • the composite element After setting up the switch table, the composite element is looped detected on its upper narrow side or the like and about its vertical axis rotated by 180 °. Subsequently, the composite element is now reversed on Heidelbergisch, which can then be lowered again. With both possibilities of the Turning over the composite element takes place as a last step lifting the finished Composite element from the turn horizontal Heidelbergisch. It thus remains Composite element, standing on the support elements with the smooth, flat top.
  • the method described brings the advantage of an industrial manufacturing of Composite elements made of concrete and other supporting elements, in particular wooden beams or steel girders with them. It can with conventional, existing in concrete works GmbHisch be worked without an additional between the bars Cladding is needed.
  • the composite elements can therefore be inexpensive in the Prefabricated part factory be prefabricated. In particular, by the omission of any Formwork activities between the beam elements are great cost savings possible. It can thus be a lightweight composite ceiling extremely cost effective and accurately with reproducible statics can be realized.
  • a single or multi-layer reinforcement simply introduced can be. It is also placed on the switch table and with spacers fixed, preferably in engagement with the teeth on the wooden beams, as well then shed with concrete.
  • insulating material can be used to provide additional heat or To achieve sound insulation.
  • Cladding material such as plasterboard, panels or grooved and Apply spring boards.
  • a Heidelbergisch 50 with Randschalung 51 are first spacers 14 to support elements 20, in Embodiment of FIG. 1 arranged wooden beams. Between the wooden beams and the spacers 14 is also a reinforcement 11 depending on the static requirement, preferably provided in two-layered form and preferably also supply lines 12 arranged. As stated above, it may be in the supply lines to the pipes for electricity, water, sewage, heating, floor heating, one Ventilation or similar act. The supply lines 12 are correspondingly laid the structural needs and transitions to the walls. Likewise also junction boxes, distributors and the like arranged on the Heidelberg 50 become.
  • FIG. 2 shows how the cured composite element 1, for example is completed.
  • the arrangement shown On the left side of the illustration of Fig. 2, the arrangement shown, which is shown enlarged in Fig.1.
  • the Schaltisch 50 with corresponding edge formwork 51 are again the spacers 14 and Support elements 20 arranged and fixed.
  • the concrete slab 10 is then poured and it is waited until the concrete has hardened.
  • Fig. 2 are further Cover hoods 40 shown, which are arranged above the support elements 20 to the Support elements 20 during concreting to protect against contamination. Alternatively you can the wooden beams may also be protected against concrete spatter by films or paints.
  • this Umklappvorgang is shown, wherein a Rotation about a horizontal axis 71 is shown by approximately 180 °.
  • the Kunststoffisch 50 above the composite element 1 such as is apparent from the representation of the right side in Fig. 2.
  • this is done Turn over so that the composite element 1 by a trolley or a Palette 80 is stored.
  • the composite element 1 is now arranged so that the Supporting elements 20 rest on the pallet 80 and they carry the concrete slab 10.
  • a plurality of composite elements 1 can be stacked on top of each other by For example, the pallet 80 is gradually lowered on a lifting device.
  • the Concrete plate 10 is now, in contrast to the manufacturing process, on the top of the composite element 1 and thus in later installation position.
  • FIGS. 3 and 4 in each case a composite element 1 is shown enlarged to to explain preferred embodiments of spacers and protective hoods.
  • the support members 20 are placed over the table 50 and then poured the concrete slab 10.
  • a here lower reinforcement 11th be provided on the feet of the spacers 14 and 141 to 143 supported.
  • the upper reinforcement layer 11 here also extends transversely through the Teeth of the wooden beams through (see Fig. 5, below) to this To stiffen the anchoring area.
  • a spacer (corresponding to reference numeral 14 in Fig. 1 and 2) is provided that a plastic plate 141 on the Wegisch 50 is arranged.
  • the fixation on the Heidelbergisch 50 for example, with a Magnets, a suction cup or by gluing done.
  • a long wood screw 142 is passed and into the support member 20, more precisely, the wooden beams, screwed.
  • a support member 20 a steel beam provided, of course, a correspondingly suitable steel screw or a similar bonding agent used.
  • a U-plate 143 is provided, with which the desired distance of the support element 20 to Druckisch 50 and thus the Penetration depth or gearing between concrete slab 10 and wooden beams is maintained.
  • the U-disk 143 may, for example, have a diameter of 50 mm. Deviations from this, however, are familiar to the person skilled in the art and depend on the To choose strength and size of the support elements 20.
  • a wedge head 145 may be provided, for example, at a distance of 30cm the concrete plate 10 facing longitudinal side of the beam screwed or nailed and possibly also can be glued. Again, it ensures that the necessary distance to Wegisch 50 of the support member 20 is maintained. moreover is made by the wedge head 145 an intimate, positive connection between Support element 20 and concrete slab 10 created. This allows the occurring Forces are absorbed evenly.
  • the in Figs. 3 and 4 are exemplary shown embodiments of the spacers shown in Figs. 1 and 2 with the Reference numerals 14 are provided, at the same time additional connection means for Anchoring the concrete slab 10 with the support elements 20.
  • the wood screws 142 and the wedge head 145 thus fulfill not only a spacer function, but also a Connection function of concrete and wood or steel.
  • screws also nails, bolts, pins, metal sleeves, pipes, gears, in particular dovetail-shaped, wedge-shaped or wave-shaped gears or similar serve educated elements.
  • gears are provided, then the Gearing be formed both directly in the support member 20, for example be milled out, or be placed on the support member 20, as in the example in Fig. 4, where the wedge head 145 is placed on the support member 20.
  • the connection between Support member 20 and the wedge head 145 or similar connection means can over Fixations, such as screws or nails done, but also by Glue.
  • Fig. 5 results in a representation of the training of Edge of a composite element 1, 1 '.
  • the edge 2 'of the composite element 1' and thus the concrete slab 10, 10 ' has a recess 3' in the manner of a groove.
  • Corresponding the other end 4 of the composite element 1 has a projection 5, respectively a spring on.
  • the projection 5 engages in the recess 3 'and thus prevents a Slippage of juxtaposed composite elements. This is beneficial for the Development of a uniform, level and statically secured ceiling construction on the site.
  • the projection 5 for a double fold can also be provided with oblique edge simple fold.
  • Fig. 5 a section along the bar graph is also shown to the To illustrate toothing between concrete slab 10 and support member 20.
  • At the here upper side of the wooden beam are a variety of "swallowtails" formed, in particular by milling out of the beam or by placing the Keilkexcellent 145. This results in a positive anchoring between Concrete plate 10 and the support elements 20. As can be seen runs a position of Reinforcement 11 through the gears to stabilize this type of anchorage.
  • Fig. 6 and 7 is shown how two adjacent composite elements 1, 1 'with each other tensile and shear resistant can be connected.
  • the edge region is preferably designed serrated, so that the Composite elements 1, 1 'intermesh.
  • This recess 90, 90 ' is located in the edge region of the respective Composite element. The by inserting a hollow box during concreting formed recess 90, 90 'is sufficiently deep to connect to allow adjacent composite elements 1, 1 '.
  • Fig. 8 is another possibility of mutual tension adjacent Composite elements 1, 1 'shown in the form of open beam ceilings.
  • the composite elements 1, 1 ' are arranged adjacent and then mutually braced to a solid and possible joint-free connection of the adjacent composite elements, such as for example, in Figs. 6 and 7 executed to allow.
  • a turnbuckle 160 is provided for this purpose. This one is about each one Support member 20, 20 'has two screws 161, 161' in the corresponding Screw lock 162 introduced. By turning the central lock 162 are the Screws 161, 161 'moves toward each other and thus also brace the Composite elements. In later cladding this ceiling construction can Turnbuckle 160 also remain.
  • the Loosened screws 161, 161 'and the turnbuckle 160 removed.
  • the holes for the passage of the screws 161, 161 'become preferably closed with appropriate wooden plugs.
  • FIG. An alternative way of clamping already factory-disguised Ceilings is shown in FIG.
  • a Tension element 170 inserted on the top.
  • loops 172, 172 can pass through a corresponding pulling means 173 be so tightened by tightening, for example, with a ratchet is exerted on the composite elements 1, 1 '.
  • a panel 130th the ceiling underside shown, for example, by plasterboard or Wood panels the sound-coupled with the wooden beams 20 if necessary screwed or are nailed up. This can also be done in the precast plant in an ergonomically favorable manner take place, between the wooden beams as support elements 20 preferably before a Insulation is inserted.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes (1) aus einer Betonplatte (10) und damit verbundenen Tragelementen (20), insbesondere Holzbalken. Erfindungsgemäß werden die Tragelemente (20) auf einem Schaltisch (50) fixiert und anschließend die Anordnung mit Beton vergossen, so dass ein Verbundelement (1) aus einer Betonplatte (10) und den Tragelementen (20) entsteht. Nach dem Aushärten des Betons wird das Verbundelement (1) um bevorzugt 180° gedreht, so dass die Betonplatte (10) die Oberseite des Verbundelementes (1) bildet. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes aus einer Betonplatte und damit verbundenen Tragelementen, insbesondere Holzbalken.
Derartige Verbundelemente aus einer Betonplatte und Tragelementen sind bekannt, wobei die Betonplatte und die Tragelemente derart zusammenwirken, dass die Betonplatte die Druckkräfte und die Tragelemente die Zugkräfte aufnehmen. Ferner sind in der Regel Verbindungsmittel vorgesehen, die eine feste Verbindung zwischen der Betonplatte und den Tragelementen schaffen. Diese Verbindungsmittel sollen Schubkräfte, die zwischen den Einzelelementen des zusammengesetzten Verbundelementes auftreten, auf die Tragelemente und die Betonplatte übertragen. Ein solches Verbundelement ist beispielsweise aus der EP-A-0 433 224 bekannt. Das darin vorgeschlagene Verbundelement besteht aus einer Betonplatte und mit dieser zusammenwirkenden Holzbalken. Dabei ist eine Verzahnung der Holzbalken vorgesehen, welche in Kombination mit hervorstehenden Schrauben als Verbindungsmittel dienen. Für die Herstellung dieses Verbundelementes ist ausgeführt, dass an den seitlichen Flanken der Holzbalken Schalbretter angebracht sind, auf die von oben Beton eingegossen wird. Nach dem Aushärten werden die Schalbretter abgenommen und das Verbundelement ist fertiggestellt.
Ein ähnlicher Weg wird auch in der EP-A-0 432 484 und EP-A-0 528 450 beschrieben. Dort wird eine Verbundkonstruktion auf einem Holztragwerk hergestellt, auf dem Schrauben eingedreht werden, so dass ein Teil der Schrauben über den Bretterboden hoch steht. Dann wird der Beton eingegossen, wodurch eine Betonplatte ausgebildet wird. Dieses Verfahren wird bei der Altbausanierung eingesetzt, da die Ortbetonplatte auf die Fußbodenbretter einer vorhandenen Deckenkonstruktion aufgebracht werden kann. Auch hier wird eine Schalung benötigt, auf die dann die Betonplatte gegossen wird, nachdem entsprechende Verbindungsmittel zum festen Verbund zwischen Betonplatte und Holzkonstruktion eingebracht worden sind.
Schließlich ist in der CH 223498 vorgeschlagen, eine Tragkonstruktion mit Holzbalken und einem Betonanteil auszubilden, wobei ohne Schalung gearbeitet werden kann. Hierfür werden Füllkörper eingebracht, insbesondere Hourdis-Ziegel, die zwischen den Holzbalken verlegt werden und auf die dann von oben Beton gegossen wird. Als Alternative zu den Füllkörpern ist vorgesehen, dass Leichtbauplatten zwischen den Balken angebracht werden, auf die dann wiederum Beton gegossen wird.
Die im Stand der Technik bekannten Verfahren bringen folglich den Nachteil mit sich, dass aufwendige Schalungen angefertigt werden müssen, beispielsweise indem zwischen den Holzbalken geschalt wird. In den Fällen, in denen eine gesonderte Schalung nicht erforderlich ist, beispielsweise wie in der CH 223498 beschrieben, sind jedoch gesonderte Füllelemente erforderlich oder aber es ist eine Herstellung der Verbundelemente nur vor Ort auf der Baustelle möglich. Eine industrielle Herstellung, beispielsweise in einem Fertigteilwerk ist mit bisher bekannten Verfahren nicht bzw. nur unter großem Aufwand möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen vorzuschlagen, mit dem sich vergleichsweise einfach Verbundelemente aus einer Betonplatte und Tragelementen, insbesondere Holzbalken, industriell herstellen lassen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Herstellung des Verbundelementes sozusagen über Kopf. Es kann dabei ein bei der Herstellung von Betonfertigelementen bekannter, vorzugsweise beheizter Schaltisch verwendet werden, ohne dass es einer gesonderten Schalung zwischen den Balken bedürfte. Auf dem Schaltisch werden die Tragelemente, insbesondere die Holzbalken oder Stahlträger, mit einem gewissen Abstand zueinander angeordnet und fixiert. In der Regel werden die Tragelemente überdies nicht unmittelbar auf dem Schaltisch angeordnet, sondern von diesem beabstandet über Abstandshalter. Diese Abstandshalter können auch zugleich als Verbindungsmittel zum Verankern der Tragelemente in der Betonplatte dienen, wobei bevorzugt schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen in den Balken vorgesehen sind.
Diese Ausnehmungen entlang der Balkenlänge können durch eine Vielzahl von beabstandeten Schrägschnitten oder durch Ausfräsen einfach gebildet werden. Alternativ können auch Keilköpfe entlang der Balkenlänge befestigt werden, insbesondere durch Verschrauben, Nageln und/oder Verleimen. Schließlich wird der Beton vergossen, so dass das Verbundelement gebildet wird.
Nach dem Aushärten des Betons wird das Verbundelement so gedreht, dass sich die Seite, die während der Herstellung die Unterseite bildete, das heißt die unmittelbar auf dem Schaltisch lag, nun die glatte, ebene Oberseite bildet. Anders ausgedrückt sind die Tragelemente nun nach unten gewandt, während die Betonplatte nun die Oberseite des Verbundelementes bildet. Dieses Umdrehen des Verbundelementes kann geschehen, indem der Schaltisch mitsamt dem gegossenen und ausgehärteten Verbundelement umgeklappt wird, so dass sich der Schaltisch über dem Verbundelement befindet. Anders ausgedrückt erfolgt der Klappvorgang um eine in der Horizontalen liegende Achse um 180°. Eine andere Möglichkeit liegt darin, dass der Schaltisch mitsamt dem Verbundelement in die Vertikale bewegt wird, das heißt es erfolgt ein Klappvorgang um die Drehachse, die in der Horizontalen liegt, jedoch nicht um 180° sondern lediglich bis 90°. Nach dem Aufstellen des Schaltisches wird das Verbundelement über Schlaufen an seiner oberen Schmalseite oder dergleichen erfasst und um seine vertikale Achse um 180° gedreht. Anschließend befindet sich nun das Verbundelement umgekehrt am Schaltisch, der dann wieder abgesenkt werden kann. Bei beiden Möglichkeiten des Umdrehens des Verbundelementes erfolgt als letzter Schritt ein Abheben des fertigen Verbundelements vom wiederum waagrechten Schaltisch. Es verbleibt folglich das Verbundelement, auf den Tragelementen stehend mit der glatten, ebenen Oberseite.
Das beschriebene Verfahren bringt den Vorteil einer industriellen Fertigung von Verbundelementen aus Beton und weiteren Tragelementen, insbesondere Holzbalken oder Stahlträgern mit sich. Es kann mit herkömmlichen, in Betonwerken vorhandenen Schaltischen gearbeitet werden, ohne dass zwischen den Balken eine zusätzliche Verschalung benötigt wird. Die Verbundelemente können daher kostengünstig im Fertigteilwerk vorgefertigt werden. Insbesondere durch das Entfallen jeglicher Schalungstätigkeiten zwischen den Balkenelementen sind große Kosteneinsparungen möglich. Es kann somit eine leichte Verbunddecke äußerst kostengünstig und passgenau mit reproduzierbarer Statik realisiert werden.
Vorteilhaft ist auch, dass eine ein- oder mehrlagige Bewehrung einfach eingebracht werden kann. Sie wird ebenfalls auf den Schaltisch aufgelegt und mit Distanzhaltern fixiert, vorzugsweise im Eingriff mit den Verzahnungen an den Holzbalken, sowie anschließend mit Beton vergossen. Selbiges gilt für Versorgungsleitungen, insbesondere für Elektrizität, Wasser, Abwasser, Heizung, Fußbodenheizung oder Belüftung; auch diese können vor dem Ausgießen mit Beton beliebig auf dem Schaltisch verlegt werden. Weiterhin ist äußerst vorteilhaft, dass nach dem An- oder Aushärten des Betons noch auf dem Schaltisch Zierputz als dann fertige Deckenunterschicht aufgebracht werden kann. Alternativ kann zwischen die Tragelemente Isoliermaterial eingesetzt werden, um eine zusätzliche Wärme- oder Schalldämmung zu erzielen. Weiter ist es möglich, auf die Tragelemente Verkleidungsmaterial, beispielsweise Gipskartonplatten, Paneele oder Nut- und Federbretter aufzubringen. Dies bringt einen weiteren enormen Zeitvorteil und eine Erleichterung des Arbeitens mit sich. Sowohl das Verputzen als auch das Verkleiden und Fertigstellen von Decken ist über Kopf sehr mühselig und kräfteraubend. Nun können diese Arbeiten jedoch in einer bequemen Arbeitshaltung auf dem Schaltisch ausgeführt werden. Nach dem Umdrehen der Verbundelemente liegt somit ein vollständiges Deckenelement vor, das nach dem Einbau nicht mehr weiter zu bearbeitet werden braucht. Es wird lediglich auf der glatten Oberseite der Betonplatte noch eine Trittschalldämmung und ein gewünschter Fußbodenbelag aufgebracht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert und beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1
einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß hergestelltes Verbundelement in schematischer Darstellung auf einem Schaltisch bei der Herstellung;
Fig. 2
eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung in Anwendung des Verfahrens;
Fig. 3
ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß hergestellten Verbundelementes im Detailschnitt;
Fig. 4
ein weiteres Ausführungsbeispiel im Detailschnitt;
Fig. 5
eine Ansicht des Randbereichs eines erfindungsgemäß hergestellten Verbundelementes und darunter ein Längsschnitt zur Darstellung des Verbundes zwischen Betonplatte und verzahnten Holzbalken;
Fig. 6
eine Möglichkeit der Verbindung zweier erfindungsgemäß hergestellter Verbundelemente;
Fig. 7
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verbindung zweier erfindungsgemäß hergestellter Verbundelemente;
Fig. 8
ein Ausführungsbeispiel einer Möglichkeit des gegenseitigen Verspannens zweier erfindungsgemäß hergestellter Verbundelemente; und
Fig. 9
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verspannung von zwei erfindungsgemäß hergestellten Verbundelementen bei der Montage.
Aus der schematischen Schnittdarstellung der Fig. 1 wird die Anordnung der einzelnen Elemente und das erfindungsgemäße Verfahren deutlich. Auf einem Schaltisch 50 mit Randschalung 51 werden zunächst Abstandshalter 14 an Tragelementen 20, im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 Holzbalken angeordnet. Zwischen den Holzbalken und den Abstandshaltern 14 ist zudem je nach statischer Anforderung eine Bewehrung 11, bevorzugt in zweilagiger Form vorgesehen und bevorzugt auch Versorgungsleitungen 12 angeordnet. Wie oben ausgeführt, kann es sich bei den Versorgungsleitungen um die Leitungen für Elektrizität, Wasser, Abwasser, Heizung, Fußbodenheizung, eine Belüftung oder ähnliches handeln. Die Versorgungsleitungen 12 werden entsprechend den baulichen Bedürfnissen und Übergängen zu den Wänden verlegt. Ebenso können auch Abzweigdosen, Verteiler und dergleichen auf dem Schaltisch 50 angeordnet werden. Nach dem Aufsetzen der Tragelemente 20 und deren Fixierung, wobei auch bei Holzbalken weiter untenstehend beschriebene Abdeckhauben übergestülpt werden, wird Beton eingegossen, um die Betonplatte 10 auszubilden, wobei diese einen Teil der Tragelemente 20 umgreift. Nach dem Aushärten der Betonplatte 10 ist diese somit fest mit den Tragelementen 20, hier den Holzbalken verankert, wobei die Eingriffstiefe in die Betonplatte 10 etwa 15 bis 30% der Höhe der Tragelemente 20 beträgt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird zudem nach Aushärten der Betonplatte 10 noch ein Strukturputz 30 zwischen den Tragelementen 20 aufgetragen, der somit auf der späteren Deckenunterseite eine optisch ansprechende Gestaltung ergibt. Folglich liegt nun ein zum Einbau bereites Verbundelement 1 vor.
Aus der Fig. 2 ergibt sich, wie das ausgehärtete Verbundelement 1 beispielsweise fertiggestellt wird. Auf der linken Seite der Darstellung der Fig. 2 ist die Anordnung gezeigt, die vergrößert in Fig.1 dargestellt ist. Auf dem Schaltisch 50 mit entsprechender Randverschalung 51 sind wiederum die Abstandshalter 14 und Tragelemente 20 angeordnet und fixiert. Die Betonplatte 10 wird anschließend gegossen und es wird abgewartet, bis der Beton ausgehärtet ist. In Fig. 2 sind ferner Abdeckhauben 40 dargestellt, die über den Tragelementen 20 angeordnet sind, um die Tragelemente 20 beim Betonieren vor Verschmutzung zu schützen. Alternativ können die Holzbalken auch durch Folien oder Anstriche gegen Betonspritzer geschützt sein. Gleiches gilt beim Auftragen des vorzugsweise vorgesehenen Strukturputzes 30, wobei die Unterkanten der Abdeckhauben 40 einen sauberen Randabschluss bilden, so dass die meist geschliffenen Holzbalken nicht abgeklebt werden brauchen. Somit ergibt sich ein schnelles, einfaches und bequemes Aufbringen des Struktur- oder Feinputzes 30 an der späteren Deckenunterseite. Nach dem Betonieren und ggf. Verputzen bzw. nach vor dem Aushärten des Betons werden die Schutzhauben 40 abgenommen. Nach dem vollständigen Aushärten wird der Schaltisch 50 mitsamt dem Verbundelement 1 umgedreht, wie dies durch dem Pfeil 70 angedeutet ist.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist dieser Umklappvorgang gezeigt, wobei eine Drehung um eine horizontal liegende Achse 71 um ungefähr 180° dargestellt ist. Nach dem Umdrehen befindet sich der Schaltisch 50 oberhalb des Verbundelementes 1, wie sich aus der Darstellung der rechten Seite in Fig. 2 ergibt. Vorzugsweise erfolgt das Umklappen so, dass das Verbundelement 1 dadurch auf einen Förderwagen oder eine Palette 80 abgelegt wird. Das Verbundelement 1 ist nun so angeordnet, dass die Tragelemente 20 auf der Palette 80 aufliegen und diese die Betonplatte 10 tragen. Dabei können auch mehrere Verbundelemente 1 übereinander gestapelt werden, indem beispielsweise die Palette 80 auf einer Hubvorrichtung schrittweise abgesenkt wird. Die Betonplatte 10 befindet sich nun, im Gegensatz zum Herstellvorgang, auf der Oberseite des Verbundelementes 1 und damit in späterer Einbaulage. Dann wird der Schaltisch 50 in seine Ausgangsposition zurückgeklappt und es kann erneut mit der "Überkopf"-Herstellung eines Verbundelementes 1 begonnen werden. Die Herstellung des Verbundelementes 1 erfolgt somit im Vergleich zu bekannten Herstellungsverfahren von derartigen Verbundelementen genau entgegengesetzt. Somit können sämtliche Arbeiten in einer günstigen Arbeitshaltung im Fertigteilwerk durchgeführt werden, wobei das Verbundelement einfach umgedreht und dann als Decke mit sichtbaren Holzbalken auf der Baustelle eingebaut werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann im bekannten Rundlaufverfahren mit Einzelpaletten oder aber auch auf kippbaren Einzelschaltischen eingesetzt werden.
In den Fig. 3 und 4 ist jeweils ein Verbundelement 1 vergrößert dargestellt, um bevorzugte Ausführungsbeispiele an Abstandhaltern und Schutzhauben zu erläutern. Wiederum werden die Tragelemente 20 über dem Schaltisch 50 angeordnet und dann die Betonplatte 10 gegossen. Es kann wiederum auch eine hier untere Bewehrung 11 vorgesehen sein, die sich auf den Füßen der Abstandshalter 14 bzw. 141 bis 143 abstützt. Die hier obere Bewehrungslage 11 verläuft dabei auch quer durch die Verzahnungen der Holzbalken hindurch (vgl. Fig. 5, unten), um diese Verankerungsbereich auszusteifen. Als Abstandshalter (entsprechend Bezugsziffer 14 in Fig. 1 und 2) ist dabei vorgesehen, dass ein Kunststoffteller 141 auf dem Schaltisch 50 angeordnet ist. Die Fixierung auf dem Schaltisch 50 kann beispielsweise mit einem Magneten, einem Saugnapf oder durch Verkleben erfolgen. Durch den Kunststoffteller 141 wird eine lange Holzschraube 142 hindurchgeführt und in das Tragelement 20, genauer den Holzbalken, eingedreht. Ist als Tragelement 20 ein Stahlträger vorgesehen, so wird selbstverständlich eine entsprechend geeignete Stahlschraube oder ein ähnliches Verbindungsmittel eingesetzt. Schließlich ist noch im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 eine U-Scheibe 143 vorgesehen, mit welcher die gewünschte Distanz des Tragelementes 20 zum Schaltisch 50 und damit die Eindringtiefe oder Verzahnung zwischen Betonplatte 10 und Holzbalken gewahrt wird. Auf dieser U-Scheibe 143 liegt das Tragelement 20 während des Herstellungsvorgangs auf. Die U-Scheibe 143 kann beispielsweise einen Durchmesser von 50 mm aufweisen. Abweichungen davon sind jedoch dem Fachmann geläufig und in Abhängigkeit von der Stärke und Größe der Tragelemente 20 zu wählen.
Wie in Fig. 4 dargestellt, kann anstelle der Ausnehmungen im Holzbalken (vgl. Fig. 5, unten) auch ein Keilkopf 145 vorgesehen sein, der beispielsweise im 30cm-Abstand auf die der Betonplatte 10 zugewandten Längsseite des Balkens aufgeschraubt oder genagelt ist und ggf. auch verleimt sein kann. Auch hier wird sichergestellt, dass die notwendige Distanz zum Schaltisch 50 des Tragelementes 20 gewahrt wird. Zudem wird durch den Keilkopf 145 eine innige, formschlüssige Verbindung zwischen Tragelement 20 und Betonplatte 10 geschaffen. Dadurch können die auftretenden Kräfte gleichmäßig abgefangen werden. Somit sind die in Fig. 3 und 4 beispielhaft gezeigten Ausführungen der Abstandshalter, die in den Fig. 1 und 2 mit dem Bezugszeichen 14 versehen sind, zugleich zusätzliche Verbindungsmittel zur Verankerung der Betonplatte 10 mit den Tragelementen 20. Die Holzschrauben 142 und der Keilkopf 145 erfüllen somit nicht nur eine Abstandshalterfunktion, sondern auch eine Verbindungsfunktion von Beton und Holz bzw. Stahl. Hierzu können neben Schrauben auch Nägel, Bolzen, Zapfen, Metallhülsen, Rohre, Verzahnungen, insbesondere schwalbenschwanzförmige, keilförmige oder wellenförmige Verzahnungen oder ähnlich ausgebildete Elemente dienen. Wenn Verzahnungen vorgesehen sind, so kann die Verzahnung sowohl unmittelbar im Tragelement 20 ausgebildet sein, beispielsweise ausgefräst sein, oder auf das Tragelement 20 aufgesetzt sein, wie im Beispiel in Fig. 4, wo der Keilkopf 145 auf das Tragelement 20 aufgesetzt ist. Die Verbindung zwischen Tragelement 20 und dem Keilkopf 145 oder ähnlichen Verbindungsmitteln kann über Fixierungen, beispielsweise Schrauben oder Nägel erfolgen, aber auch durch Verleimen.
Aus den Fig. 3 und 4 ergibt sich ferner die Gestaltung der Abdeckhaube bzw. Schutzkappe 40 für die Mehrfachverwendung. Diese wird auf dem jeweiligen Tragelement 20 vor dem Betonieren aufgesetzt und nach dem Betonieren der Betonplatte 10 wieder abgenommen. Hierzu dient ein Tragegriff 41, um die Schutzhauben 40 zu transportieren und dann wiederum für die Herstellung auf den Tragelementen 20 über dem Schaltisch 50 aufzusetzen.
Aus der Detaildarstellung der Fig. 5 ergibt sich eine Darstellung der Ausbildung des Randes eines Verbundelementes 1, 1'. Der Rand 2' des Verbundelementes 1' und damit der Betonplatte 10, 10' weist eine Ausnehmung 3' in Art einer Nut auf. Entsprechend weist das andere Ende 4 des Verbundelementes 1 einen Vorsprung 5, entsprechend einer Feder auf. Der Vorsprung 5 greift in die Ausnehmung 3' ein und verhindert so ein Verrutschen nebeneinander geordneter Verbundelemente. Dies ist vorteilhaft für die Ausbildung einer einheitlichen, ebenen und statisch abgesicherten Deckenkonstruktion auf der Baustelle. Anstatt des Vorsprunges 5 für einen Doppelfalz kann jedoch auch ein einfacher Falz mit schräger Flanke vorgesehen sein.
In Fig. 5, unten ist zudem ein Schnitt entlang dem Balkenverlauf gezeigt, um die Verzahnung zwischen Betonplatte 10 und Tragelement 20 zu verdeutlichen. An der hier oberen Seite des Holzbalkens sind eine Vielzahl von "Schwalbenschwänzen" ausgebildet, insbesondere durch Ausfräsen aus dem Balken oder durch Aufsetzen der Keilköpfe 145. Hierdurch ergibt sich eine formschlüssige Verankerung zwischen Betonplatte 10 und den Tragelementen 20. Wie ersichtlich verläuft eine Lage der Bewehrung 11 durch die Verzahnungen, um diese Art der Verankerung zu stabilisieren.
In Fig. 6 und 7 ist gezeigt, wie zwei benachbarte Verbundelemente 1, 1' miteinander zug- und scherfest verbunden werden können. Wie bereits anhand der Fig. 5 ausgeführt, ist der Randbereich bevorzugt gezahnt gestaltet, so dass die Verbundelemente 1, 1' ineinander eingreifen. Weiter ist in gewissen Abständen eine Ausnehmung 90 in dem Verbundelement 1 bzw. 90' in den Verbundelement 1' vorgesehen. Diese Ausnehmung 90, 90' befindet sich im Randbereich des jeweiligen Verbundelementes. Die durch Einsetzen eines Hohlkastens beim Betonieren ausgebildete Ausnehmung 90, 90' ist ausreichend tief, um eine Verbindung benachbarter Verbundelemente 1, 1' zu ermöglichen. Für die Verbindung zweier benachbarter Verbundelemente 1, 1'wird nun ausgehend von dem Verbundelement 1' durch die Ausnehmung 90' eine Schraube 95 in eine Hülse (mit hier angedeuteten Bewehrungsklammern) im Verbundelement 1 eingedreht, so dass die Verbundelemente 1, 1' miteinander fest verbunden sind. Alternativ dazu kann beispielsweise mit Hilfe von Seilschlaufen 112 bzw. mit Draht- oder Kunststoffschlaufen über die Verbindung zweier in die Ausnehmung 90 bzw. 90' hineinragender Baustahlbügel 111, 111' eine Schlaufe ausgebildet und fixiert werden. Anders ausgedrückt wird ein Seil 112 bzw. ein Draht oder ein ähnliches Fixierungsmittel durch die Baustahlbügel 111, 111' hindurchgeführt und anschließend verspannt. Hierdurch ist ebenfalls eine innige Verbindung benachbarter Verbundelemente 1,1' möglich. Nach dem gegenseitigen Fixieren und Verbinden werden die Ausnehmungen 90, 90' mit Beton oder Kunststoff ausgegossen.
In Fig. 8 ist eine weitere Möglichkeit der gegenseitigen Verspannung benachbarter Verbundelemente 1, 1' in Form offener Balkendecken dargestellt. Die Verbundelemente 1, 1' werden benachbart angeordnet und anschließend gegenseitig verspannt, um eine feste und möglichst fugenfreie Verbindung der benachbarten Verbundelemente, wie beispielsweise in Fig. 6 und 7 ausgeführt, zu ermöglichen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist hierfür ein Spannschloss 160 vorgesehen. Bei diesem sind über jeweils ein Tragelement 20, 20' hinweg zwei Schrauben 161, 161' in das entsprechende Schraubschloss 162 eingeführt. Durch Drehen des mittigen Schlosses 162 werden die Schrauben 161, 161' aufeinander zu bewegt und verspannen somit auch die Verbundelemente. Bei späterer Verkleidung dieser Deckenkonstruktion kann das Spannschloss 160 auch verbleiben. Nachdem die Verbundelemente 1, 1' gegenseitig verspannt und fixiert wurden, beispielsweise über Seilschlaufen 112, werden die Schrauben 161, 161' gelöst und das Spannschloss 160 entfernt. Die Schrauben 161, 161' werden bevorzugt aus den Tragelementen 20, 20' entfernt, können dort aber auch verbleiben. Die Bohrungen für das Durchführen der Schrauben 161, 161' werden bevorzugt mit entsprechenden Holzstöpseln verschlossen.
Eine alternative Möglichkeit der Verspannung von werkseitig bereits verkleideten Decken ist in Fig. 9 dargestellt. Hier wird an Stelle des Spannschlosses 160 ein Zugelement 170 auf der Oberseite eingesetzt. Hierfür sind an Tragösen 171, 171' jeweils Schlaufen 172, 172' befestigt. Die Schlaufen 172, 172' werden nach dem Umdrehen der Verbundelemente 1, 1' in die in der Betonplatte 10, 10' mit Bewehrungsklammern fixierten Tragösen 171, 171' oder in die Abstandshalter 14 eingedreht, um auch zum Transport auf der Baustelle mit einem Kran zu dienen. Durch diese Schlaufen 172, 172 kann ein entsprechendes Zugmittel 173 hindurchgeführt werden, so dass durch Anziehen beispielsweise mit einer Ratsche eine Verspannung auf die Verbundelemente 1, 1' ausgeübt wird. Zudem ist hierbei eine Verkleidung 130 der Deckenunterseite gezeigt, beispielsweise durch Gipskartonplatten oder Holzpaneele, die mit den Holzbalken 20 ggf. schallentkoppelt verschraubt oder aufgenagelt sind. Dies kann auch im Fertigteilwerk in ergonomisch günstiger Weise erfolgen, wobei zwischen die Holzbalken als Tragelemente 20 bevorzugt zuvor eine Isolierung eingelegt wird.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes (1, 1') aus einer Betonplatte (10, 10') und damit verbundenen Tragelementen (20, 20'), insbesondere Holzbalken,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zunächst die Tragelemente (20, 20') auf einem Schaltisch (50) angeordnet und fixiert werden, anschließend die Anordnung mit Beton vergossen wird, so dass ein Verbundelement (1, 1') aus einer Betonplatte (10, 10') und den damit verbundenen Tragelementen (20, 20') entsteht, und schließlich das Verbundelement (1, 1') nach dem Aushärten des Betons gedreht wird, so dass die Betonplatte (10, 10') die Oberseite des Verbundelementes (1, 1') bildet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Tragelemente (20, 20') auf dem Schaltisch (50) auf Abstandshaltern (14) angeordnet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    zum Verbinden der Tragelemente (20, 20') mit dem Beton Verbindungsmittel vorgesehen sind, insbesondere Schrauben, Nägel, Bolzen, Zapfen, Rohre, Metallhülsen oder eine Verzahnung, insbesondere eine keilförmige, schwalbenschwanzförmige oder wellenförmige Verzahnung, vorzugsweise in Form von Ausnehmungen in den Holzbalken oder darauf befestigten Keilköpfen (145), die entlang den Holzbalken voneinander beabstandet angeordnet und mit diesen verschraubt, genagelt und/oder verleimt sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verbindungsmittel zugleich als Abstandhalter zum Beabstanden der Tragelemente (20, 20') vom Schaltisch (50) vorgesehen ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Vergießen mit Beton auf dem Schaltisch (50) eine Bewehrung (11) in die Betonplatte (10) eingesetzt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zumindest eine Versorgungsleitung (12), insbesondere für Elektrizität, Wasser, Abwasser, Heizung, Fußbodenheizung oder Belüftung in die Betonplatte (10) durch Anordnen auf dem Schaltisch (50) eingebracht wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Umdrehen des Verbundelementes (1, 1') zusätzlich Zierputz (30) auf die Betonplatte (10) aufgebracht wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Tragelemente (20) Gipskartonplatten, Paneele oder Nut- und Federbretter aus Holz oder Kunststoff aufgebracht werden, so dass eine Verkleidung der Betonplatte (10) und/oder der Tragelemente (20) erfolgt, wobei vorzugsweise noch zusätzlich Isoliermaterial zwischen die Tragelemente (20) eingesetzt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass über den Tragelementen (20, 20') vor dem Betonieren Schutzkappen (40) angeordnet werden, die nach dem Betongießen abgenommen werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rändern (2, 4) des Verbundelementes (1, 1') eine Verzahnung, insbesondere durch eine Ausnehmung (3) und einen korrespondierenden Vorsprung (5) gebildet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Tragösen (171, 171') auf dem Schaltisch (50) so angeordnet werden, dass nach dem Aushärten des Verbundelementes (1, 1 ') in die Tragösen (171, 171') entsprechende Tragschlaufen (172) eingefügt werden können.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Umdrehen des Verbundelementes (1, 1') nach dem Aushärten der Betonplatte (10, 10') durch Umklappen des Schaltisches (50) mitsamt dem Verbundelement (1) um eine Achse (71) um etwa 180° erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Umdrehen des Verbundelementes (1, 1') durch Senkrecht-Stellen des Schaltisches (50) um eine horizontale Achse (71) um 90° erfolgt, dann um 180° um eine vertikal stehende Achse und anschließendem Ablassen der Anordnung in die Ausgangsposition.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung benachbarter Verbundelemente (1, 1') miteinander über eine Verschraubung (95) erfolgt, insbesondere in einer zugfest ausgebildeten Aussparung (90, 90') in der Betonplatte (10, 10'), wobei die Aussparung nach dem Verbinden verschlossen wird, insbesondere durch Ausgießen mit Beton.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden benachbarter Verbundelemente (1, 1') miteinander über Drahtseile (112) erfolgt, die durch Baustahlbügel (111, 111') hindurchgeführt und fixiert werden, wobei die Baustahlbügel (111, 111') vorzugsweise in einer Aussparung (90, 90') der Betonplatte (10, 10') angeordnet sind.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Verbundelemente (1, 1') mit einem Spannschloss (160) verspannt werden, das insbesondere zwischen Tragelementen (20, 20') benachbarter Verbundelemente (1, 1') angeordnet wird.
  17. Verbundelement (1, 1'), hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
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