EP2450497A2 - Armierter Betonstopfen und Verfahren zur Herstellung eines Beton-Holz-Verbundelements - Google Patents

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EP2450497A2
EP2450497A2 EP11185598A EP11185598A EP2450497A2 EP 2450497 A2 EP2450497 A2 EP 2450497A2 EP 11185598 A EP11185598 A EP 11185598A EP 11185598 A EP11185598 A EP 11185598A EP 2450497 A2 EP2450497 A2 EP 2450497A2
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EP
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concrete
plug
reinforcing core
pot
formwork
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Holger Rupprecht
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    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/17—Floor structures partly formed in situ
    • E04B5/23—Floor structures partly formed in situ with stiffening ribs or other beam-like formations wholly or partly prefabricated
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    • E04B2005/232—Floor structures partly formed in situ with stiffening ribs or other beam-like formations wholly or partly prefabricated with special provisions for connecting wooden stiffening ribs or other wooden beam-like formations to the concrete slab
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    • E04B2005/232—Floor structures partly formed in situ with stiffening ribs or other beam-like formations wholly or partly prefabricated with special provisions for connecting wooden stiffening ribs or other wooden beam-like formations to the concrete slab
    • E04B2005/237—Separate connecting elements

Definitions

  • the present invention relates to a reinforced concrete plug and a plurality of mutually alternative methods for producing a concrete-wood composite element.
  • the present invention therefore has the object to solve the problem of connecting wood / concrete composite elements for the creation of wood / concrete composite structures with simpler means and more cost-effective.
  • this object is achieved according to the invention by a reinforced concrete plug having a cylindrical metallic reinforcing core and a reinforcing core penetrating and surrounding it. Due to its metallic support core, such a reinforced concrete plug can considerably increase the breaking strength and flexibility with respect to the occurring shear forces and thus offers the desired tensile strength.
  • An alternative solution according to the invention with respect to the concrete plug provides a reinforced concrete plug having a cylindrically shaped metallic cladding tube and a high strength concrete mass substantially filling the cylinder cavity.
  • the particularly high shear strength stands out, because here the Switzerlandspannent the cladding tube can be combined with the compressive strength of filled with high-strength concrete cavity advantageous.
  • the latter variant can be upgraded to the effect that the cladding tube on one side over the concrete mass has a supernatant, wherein in the supernatant slit-like incisions are formed. In this way, the formation of voids at the top of the concrete plug when pouring the concrete element (simultaneous pouring of the concrete plug) can be safely excluded.
  • the reinforced concrete plug can also be formed such that the cladding tube has a projection over the concrete mass on one side, wherein the supernatant has crescent-shaped recesses for supporting a washer or a screw head.
  • the concrete plug can be held with an externally mounted screw in the pot hole or on the wooden structure, whereby a mounted in the concrete plug central hole can be avoided.
  • the screw head or the washer then lie on the crescent-like shaped recess and thus keep the concrete plug in position.
  • the reinforcing core can be designed advantageously as a wire cage.
  • a reinforcement is easy to produce and can be incorporated very well into a flowing concrete.
  • a particularly simple design results, for example, when the reinforcing core is designed in the form of a rolled-up wire mesh. In principle, it is also possible to encase metallic fibers in such a concrete plug.
  • the concrete plug should in the present case have a substantially cylindrical shape, wherein the concrete plug may also have a conical or frustoconical shape. Also, a bottle-like bulbous shape is possible. These abovementioned forms are also to be understood by the term of the substantially cylindrical shape.
  • the concrete plug may also have an annular groove, for example, to accommodate cross-loads in prefabrication.
  • both methods ultimately produce the desired result of a shear-resistant, ductile composite of the wooden support structure and the flat concrete slab relative to each other.
  • the reinforced concrete stoppers are to be inserted into the holes and fastened in them.
  • the reinforcing body is inserted into the hole and fixed therein.
  • the necessary bond with concrete plug or reinforcing core is subsequently produced by introducing / pouring in a flowable concrete.
  • the pot-like hole on the hole bottom with a vertical or laterally extending, exiting the wooden beam venting channel is equipped.
  • this can be safely avoided such an occurrence of air leaks in the hole.
  • Such constellations can result, for example, in the prefabrication of the wood-concrete elements, when the wooden beams are inserted from above into a bed of fluid concrete and the fluid concrete then penetrate into the cup-shaped holes and penetrate the Arm michskern / flow around.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a reinforced cylindrically designed concrete plug 2 and a only slightly changed concrete plug 2 ', both of which has a cylindrically constructed metallic reinforcing core 4 in its interior.
  • This reinforcing core is made of a wire mesh, for example, a grid 10mm x 10mm and a wire thickness of 1 mm identifies.
  • the wire here is a stainless steel; but it could also be designed, for example, as black steel or hot-dip galvanized steel.
  • the grid can also be chosen to be smaller or larger than shearing forces (eg 16 mm ⁇ 16 mm or 25 mm ⁇ 25 mm).
  • the wire thickness for example, 1.5 mm or just be chosen according to the static requirements.
  • the reinforcing core 4 is surrounded by a concrete body 6 penetrating it and surrounding it.
  • the concrete body 6 is produced, for example, by the pouring of flowing concrete in a form not shown here.
  • the reinforcing core 4 is thus configured as a cast-in wire cage; For example, it can also be configured in multiple layers in the form of a rolled-up wire mesh.
  • the concrete plug 2 has a central, running along the cylinder axis hole 8, in which a screw 10 (as in FIG. 2 shown) can be used and the concrete plug 2 can be mounted on a wooden beam 12.
  • the only slightly modified concrete plug 2 has an annular groove 7, which can serve for example for receiving transverse loads during prefabrication.
  • FIG. 2 now shows a first wood-concrete composite element 14 with concrete plug 2 used before concreting FIG. 1 with dimensioning.
  • the wooden beam 12 is first provided and equipped with the static requirements bill bearing pot holes 16.
  • the pot holes have, for example, a diameter of 70 mm and a depth of 30 mm.
  • a formwork (not shown here) may be provided for defining the volume to be filled with concrete.
  • the pot holes 16 are of course on the later concrete layer 18 facing side.
  • a reinforced concrete plug 2 is now fixed in each pot hole 16, wherein the concrete plug 2 protrude from the pot holes 16 and thus protrude into the volume of concrete layer to be created 18.
  • FIG. 3 now shows the starting position at one opposite the Figures 1 and 2 slightly changed procedure.
  • a prefabricated concrete plug 2 is - as in FIG. 3 shown - initially only the Arm istskern 4 inserted into the pot hole 16 and fixed by means of the screw 10 therein.
  • the flowing concrete is poured to create the concrete layer 18 and the entire armor core 4 is cast around the tile concrete. So that no bubbles remain in the pot hole 16, each pot hole 16 has at the bottom of the hole with a vertical extending, exiting the wooden beam 12 vent passage 20th
  • FIG. 5 now shows another reinforced concrete plug 22.
  • This concrete plug 22 includes a cylindrical shaped metallic cladding tube 24 and a cylinder cavity substantially filling high-strength concrete mass 26.
  • the cladding tube 24 has a typical dimensioning an outer diameter of 40 to 60 mm and has a wall thickness from 2 to 6 mm.
  • FIG. 6 now shows a variant 28 of the concrete plug 22.
  • This slightly modified concrete plug 28 can be upgraded to the effect that the cladding tube 24 against the concrete mass 26 on one side a projection 30 (see FIG. 5 ), wherein in the supernatant 30 slit-like incisions 32 are formed.
  • a projection 30 see FIG. 5
  • two crescent-shaped recesses 34 for supporting a washer or a screw head 36 in the supernatant 30 has.
  • the concrete plug 28 can be held with an externally mounted screw 38 in the pot hole or on the wooden structure, whereby a mounted in the concrete plug 28 central hole can be avoided.
  • the screw head 36 and the washer then rest on the crescent-shaped recess 34 and so keep the concrete plug 28 in its position, which in FIG. 7 is shown in the sectional image accordingly.
  • the optionally attached additional bolt locks serve this purpose to prevent lateral twisting of the concrete plug 28 under load, as well as at the same time to avoid any possibly occurring block scissors of the wood between the concrete plug 28, especially at narrower plug intervals.

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Problem der Verbindung von Holz/Beton-Verbundelementen zur Erstellung von Holz/Beton-Verbundtragwerken einfach und kostengünstig zu lösen. Diese Aufgabe wird durch einen armierten Betonstopfen gelöst, der einen zylindrisch aufgebauten metallischen Armierungskern und einen diesen Armierungskern durchdringenden und umgebenden Betonkörper umfasst. Verfahrensmässig wird diese Aufgabe mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst: a) Bereitsstellen einer Holztragstruktur; b) optionales Bereitstellen einer Schalung für ein mit Beton aufzufüllendes Volumen zur späteren Erstellung einer Betonschicht; c) Bohren von topfartigen Löchern in die Holztragstruktur auf der der späteren Betonschicht zugewendeten Seite; d) Befestigen eines armierten Betonstopfens oder eines metallischen Armierungskerns in dem topfartigen Loch der Holztragstruktur mit einem Überstand des Betonstopfens bzw. des Armierungskerns in das Volumen der zu erstellenden Betonschicht; e) Einbringen von Fliessbeton, ggfs. in die Schalung, und dabei Umgiessen des Überstandes des Betonstopfens bzw. Armierungskerns; und f) Aushärten des Fliessbetons und ggfs. Entfernen der Schalung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen armierter Betonstopfen und mehrere zueinander alternative Verfahren zur Herstellung eines Beton-Holz-Verbundelements.
  • In der Konstruktion von neuen Häusern, Werkhallen und in der Altbausanierung besteht ein hoher Bedarf an statisch einwandfreien Verbindungen von Holzbalken/Holzrahmen mit Betonelementen. Derartige Betonelemente werden mit den Holzbalken/Holzrahmen zu sogenannten Holz/Beton-Verbundtragwerken zusammengefügt und werden beispielsweise als Wände, Tragdecken oder (Fertig-)Dachelemente eingesetzt. Diese Holz/Beton-Verbundtragwerke haben gegenüber dem reinen Holzbau den Vorteil, dass sie trotz des Betonanteils dennoch vergleichsweise leicht sind und trotz des Holzanteils dennoch noch eine genügend hohe Wärmespeichermasse aufweisen. Weiter verbessern derartige Tragwerke die akustischen Eigenschaften eines Gebäudes entscheidend und haben ebenfalls eine gute Feuerwiderstandsdauer. Mit dem verbesserten Schallschutzverhalten verringern sie zudem spürbare Schwingungen von Böden und steifen somit das Gebäude statisch hervorragend aus. Abgesehen von diesen technischen Vorteilen befriedigen die sichtbaren Holzbalken auch die ästhetischen Wünsche der Bauherrschaft.
  • Zur Verbindung von einzelnen Holz/Beton-Verbundelementen zu diesen Holz/Beton-Verbundtragwerken sind verschiedene mehr oder weniger aufwendige Lösungen bekannt. Eine Lösung sieht beispielsweise die Ausbildung von Ortbeton-Taschen vor, die allerdings auf einer ansonsten im Holzbau eher betonfreien Trockenbaustelle vor Ort ausbetoniert werden müssen. Die Verwendung von Beton ist auf einer derartigen Trockenbaustelle in der Regel allerdings unerwünscht und immer mit einem vergleichsweise hohen Aufwand verbunden. Zusätzlich werden hier gekreuzt angeordnete Doppelgewindeschrauben verwendet. Diese von unten angesetzten Schrauben sind jedoch sichtbar, was den ästhetischen Eindruck dieser Verbundtragwerke schmälern kann. Grundsätzlich ist es auch möglich, Stahlteile in die Betonplatten einzulegen, welche nach der Montage der Verbundelemente verschweisst werden müssen. Allerdings ist im Holzbau die Brandgefahr beim Schweissen relativ hoch.
  • Weiter ist es bekannt, Betonschichten auf eine balkenartig Holztragstruktur aufzugiessen. Für die Verbindung der Holzbalken mit der Betonschicht werden Verschraubungen aller Art sowie Betonstopfen verwendet, die in in die Tragbalken gebohrte Löcher eingesetzt werden. Aufgrund der statisch nicht ausschaltbaren Relativbewegung von Betonschicht zu den Holzbalken werden diese Verschraubungen und Betonstopfen jedoch hohen Scherkräften ausgesetzt, die dazu führen können, dass die Verschraubung reisst und die Betonstopfen brechen.
  • Allen derzeit bekannten Lösungen hängt daher entweder der Makel an, dass sie zwar statisch einwandfreie Verbundtragwerke liefern, der Material- und Arbeitsaufwand zur Erstellung dieser Verbundtragwerke aber hoch und damit das gesamte Verbundtragwerk relativ kostspielig ist oder der Makel an, dass die Erstellung des Holz-Beton-Verbundelements relativ einfach erzielt werden kann, die statische Festigkeit aber nur mit besonders hohem Einsatz von Verschraubungen und Betonstopfen erzielt werden kann. Aufgrund der auftretenden Scherkräfte besteht sogar die Gefahr, dass die Betonstopfen brechen können und die Betonschicht dann frei auf dem Balken schwimmt, was in der Regel aus statischen Gründen nicht akzeptabel ist.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, das Problem der Verbindung von Holz/Beton-Verbundelementen zur Erstellung von Holz/Beton-Verbundtragwerken mit einfacheren Mitteln und kostengünstiger zu lösen.
  • Bezüglich des Betonstopfens wird diese Aufgabe erfindungsgemäss durch einen armierten Betonstopfen gelöst, der einen zylindrisch aufgebauten metallischen Armierungskern und einen diesen Armierungskern durchdringenden und umgebenden Betonkörper. Ein derartig armierter Betonstopfen kann dabei aufgrund seines metallischen Stützkerns die Bruchfestigkeit und Flexibilität gegenüber den auftretenden Scherkräften erheblich erhöhen und bietet somit die gewünschte Zugfestigkeit.
  • Eine alternative erfindungsgemässe Lösung bezüglich des Betonstopfens sieht einen armierten Betonstopfen vor, der ein zylindrisch geformtes metallisches Hüllrohr und eine den Zylinderhohlraum im wesentlichen ausfüllende hochfeste Betonmasse aufweist. Bei dieser Variante sticht die besonders hohe Scherfestigkeit hervor, weil sich hier die Zugspannfähigkeit des Hüllrohrs mit der Druckfestigkeit des mit hochfestem Beton ausgefüllten Hohlraum vorteilhaft kombinieren lässt.
  • Die letztgenannte Variante kann dahingehend ertüchtigt werden, dass das Hüllrohr gegenüber der Betonmasse einseitig einen Überstand aufweist, wobei in den Überstand schlitzartige Einschnitte eingeformt sind. Auf diese Weise kann die Bildung von Lunkern am oberen Rand des Betonstopfens beim Ausgiessen des Betonelements (gleichzeitiges Eingiessen des Betonstopfens) sicher ausgeschlossen werden. Alternativ oder ergänzend kann der armierte Betonstopfen auch so ausgeformt sein, dass das Hüllrohr gegenüber der Betonmasse einseitig einen Überstand aufweist, wobei der Überstand halbmondartig geformte Ausnehmungen zur Auflage einer Unterlegscheibe oder eines Schraubenkopfes aufweist. Somit kann der Betonstopfen mit einer von aussen angebrachten Schraube in dem Topfloch oder auf der Holzkonstruktion gehalten werden, wodurch ein im Betonstopfen angebrachtes zentralen Loch damit vermieden werden kann. Der Schraubenkopf bzw. die Unterlegscheibe liegen dann auf der halbmondartig geformten Ausnehmung auf und halten so den Betonstopfen in seiner Position.
  • Bezüglich der weiter oben erstgenannten Variante kann der Armierungskern in vorteilhafter Weise als Drahtkäfig ausgestaltet sein. Eine derartige Armierung lässt sich einfach herstellen und ist sehr gut in einen Fliessbeton einbindbar. Eine besonders einfache Bauform ergibt sich zum Beispiel, wenn der Armierungskern in Form eines aufgerollten Maschendrahts gestaltet ist. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, metallische Fasern in einem derartigen Betonstopfen einzugiessen.
  • Der Betonstopfen sollte vorliegend eine im Wesentlichen zylindrische Form haben, wobei der Betonstopfen dabei auch eine kegel- oder kegelstumpfartige Form haben darf. Ebenfalls ist eine flaschenartige bauchige Form möglich. Diese vorstehend genannten Formen sollen ebenfalls unter dem Begriff der im wesentlichen zylindrischen Form verstanden werden. Weiter kann der Betonstopfen auch eine ringförmig verlaufende Nut aufweisen, beispielsweise zur Aufnahme von Querlasten bei der Vorfertigung.
  • Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Herstellung eines Beton-Holz-Verbundelements gelöst, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
    1. a) Bereitstellen einer Holztragstruktur;
    2. b) optionales Bereitstellen einer Schalung für ein mit Beton aufzufüllendes Volumen zur späteren Erstellung einer Betonschicht;
    3. c) Bohren von topfartigen Löchern in die Holztragstruktur auf der der späteren Betonschicht zugewendeten Seite;
    4. d) Befestigen eines armierten Betonstopfens, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem topfartigen Loch der Holztragstruktur mit einem Überstand des Betonstopfens in das Volumen der zu erstellenden Betonschicht;
    5. e) Einbringen von Fliessbeton, ggfs. in die Schalung, und dabei Umgiessen des Überstandes des Betonstopfens; und
    6. f) Aushärten des Fliessbetons und ggfs. Entfernen der Schalung.
  • In einer hierzu alternativen Ausgestaltung wird diese Aufgabe auch erfindungsgemäss durch eine Verfahren zur Herstellung eines Beton-Holz-Verbundelements mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst:
    1. a) Bereitstellen einer Holztragstruktur;
    2. b) optionales Bereitstellen einer Schalung für ein mit Beton aufzufüllendes Volumen zur späteren Erstellung einer Betonschicht;
    3. c) Bohren von topfartigen Löchern in die Holztragstruktur auf der der späteren Betonschicht zugewendeten Seite;
    4. d) Befestigen eines zylindrisch ausgebauten metallischen Armierungskerns in dem topfartigen Loch der Holztragstruktur mit einem Überstand des Armierungskerns in das Volumen der zu erstellenden Betonschicht;
    5. e) Einbringen von Fliessbeton, ggfs. in die Schalung, und dabei Umgiessen des Überstandes des Armierungskerns; und
    6. f) Aushärten des Fliessbetons und ggfs. Entfernen der Schalung.
  • Beide Verfahren stellen letztendlich das gewünschte Ergebnis eines scherfesten, duktilen Verbundes der hölzernen Tragstruktur und der flächigen Betonplatte relativ zueinander her. Beim erstgenannten Verfahren sind die armierten Betonstopfen in die Löcher einzusetzen und darin zu befestigen. Beim zweitgenannten Verfahren wird nur der Armierungskörper in das Loch eingesetzt und darin befestigt. In beiden Verfahren wird anschliessend durch das Einbringen/Eingiessen eines fliessfähigen Betons der notwendige Verbund mit Betonstopfen bzw. Armierungskern hergestellt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrenserfindungen kann es vorgehen sein, dass das topfartige Loch am Lochboden mit einem senkrecht oder seitlich verlaufenden, aus dem Holzbalken austretenden Entlüftungskanal ausgestattet wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass beim Auffüllen des Loches mit Fliessbeton keine die statische Belastbarkeit extrem verringernden Luftlöcher verbleiben. Besonders bei Konstellationen und Aufgabenstellungen, bei denen der Boden des Loches höher liegt als die Lochwandungen, kann hierdurch sicher ein derartiges Auftreten von Luftresten im Loch vermieden werden. Derartige Konstellationen können sich zum Beispiel bei der Vorfertigung der Holz-Beton-Elemente ergeben, wenn die Holzbalken von oben her in ein Bett aus Fliesbeton eingelegt werden und der Fliessbeton dann in die topfförmigen Löcher eindringen und den Armierungskern durchdringen/umfliessen muss. Eine diesbezüglich typische Anwendung ist beispielsweise die Erstellung von Deckenelementen, die von Fertighausherstellern vorgefertigt werden, indem die Holzbalken sozusagen über Kopf in das Fliessbeton-Bett gelegt werden.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Ansicht auf einen armierten Betonstopfen mit Bemassung;
    • Figur 2 ein erstes Holz-Beton-Verbundelement mit vor dem Betonieren eingesetzten Betonstopfen nach Figur 1 mit Bemassung;
    • Figur 3 eine schematische Ansicht auf einen Ausschnitt aus einem Holzbalken mit in ein Bohrloch eingesetztem Armierungskern;
    • Figur 4 ein zweites Holz-Beton-Verbundelement mit vor dem Betonieren eingesetzten Armierungskernen nach Figur 3 mit Bemassung;
    • Figur 5 einen armierten Betonstopfen mit Hüllrohr und mit hochfestem Beton aufgefülltem Hohlraum;
    • Figur 6 den mit einem Schraubenkopf festgesetzten armierten Betonstopfen gemäss Figur 5; und
    • Figur 7 eine Schnittansicht des mit dem Schraubenkopf festgesetzten armierten Betonstopfen gemäss der Figur 6.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Ansicht einen armierten zylindrisch ausgestalteten Betonstopfen 2 und einen dazu nur geringfügig geänderten Betonstopfen 2', die beide in ihrem Inneren einen zylindrisch aufgebauten metallischen Armierungskern 4 aufweist. Dieser Armierungskern ist aus einem Maschendraht aufgebaut, der zum Beispiel ein Raster 10mm x 10mm und eine Drahtstärke von 1 mm ausweist. Der Draht ist hier vorliegend ein rostfreier Edelstahl; er könnte aber beispielsweise auch als Schwarzstahl oder feuerverzinkter Stahl ausgestaltet sein. Das Raster kann je nach Grösse und Beanspruchung des Betonstopfens 2 gegen Scherkräfte auch kleiner oder grösser (z.B. 16mm x 16 mm oder 25mm x 25mm) gewählt sein. Ebenso kann auch die Drahtstärke beispielsweise auch 1.5 mm oder eben entsprechend den statischen Anforderungen gewählt sein. Der Armierungskern 4 ist von einem ihn durchdringenden und ihn umgebenden Betonkörper 6 umgeben. Der Betonkörper 6 wird zum Beispiel durch das Eingiessen von Fliessbeton in eine hier nicht weiter dargestellte Form erzeugt. Der Armierungskern 4 ist somit als einbetonierter Drahtkäfig ausgestaltet; er kann beispielsweise auch mehrlagig in Form eines aufgerollten Maschendrahts ausgestaltet sein. Der Betonstopfen 2 weist ein zentrales, entlang der Zylinderachse verlaufendes Loch 8 auf, in das eine Schraube 10 (wie in Figur 2 gezeigt) eingesetzt werden und der Betonstopfen 2 auf einem Holzbalken 12 befestigt werden kann. Der nur geringfügig modifizierte Betonstopfen 2' weist eine ringförmig verlaufende Nut 7 auf, die beispielsweise zur Aufnahme von Querlasten bei der Vorfertigung dienen kann.
  • Die Figur 2 zeigt nun ein erstes Holz-Beton-Verbundelement 14 mit vor dem Betonieren eingesetzten Betonstopfen 2 nach Figur 1 mit Bemassung. Zur Erstellung des Holz-Beton-Verbundelements 14 wird zunächst der Holzbalken 12 bereitgestellt und mit den statischen Anforderungen Rechnung tragenden Topflöchern 16 ausgestattet. Die Topflöcher haben dabei beispielsweise einen Durchmesser von 70 mm und eine Tiefe von 30 mm. Zur späteren Erstellung einer Betonschicht 18 kann eine hier nicht weiter dargestellte Schalung zur Umgrenzung des mit Beton aufzufüllenden Volumens vorgesehen sein. Die Topflöcher 16 befinden sich dabei selbstverständlich auf der der späteren Betonschicht 18 zugewendeten Seite. Mittels der Schraube 10 wird nun in jedem Topfloch 16 ein armierter Betonstopfen 2 festgesetzt, wobei die Betonstopfen 2 aus den Topflöchern 16 herausragen und somit auch in das Volumen der zu erstellenden Betonschicht 18 hineinragen. Nun mehr kann der Fliessbeton in das vorsehene Volumen eingefüllt werden, wobei dabei auch der Überstand der Betonstopfen 2, hier vorliegend etwa 40 mm, voll in die Betonschicht 18 eingegossen/eingebettet wird. Nach dem Aushärten des Fliessbetons und der allfälligen Entfernen der Schalung liegt dann das Holz-Beton-Verbundelement 14 fertig vor. Die armierten Betonstopfen 2 schaffen dabei die notwendige Stabilität gegen die auftretenden Scherkräfte. Dieses Vorgehen mit den vergleichsweise umfanggrossen Betonstopfen 2 kann somit die Verwendung von einer Vielzahl von Holz-Beton-Verschraubungen pro Betonstopfen 2 ersetzen.
  • Die Figur 3 zeigt nun die Ausgangslage bei einem gegenüber den Figuren 1 und 2 geringfügig geändertem Vorgehen. Anstelle eines vorgefertigten Betonstopfens 2 wird - wie in Figur 3 gezeigt - zunächst nur der Armierungskern 4 in das Topfloch 16 eingesetzt und mittels der Schraube 10 darin festgesetzt. Wie in Figur 4 gezeigt, wird dann der Fliessbeton zur Erstellung der Betonschicht 18 eingegossen und der gesamte Armierungskern 4 von dem Fliesbeton umgossen. Damit im Topfloch 16 keine Luftblasen verbleiben, verfügt jedes Topfloch 16 am Lochboden mit einem senkrecht verlaufenden, aus dem Holzbalken 12 austretenden Entlüftungskanal 20.
  • Figur 5 zeigt nun einen weiteren armierten Betonstopfen 22. Dieser Betonstopfen 22 umfasst ein zylindrisch geformtes metallisches Hüllrohr 24 und eine den Zylinderhohlraum im wesentlichen ausfüllende hochfeste Betonmasse 26. Das Hüllrohr 24 weist in einer typischen Dimensionierung einen Aussendurchmesser von 40 bis 60 mm auf und hat dabei eine Wandstärke von 2 bis 6 mm.
  • Figur 6 zeigt nun eine Variante 28 des Betonstopfens 22. Dieser geringfügig modifizierte Betonstopfen 28 kann dahingehend ertüchtigt werden, dass das Hüllrohr 24 gegenüber der Betonmasse 26 einseitig einen Überstand 30 (siehe Figur 5) aufweist, wobei in den Überstand 30 schlitzartige Einschnitte 32 eingeformt sind. Auf diese Weise kann die Bildung von Lunkern am oberen Rand des Betonstopfens 28 beim Ausgiessen des Betonelements (gleichzeitiges Eingiessen des Betonstopfens 28) sicher ausgeschlossen werden. Ergänzend sind in den Überstand 30 auch zwei halbmondartig geformte Ausnehmungen 34 zur Auflage einer Unterlegscheibe oder eines Schraubenkopfes 36 aufweist. Somit kann der Betonstopfen 28 mit einer von aussen angebrachten Schraube 38 in dem Topfloch oder auf der Holzkonstruktion gehalten werden, wodurch ein im Betonstopfen 28 angebrachtes zentralen Loch damit vermieden werden kann. Der Schraubenkopf 36 bzw. die Unterlegscheibe liegen dann auf der halbmondartig geformten Ausnehmung 34 auf und halten so den Betonstopfen 28 in seiner Position, was in Figur 7 entsprechend in dem Schnittbild dargestellt ist.
  • Falls wie gezeigt tellerkopfartige Holz-Beton-Verbundschrauben 38 zum Einsatz kommen und diese vorzugsweise immer auf der zum Schubnullpunkt (Mittelachse der Holzbalkenspannweite) orientierten Stirnseite des Betonstopfens 28 sitzt, dient die optional angebrachte zusätzliche Schraubensicherungen dazu ein seitliches Verdrehen des Betonstopfens 28 unter Last zu verhindern, wie auch gleichzeitig ein ggfs. auftretendes Blockscheren des Holzes zwischen den Betonstopfen 28, insbesondere bei engeren Stopfenabständen, zu vermeiden.
  • Ein wichtiger Vorteil der Nocke(Betonstopfen 28) liegt in der Tatsache begründet, dass dort, wo die Schubkräfte am größten sind, (kurz vor Auflager an der Wand) alle Schraubsysteme, besonders jene, die unter 45 Grad einseitig geneigt werden, an der baupraktischen Umsetzung scheitern, da grundsätzlich zu wenig Platz für Bauschrauber und Werker existiert. In der Regel werden dann dort die Schrauben senkrecht gesetzt mit dem Resultat, dass diese nur ganz minimale Schubkräfte aufnehmen können und dass gerade dort, wo die größten Kräfte ankommen, also eine klare Schwächung aller geneigten Schraubsysteme.Hier zeigt sich ein weiterer Vorteil der armierten Nocke/des armierten Betonstopfens, die/der ja von oben senkrecht eingebracht wird.

Claims (9)

  1. Armierter Betonstopfen (2, 2'), umfassend einen zylindrisch aufgebauten metallischen Armierungskern (4) und einen diesen Armierungskern (4) durchdringenden und umgebenden Betonkörper (6).
  2. Armierter Betonstopfen (2, 2') nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Armierungskern als Drahtkäfig ausgestaltet ist.
  3. Armierter Betonstopfen (2, 2') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Armierungskern in Form eines aufgerollten Maschendrahts gestaltet ist.
  4. Armierter Betonstopfen, umfassend ein zylindrisch geformtes metallisches Hüllrohr und eine den Zylinderhohlraum im wesentlichen ausfüllende hochfeste Betonmasse.
  5. Armierter Betonstopfen nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Hüllrohr gegenüber der Betonmasse einseitig einen Überstand aufweist, wobei in den Überstand schlitzartige Einschnitte eingeformt sind.
  6. Armierter Betonstopfen nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Hüllrohr gegenüber der Betonmasse einseitig einen Überstand aufweist, wobei der Überstand halbmondartig geformte Ausnehmungen zur Auflage einer Unterlegscheibe oder eines Schraubenkopfes aufweist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Beton-Holz-Verbundelements (14), umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Bereitstellen einer Holztragstruktur, vorzugsweise Holzbalken (12);
    b) optionales Bereitstellen einer Schalung für ein mit Beton aufzufüllendes Volumen zur späteren Erstellung einer Betonschicht (18);
    c) Bohren von topfartigen Löchern (16) in die Holztragstruktur (12) auf der der späteren Betonschicht (18) zugewendeten Seite;
    d) Befestigen eines armierten Betonstopfens (2), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem topfartigen Loch (16) der Holztragstruktur (12) mit einem Überstand des Betonstopfens (2) in das Volumen der zu erstellenden Betonschicht (18);
    e) Einbringen von Fliessbeton, ggfs. in die Schalung, und dabei Umgiessen des Überstandes des Betonstopfens (2); und
    f) Aushärten des Fliessbetons und ggfs. Entfernen der Schalung.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Beton-Holz-Verbundelements (14), umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Bereitstellen einer Holztragstruktur, vorzugsweise Holzbalken (12);
    b) optionales Bereitstellen einer Schalung für ein mit Beton aufzufüllendes Volumen zur späteren Erstellung einer Betonschicht (18);
    c) Bohren von topfartigen Löchern (16) in die Holztragstruktur (12) auf der der späteren Betonschicht (18) zugewendeten Seite;
    d) Befestigen eines zylindrisch ausgebauten metallischen Armierungskerns (4) in dem topfartigen Loch (16) der Holztragstruktur (12) mit einem Überstand des Armierungskerns (4) in das Volumen der zu erstellenden Betonschicht (18);
    e) Einbringen von Fliessbeton, ggfs. in die Schalung, und dabei Umgiessen des Überstandes des Armierungskerns (4); und
    f) Aushärten des Fliessbetons und ggfs. Entfernen der Schalung.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das topfartige Loch (16) am Lochboden mit einem senkrecht oder seitlich verlaufenden, aus dem Holzbalken austretenden Entlüftungskanal (20) ausgestattet wird.
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