DE3100991C2 - "Tragendes Bauelement für Decken oder Dächer" - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein tragendes Bauelement für Decken oder Dächer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, bei Deckenkonstruktionen als tragendes Bauelement Stahlbetonträger zu verwenden und die Zwischenräume zwischen diesen Träger mit Hartschaumkunststoff, insbesondere geschäumtem Polystyrol zur Wärmedämmung auszufüllen. Die Stahlbetonträger bilden jedoch Kältebrücken zwischen den Polystyrol-Füllkörpern und verschlechtern so die Wärmedämmung. Die Stahlbetonträger haben ein hohes Gewicht, so daß sie nur mit Kranen verlegt werden können. Dies steht dem häufigen Bestreben entgegen, z. B. Einfamilienhäuser im Eigenbau zu errichten.

Weiter sind Holzbalkendecken bekannt, bei denen Holzbalken als Träger verwendet werden. Zwischen den Holzbalken werden Dämmstoffe zur Wärme- und Schallisolierung angebracht Die Befestigung der Dämmstoffe mittels Einschub-Verbreiterung od. dgl. ist kosten- und arbeitsaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein tragendes Bauelement für Decken oder Dächer der genannten Art zu schaffen, das weitestgehend vorgefertigt ist, bei geringem Gewicht einfach zu handhaben ist und eine gute Wärmedämmung bietet

Diese Aufgabe wird bei einem Bauelement der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße tragende Bauelement enthält als Träger einen Holzbalken, der auf die tragenden Mauern verlegt wird. Mit dem Holzbalken fest verbunden sind beiderseits Füllkörper abs Hartschaumkunststo'f, insbesondere aus geschäumten Polystyrol. Der Holzbalken mit den Polystyrol-Füllkörpern bildet ein vollständig vorgefertigtes, einstückiges Bauelement Dieses Bauelement weist ein geringes Gewicht auf, so daß es auch in der Länge, die für das Überspannen von größeren Räumen notwendig ist, ohne Zuhilfenahme von Kranen gehandhabt und verarbeitet werden kann. Die gesamte Decke läßt sich durch Aneinanderfügen dieser Bauelemente zusammensetzen, so daß die Errichtung der Decke einfach und schnell erfolgen kann.

Das Bauelement besteht aus Holz und Hartschaum-Kunststoff, d. h. aus Materialien mit hoher Wärmedämmung. Daraus ergibt sich eine hohe Wärmedämmung ohne Kältebrücken.

Die unlösbare Verbindung des Holzbalkens mit den seitlichen Füllkörpern erfolgt im einfachsten Falle nur durch die Schwalbenschwanzverbindung. Eine zusätzliche Verbesserung der Verbindung ist möglich, wenn in der neutralen Schicht des Holzbalkens Bohrungen vorgesehen sind, die beim Anschäumen der Füllkörper ebenfalls ausgeschäumt werden, so daß die Füllkörper zu beiden Seiten des Holzbalkens über diese Bohrungen einstückig zusammenhängen.

Eine weitere Aussteifung des Bauelementes ist dadurch möglich, daß der Holzbalken in seiner vertikalen Längsebene halbiert wird und zwischen beiden Hälften eine zusätzliche Füllschicht aus dem Hartschaumkunststoff vorgesehen ist. Diese Füllschicht wird zusammen mit den seitlichen Füllkörpern geschäumt und steht mit diesen über die in der neutralen Schicht des Holzbalkens vorgesehenen Bohrungen einstückig in Verbindung.

An den äußeren Seitenflächen der Füllkörper sind Nuten bzw. Federn vorgesehen, die ineinanderpassen, so daß sich die einzelnen Bauelemente nahtlos aneinanderfügen lassen. Dieses nahtlose Aneinanderanschließen der Bauelemente ermöglicht das Aufbringen eines Überbetons unmittelbar auf die Bauelemente. Der Überbeton weist eine leichte Stahlbewehrung auf. In der Oberfläche der Füllkörper sind dann in Längsrichtung verlaufende Rillen vorgesehen, in welche die Überbe-

tonschicht eingreift Dadurch ergibt sich eine gute Verbindung zwischen den tragenden Bauelementen und dem Oberbeton und die mit Nut und Feder ineinandergreifenden Bauelemente werden zusätzlich zusammengehalten.

Die seitlich dicht aneinander anschließenden Füllkörper der Bauelemente füllen den Zwischenraum zwischen den Holzbalken vollständig mit Hartschaumkunststoff aus. Dies ergibt eine hohe Seitenstabilität der als Träger dienenden Holzbalken, die die Tragfähgikeit erhöht und Schwingungen der Decke verringert

An der Unterseite der tragenden Bauelemente kann vorgefertigt bereits eine Deckenplatte, insbesondere eine Gipsplatte angebracht sein. Die an der Unterseite angeordnete Gipsplatte und der an der Oberseite vorgesehene Überbeton machen die Deckenkonstruktion feuerhemmend Anstelle einer an der Unterseite des Bauelements angebrachten Gipsplatte kann die Unterseite der Polystyrol-Füllkörper als Putzgreiferfläche strukturiert sein, um ein Verputzen dir Decke zu erleichtern.

Das erfindungsgemäße tragende Bauelement kann als Deckenelement und ebenso als isolierendes Dachelement verwendet werden. Bei der Verwendung als Dachelement dienen die Holzbalken als Dachsparren. Die Holzbalken ragen dabei vorzugsweise an der Oberfläche über die Oberfläche der Füllkörper hinaus, so daß die Dachlatten in einfacher Weise auf die Holzbalken genagelt werden können. Außerdem ergibt sich dadurch zwischen der Dachlattung und den jo Polystyrol-Füllkörpern eine Hinterlüftungsschicht. Aufgrund der Wasserundurchlässigkeit von Polystyrol kann auf eine Flugschneesicherung verzichtet werden. Eventuell durch die Dacnhaut eindringendes Wasser fließt auf der Polystyrol-Oberfläche ab, in der zusätzlich noch Rillen zum Ableiten des Wassers vorgesehen sein können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 Perspektivisch ein tragendes Bauelement als Deckenelement in Explosionsdarstellung,

F i g. 2 perspektivisch das Deckenelement der F i g. 1 und

F i g. 3 perspektivisch drei tragende Bauelemente als Dachelemente im zusammengesetzten Zustand.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Bauelement dient zum Zusammensetzen von Decken. Das Bauelement weist einen Holzbalken 10 auf, der längs seiner vertikalen Längsebene in zwei Hälften 10a und 106 geteilt ist. Zwischen den beiden Hälften 10a und 106 ist eine Füllschicht 12 aus geschäumtem Polystyrol vorgesehen. An den beiden äußeren Seitenflächen der Holzbalkenhälften 10a und 106 sind jeweils in Längsrichtung verlaufend zwei Leisten 14 mit schwalbenschwanzförmigern Querschnitt angenagelt oder angeschraubt.

In der neutralen Schicht des Holzbalkens 10, die seiner horizontalen Mittenebene entspricht, sind die beiden Hälften 10a und 106 von Bohrungen 16 durchsetzt, die in Längsrichtung in gegenseitigem Abstand angeordnet sind.

An beiden Seitenflächen des Holzbalkens 10 sind Füllkörper 18a bzw. 186 aus geschäumtem Polystyrol angeordnet. Die Füllkörper 18a und 186 sind mit dem Holzbalken 10 fest verbunden, indem sie mit Schwalbenschwanznuten 20 die Leisten 14 umgreifen. Die Füllkörper 18a und 18b weisen dieselbe Höhe wie der Holzbalken auf und schließen an der Oberseite und der Unterseite bündig an diesen an. Die Füllkörper 18a und 186 sind in Längsrichtung von zylindrischen Kanälen 22 durchsetzt die eine Material- und Gewichtseinsparung bedeuten.

An der dem Holzbaiken abgewandten Seitenfläche weist der eine Füllkörper 18a zwei in Längsrichtung übereinander verlaufende Nuten 24 und der andere Füllkörper 186 zwei entsprechende in Längsrichtung übereinander verlaufende Federn 26 auf. Werden die Bauelemente, von denen in Fig.2 eines vollständig dargestellt ist, zu einer Decke aneinandergefügt so greifen die Federn 26 eines Bauelements in die Nuten 24 des anschließenden Bauelements und es ergibt sich eine Verbindung ohne durchgehende vertikale Fugen.

An der unteren Fläche des Bauelements ist eine Deckenplatte 28, und zwar eine Gipsplatte angebracht

Zur Herstellung des Bauelements werden die beiden Holzbalkenhälften 10a und 106 mit den Leisten 14 und den Bohrungen 16 in der vorgesehenen Weise angeordnet und mit Polystyrol umschäumt so daß die Füllkörper 18a und 186 und die Füllschicht 12 gebildet werden. Dabei werden die Leisten 14 umschäumt so daß die Schwalbenschwanznuten 20 gebildet werden. Ebenso werden die Bohrungen 16 ausgeschäumt, so daß die Füllkörper 18a und 186 über diese Bohrungen einstückig mit der Füllschicht zusammenhängen.

Außerdem wird bei dieser Herstellung die Deckenplatte 28 angeschäumt. Dadurch ergibt sich ein vorgefertigtes Bauelement der in F i g. 2 dargestellten Form.

Bauelemente dieser Art werden auf tragende Mauern 38 aufgelegt, wie F i g. 2 zeigt, und überspannen den Raum. Die nebeneinander angeordneten Bauelemente werden mittels der Nuten 24 und Federn 26 dicht schließend aneinandergefügt, so daß sich eine geschlossene Decke ohne durchgehende Fugen ergibt. Auf diese Decke wird Überbeton 30 gegossen, der eine leichte Stahlbewehrung enthält. In der oberen Oberfläche der Füllkörper 18a und 186 ist jeweils eine in Längsrichtung verlaufende Rille 32 vorgesehen, in die der Überbeton 30 beim Gießen eingreift. Dadurch ergibt sich ein gutes Haften des Überbetons an der Decke und außerdem werden die aneinandergefügten einzelnen Bauelemente zusätzlich zusammengehalten.

Das Aufbringen des Überbetons erfolgt in einem Guß, wobei gleichzeitig die Decke im Auflagerbereich entlang der Außenwände und tragenden Wände ausgegossen wird.

Im folgenden werden die Maße für eine in der praxisgerechte Ausführungsform des Bauelementes als Deckenelement angegeben:
Dicke der Holzbalkenhälfte 10a und 106: je 4 cm, Höhe der Holzbalkenhälften und damit des Bauelementes: 22 cm,

Gesamtbreite des Deckenelementes 50 cm, Dicke der Füllschicht 12: ca. 6 cm,
Durchmesser der Bohrungen 16: ca. 4 cm, und Abstand der Bohrungen 16: ca. 30—40 cm.

Mit einem solchen Bauelement lassen sich bei geringem Gewicht und hoher Steifigkeit und damit Tragfähigkeit Spannweiten von ca. 5 m ohne Unterstützung und Absprießung erreichen.

In rig.3 ist ein Bauelement dargestellt, das als Dachelement dient. Soweit das Bauelement mit dem Bauelement der F i g. 1 und 2 übereinstimmt, sind die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Da das Dachelement eine eerineere Tragfähigkeit

aufweisen muß, ist bei dem Dachelement gemäß F i g. 3 der Holzbalken 10 nicht unterteilt.

Die Füllkörper 18a und 186 weisen eine geringere Höhe auf als der Holzbalken 10. Dementsprechend ist an beiden Seiten des Holzbalkens 10 nur eine Leiste 14 für die Schwalbenschwanzverbindung mit den Füllkörpern 18a und 186 vorgesehen. Weiter sind die zwei zylindrischen Kanäle 22 nicht übereinander sondern seitlich nebeneinander angeordnet. Schließlich ist auch jeweils nur eine Nut 24 bzw. eine Feder 26 an den äußeren Seitenflächen der Füllkörper 18a bzw. 186 vorgesehen.

Im übrigen weist das Dachelement der Fig.3 die gleichen Eigenschaften auf, wie das Deckenelement der F i g. 1 und 2. Ebenso ergibt sich eine hohe Wärmedämmung ohne Kältebrücken, eine einfache Verarbeitung und ein geringes Gewicht. Die Herstellung erfolgt in gleicher Weise im Werk, wie dies bei dem Bauelement der F i g. 1 und 2 beschrieben ist.

Bei der Verwendung des Bauelements gemäß F i g. 3 als Dachelement dienen die Holzbalken 10 als Dachsparren. Auf die nach oben über die Oberfläche der Füllkörper 18a und 186 hinausragenden Holzbalken 10 werden Dachlatten 34 genagelt. Dadurch ergibt sich zwischen der von den Dachlatten 34 getragenen Dachhaut und den Polystyrol-Füllkörpern 18a und 186 eine Hinterlüftungsschicht. Durch die Dachhaut evtl. eindringendes Wasser fließt auf den Füllkörpern 18a und 186 ab, da Polystyrol wasserundurchlässig ist und die Verbindung der einzelnen Bauelemente durch die Nuten 24 und die Federn 26 ebenfalls wasserdicht ist. Das Abfließen von Wasser kann noch durch in Längsrichtung in der Oberfläche der Füllkörper 18a und 186 vorgesehene Rillen 36 begünstigt werden.

Im folgenden werden Maße einer praxisgerechten Ausführungsform des Bauelements als Dachelement angegeben:
Holzbalkendicke: 6 cm,
Holzbalkenhöhe: 18 cm,
Füllkörperhöhe: 13 cm,
Breite eines Bauelementes: 50 cm, und
Höhe der Hinterlüftungsschicht: 5 cm.

Es kann auch bei dem Dachelement der F i g. 3 eine Deckenplatte 28 vorgesehen¹ sein, falls das Dach zugleich als Raumdecke eines ausgebauten Dachgeschosses dient.

Der Holzbalken 10 ist in der Regel ein Vollholzbalken. Ebenso ist es möglich, als Holzbalken 10 einen leichten Leimträger oder einen Holzkastenträger zu verwenden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Tragendes Bauelement für Decken oder Dächer, mit einem Träger und Füllkörpern aus Hartschaumkunststoff, insbesondere geschäumtem Polystyrol, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Holzbalken (10) ist, daß an beiden Seitenflächen des Holzbalkens in dessen Längsrichtung verlaufende Leisten (14) mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt befestigt sind und daß an beide Seitenflächen die Füllkörper (18a, \9b) angeschäumt sind, die die Leisten (14) mit Schwalbenschwanznuten (20) fest umgreifen.

Z Tragendes Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper (18a, t$b) an ihren dem Holzbalken (10) abgewandten äußeren Seitenflächen ineinanderpassende, in Längsrichtung verlaufende Nuten (24) und Federn (26) aufweisen.

3. Tragendes Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den äußeren Seitenflächen der Füllkörper (18a, t8b) zwei übereinander verlaufende Nuten (24) bzw. Federn (26) vorgesehen sind.

4. Tragendes Bauelement nach einem der Ansprüehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzbalken (10) in seiner neutralen Schicht von im Abstand angeordneten Bohrungen (16) durchsetzt ist, über die die beiden Füllkörper (18a, üb) zusammenhängen.

5. Tragendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper (18a, 19b) in Längsrichtung von Kanälen (22) durchsetzt sind.

6. Tragendes Bauelement nach einem der Ansprüehe 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite eine Deckenplatte (28), insbesondere eine Gipsplatte, angebracht ist.

7. Tragendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als Deckenelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzbalken (10) in seiner vertikalen Längsebene halbiert ist und zwischen seinen beiden Hälften (10a, lOtyeine Füllschicht (12) aus dem Hartschaumkunststoff aufweist, die über die Bohrungen (16) mit den seitlichen Füllkörpern (18a, 18tyzusammenhängt.

8. Tragendes Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des Holzbalkens (10) und der Füllkörper (18a, iSb) bündig aneinander anschließen.

9. Tragendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als Dachelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Holzbalkens (10) die Oberfläche der Füllkörper (18a, 18tyüberragt.

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