DE3440297C2 - - Google Patents

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um ein plattenförmiges Wand­ element für Gebäude aus einer rechteckigen Rahmeneinfassung aus U-Stahlprofilen, welche durch Schrauben mit wenigstens einem mehrschichtigen, wärmedämmenden, festen Wandblatt ver­ bunden ist.

Das vorgeschlagene Wandelement findet insbesondere Anwendung bei der Erstellung von fabrikmäßig vorgefertigten Industrie­ hallen in Fertigbauweise.

Plattenförmige Wandelemente mit einer ein Wandblatt tragenden Einfassung aus Stahl sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Bei einem Teil davon entspricht die Wärmedämmung nicht den heutigen hohen Erfordernissen, die meisten besitzen keine ausreichenden Fähigkeiten zum Tragen der Dachkonstruk­ tion, wieder andere sind nur recht umständlich fertigbar oder müssen zeitaufwendig montiert werden, und viele sind aufgrund ihres Aufbaues einfachen statischen Berechnungsmethoden nicht zugänglich (DE-GM 78 26 852, DE-PS 23 35 863, DE-OS 23 51 063, DE-DS 28 00 769, EU-OS 00 83 276, EU-OS 00 96 118, DE-PS 19 57 255).

Es ist eine einschichtige Wandtafel zur Verwendung beim Bau von zerlegbaren Gebäuden, insbesondere Baracken, bekannt gewor­ den, die aus einem bruchgefährdeten Material besteht. Zum Schutz der Kanten der Tafel gegen Beschädigung bei der Hand­ habung ist ein dreiseitiger, offener C-Profilrahmen vorgese­ hen, welcher die von seiner offenen Seite her eingeschobene Wandtafel schützt. Die Tragfähigkeit dieses Bauelementes ist wegen des offenen Rahmens jedoch gering (DE-GM 1 83 690). Weiterhin ist ein Wandelement bekannt, bei dem zwischen zwei metallischen Deckschichten eine Ausschäummasse eingeschlossen ist. Dabei geschieht die Verbindung zwischen den Deckschichten und der Kernschicht durch nach innen umgebogene Längsränder der Deckschichten, die in die Ausschäumung eingreifen. Dieses Wandelement ist zwar zur Massenfertigung geeignet, ohne zusätz­ liche Stützen ist seine Festigkeit jedoch unzureichend (DE-GM 66 03 042). Auch ist ein Paneel mit einer längsseitigen Ein­ lage aus Holz bekannt geworden, bei welchem in jede Längskante im Abstand voneinander zwei parallele Holzbohlen verschiedenen Querschnittes eingelegt sind, durch welche die Verbindung der beiden Deckplatten mit dem aus mehreren, parallelen Profilen zusammengesetzten Eckrahmen bewerkstelligt wird. Auch mit die­ ser recht aufwendigen Paneelkonstruktion wird nur eine begrenz­ te Belastbarkeit erzielt (US-PS 34 06 491).

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Konzeption eines plat­ tenförmigen, großflächigen Wandelementes für Gebäude, welches sich zugleich durch hervorragende Wärmedämmeigenschaften, hohe Tragfähigkeit zwecks Auflage des Daches, rationelle Herstell­ barkeit und schnelle Montage, einfache Demontierbarkeit z.B. bei Beschädigungen, und leichte statische Berechenbarkeit aus­ zeichnet.

Zur Lösung der gestellten vielfältigen Aufgabe wird von einem plattenförmigen Wandelement für nach dem Baukastenprinzip zu erstellende Gebäude, bestehend aus einer rechteckigen Rahmen­ einfassung aus U-Stahlprofilen, welche durch Schrauben mit wenigstens einem mehrschichtigen, wärmedämmenden Wandblatt verbunden ist, ausgegangen und gelöst wird diese Aufgabe da­ durch, daß das Wandblatt eine Kernschicht aus Hartschaumkunst­ stoff und beiderseits damit schubfest verbundene Deckschichten aus Stahlblech und an seinen vertikalen Längsseiten Holzbohlen aufweist, die von den Deckschichten übergriffen werden, und daß die Einfassung aus zwei gleich großen, umlaufenden, biege­ steifen Rahmen aus U-Stahlprofilen besteht, welche mit ihren Stegen im Bereich der Holzbohlen auf dem Wandblatt aufliegen und durch Schraubenbolzen und Muttern miteinander und mit dem Wandblatt verbunden sind. Bei diesem Wandelement wird die ge­ forderte Wärmedämmung durch das aus drei Schichten aufgebaute Wandblatt und demzufolge der thermischen Trennung von Außen- und Innenseite, die statische Festigkeit durch die schubfeste Verbindung der Schichten des Wandblattes in Verbindung mit U- Stahlprofilen der beiden biegesteifen Rahmen, die einfache Her­ stellbarkeit sowie die schnelle Montage und Demontage durch den Aufbau aus nur drei Elementen, und die leichte Berechenbar­ keit durch die besondere Ausbildung der beiden Rahmen er­ reicht.

Zum Zwecke der Erleichterung bei der Herstellung besteht das Wandblatt aus zwei oder mehreren Einzelblättern, welche durch Nuten und Federn verbunden sind und stumpf aneinander stoßen.

Zwecks Erhöhung der Biegesteifigkeit der beiden Rahmen tragen diese an ihren Ecken Aussteifungen; als solche dienen zweck­ mäßig Dreieckbleche, welche in die Ecken eingeschweißt sind.

Ein wichtiges, erfinderisches Merkmal des Wandelementes be­ steht in einem an seinem Rand befestigten, stabförmig ausge­ bildeten Verstärkungselement, das so lang und wenigstens so dick wie das Wandelement ist. Mit Hilfe dieses einfachen zu­ sätzlichen Bauelementes kann die Tragfähigkeit des Wandele­ mentes mit geringem Aufwand entscheidend vergrößert werden. Dieses Verstärkungselement wird zwischen zwei benachbarten Wandelementen angeordnet und an den Rändern dieser beiden befestigt. Zusammen mit den in gleicher Richtung sich er­ streckenden vier U-Stahlprofilen der beiden Rahmen und den beiden Holzbohlen, mit welchen das Wandblatt bewehrt ist, wird mit geringem Aufwand ein ungewöhnlich und unerwartet wider­ standsfähiges Tragelement gebildet.

Im einfachsten Falle ist das Verstärkungselement ein Balken aus Holz; das Verstärkungselement kann auch eine wasserfest verleimte Schichtholz-Planke, eine glas- oder kohlefaserver­ stärkte Kunststoffleiste oder auch ein Flachstahl sein.

Vorteilhaft trägt das Verstärkungselement wenigstens eine Längsleiste als Schutz gegen Witterungseinflüsse und mechani­ sche Beschädigungen, diese Längsleiste kann U-förmigen Quer­ schnitt aufweisen und damit das Verstärkungselement teilweise umfassen.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläu­ tert. In diesen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Wandelement mit einem zweiteiligen Wandblatt und zwei Rahmen aus U-Stahl­ profilen, in einer Seitenansicht;

Fig. 2 das Wandelement gemäß Fig. 1 in einem Quer- bzw. Horizontalschnitt, geschnitten entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Teil des Quer- bzw. Horizontal­ schnittes durch das Wandelement nach den Fig. 1 und 2, in einem vergrößerten Maßstab.

Das in den Zeichnungen dargestellte, plattenförmige Wandele­ ment besteht aus einem zweiteiligen Wandblatt 1, zwei Rahmen 2 und 3 sowie Schraubenbolzen 4 und 5. Das Wandelement kann mit Tür- und Fensteröffnungen (nicht dargestellt) versehen sein.

Das rechteckige Wandblatt 1 ist sandwichartig aufgebaut und be­ steht aus einer Kernschicht 6 sowie zwei Deckschichten 7 und 8. Die beiden Deckschichten 7 und 8 sind mit der Kernschicht 6 schubfest haftverbunden, z.B. durch eine Klebverbindung.

Die Kernschicht 6 besteht aus einem wärmedämmenden, festen Material, insbesondere aus einem Hartschaumkunststoff, sie kann aber auch aus einem wärmedämmenden und zugleich feuerbe­ ständigen Material bestehen, beispielsweise einem Blähmineral- Zuschlagstoffe enthaltenden Leichtbeton o.ä. Bei Herstellung des Wandblattes 1 mittels einer Form, in welche die beiden Deckschichten 7 und 8 eingelegt sind und dann das Material der Kernschicht 6 in flüssiger Form eingebracht wird, bildet die­ ses bei seiner Erstarrung die schubfeste Haftverbindung, und eine gesonderte Klebeverbindung entfällt.

Die beiden Deckschichten 7 und 8 sind aus Stahlblech gefer­ tigt. Hierbei können ebene Blechplatten oder Bleche mit einem niederen U- oder Trapez-Profil, die eine höhere Steifigkeit besitzen, verwendet werden.

Das Wandblatt 1 besteht aus zwei länglich-rechteckigen Einzel­ blättern 9 und 10, welche mit ihren Längskanten 11 in der Mit­ te des Wandelementes stumpf aneinander stoßen. Die beiden Ein­ zelblätter 9 und 10 tragen entlang ihren Längskanten 11 Nu­ ten 12, in welche eine die Verbindung der beiden Einzelblät­ ter 9 und 10 bewirkende Feder 13 eingelegt ist.

Jedes Einzelblatt 9 bzw. 10 ist an seiner äußeren Längsseite - vgl. Fig. 2 - mit einer Holzbohle 14 bewehrt. Diese Holz­ bohle 14 erstreckt sich über die ganze Länge des Einzelblat­ tes 9 bzw. 10, und sie besitzt einen rechteckigen Querschnitt. Die beiden Deckschichten 7 und 8 übergreifen die Holzbohle 14 und deren Kanten stehen mit der Außenseite der Holzbohle 14 bündig; die Deckschichten 7 und 8 sind an der Holzbohle 14 mit Hilfe der Schraubenbolzen 4 und 5 befestigt.

Die beiden Rahmen 2 und 3 bilden zusammen eine das Wandblatt 1 tragende, aus Stahl bestehende Rahmeneinfassung. Diese beiden umlaufenden Rahmen 2 und 3 sind hinsichtlich ihrer äußeren Abmessungen gleich groß und biegesteif ausgebildet und beste­ hen aus Profilstählen. Zwischen diese Rahmen 2 und 3 ist das ein- oder mehrteilige Wandblatt 1 (im dargestellten Falle: die beiden Einzelblätter 9 und 10) eingesetzt. Wird das Wandele­ ment zur Auflage eines Daches benutzt, dann kann der äußere Rahmen 3 etwas niederer ausgebildet sein als der innere Rah­ men 2.

Die beiden Rahmen 2 und 3 bestehen aus U-Stahlprofilen, welche an ihren Ecken auf Gehrung abgeschnitten und dort mittels Schweißnähten 15 miteinander verbunden sind.

Die U-Stahlprofile der beiden Rahmen 2 und 3 sind mit ihren Stegen 16 gegeneinander gerichtet und liegen mit diesen Ste­ gen 16 auf dem Wandblatt 1 auf, vgl. insbesondere Fig. 2. Die U-Stahlprofile der beiden Rahmen 2 und 3 können aber auch so angeordnet sein, daß sie mit ihren Stegen 16 zum Plattenrand weisen und mit ihrem einen Schenkel auf dem Wandblatt 1 auflie­ gen. An die Stelle von U-Stahlprofilen für die beiden Rahmen 2 und 3 können auch L-Stahlprofile treten.

Zur Erstellung der Wand eines Gebäudes werden mehrere der vor­ geschlagenen plattenförmigen Wandelemente neben- und auch über­ einander angeordnet und stumpf aneinander gestoßen, so daß die Stege bzw. die Schenkel der U- bzw. L-Stahlprofile dicht neben­ einander liegen und fest miteinander verbunden werden können. Zu diesem Zweck weisen die Stege bzw. die Schenkel benachbar­ ter U- bzw. L-Stahlprofile Reihen von miteinander fluchtenden Löchern 17 für entsprechende, die Stege bzw. Schenkel durchset­ zende Verbindungsschrauben auf. Durch die Verbindung der je­ weils benachbarten Stahlprofile zweier Wandelemente entsteht ein hoch belastbares, tragfähiges Bauelement, z.B. eine Stütze zur Auflage des Daches, deren Querschnitt in Fig. 2, ganz rechts mit Strichlinien angedeutet ist. Entsprechend lassen sich Riegel bilden.

Der untere horizontale Schenkel 18 des äußeren Rahmens 3 kann aus einem Z-Stahlprofil bestehen.

Zwecks Erhöhung ihrer Biegesteifigkeit tragen die beiden Rah­ men 2 und 3 an ihren Ecken Aussteifungen 19 in Gestalt von Dreiecksblechen, welche in die Ecken eingeschweißt sind.

Die Schraubenbolzen 4 bzw. 5 sind zur festen Verbindung der beiden Rahmen 2 und 3 mit dem Wandblatt 1 bzw. der beiden Einzelblätter 9 und 10 vorgesehen. Diese Schraubenbolzen 4 und 5 tragen beiderseits Muttern 20 und durchsetzen das Wand­ blatt 1 sowie die beiden Stahlprofile der Rahmen 2 und 3. Durch entsprechendes Anziehen der Muttern 20 wird das Wand­ blatt 1 zwischen dem inneren und dem äußeren Rahmen 2 bzw. 3 festgepreßt. Um hierbei Beschädigungen zu vermeiden oder die übertragene Schubkraft zu erhöhen, können in das Wandblatt 1 Stahlhülsen 21 zur Aufnahme der Schraubenbolzen 4 und 5 ein­ gelassen sein, vgl. Fig. 3.

Zwecks Bildung hoch belastbarer Wandelemente ist (vgl. Fig. 2 und 3) am vertikalen Rand 22 des Wandelementes 1 ein prismatisch ausgebildetes Verstärkungselement 23 befestigt. Die Länge dieses Verstärkungselementes 23 stimmt mit dem Rand 22 bzw. der Höhe des Wandelementes 1 überein und seine Dicke 24 entspricht derjenigen des Wandelementes 1.

Das Verstärkungselement 23 ist ein Balken aus Holz, es kann aber auch durch eine wasserfest verleimte Schichtholz-Planke, durch eine glas- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffleiste oder einen Flachstahl gebildet sein.

Das Verstärkungselement 23 trägt zwei seinem Schutz dienende Längsleisten 25, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff, welche einen U-förmigen Querschnitt aufweisen.

Das Verstärkungselement 23 ist unter Verwendung von die Schen­ kel 18 der Rahmen 2 und 3 durchsetzenden Befestigungsmit­ teln 26 - beispielsweise mit Muttern versehene Gewindeschrau­ ben - an den beiden Rahmen 2 und 3 zweier benachbarter Wand­ elemente 1 angeschraubt, wie das in Fig. 3 dargestellt ist.

Das Verstärkungselement 23, welches - siehe insbesondere Fig. 3 - nach seiner Befestigung an den Wandelementen 1 zusam­ men mit den benachbarten U-Stahlprofilen der Rahmen 2 und 3 so­ wie den Holzbohlen 14 (und gegebenenfalls den Längsleisten 25) ein überraschend hoch belastbares, tragfähiges Bauelement bil­ det, kann nicht nur am vertikalen Rand 22, sondern auch am horizontalen Rand des Wandelementes 1 befestigt sein. Der Quer­ schnitt dieses Bauelementes ist in Fig. 3 erkennbar.

Claims (8)

1. Plattenförmiges Wandelement für Gebäude aus einer recht­ eckigen Rahmeneinfassung aus U-Stahlprofilen, welche durch Schrauben mit wenigstens einem mehrschichtigen, wärmedämmen­ den, festen Wandblatt verbunden ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wandblatt (1) eine Kernschicht (6) aus Hartschaumkunststoff, und beiderseits damit schubfest ver­ bundene Deckschichten (7 und 8) aus Stahlblech, und an seinen vertikalen Längsseiten Holzbohlen (14) aufweist, die von den Deckschichten (7, 8) übergriffen werden, und daß die Einfas­ sung aus zwei gleich großen, umlaufenden, biegesteifen Rah­ men (2 und 3) aus U-Stahlprofilen besteht, welche mit ihren Stegen (16) im Bereich der Holzbohlen (14) auf dem Wand­ blatt (1) aufliegen, und durch Schraubenbolzen (4 und 5) und Muttern (20) miteinander und mit dem Wandblatt (1) verbunden sind.

2. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Wandblatt (1) aus zwei oder mehreren Einzelblättern (9 und 10) besteht, welche durch Nuten (12) und Federn (13) verbunden sind und stumpf aneinan­ der stoßen.

3. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die beiden Rahmen (2 und 3) an ihren Ecken Aussteifungen (19) tragen.

4. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Aussteifungen (19) Dreieck­ bleche dienen, welche in die Ecken eingeschweißt sind.

5. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein am Rand (22) des Wandelementes befestigtes, stabförmiges Verstärkungsele­ ment (23), das so lang und wenigstens so dick wie das Wandele­ ment ist.

6. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verstärkungselement (23) ein Balken aus Holz ist.

7. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verstärkungselement (23) eine glas- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffleiste ist.

8. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verstärkungselement (23) ein Flachstahl ist.