CH620257A5 - Multilayer structural element for rising structures - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Konstruktionselement für Hochbauten, insbesondere als Wand- oder Deckenteil, sowie dessen Verwendung als Deckenteil. The invention relates to a multilayer construction element for buildings, in particular as a wall or ceiling part, and its use as a ceiling part.

Bauelemente mit wenigstens zwei aneinandergefügten Schichten sind als Deckenteile durch die Deutsche Industrie-Norm Nr. 4109, Bl. 3, offenkundig und etwa auch als Wandungsteile für Fertigbauten im Handel; sie bestehen aus mehreren Schichten, als Wandungsteile beispielsweise aus schaumstoffbeschichteten Gipskartonplatten. Diese werden im allgemeinen entweder an der Baustelle auf eine zu isolierende Ziegel- oder Betonwand geklebt oder fabrikmässig mit einem Holzgerüst zu Fertigelementen verarbeitet. Als nachteilig hat sich insbesondere erwiesen, dass derartige Wandungselemente nicht ausreichend stabil sind, um selbsttragend - etwa als Zwischenwände — angebracht werden zu können. Components with at least two layers joined together are obvious as ceiling parts by the German Industry Standard No. 4109, sheet 3, and also as wall parts for prefabricated buildings in the trade; they consist of several layers, as wall parts, for example made of foam-coated plasterboard. These are generally either glued to a brick or concrete wall to be insulated at the construction site or processed in the factory with prefabricated elements using a wooden frame. It has been found to be particularly disadvantageous that such wall elements are not sufficiently stable to be self-supporting, for example as partitions.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein neuartiges Konstruktionselement zu schaffen, das in beliebiger Weise als Zwischenwand Verwendung finden kann. Zudem soll sich die der Erfindung zugrunde liegende Konstruktion auch als tragendes Element für Fensterbänke, Türschwellen od. dgl. eignen. In view of these circumstances, the inventor has set itself the goal of creating a new type of construction element that can be used in any way as a partition. In addition, the construction on which the invention is based should also be suitable as a load-bearing element for window sills, door sills or the like.

Zur Lösung dieser Aufgane führt, dass in einem querschnittlich zumindest U-förmigen kastenartigen Mantel aus holzähnlichem festem Werkstoff ein Schaumstoffkern untergebracht ist und in diesen Armierungseinlagen eingebettet sind. Dabei soll vor allem in einem Mantel aus mineralisch gebundener Holzwolle die Armierungseinlage in Hartschaum eingebettet sein, wobei als Armierungseinlage zwei Baustahlmatten mit einander zugekehrten Längsbewehrungsstäben vorgesehen sein können. The solution to this problem is that a foam core is accommodated in a cross-sectionally at least U-shaped box-like casing made of wood-like solid material and is embedded in these reinforcing inserts. The reinforcement insert should be embedded in hard foam, especially in a jacket made of mineral-bound wood wool, two reinforcing steel mats with mutually facing longitudinal reinforcement bars being able to be provided as the reinforcement insert.

Ein derartiges Element ist auf einfache Weise herzustellen, gegenüber bekannten Gipselementen leicht zu handhaben und genügt den an Zwischenwände gestellten Erfordernissen völlig. Der kastenartige Mantel—beispielsweise aus Werkstoff nach der Deutschen Industrie-Norm Nr. 1101 - weist gegenüber üblichen Gipskartonteüen hervorragende Schlagfestigkeit auf und ist ausreichend formstabil, um sich während des Einschäu-mens des Hartschaumes nicht zu verformen. Obwohl sich somit dieses Bauelement vor allem zum Ausschäumen des Mantelinnenraumes eignet, liegt es auch im Rahmen der weitergebü-deten Erfindung, fertiggeschäumte Hartschaumplatten in den Rahmen einzulegen und beispielsweise mit diesem durch eine Klebstoffschicht zu verbinden. Such an element can be produced in a simple manner, is easy to handle compared to known gypsum elements and fully meets the requirements placed on partition walls. The box-like casing - for example made of material according to German Industry Standard No. 1101 - has excellent impact resistance compared to conventional plasterboard doors and is sufficiently dimensionally stable so that it does not deform during the foaming of the rigid foam. Although this component is therefore particularly suitable for foaming the interior of the jacket, it is also within the scope of the further developed invention to insert ready-foamed rigid foam panels into the frame and, for example, to connect them with an adhesive layer.

Zur Fertigung von Geschossdecken büden Mantel und Schaumstoffkern vorteilhafterweise ein kastenartiges Einsatzelement, welches zwischen in Abstand zueinander etwa parallel angeordnete Träger eingefügt und mit diesen zu einer Einheit vergossen ist. Zwar ist es bereits bekannt, zwischen parallel gerichteten Trägern als Schalungshilfen dienende Be-tonplatten festzulegen und diese—mit ihrer herausragenden Armierung-zusammen mit den Trägern zu vergiessen. Jedoch hat es sich stets als nachteilig erwiesen, dass diese Decken keinen ausreichenden Schutz gegen Wärmeverluste der von ihnen überspannten Räume boten. Das Unterhängen von grösseren Wärmedämmplatten wurde angesichts der damit evidentermassen verbundenen Schwierigkeiten nicht weiterverfolgt. For the manufacture of floor ceilings, the jacket and foam core advantageously have a box-like insert element which is inserted between supports which are arranged approximately parallel to one another at a distance and is cast with them to form a unit. It is already known to lay concrete slabs between formwork aids that serve as formwork aids and to cast them together with the girders with their outstanding reinforcement. However, it has always proven to be disadvantageous that these ceilings did not offer adequate protection against heat loss from the spaces they covered. The hanging of larger thermal insulation boards was not pursued due to the obvious difficulties involved.

Erst durch die erfindungsgemässe Entwicklung einzelner isolierender Elemente als Schalungsteile für Geschossdecken konnte diesen marktbekannten Nachteilen abgeholfen werden. These market-known disadvantages could only be remedied by the inventive development of individual insulating elements as formwork parts for floor slabs.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, die kastenartigen Einsatzelemente mit seitlich auskragenden Schultern zu versehen, welche wenigstens teilweise auf den Trägern aufsitzen. It has proven to be particularly advantageous to provide the box-like insert elements with laterally projecting shoulders which at least partially rest on the carriers.

Das erfindungsgemässe Bauelement hat sich besonders bei Ausbildung als Fensterbankteil in Versuchen als günstig erwiesen. Man benutzt hierzu bevorzugtermassen einen U-för-migen Mantel mit einer offenen Stirnseite, aus welcher die Armierungseinlagen des Hartschaumkernes frei herausragen und von einer Kunststeinmasse oder einem anderen mineralischen Werkstoff umgössen werden. Letzterer wird an der Wandungsaussenseite angebracht, während das mehrschichtige Bauelement an der Innenseite der Wandung als Träger für ein Fensterbrett od. dgl. auskragt. Die Grenzzone zwischen dem mehrschichtigen Bauelement und dem angegossenen mineralischen od. dgl. Werkstoff liegt dabei bevorzugt in Abstand zur Innen- und zur Aussenseite der Wandung, insbesondere etwa in deren Querschnittsmitte; hierdurch wird eine günstige Wärmeisolierung des bekanntlich stark wärmedurchgängigen oberen Deckels von Heizkörpernischen erreicht. The component according to the invention has proven to be advantageous in experiments, particularly when it is designed as a window sill part. A U-shaped jacket with an open end face is preferably used for this purpose, from which the reinforcing inserts of the hard foam core protrude freely and are encased in a synthetic stone mass or another mineral material. The latter is attached to the outside of the wall, while the multilayer component on the inside of the wall projects as a support for a window sill or the like. The boundary zone between the multilayer component and the cast-on mineral or the like material is preferably at a distance from the inside and outside of the wall, in particular approximately in the cross-sectional center thereof; this achieves favorable thermal insulation of the well-known upper heat-permeable upper cover of radiator niches.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in: Further advantages and details of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and with reference to the drawing. This shows in:

Fig. 1: den Querschnitt durch eine Fensterbank; 1: the cross section through a window sill;

Fig. 2: den Teilquerschnitt durch ein Wandelement; 2: the partial cross section through a wall element;

Fig. 3: den Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Wandelementes; 3: the cross section through a further embodiment of a wall element;

Fig. 4: einen Teilquerschnitt durch eine Geschossdecke; 4: a partial cross section through a floor ceiling;

Fig. 5 : ein anderes Ausführungsbeispiel zu Fig. 4; Fig. 5: another embodiment of Fig. 4;

In die Fensteröffnung 1 eines Mauerwerkes 2 ist ein Fen- In the window opening 1 of a masonry 2 is a window

2 2nd

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

620 257 620 257

sterbankelement 3 eingefügt, auf dem der Blendrahmen 4 eines nicht weiter erkennbaren Fensters 5 sitzt. Insert sterbank element 3, on which the frame 4 of a window 5 is not recognizable.

Das Fensterbankelement 3 weist an der Innenseite 6 des Mauerwerks 2 einen auskragenden Streifen 7 der Höhe a von etwa 6 cm als Träger einer aus einzelnen Platten 8 zusam- s mengefügten Fensterbank auf. Jener Streifen 7 wird von einem Kasten 9 aus zementgebundener Holzwolle sowie diesen Kasten 9 ausfüllendem Hartschaum 10 gebildet; in letzteren sind zwei Baustahlmatten 11 und 12 mit einem mittleren Abstand b von etwa 16 mm eingebettet, deren doppelte Längsarmierung 13 io - im gewählten Beispiel von 6,5 mm Durchmesser d - einander zugekehrt liegen. The window sill element 3 has on the inside 6 of the masonry 2 a cantilevered strip 7 of height a of approximately 6 cm as a support for a window sill joined together from individual panels 8. That strip 7 is formed by a box 9 made of cement-bonded wood wool and hard foam 10 filling this box 9; in the latter two structural steel mats 11 and 12 are embedded with an average distance b of approximately 16 mm, the double longitudinal reinforcement 13 io - facing each other in the selected example of 6.5 mm diameter d.

Der Kasten 9 lagert etwa auf einem Drittel c der Mauerbreite e und endet an der oberen Seite des Fensterbankelementes 3 am Blendrahmen 4 des Fensters 5. i® The box 9 rests approximately on a third c of the wall width e and ends on the upper side of the window sill element 3 on the frame 4 of the window 5. i®

Im Bereich der mauerwärtigen Grenzzone Z des Kastens 9 und seines Kernes 10 schliesst ein Kunststeinprofil 20 an, das um die aus dem Hartschaumkern 10 abragenden Baustahlmatten 11,12 gegossen ist und eine bodenwärts weisende Wassernut 21 besitzt. 20 In the area of the boundary zone Z of the box 9 and its core 10 adjoins an artificial stone profile 20, which is cast around the structural steel mats 11, 12 protruding from the hard foam core 10 and has a water groove 21 pointing downwards. 20th

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Wand- oder Deckenelemente 30, 31 weisen ebenfalls einen Kasten 9 aus mineralisch gebundener Holzwolle der Höhe a (beispielsweise 5 cm oder 8 cm) und der Breite f von beispielsweise 80 cm auf; die Wandstärke m des Kastens 9 beträgt etwa ein Viertel der 25 The wall or ceiling elements 30, 31 shown in FIGS. 2 and 3 likewise have a box 9 made of mineral-bound wood wool of height a (for example 5 cm or 8 cm) and width f of for example 80 cm; the wall thickness m of the box 9 is approximately a quarter of the 25th

Kastenhöhe a. An die Wandelemente 30,31 sind querschnittlich schulterartige Ansätze 34 angeformt, die in entsprechende Ausnehmungen 35 des anschliessenden Wandelements 31a eingesetzt werden, um eine durchgehende Zwischenfuge zu vermeiden. 30 Box height a. Shoulder-like projections 34 are integrally formed on the wall elements 30, 31, which are inserted into corresponding recesses 35 of the adjoining wall element 31 a in order to avoid a continuous intermediate joint. 30th

Zur Herstellung der Wandelemente 30,31 wird in den stabilen Kasten 9 die Armierung 11,12 eingebracht und an-schliessnd der Innenraum des Kastens 9 ausgeschäumt. Statt dessen kann jedoch auch ein gegebenenfalls mehrlagiger Kern aus fertigen Hartschaumplatten eingebracht und durch Kleb- 35 stoffschichten 14 mit dem Kasten 9 verbunden werden. To produce the wall elements 30, 31, the reinforcement 11, 12 is introduced into the stable box 9 and then the interior of the box 9 is foamed. Instead, however, a possibly multi-layer core made of finished rigid foam panels can also be introduced and connected to the box 9 by adhesive layers 14.

Gemäss Fig. 4 finden sich in einer Geschossdecke R der Stärke c - von beispielsweise 20 cm - in mittleren Abständen e von etwa 63 cm mehrschichtige Träger 40 der Gesamthöhe h (z.B. 8 cm); die obere Trägerhälfte 41 besteht aus Beton, wohingegen sich die untere Trägerhälfte aus einem an den Betonteil 41 anschliessenden Hartschaumkern 10t sowie einer diesen unterfangenden Schicht 9t aus zementgebundener Holzwolle zusammensetzt. Den Betonteil 41 durchsetzen in Blickrichtung verlaufende Armierungsstäbe 1 lt, welche über Dreiecksbügel 43 jeweils mit einem Firsteisen 1 lh verbunden sind. According to FIG. 4, multi-layered supports 40 of the total height h (e.g. 8 cm) are found in a floor ceiling R of thickness c - of, for example, 20 cm - at average intervals e of about 63 cm. the upper support half 41 is made of concrete, whereas the lower support half is composed of a rigid foam core 10t adjoining the concrete part 41 and a layer 9t of cement-bound wood wool underpinning it. Reinforcement rods 1 lt pass through the concrete part 41, which are connected to triangular brackets 43 with a fir iron 1 lh.

Auf jedem Träger 40 sitzen mit Kragschultern 44 hart-schaumgefüllte Kästen 9 aus zementgebundener Holzwolle der Schalendicke m von etwa 2 cm. On each carrier 40 there are 44 hard-foam-filled boxes 9 made of cement-bonded wood wool with a shell thickness m of approximately 2 cm with cantilevered shoulders.

Die quer zu den Trägern 40 gerichtete Breite q dieser Einsatzelemente 50 entspricht deren dreieinhalbfacher Höhe p von etwa 15 cm; die - nicht erkennbare - Länge der Einsatzelemente 50 kann den jeweiligen Erfordernissen angepasst und dank des geringen Elementgewichtes verhältnismässig gross gewählt werden. The width q of these insert elements 50 directed transversely to the supports 40 corresponds to their three and a half times the height p of approximately 15 cm; the - not recognizable - length of the insert elements 50 can be adapted to the respective requirements and chosen relatively large thanks to the low element weight.

Jedes Einsatzelement 50 wird durch beidseits über die Träger 40 greifende gekröpfte Armierungseinlagen lie mit Längsarmierungen 13e verstärkt. Each insert element 50 is reinforced by cranked reinforcing inserts which extend over the supports 40 on both sides and are provided with longitudinal reinforcements 13e.

Die seitlich aus dem Kasten 9 kragenden Köpfe 46 der Armierungseinlagen 1 le lasten auf dem die Kragschulter 44 begrenzenden Mantel- oder Schalenstück 47 aus zementgebundener Holzwolle. Ist die Seitenschale 48 über der Tragschulter 44 geneigt (Fig. 5), so flankiert diese ein weiterer Armierungsstab 13. The heads 46 of the reinforcing inserts 1 le projecting laterally out of the box 9 rest on the jacket or shell piece 47 which bounds the cantilever shoulder 44 and is made of cement-bound wood wool. If the side shell 48 is inclined over the support shoulder 44 (FIG. 5), this is flanked by a further reinforcing bar 13.

Der untere Teil der Geschossdecke R wird in dieser Form selbsttragend vorgeschaltet und anschliessend auf die Träger 40 und die ausfachenden Einsatzelemente 50 bewehrter Überbeton 49 füllend aufgebracht. In this form, the lower part of the floor ceiling R is connected upstream in a self-supporting manner and then applied to the beams 40 and the infill elements 50 reinforced concrete 49.

Man erhält auf diese Weise bei einfacher Fertigung eine optimal wärmeisolierende Geschossdecke R. In this way, an optimally heat-insulating floor ceiling R is obtained with simple manufacture.

B B

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims (8)

620 257 PATENTANSPRÜCHE620 257 PATENT CLAIMS 1. Mehrschichtiges Konstruktionselement für Hochbauten, insbesondere als Wand- und/oder Deckenteil, dadurch gekennzeichnet, dass in einem querschnittlich zumindest U-förmigen kastenartigen Mantel (9) aus holzähnlichem festem Werkstoff ein Schaumstoffkern (10) untergebracht ist und in diesen Armierungseinlagen (11,12,13) eingebettet sind. 1. Multi-layer construction element for high-rise buildings, in particular as a wall and / or ceiling part, characterized in that a foam core (10) is accommodated in a cross-sectionally at least U-shaped box-like casing (9) made of wood-like solid material and in these reinforcement inserts (11, 12, 13) are embedded. 2. Konstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Mantel (9) aus mineralisch gebundener Holzwolle die Armierungseinlage (11,12,13) in Hartschaum eingebettet ist. 2. Construction element according to claim 1, characterized in that the reinforcing insert (11, 12, 13) is embedded in hard foam in a jacket (9) made of mineral-bound wood wool. 3. Konstruktionselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Armierungseinlage zwei Baustahlmatten (11,12) mit einander zugekehrten Längsbewehrungsstäben (13) vorgesehen sind. 3. Construction element according to claim 1 or 2, characterized in that two reinforcing steel mats (11, 12) with mutually facing longitudinal reinforcing bars (13) are provided as reinforcing insert. 4. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hartschaumkern (10) in den Mantel (9) eingelegt ist und beide miteinander durch eine Klebstoffschicht (14) verbunden sind. 4. Construction element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hard foam core (10) is inserted into the casing (9) and both are connected to one another by an adhesive layer (14). 5. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ausgebildet als Fensterbankteil, gekennzeichnet durch aus seinem kastenartigen Mantel (9) ragende Armierungseinlagen, welche mit mineralischem oder anderem wetterfestem Werkstoff vergossen sind. 5. Construction element according to one of claims 1 to 4, designed as a window sill part, characterized by reinforcing inserts protruding from its box-like jacket (9), which are cast with mineral or other weatherproof material. 6. Konstruktionselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgeschäumte kastenartige Mantel (9) an der Wandinnenseite (6) angeordnet ist und ein angeformtes Profil (20) aus mineralischem od. dgl. Werkstoff als Fenster-aussenbank dient. 6. Construction element according to claim 5, characterized in that the foamed box-like casing (9) is arranged on the inside of the wall (6) and a molded profile (20) made of mineral or the like. Material serves as an outer window bench. 7. Verwendung des Konstruktionselements nach einem der Ansprüche 1 bis 4 im Hochbau als Deckenteil, wobei Mantel (9) und Schaumstoffkern (10) ein kastenartiges Einsatzelement (50) bilden, welches zwischen in Abstand zueinander etwa parallel angeordnete Träger (40) eingefügt und mit diesen zu einer Einheit (R) vergossen ist. 7. Use of the structural element according to one of claims 1 to 4 in building construction as a ceiling part, the jacket (9) and foam core (10) forming a box-like insert element (50) which is inserted between and spaced approximately parallel to each other carrier (40) is cast into one unit (R). 8. Verwendung des Konstruktionselements nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch kastenartige Einsatzelemente (50) mit seitlich auskragenden Schultern (44), welche wenigstens teilweise auf den Trägern (40) aufsitzen. 8. Use of the construction element according to claim 7, characterized by box-like insert elements (50) with laterally projecting shoulders (44) which at least partially rest on the carriers (40).