DE10227099B4

DE10227099B4 - Bauelement, insbesondere Deckenelement

Info

Publication number: DE10227099B4
Application number: DE2002127099
Authority: DE
Inventors: Karl Weinmann
Original assignee: Weinmann Holzbausystemtechnik GmbH
Current assignee: Weinmann Holzbausystemtechnik GmbH
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: DE10227099A1

Abstract

Bauelement, insbesondere Deckenelement, mit einer Brettstapelschicht (11) aus Holz, auf die mindestens auf einer Seite eine Betonschicht (12) aufgebracht ist, wobei die Brettstapelschicht (11) aus Brettern (13, 14) unterschiedlicher Breite hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass breitere und schmalere Bretter (13, 14) im Wechsel angeordnet sind und die sich dadurch bildenden Hohlräume (15) zwischen aufeinander folgenden breiteren Brettern (13) im Randbereich durch Nägel (16) oder Stifte überbrückt sind, die eine Verbindung zur Betonschicht (12) herstellen, und dass die die Hohlräume (15) zwischen den breiteren Brettern (13) überbrückenden Nägel (16) oder Stifte von Hohlraum (15) zu Hohlraum (15) versetzt zueinander angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement, insbesondere ein Deckenelement, mit einer Brettstapelschicht aus Holz, auf dem mindetens auf einer Seite eine Betonschicht aufgebracht ist, wobei die Bretterstapelschicht aus Brettern unterschiedlicher Breite hergestellt ist.

Solche Verbundelemente aus Holz und Beton vereinigen in idealer Weise die Vorteile der beiden Werkstoffe. Beton zeichnet sich durch eine hohe Druckfestigkeit, jedoch nur geringe Zugfestigkeit und Holz umgekehrt durch eine gute Zugfestigkeit, aber nur geringe Druckfestigkeit aus. Durch die Kombination der beiden Werkstoffe kann ein Bauelement realisiert werden, dass Druck- und Zugbelastungen gleichermaßen gut standhält. Da Beton außerdem eine hohe Dichte aufweist, sind solche Verbundelemente sehr gut schallisolierend und werden daher gern als Deckenelemente eingesetzt

sEin Problem bei der Herstellung solcher Verbundelemente besteht allerdings darin, einen haltbaren Verbund zwischen den verschiedenen Werkstoffen Holz und Beton zu erzeugen. Bei einem auf dem Markt erhältlichen Bauelement sind dazu in die Oberseite der Brettstapelschicht Nägel eingetrieben, an denen sich der Beton verkrallen soll. Auch damit lässt sich jedoch keine befriedigende Verzahnung der beiden Werkstoffe erreichen, da die Nägel dem Druck des Betons ausweichen können.

Aus der DE 198 18 525 A1 ist ein Holz-Beton-Verbundelement bekannt, dessen Holzteil aus schmaleren und breiteren Brettern zusammengesetzt ist. Als Queranker sind u. A. durch die breiteren Bretter beidseitig in die Hohlräume zu den nächsten breiteren Brettern vorstehende oder alle breiteren Bretter miteinander verbindende Rundstäbe vorgesehen. Diese Rundstäbe müssen jedoch in separaten Arbeitsgängen eingebracht werden, was die Herstellung des Verbundelements verteuert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbundbauelement zu schaffen, das eine zuverlässige Verzahnung zwischen der Betonschicht und der Brettstapelschicht aufweist und einfach in der Herstellung ist.

Die Aufgabe wird durch ein Bauelement der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass breitere und schmalere Bretter im Wechsel angeordnet sind und die sich dadurch im Randbereich bildenden Hohlräume zwischen aufeinander folgenden breiteren Brettern durch Nägel oder Stifte überbrückt sind, die eine Verbindung zur Betonschicht herstellen. Um eine Kollision beim Eintreiben der Nägel oder Stifte zu verhindern, sind die die Hohlräume zwischen den breiteren Brettern überbrückenden Nägel oder Stifte von Hohlraum zu Hohlraum versetzt zueinander angeordnet sein.

Allein schon die Herstellung der Brettstapelschicht aus Brettern unterschiedlicher Breite erzeugt eine bessere Verzahnung von Beton und Holz. Darüber hinaus sind die Nägel in den Hohlräumen beidseitig fest eingespannt, sodass sie sich auch bei Belastung des Bauelements nicht verbiegen können, wie dies bei den Verbundelementen nach dem Stand der Technik der Fall ist, wo die Nägel nur einseitig im Holz fixiert sind. Die Art der Anordnung der Nägel in den Hohlräumen ermöglicht auch ein vollständiges Umschließen der Nägel durch den Beton. Es ergibt sich somit eine ähnliche Situation wie bei einer Stahlbewehrung.

Vorzugsweise kann die Brettstapelschicht aus Brettern in zwei unterschiedlichen Breiten hergestellt sein. Diese lassen sich dann abwechselnd anordnen, um die Brettstapelschicht herzustellen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform schließen die Bretter an einer ihrer Längskanten bündig miteinander ab. Damit entsteht eine saubere Oberfläche, die beispielsweise die Decke eines Raumes bilden kann. Auf der gegenüberliegenden gezahnten Seite wird die Betonschicht aufgebracht. Diese bildet dann beispielsweise den Boden des darüber liegenden Raumes.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Breiten der Bretter und der Brettstapel- und Betonschichten derart gewählt werden, dass die neutrale Phase bei einer Druckbelastung des Bauelements von der Betonschicht her im Übergangsbereich der beiden Schichten zu liegen kommt. Dann kann sichergestellt werden, dass die Betonschicht nur auf Druck und die Holzschicht nur auf Zug beansprucht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements ist gekennzeichnet durch die Schritte.

– im Wechsel Vernageln von Brettern unterschiedlicher Breite zu einem Brettstapelelement, wobei die sich im Randbereich bildenden Hohlräume zwischen zwei aufeinander folgendenden breiteren Brettern jeweils durch Eintreiben von Nägeln oder Stiften überbrückt werden,
– Bildung einer Schalung an mindestens einer Oberflächenseite des Brettstapelelements und Ausgießen mit Beton,
– Entschalen der Betonschicht.

Vor dem Eingießen des Betons kann auch zusätzlich eine Stahlbewehrung einbebracht werden.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauelements anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch ein Bauelement 10, das aus einer Brettstapelschicht 11 und einer Betonschicht 12 zusammengesetzt ist. Die Brettstapelschicht 11 wird dabei von im Wechsel angeordneten breiteren Brettern 13 und schmaleren Brettern 14 gebildet. Die Bretter 13 und 14 sind dabei jeweils miteinander vernagelt, was in der Figur jedoch aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen worden ist. Auf der Unterseite 10.1 des Elementes 10 schließen die Bretter 13 und 14 bündig miteinander ab. Auf der gegenüberliegenden Seite der Brettstapelschicht 11 ergeben sich jedoch aufgrund der unterschiedlichen Breite der Bretter 13 und 14 zwischen den breiteren Brettern 13 Hohlräume 15, die jeweils durch Nägel oder Stifte 16 überbrückt sind. Die Nägel 16 sind dabei von Hohlraum 15 zu Hohlraum 15 versetzt zueinander angeordnet, wobei dieser Versatz nicht nur – wie hier eingezeichnet – in der Höhe erfolgen kann, sondern auch senkrecht zur Zeichenebene. Durch diesen Versatz ist gewährleistet, dass es zu keiner Kollision der Nägel 16 kommen kann. Die Nägel 16 werden nach und nach während der Herstellung der Brettstapelschicht 11 durch Zusammennageln der Bretter 13 und 14 mit eingebracht, sodass für ihr Einbringen kein extra Arbeitsschritt nötig ist. Anschließend wird das Brettstapelelement 11 verschalt und der Beton 12 eingegossen. Dieser umschließt die Nägel, die mit beiden Enden in den Brettern 13 verankert sind, vollständig, sodass dadurch eine sehr gute Materialverbindung zwischen dem Beton 12 und dem Holz der Brettstapelschicht 11 erreicht werden kann. Der Breitenunterschied zwischen den Brettern 13 und 14 sowie die Breiten der Brettstapelschicht 11 und der Betonschicht 12 können vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt werden, dass die neutrale Phase bei einer Druckbelastung des Bauelements 10 von oben zwischen der Druckbelastung und der Zugbelastung im Übergangsbereich, dass heißt im Verzahnungsbereich zwischen der Brettstapelschicht 11 und der Betonschicht 12 zu liegen kommt. Dadurch ist sichergestellt, dass die Betonschicht 12 lediglich auf Druck belastet wird und die Brettstapelschicht 11 lediglich auf Zug, wodurch die Materialeigenschaften des Betons und des Holzes optimal ausgenutzt werden können.

Claims

Bauelement, insbesondere Deckenelement, mit einer Brettstapelschicht (11) aus Holz, auf die mindestens auf einer Seite eine Betonschicht (12) aufgebracht ist, wobei die Brettstapelschicht (11) aus Brettern (13, 14) unterschiedlicher Breite hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass breitere und schmalere Bretter (13, 14) im Wechsel angeordnet sind und die sich dadurch bildenden Hohlräume (15) zwischen aufeinander folgenden breiteren Brettern (13) im Randbereich durch Nägel (16) oder Stifte überbrückt sind, die eine Verbindung zur Betonschicht (12) herstellen, und dass die die Hohlräume (15) zwischen den breiteren Brettern (13) überbrückenden Nägel (16) oder Stifte von Hohlraum (15) zu Hohlraum (15) versetzt zueinander angeordnet sind.
Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brettstapelschicht (11) aus Brettern (13, 14) in zwei unterschiedlichen Breiten hergestellt ist.
Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bretter (13, 14) an einer ihrer Längskanten bündig miteinander abschließen.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breiten der Bretter (13, 14) der Brettstapelschicht und die Breite der Betonschicht (12) derart gewählt sind, dass die neutrale Phase bei einer Druckbelastung des Bauelements (10) von der Betonschicht (12) her im Übergangsbereich der beiden Schichten (11, 12) liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Schritte: – im Wechsel Vernageln von Brettern (13, 14) unterschiedlicher Breite zu einem Brettstapelelement (11), wobei die sich im Randbereich bildenden Hohlräume (15) zwischen zwei aufeinander folgenden breiteren Brettern (13) jeweils durch Eintreiben von Nägeln (16) überbrückt werden; – Bildung einer Schalung an mindestens einer Oberflächenseite des Brettstapelelements (11) und Ausgießen mit Beton (12); – Entschalung der Betonschicht (12).
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Eingießen des Betons (12) eine Stahlbewehrung eingebracht wird.