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Die
Erfindung betrifft ein thermisch isoliertes Bauelement, das zusammen
mit Verbindungselementen dazu geeignet ist, in kurzer Zeit ein Bausystem
herstellen zu können,
und das auch zum Aufnehmen und exakten Befestigen einer beliebigen
Verstärkung
geeignet ist.
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Aufgrund
der sich in der Bautechnik ereigneten Entwicklungen, die die Einführung neuer
Materialien mit sich brachten, haben in der Baubranche große Veränderungen
stattgefunden. Das Erfordernis von angemessenen thermischen Isolierwerten
in Bausystemen, mit denen in kurzer Zeit hochqualitative Gebäude erstellt
werden, ist heutzutage vollkommen üblich. Das am häufigsten
verwendete Material in der Baubranche ist immer noch Beton, da mit
Beton eine angemessene thermische Isolierung sichergestellt werden
kann.
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Im
Stand der Technik offenbart das ungarische Gebrauchsmuster
HU U 2348 ein thermisch
isoliertes Bauelement. Hier umfasst die Lösung ein Abdecken des Bauelements
mit Polystyroltafeln auf sowohl der Außen- als auch der Innenseite,
und dass der Raum zwischen den Polystyroltafeln auf der Außen- und
Innenseite mit lasttragendem Beton befüllt wird und der Beton gelegentlich
mit einer Verstärkung versehen
wird. Die parallelen Polystyroltafeln auf der Außen- und der Innenseite werden
durch Verbinden von Kreuzklammern befestigt, und auf den Seitenkanten
der Polystyroltafeln werden ein Nutprofil und Schraubenprofile,
die ineinander passen, ausgebildet.
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Die
Besonderheit der hier offenbarten Lösung ist, dass die sich verbindenden
Kreuzklammern einen rechtwinkeligen Querschnitt aufweisen, der eine
Dicke von vorzugsweise 1,5–5
mm und eine Breite von 20–50
mm aufweist, und dass Perforierungen von einer Größe von 6–12,5 mm
entlang der Mittellinie der Breite verlaufen, die der Dicke des
Bauelements in einem Abstand von 120, 250, 300, 360 mm entsprechen,
und dass an einem jeweiligen Ende der Kreuzklammer runde Öffnungen
ausgebildet sind, in denen eine Abschlussleitung oder Profilöffnungen
untergebracht sind, in denen die Verschlussschrauben untergebracht
sind. In der Polystyroltafel befinden sich von der Innenseite zur
Außenseite
vertikal angeordnete Öffnungen,
die dem rechtwinkeligen Querschnitt der sich verbindenden Kreuzklammern
entsprechen, in die die sich verbindenden Kreuzklammern in eine
Position zum Verbinden der Polystyroltafeln hinein gedrückt werden,
und es sind parallel erstreckende, runde Öffnungen oder horizontal positionierte
Profilöffnungen
an der Außenseite der
Polystyroltafel vorhanden, die quer durch die Öffnung hindurch verlaufen,
Abschlussleitungen oder Verschlussschrauben, durch die die Polystyroltafeln befestigt
werden, sind an der runden oder profilförmigen Öffnung befestigt, und an den
Seitenkanten der Polystyroltafeln befinden sich hervorstehende Rippen
auf beiden Seiten des Schraubenprofils, wohingegen sich auf beiden
Seiten des Nutprofils gewölbte,
in Längssrichtung
verlaufende Kanäle
befinden.
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Die
deutsche Offenlegungsschrift
DE 196 33 111 offenbart Verbindungselemente,
die vorzugsweise aus recyceltem Kunststoff gefertigt sind, die auf die
Außen-
und Innenoberfläche
eines Kastenelements in der Form eines T-Formschlitzes angewendet
werden, die über
der gesamten Oberfläche
verteilt sind und jeweils stabil aneinander befestigt werden. Aufgrund
der geringen Oberfläche
der Verbindung während
des Vergießens
des Betons tritt beim Befüllen
mit Beton keine Verformung auf.
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Die
ungarische Patentanmeldung P 98 03027 ,
die am 29. Januar 2001 veröffentlicht
wurde, offenbart eine leichtere Bauweise aufweisende Mehrzweckstruktur,
vorzugsweise mit einem Innenskelettgerüst und einer Schalung, die
aus einer Beton- oder lasttragenden Stahlbetonstruktur besteht,
die zwischen der Schalung hergestellt wird. Sie ist gekennzeichnet
dadurch, dass sie aus einer als Bauelemente dienenden Schalung besteht,
die nicht entfernt werden darf, und durch Beton- oder Stahlbetonsstrukturen,
die durch Verbinden der Elemente nebeneinander in den Räumen erzeugt
werden, und dass die Bauelemente eine oder mehrere der äußeren Baustrukturen
als Schalung, die nicht entfernt werden darf, darstellen.
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Diese
Anmeldung offenbart ferner ein Bauelement, das in einer Baustruktur
angewendet werden soll, wobei das Bauelement Körper mit einer flachen und/oder
unterbrochenen und/oder gekrümmten Oberfläche oder
verbindende Oberflächen
aus hohlen oder teilweise hohlen Körpern aufweist. Das Bauelement
ist dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine äußere Oberfläche aufweist,
die die Oberfläche
der Baustruktur ausbildet, und ferner eine innere Oberfläche aufweist
und zumindest eine komplexe Rippenoberfläche aufweist, deren Winkelwert 90° ≥ γ0° beträgt, der
vorzugsweise ein spitzer Winkel ist, beispielsweise 5° ... 15°. Bei dem
Bauelement auf dieser Seite der Rippenoberfläche nimmt die Größe der Querschnittsoberfläche parallel
mit der äußeren Bauoberfläche zu,
und ein Teil oder der gesamte Querschnitt der Rippenoberfläche ist
punktsymmetrisch. Ein Teil der äußeren Bauoberfläche weist
eine Form auf, bei der es sich um ein K-Seiten-Vieleck handelt,
wobei K ≥ 3,
und das beispielsweise ein Dreieck, Viereck, Fünfeck, Sechseck ist.
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Die
Patenschrift
US 5,852,907
A offenbart eine Verbindung zum Verriegeln von parallelen
und voneinander beabstandeten Schaumtafeln. Die Verbindung ist aus
einem länglichen,
flachen Riemen gebildet, der aus schwerem Polypropylen mit einer
Gitteranordnung aus Öffnungen
zum Einfließen
von Beton gebildet ist. Ein jeweiliges der einander gegenüberliegenden
Enden des Riemens weist eine Endplatte und eine Innenplatte auf,
die beabstandet ist, um eine Ecke einer Schaumformtafel mit einer
jeweiligen der Platten zu klammern, die sich senkrecht oder in „Y" Achsenrichtung zur
Längs-
oder „X" Achse des Riemens
erstrecken. Jeder Endabschnitt, der die Klammer ausbildet, weist
auch Lamellengestelle auf, die sich zwischen den End- und Innenplatten
in einer „Z"-Achsenrichtung zum
Riemen zum Tragen der Schaumformtafelecke erstrecken. „U"-förmige Haltevorrichtungen
an den Rändern
des Streifens und über
der Mitte befindliche Vorsprünge
in den Öffnungen
stellen Sicherungseinrichtungen, um die Verstärkungsstäbe zu halten, die im Allgemeinen
als Rebar bzw. gerippter Bewehrungsstab bezeichnet werden.
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Druckschrift
US 2002/017070 A1 offenbart ein
Schaumstoffmodul zum Bauen einer isolierten Betonwandstruktur durch
Zusammenstapeln der Module, bis die gewünschte Konfiguration der Struktur vollendet
ist, und wenn die Form befüllt
ist, wird eine monolithische Waffel- bzw. Kassettenwandstruktur aus
Beton mit einer Schaumisolierung realisiert, die permanent am den
einander gegenüberliegenden Wandoberflächen angebracht
ist, um die eine Umhüllung
bildenden inneren und äußeren Wandoberflächen zu
bilden. Das Modul besteht aus einem Schaumstoff wie geschäumtem Polystyrol
und wird in einer Druckformvorrichtung hergestellt. Jedes Modul weist
einen Festformblock von einer im Allgemeinen rechtwinkeligen Konfiguration
mit einem hohlen Innenraum von einer speziell festgelegten Konfiguration
auf, die zwischen voneinander beabstandeten, einander entgegengesetzten
Seitenwänden
gebildet ist, um eine Zementkassettenwand zu bilden. Die Seitenwände des
Moduls sind aneinander durch eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten
Spannelementen gesichert, die aus Metall oder Kunststoffmaterial
gebildet sein können.
Sind sie aus Kunststoff gebildet, können die Spannelemente Kunststoff-Rebar-Sitze
aufweisen, in die ein Verstärkungsstahl
eingerastet und festgehalten werden kann. Die Spannelemente sind
an gleichmäßig voneinander
beabstandeten Mittelpunkten positioniert, und auch entlang benachbarter
Module, wodurch deren Flansche einfacher lokalisiert werden können. Die
Lokalisierung der mit einer Ausnehmung versehenen Flansche wird
ebenfalls durch Aufnahme von eingeformten, erhöhten, vertikal verlaufenden
Linien oder mit Vertiefungen versehenen Nieten, die über den
Flanschen mittig angeordnet sind und von außen auf der Oberfläche des
Kassettenwandmoduls sichtbar sind, erreicht. Stapelt man die Spannelemente
vertikal, wobei die Module pro geformte Ecke verwendet werden, sind
die horizontalen und vertikalen Innen-Kernelementen der Kassettenwand gleichmäßig ausgerichtet.
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Bei
der Ausarbeitung der Lösung
gemäß der Erfindung
war es unser Ziel, ein thermisch isoliertes Bauelement zu realisieren,
das eine Platzierung einer beliebigen Verstärkung neben der Sicherstellung eines
geringen Arbeits- und Zeitaufwandes sicherstellt.
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Bei
der Ausarbeitung der Lösung
wurde erkannt, dass, wenn die aus Polystyrolschaum gefertigten Elemente
verbunden und mit speziell geformten Verbindungselementen zusammengefügt werden, die
eine geeignete Platzierung und Lokalisierung einer beliebigen Verstärkung sicherstellen
können, während ein
für das
Polystyrolelement notwendiger Raum sichergestellt wird, die Aufgabe
gelöst
werden kann.
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Bei
der Erfindung handelt es sich um ein thermisch isoliertes Bauelement,
das verbundene bzw. zusammengefügte
Polystyrolelemente mit einem lasttragenden Teil mit einem Metallgerüst zwischen
den Polystyrolelementen aufweist, wobei der lasttragende Teil vor
Ort mit Beton gefüllt
wird, das ferner Verbindungselemente aufweist, die die Polystyrolelemente
verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die die Polystyrolemente
(1) verbindenden Verbindungselemente Kunststoff-Verbindungselemente (19)
sind, wobei Befestigungsöffnungen
(8), die dazu dienen, die Polystyrolelemente (1)
zu verbinden, sowie Nester (20), die ein Gerüst (18)
in einem Raum (30) zwischen den Polystyrolelementen (19)
verbinden, gebildet sind, wobei die Kunststoffverbindungselemente
(19) in die Polystyrolelemente (1) mittels Klemmprofile
(17) platziert und befestigt werden.
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Bei
einer der bevorzugten Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Bauelements
weisen die Nester, die in dem Verbindungselement platziert sind,
flexible Befestigungsvorsprünge
auf.
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Bei
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gebäudeelements weisen
die Befestigungsöffnungen
in dem Verbindungselement eine Kreis- oder Profilform auf.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bauelements
handelt es sich bei dem Gerüst
um ein Stahlgittergerüst und/oder
Innenskelettgerüst.
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Die
erfindungsgemäße Lösung wird
in der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
näher erläutert.
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1 zeigt
die Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelements.
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2 zeigt
einen Schnitt E-E des Bauelements gemäß 1.
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3 zeigt
die vergrößerte Ansicht
von Detail F des in 2 gezeigten Bauelements.
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4 zeigt
die perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bauelements.
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5 zeigt
den Aufriss der Ausführungsform des
Verbindungselements des erfindungsgemäßen Bauelements.
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6 zeigt
die Seitenansicht des in 1 gezeigten Verbindungselements.
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7 zeigt
die perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten
Verbindungselements.
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8 zeigt
den Vorderaufriss einer weiteren Ausführungsform des in 1 gezeigten
Verbindungselements des erfindungsgemäßen Bauelements.
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9 zeigt
die Seitenansicht des in 8 gezeigten Verbindungselements.
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10 zeigt
die perspektivische Ansicht des in 8 gezeigten
Verbindungselements.
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11 zeigt
den Aufriss der Ausführungsform
des Verbindungselements, das ein Befestigen des Bauelements sicherstellt.
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12 zeigt
die perspektivische Ansicht des die Befestigung der Bauelemente
sicherstellenden Verbindungselements.
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13 zeigt
die Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bauelements
mit höheren
thermischen Isolierwerten.
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14 zeigt
die Draufsicht des Bauelements gemäß 13.
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15 zeigt
die Ansicht anhand des Schnitts G-G des Bauelements gemäß 13.
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16 zeigt
die perspektivische Ansicht anhand des Schnitts G-G des Bauelements
gemäß 13.
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17 zeigt
die Seitenansicht einer möglichen
Ausführungsform
des mit dem in 13 gezeigten Bauelement verbundenen
Umgürtungselements.
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18 zeigt
die Draufsicht des Umgürtungselements
gemäß 17.
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19 zeigt
einen Aufriss anhand von Schnitt H-H des Umgürtungselements gemäß 17
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20 zeigt
eine perspektivische Ansicht anhand des Schnitts H-H des Umgürtungselements gemäß 17.
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21 zeigt
die Seitenansicht einer möglichen
Ausführungsform
des Umgürtungselements, das
das in 17 gezeigte Bauelement mit dem
Gerüst
verbindet.
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22 zeigt
die Draufsicht des Umgürtungselements,
das das in 21 gezeigte Bauelement mit dem
Gerüst
verbindet.
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23 zeigt
den anhand des Schnitts I-I erstellten Aufriss des Umgürtungselements,
das das Bauelement mit dem Gerüst
verbindet.
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24 zeigt
die perspektivische Ansicht anhand des Schnitts I-I des Bauelements
mit dem Gerüst.
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25 zeigt
eine mögliche
Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Bauelements.
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1 zeigt
die Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelements. 2 zeigt
einen Schnitt E-E des Bauelements gemäß 1. Die Figur
zeigt Polystyrolelemente 1 in den Verbindungselementen 19,
in die das Gerüst 18 platziert
und positioniert wird. Die Befestigung der Verbindungselemente 19 in
die Polystyrolelemente 1 erfolgt mit den Klemmprofilen 17.
Mit Hilfe des Verbindungselements 21 wird sichergestellt, dass
die Polystyrolelemente miteinander verbunden werden.
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3 zeigt
die vergrößerte Detailansicht
F des in 2 gezeigten Bauelements. Die
Figur zeigt das Verbindungselement 21, das in das Polystyrolelement 1 platziert
wird.
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4 zeigt
die perspektivische Ansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bauelements.
Das Verbinden der Polystyrolemente 1 und das Positionieren
des Gerüsts 18 erfolgt
mit Hilfe der Verbindungselemente 18, und das Befestigen
der Verbindungselemente erfolgt mit Hilfe der Klemmprofile 17 in
das Polystyrolelement 1.
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5 zeigt
den Aufriss der Ausführungsform des
Verbindungselements des erfindungsgemäßen Bauelements. 6 zeigt
die Seitenansicht des in 1 gezeigten Verbindungselements. 7 zeigt die
perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten Verbindungselements.
Das Nest 20 wurde im Verbindungselement 19 ausgebildet,
wobei das Platzieren des steiferen Elements 12 des Gerüsts 18 mit
einer einfachen Schlag- bzw. Drehbewegung erfolgt. Die Befestigungsöffnung 8 wurde
im Verbindungselement 18 ausgebildet, wodurch eine Positionierung des
Verbindungselements 19 im Polystyrolelement 1 mit
Hilfe des Klemmprofils 17, das durch dasselbe hindurch
geführt
wird, sichergestellt wird.
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8 zeigt
den Vorderaufriss einer weiteren Ausführungsform des in 1 gezeigten
Verbindungselements des erfindungsgemäßen Bauelements. 9 zeigt
den Seitenaufriss des in 8 gezeigten Verbindungselements. 10 zeigt
die perspektivische Ansicht des in 8 gezeigten
Verbindungselements. Für
den Fall, in dem das Klemmprofil 17 positioniert werden
soll, wurde eine Profilöffnung 23 gebildet.
Durch Ausbilden der Profilöffnung 23 sollte
die Anordnung des Klemmprofils 17 vereinfacht werden.
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11 zeigt
den Aufriss des Verbindungselements, das sicherstellt, dass die
Bauelemente aneinander befestigt werden. 12 zeigt
die perspektivische Ansicht des Verbindungselements 21,
das das Befestigen der Bauelemente sicherstellt. Die Spannprofile 25 des
Verbindungselements 21 sowie des schmale Teils. Das Platzieren
des Verbindungselements 21 in die Polystyrolelemente 1 findet
wie folgt statt: Das flexible Verbindungselement wird in eine der
Nuten 3 platziert, die auf der Kante von einem der Polystyrolelemente 1 ausgebildet
sind, wodurch es flexibel mit dem Spannprofil 25 in der
Nut 3 befestigt wird. Das Verbinden der erfindungsgemäßen Bauelement
erfolgt durch Platzieren der Bauelemente 21 an den Seiten
der Polystyrolelemente 1, dann wird das benachbarte Polystyrolelement 1 mit
der Nut 3 auf seiner Seite in dieses Polystyrolelement 1 gepasst und
in das Verbindungsprofil 21 geschoben. Auf diese Weise
werden die benachbarten Bauelemente befestigt, ohne sich zu verschieben,
wodurch ein ausreichender Halt und Positionierung während des
Aufeinandersetzens und Befüllens
mit Beton erreicht wird.
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13 zeigt
eine weitere mögliche
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bauelements. 14 zeigt
die Draufsicht des Bauelements gemäß 13. 15 zeigt
die Ansicht anhand des Schnitts G-G des Bauelements gemäß 13. 16 zeigt
die perspektivische Ansicht anhand des Schnitts G-G des Bauelements
gemäß 13. Wenn
höhere
thermische Isolierwerte erreicht werden sollen, wird dies durch
Vergrößern der
Wanddicke des Polystyrolelements erreicht. In diesem Fall wird,
um eine statische Stabilität
der Wand sicherzustellen, eine Höhlung 28 im
Polystyrolelement 1 gebildet, die zum Ausbilden einer vertikalen
Säule geeignet
ist. Der Bau der Wand erfolgt unter Verwendung des erfindungsgemäß beschriebenen
Verfahrens.
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17 zeigt
die Seitenansicht einer möglichen
Ausführungsform
des Umgürtungselements, das
das in 13 gezeigte Bauelement verbindet. 18 zeigt
die Draufsicht des Umgürtungselements
gemäß 17. 19 zeigt
eine Aufrissansicht anhand des Schnitts H-H des Umgürtungselements
gemäß 17. 20 zeigt
eine perspektivische Ansicht anhand des Schnitts H-H des Umgürtungselements
gemäß 17. 21 zeigt
die Seitenansicht einer möglichen
Ausführungsform
des Umgürtungselements,
das das in 17 gezeigte Bauelement mit dem
Gerüst
verbindet. 22 zeigt eine Draufsicht auf
das Umgürtungselement,
das das in 21 gezeigte Bauelement mit dem
Gerüst
verbindet. 23 zeigt den Aufriss anhand
des Schnitts I-I des Umgürtungselements,
das das Bauelement mit dem Gerüst
verbindet. 24 zeigt die perspektivische
Ansicht anhand des Schnitts I-I des Bauelements mit dem Gerüst. Beim
Erstellen des in 13 gezeigten thermisch isolierten
Bauelements musste berücksichtigt
werden, dass bezüglich
der Grundform die Lösung
nicht zum Erstellen eines Umgürtungselements
geeignet ist. Um dies zu ermöglichen, wird
eine mögliche
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gerüst angewendet.
Aus der Figur ist zu ersehen, dass eine Höhlung 27, die zum
Aufnehmen der relativen Verstärkung
und zum Ausbilden der Umgürtung
geeignet ist, in den Elementen der Umgürtung 26 gebildet
ist. Die Elemente der Umgürtung 26 sind
mit dem Verbindungselement 19 verbunden, auf dem das Gerüst 18 platziert
ist.
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25 zeigt
eine mögliche
Ausführungsform des
Einbaus des erfindungsgemäßen Bauelements. Im
Fall von Sonderbauten wie sehr großen Gebäuden oder Kühlhäusern ist neben der Beibehaltung
der thermischen Isoliereigenschaften auch die Einhaltung von baulichen
Parametern erforderlich. Dies kann durch die erfindungsgemäße Lösung mittels
der Polystyrolelemente 1 und der Verbindungselemente 19 sowie
durch auf das Gerüst 18 bezogene
Lösungen
entsprechend statisch-baulicher Abmessungen erreicht werden.
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Im
Falle einer möglichen
bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Lösung erfolgt
das Ausbilden von Zwischenstützen
des Skelettgerüsts
mit Hilfe einer Stahlstange, die zwischen parallelen Führungselementen
in Wellenform geführt wird.
Eine weitere mögliche
bevorzugte Ausführungsform
umfasst eine Lösung,
bei der, wenn die Zwischenstützen
des Skelettrahmens gebildet werden, eine leiterartige gerade Verbindung
zwischen den parallelen Führungselementen
verwendet wird.
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Das
Verbinden der seitlichen und oberen unteren Kanten des Polystyrolelemente
wird durch einen langen Kunststoffriemen gelöst, der in die in längs verlaufende
Nut gesetzt wird, die in den Kanten der Polystyrolelemente ausgebildet
wurde, und wenn diese zusammengedrückt werden, wird er schlagartig
in die Kanten der Polystyrolemente bewegt und sorgt dort für einen
flexiblen Verschluss. Bei der Montage wird die Verstärkung einfach
zwischen die Polystyrolwände 1 gedrückt, dann
erfolgt auch eine Druckbewegung auf die Kunststoffriemen. Durch
diese Lösung
wird die Anwendung von vorgefertigten Innenverstärkungen, z. B. eines Stahlgitters,
ermöglicht.
Kerben in der Wand und an den Seiten des Polystyrolelements werden
durch Flammen-Schneid- oder
Nutbildungsvorgänge
gebildet.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist,
dass sie eine einfache und schnelle Erzeugung von verschiedenartigen
thermisch isolierten Wänden vor
Ort ermöglicht.
Die bauliche Entstehung bzw. der strukturelle Aufbau ermöglicht,
neben einer einfachen und dauerhaften Verbindung von Polystyrolelementen,
das Platzieren und Positionieren von verschiedenen Verstärkungen,
Gittern und lasttragenden Strukturen.