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Die Erfindung gemäß Anspruch 1 betrifft ein
vorgefertigtes Gebäudefundamentelement aus Beton, leichtem
Klinker oder Leichtbeton, insbesondere für sogenannte
Fließfundamentstrukturen oder Gebäudefundamente, mit
einer durch das Element gehaltenen thermischen
Isolierung und einem oberen und einem unteren horizontalen
Gurtträger die in der gleichen Richtung wie ein
aufrechter, plattenartig geformter Körper angeordnet sind,
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines vorgefertigten
Gebäudefundamentelementes mit voneinander beabstandeten
Isolationsabschnitten.
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Ein derartiges vorgefertigtes Element ist aus der SE-B-
442 654 bekannt. Bei diesem Element ist die
Gewichtskraft einer auf dem oberen Gurtträger 1 ruhenden Last
von dem oberen Gurtträger 1 zu dem unteren Gurtträger 2
mittels des plattenartigen geformten Körpers 4
abgeleitet. Der plattenartig geformte Körper 4 besteht aus
einem Außenteil und einem Innenteil, die ein
Verstärkungselement 3 umschließen. Da das
Verstärkungselement 3 zwischen dem Außen- und dem Innenteil
eingeschlossen ist, ist der plattenartig geformte Körper
entsprechend dick, so daß das Element auf Grund der
benötigten Menge von Beton, leichtem Klinker oder
Leichtbeton teuer ist. Weiterhin ist zum Herstellen des
vorgefertigten Elementes eine besondere Form nötig, und
es müssen zahlreiche Herstellungsschritte durchgeführt
werden.
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An dem zwischen dem oberen Gurtträger 1 und dem unteren
Gurtträger 2 angeordneten inneren Abschnitt des
Elementes
ist eine thermische Isolierung angefügt, so daß
zu der Herstellung des Elementes weitere
Verarbeitungsschritte notwendig sind.
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Das als dünne Platte ausgestaltete Verstärkungsteil 3
führt zu einer nicht ausreichenden Verstärkung des
vorgefertigten Elementes, um eine Überbelastung des
plattenartig geformten Körpers 4 bei Belastung mit einer
exzentrischen, auf einen der beiden Gurtträger 1, 2
ausgeübten Kraft zu vermeiden.
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Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, an
erster Stelle in einfacher und effektiver Weise diese
Probleme zu lösen und vorgefertigte
Gebäudefundamentelemente mit niedrigen Kosten teils aufgrund
eines verringerten Materialverbrauchs und einer
einfachen Herstellungsweise zu schaffen sowie Elemente zur
Verfügung zu stellen, die wirkungsvoll ihre Bestimmung
erfüllen, so daß unter anderem exzentrische Belastungen
auf die besagten Gurte des Elementes mit einer im
Ergebnis verbesserten Belastungscharakteristik standgehalten
werden kann.
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Diese Aufgabe wird mittels Elemente gemäß der
vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß sich eine Anzahl von
Verstrebungen zwischen dem oberen und dem unteren
Gurtträger erstrecken, die zum Ableiten einer
Gewichtsbelastung von dem oberen Gurtträger zu dem unteren
Gurtträger angeordnet sind, wobei die Verstrebungen aus dem
Material des Elementes gebildet sind, daß eine
angegossene thermische Isolierung vorgesehen ist, die
zwischen den Gurtträgern und den Verstrebungen
innenseitig gegen die nach innen weisende Seite 9 des
Elementes gehalten ist, daß eine thermische Isolierung
vorgesehen ist, die an die nach innen weisenden Oberflächen
der angrenzenden Gurtträger und der Verstrebungen
angebracht ist, und daß die angrenzenden Gurtträger sich von
der Außenfläche des Elementes weiter als der Abstand
nach innen erstrecken, über den sich die
zwischenliegenden Verstrebungen erstrecken.
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Da der plattenartig geformte Körper eine Anzahl von sich
zwischen dem oberen und dem unteren Gurtträger
erstreckenden Verstrebungen aufweist, verstärken die
Gurtträger das Element derart, daß einer auf einen
Gurtträger beispielsweise von einer Trägerstruktur
einwirkenden exzentrischen Last ohne Überbeanspruchung des
plattenartig geformten Körpers standgehalten werden
kann. Die Verstrebungen wirken ähnlich Säulen, die die
Gewichtskraft der auf dem oberen Gurtträger ruhenden
Last über die Verstrebungen in den unteren Gurtträger
und somit beispielsweise in einen Fundamentträger
ableiten. Dadurch kann der plattenartig geformte Körper
verhältnismäßig dünn gefertigt sein, so daß die
benötigte Menge an Beton, leichtem Klinker oder Leichtbeton auf
ein Minimum reduziert ist.
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Da die Verstrebungen aus dem Material des Elementes
gebildet sind, kann das Element mit den Verstrebungen
unter Verwendung lediglich einer einzigen Form und unter
Ausführung von einfachen Herstellungsschritten gefertigt
werden.
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Weiterhin erstrecken sich die Gurtträger von der
Außenfläche des Elementes weiter nach innen als die
zwischenliegenden Verstrebungen. Dadurch können diese mit
Isoliermaterial versehen sein. Da die thermische Isolierung
gegen die nach innen weisende Seite des Elementes
angegossen ist, weist das Element nach Aushärten des Betons,
leichten Klinkers oder Leichtbetons bereits seine
Isolierung
auf. Weitere Schritte zum Anbringen der
Isolierung sind nicht notwendig.
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Durch Anwenden des Verfahrens gemäß der Erfindung ist
eine Herstellung des vorgefertigten
Gebäudefundamentelementes in einem einzigen Gießschritt
durchführbar, so daß ein unmittelbar verwendbares Element
nach Aushärten des Gießmateriales zur Verfügung gestellt
ist. Dadurch ist die Herstellungszeit vermindert.
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Die Erfindung führt vorteilhafterweise zu einem sehr
leichten, vorgefertigten Gebäudefundamentelement, das
einfach und kostengünstig bei einem hohen Standvermögen
herzustellen ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf eine
Anzahl von bevorzugten dargestellten Ausgestaltungen
unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobei
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Fig. 1 bis 9 ein Beispiel eines Fundamentträgers für
ein Fließfundament zeigen, wobei
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Fig. 1 bis 3 Schnittansichten durch ein Element mit
verschiedenen Ausgestaltungen
darstellen,
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Fig. 4 das Element in seiner vorgesehenen
Funktion als eine Fließfundamentstruktur
zeigt,
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Fig. 5 einen Schnitt durch ein Element mit
Darstellung der Isolierung darstellt,
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Fig. 6 eine Schnittansicht durch besagtes
Element zeigt,
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Fig. 7 einen Schnitt durch eine Eckverbindung
der Elemente darstellt,
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Fig. 8 einen Schnitt durch die Elemente an
einer Ecke zeigt,
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Fig. 9 eine Draufsicht auf ein unter Verwendung
von Elementen gemäß der Erfindung
hergestelltes Fundament darstellt,
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Fig. 10 bis 12 ein Beispiel eines als Fundament
vorgesehenen Elementes zeigen, wobei
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Fig. 10 einen Schnitt durch ein Fundament mit
einer gegossenen Grundplatte darstellt,
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Fig. 11 den Aufbau des Elementes und eine
Befestigung desselben an einer Ecke bei
einem in Draufsicht gezeigten Fundament
zeigt,
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Fig. 12 ein entsprechend von oben gezeigtes Ende
eines Elementes darstellt,
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Fig. 13 einen Schnitt entlang eines
Kellerwandelementes darstellt,
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Fig. 14 einen Schnitt quer zu einem
Kellerwandelement zeigt und
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Fig. 15 ein Beispiel eines mit einer Verkleidung
versehenen Gebäudelementes darstellt.
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Ein vorgefertigtes Gebäudefundamentelement 1 aus Beton,
leichtem Klinker, Leichtbeton oder einem entsprechendem
Baumaterial, das zur Verwendung bei der Herstellung
eines vor allem als eine Fundamentkonstruktion oder ein
Fundamentträger für eine sogenannte
Fließfundamentstruktur 2 vorgesehenen Elementes geeignet ist und das
in einer vorbekannten Weise durch das besagte Element 1
gestützte thermische Isolierungen 3 umfaßt, weist eine
Anzahl von Verstebungen 6 auf, die sich zwischen dem
oberen Gurtträger 4 und dem unteren Gurtträger 5
erstrecken. Die Verstrebungen 6, die sich rechtwinklig
und/oder diagonal zwischen den horizontal angeordneten
Gurtträgern 4, 5 erstrecken, ist/sind so dimensioniert,
daß die Last F von dem oberen Gurtträger 4 zu dem
unteren Gurtträger 5 ableitbar ist. Das Element 1 weist im
wesentlichen die Form eines Trägers mit einem im Schnitt
vorzugsweise U-ähnlich geformten Profil auf, wobei sich
die Gurte 4, 5 in gleicher Richtung von einem
vorzugsweise schmalen, plattenartig geformten auf rechten Körper
7 erstrecken.
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Die Erfindung, die im wesentlichen zur Benutzung in der
Bauindustrie vorgesehen ist, schafft hohe, leichte
Fundamentträger insbesondere für sogenannte
Fließfundamentstrukturen, die einfach und kostengünstig
herstellbar sind. Die rechtwinkligen Verstrebungen 6
beispielsweise verstärken den Träger derart, daß einer auf
die Gurte 4, 5 wirkenden exzentrischen Last
beispielsweise von einer Tragekonstruktion standgehalten werden
kann. Weiterhin sind auf Grund der Wirkungsweise der
rechtwinkligen Verstrebungen 6 beispielsweise als Kragen
merkliche Verbesserungen in der Torsions- und
Scherbelastbarkeit erreicht. Die Materialstärke des Trägers ist
auf Grund der vorteilhaften Wechselwirkung mit
beispielsweise den rechtwinkligen Verstrebungen 6 auf
lediglich 20 Millimeter bis 30 Millimeter reduzierbar
und eine Ausführung ohne Verstärkungen möglich.
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Aufgrund der Verstrebungen 6 ist es möglich, Träger mit
einem geringen Gewicht bei einem geringen
Materialverbrauch herzustellen. Die Verstrebungen 6 sind unter
Verwendung von leichten, thermisch isolierenden Platten
8 beispielsweise aus einem porösen Kunststoffmaterial,
das in eine Gießform eingelegt ist, herstellbar. Durch
Vorsehen eines Zwischenraumes zwischen dem stumpfen Stoß
der Platten kann Beton zum Ausbilden der Verstrebungen 6
eindringen.
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Die Verstrebungen 6 sind auch durch das Vorsehen von
fixierten Rippen beispielsweise aus Metall, Blech oder
Sperrholz auf einer Seite der Form herstellbar. Nach
Entfernen der Form ist der hergestellte Träger ein
leichter Träger mit ökonomischem Materialverbrauch, mit
innenseitigen Verstrebungen und mit einer glatten
Außenfläche als Standfläche oder Sockel. Eine beispielsweise
aus porösen Plastikplatten gefertigte Isolierungen 3
wird dann innerhalb und/oder auf der Innenseite des
Elementes angebracht.
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Die Isolierung 3, 10 kann zusätzlich fest innenseitig
innerhalb der Betonplatte 7 und ebenso auf den
Innenseiten 6A und 4A, 5A der Verstrebungen 6 und/oder
Gurtträger 4, 5 angebracht sein.
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Gemäß einem bevorzugten, dargestellten
Ausführungsbeispiel weist das Fundamentträgerelement 1 eine
außenseitig ausgesteifte Betonplatte 7 mit einer angegossenen
innenseitigen porösen Kunststoffisolierung 3 in einem
zwischen den Gurten 4, 5 der besagten Platte und
Verstrebungen 6 ausgebildeten Hohlraum 9 auf und stützt
zweckmäßigerweise ebenso die beispielsweise durch
Adhäsivklebung angebrachte Isolierung 10 auf den
innenseitigen oberflächen 4A, 5A und 6A der angrenzenden
Gurtträger 4, 5 und Verstrebungen 6. Die
Gitterisolierung 10 an den Gurten 4, 5 und Verstrebungen 6
dient vor allem dem Vermeiden von Kältefingern. Es sei
dementsprechend angemerkt, daß sich die angrenzenden
Gurtträger 4, 5 von der Außenfläche 1A des Elementes
weiter nach innen erstrecken, als es den Abmessungen der
zwischenliegenden Verstrebungen entspricht.
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Die Erfindung kann beispielsweise entsprechend dem
nachfolgenden Beispiel verwendet werden:
Fundamentträger 1 gemäß der Erfindung werden auf
Grundplatten 11 aufgelegt, die beispielsweise einen Überbau
12 aufweisen. Der Fundamentträger 1 kann einen
rechteckigen Querschnitt aufweisen, auch wenn das
Stützmaterial 7, 4, 5 vorzugsweise einen auf der Seite
liegenden U-förmigen Querschnitt hat. Das Stützmaterial, das
beispielsweise aus Beton oder leichtem Klinker und
dergleichen gebildet ist, kann weiterhin notwendige
Verstärkungen 13, 14 aufweisen. Rippen oder andere
Verstrebungen 6 von entsprechender Form und Abmessungen
sind so angeordnet, daß sie sich zwischen dem oberen
Gurt 4 und dem unteren Gurt 5 des Elementes 1
erstrecken, um eine hohe Torsionssteifigkeit und ein hohes
Aufnahmevermögen von Transversalkräften zu erzielen. Die
Rippen 6 und dergleichen sind so angeordnet, daß sie
sich vertikal erstrecken und seitlich mittels einer
Anzahl von sich diagonal erstreckenden, zusätzlichen
Rippen oder weiteren Verstrebungen in Form einer
Gitterstruktur verbindbar sind.
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Der Träger 1 weist daher, wie bereits erwähnt, thermisch
isolierendes Material 3 oder eine Rippe aus einem
kostengünstigen Material auf.
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Fig. 1 bis 3 zeigen Beispiele eines Elementes 1, bei dem
eine Rippe aus einem kostengünstigen Material oder eine
Isolierung 3 nicht mit dem Element 1 integriert ist,
sondern bei denen der Träger 1 in einer Form gegossen
worden ist, die die gewünschte Querschnittsform dem
Träger überträgt und bei der eine zusätzliche Isolierung
10 innenseitig auf die Innenseiten 4A, 5A, 6A der Gurte
4, 5 und Verstrebungen 6 angefügt ist.
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Fig. 4 bis 9 zeigen weitere Beispiele der Anwendung der
Erfindung in Verbindung mit der Konstruktion von
Fundamenten 15 für ein Gebäude.
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Das vorgefertigte Fließfundament weist Teile eines
Bausystems zum Legen der Fundamente eines geheizten
Gebäudes mit einer Tragekonstruktion über einem
abgeschlossenen, ungelüfteten Fließraum 16 auf. Die
Fließfundamente 15 sind auf Grundplatten 17, sich möglichst
hoch erstreckenden Platten 18 aus Beton und
Fundamentträgern 12 aus Beton mit innerem porösen
Kunststoff 19, 20 in einer Anzahl von Schichten sowie
Lüftungsgittern 21 zur Belüftung aufgebaut. Die
Fundamentträger 12 weisen eine außen verstärkte hohe
Betonplatte 7 mit einer dicken angegossenen, porösen
Kunststoffisolierung 19, 20 auf der Innenseite auf. Der
Fließraum 16 ist in einfacher Weise auf Grund der
beträchtlichen Höhe der Fundamentträger untersuchbar. Die
dicke, poröse Kunststoffisolierung der Fundamentträger
12 gestattet die Ausnutzung von überschüssiger Wärme, so
daß das Legen der Fundamente in einer verringerten
Gründungstiefe stattfinden kann. Die Fundamente werden
vorzugsweise mittels eines Kranes verlegt, und die Länge
der Fundamentträger ist auf die Erfordernisse des
Projektes anpaßbar.
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Die Fließfundamente 15 können für Gebäude mit sowohl
leichter als auch schwerer Verblendung beispielsweise
aus Mauer- oder Ziegelstein verwendet werden, und sie
sind in Übereinstimmung mit der Svensk Byggnorm SBN 80
(schwedischer Gebäudestandard) dimensioniert. Die
Innenseite der Träger 1 stützt eine thermische Isolierung 10,
die beispielsweise durch Adhäsivklebung an die
Innenseiten der Gurte 4, 5 und der Verstrebung 6 angebracht
ist.
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Es sollte eine Makadamschicht von wenigstens 200
Millimeter Stärke als Basis für die Grundplatten gelegt
werden.
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Normalerweise sind äußere Drainagerohre und eine
Drainage erforderlich. Ist die Oberfläche des Bodens
innerhalb des Fließraumes 16 nicht selbstentwässernd,
sollte der Boden derart getrocknet werden, daß
anstehendes Wasser entfernt ist.
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Die Erfindung ist selbstverständlich ebenso ohne die
Verwendung einer speziellen Fundament struktur aus
Sockeln in der Form von beispielsweise oben
beschriebenen Grundplatten möglicherweise mit einem
Überbau anwendbar, sondern ist in gleicher Weise zum
Aufbau unmittelbar auf dem Boden oder einer auf dem
Boden liegenden Isolierung geeignet, auf die die
besagten Fundamentträger mit ihrer gesamten Längserstreckung
unter unmittelbarem Aufliegen auf dem Boden oder der
Isolierung gelegt werden können.
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Eine Belüftung des Fließraumes ist beispielsweise durch
das Vorsehen von mit Gittern befestigten Lüftungslöchern
21 vorgesehen. Eine äußere Untersuchungsöffnung 22 ist
an einer geeigneten Position in Abhängigkeit der
herrschenden
Bodenbedingungen eingebracht, und es können
weiterhin innere Untersuchungslöcher 23 vorgesehen sein.
Die Oberfläche des Bodens innerhalb des Fließraumes 16
ist mit beispielsweise einer 0,20 Millimeter dicken,
bauartzugelassenen Kunststoffabdeckung 24 mit einem
minimalen Übermaß von 200 Millimeter bedeckt.
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Somit kann ein Gebäude 25 der gewünschten Art auf dem
Fundament errichtet werden, wobei das Fundament
entsprechend dem vorangehend Gesagten die Last in den Boden
ableitet.
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Das in den Fig. 10 bis 12 dargestellte
Ausführungsbeispiel der Erfindung weist in ähnlicher Weise
vorgefertigte Gebäudefundamentelemente 101 auf, die aus
einem geeigneten Material wie Beton, leichtem Klinker
oder Leichtbeton und dergleichen mit einer thermischen
Isolierung 103 gefertigt sind, die an dem besagten
Element 101 angebracht ist. Die Elemente 101 weisen eine
Anzahl von Verstrebungen 106 auf, die sich zwischen den
oberen und unteren Gurtträgern 104 und 105 erstrecken,
wobei die Verstrebungen aus dem Material des Elementes
gebildet sind. Die Verstrebungen 106 können sich auch
vertikal und/oder diagonal zwischen den vorzugsweise
horizontal angeordneten Gurtträgern 104, 105 erstrecken
und können weiterhin mit zwischenliegenden horizontalen
Unterteilungen 150 versehen sein, die den Isolierraum in
obere und untere Teilbereiche zur Aufnahme von
Isolierplatten 103 bei der Herstellung des Elementes aufteilen.
Eine zusätzliche Isolierung 151 kann auf der Innenseite
des Elementes 101 angebracht werden, beispielsweise
durch Befestigung mit Nägeln zusammen mit Latten 152 zum
Anbringen einer inneren Wandverkleidung 153 aus
Verputzschichten aus Fasermaterial, wenn wie beispielsweise in
Fig. 10 gezeigt die Elemente 101 Kellerelemente bilden.
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Die Elemente 101 können Verstärkungen 154 enthalten, und
an den Enden der Grundkörper 107 der Elemente, die
vorzugsweise mit ihrer vollen Standhöhe gefertigt sind,
kann eine Nut 155, 156 vorgesehen sein, die zu
Verbindungszwecken benutzbar ist, wenn die Elemente 101
aufgerichtet und in einer zur Verbindung bereiten
Position sind, beispielsweise durch Eingießen von Mörtel in
den somit zwischen den Elementen 101 gebildeten
röhrenartigen Hohlraum 157 zum Halten in der Position.
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Eine Betonplatte 158 wird auf dem Boden und innerhalb
des dadurch gebildeten Fundamentes gegossen, um die
innere Bodenfläche 159 zu stützen, während eine
zusätzliche äußere Vorrichtung in der Form von porösen
Kunststoffplatten 160 auf der Außenseite der Elemente in
vertikaler Ausrichtung dazu angebracht werden.
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Das Gebäude 161 selbst ruht auf den oberen Gurten 104
der Elemente, wobei die Last in effektiver Weise über
die Elemente 101 und ihre zugehörigen Grundkörper 107
und Verstrebungen 106 ohne die Gefahr des Erzeugens
einer Querbelastung in den Boden ableitbar ist.
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Fig. 15 zeigt eine Ausgestaltung eines Gebäudeelementes
201, bei dem eine innere Verkleidung, beispielsweise
eine Verputzschicht oder dergleichen, in die Isolierung
251, 203 des Elementes integriert ist. Die innere
Verkleidung 275 ist beispielsweise adhäsiv oder in einer
anderen geeigneten Art und Weise an die angrenzende
Isolierung 251 befestigt. Das Element 201 ist
entsprechend dem oben im Zusammenhang mit den anderen
beispielhaften Gebäudeelementen Gesagten und Gezeigten
angeordnet und hergestellt. Die innere Verkleidung 275
ist vorteilhafterweise in die gemeinsamen
Isolierschichten 203, 251 zu integrieren, die vorzugsweise in
der Tiefenrichtung des Elementes in Verbindung mit der
Verkleidung des Gebäudeelementes 201 gefertigt sind, das
aus einem Betonmaterial gefertigt ist und bei dem
Betonabschnitte 250 in der Betonplatte 207 zwischen den
eingelegten Platten 203 aus Isoliermaterial gebildet
sind.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die oben
beschriebenen oder in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann innerhalb
des Bereiches der Patentansprüche ohne Abweichen von der
Erfindungsidee modifiziert werden.