DE69128482T2

DE69128482T2 - Plattenmodul aus geschäumtem kunststoff mit versetzten t-förmigen längskanälen für hölzerne stützen

Info

Publication number: DE69128482T2
Application number: DE69128482T
Authority: DE
Inventors: Piero Cretti
Original assignee: Plastedil SA
Current assignee: Plastedil SA
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2011-07-09
Also published as: AU652165B2; CA2090868A1; AU8100591A; US5333429A; EP0551276A1; EP0551276B1; CA2090868C; DE69128482D1; WO1993001371A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Techniken zur Herstellung von lasttragenden Wänden und Trennwänden eines Gebäudes mittels modular aneinanderfügbarer Tafeln aus einem geschäumten Kunststoff, die dazu bestimmt sind, eine Verkleidung aufzunehmen, und deren Tragstruktur ein Gerüst aus hölzernen Pfosten und Balken enthält.
Die Verwendung von modular aneinanderfügbaren Elementen aus geschäumten Kunststoff, typischerweise aus geschäumtem Polystyrol oder Polyurethan, zur Herstellung von Außenwänden und inneren Trennwänden, die gegebenenfalls von Stützen aus Stahlbeton durchzogen sind, die in Hohlräumen ausgebildet sind, die zweckmäßig in den geschäumten Polystyrolkörpern, auch im Fall von Fußbodenplatten, Dächern usw., angeordnet sind, wird seit langem in großem Umfang in der Bauindustrie wegen der zahlreichen Vorteile praktiziert, die diese Bautechniken in bezug auf herkömmliche Techniken unter unzähligen Bedingungen sowohl in der Wohnungsbauindustrie als auch beim Bau von Geschäftsgebäuden bieten.
Während die Verwendung von modularen Tafeln aus geschäumtem Kunststoff zur Errichtung von Außen- und Trennwänden in der Bauindustrie dort auf schnelle Akzeptanz stieß, wo die Tragstruktur üblicherweise aus einem Stahlbetongerüst besteht, war die Akzeptanz dieser Technik dort nicht so groß, wo die gebräuchlichste Bautechnik darin bestand, eine Gebäudestruktur in Form eines Holzgerüsts zu errichten. Dieser Akzeptanzunterschied kann auf die Tatsache zurückgeführt werden, daß im Fall von stahlverstärkten Tragstrukturen die mit inneren Kanälen versehenen, modularen Tafeln vorteilhaft auf eine sehr einfache und effektive Weise die "Gießformen" bereitstellen, in die das stählerne Verstärkungsmittel eingesetzt und der Beton gegossen wird. Dieser grundlegende Vorteil ist im Fall von Gebäuden mit einem Holzgerüst nicht weiter wichtig, wenn die hölzernen Strukturelemente normalerweise ideale Befestigungs-"Rippen" für eine innenseitige und außenseitige Holzverkleidung, eine Verfliesung oder eine Gips- oder Mörtelschicht bereitstellen. Bei dieser Art von Gebäuden mit Holzgerüst wird die thermische Isolierung im allgemeinen erreicht durch "Hinterfüllung" des Raumes zwischen den zwei Wandverkleidungen, nämlich der innenseitigen und der außenseitigen, mit losem Isoliermaterial bzw. mit Platten oder Matten aus Isoliermaterial, wie z. B. Platten aus geschäumtem Polystyrol oder Polyurethan oder von Papier getragene Glas- oder Kohlefasermatten und ähnliche Materialien, die beim Verlegen passend geformt oder nach Maß geschnitten werden können. Mit anderen Worten, der Aufbau der Struktur kann entsprechend herkömmlichen Techniken vor der Verlegung des Isolationsmaterials stattfinden, die üblicherweise nach der Fertigstellung einer der beiden Verkleidungen (Innen- oder Außenverkleidung) durchgeführt wird.
Die Verwendung modularer Tafeln aus geschäumtem Kunststoff kann auch bei der Errichtung von Gebäuden mit Holzgerüst außerordentliche Vorteile bieten.
Das Dokument CA-A-1 116 371 offenbart eine Wandtafel aus einer steifen, geschäumten Isolierung, die auf ihren entgegengesetzt gerichteten äußeren Oberflächen beabstandete, parallele, rechteckige Nuten besitzt, die an darin aufgenommene Gerüstelemente, im allgemeinen Holzelemente, angepaßt sind, die durch die geschäumte Isolationsschicht hindurch im allgemeinen mit Nägeln miteinander mechanisch verbunden sind. Fuß- und Kopfleisten werden entlang der Unter- bzw. Oberkante der Tafel angebracht. Eine Außenverkleidung kann mit Nägeln an den Holzelementen befestigt werden, die teilweise von der Oberfläche der geschäumten Tafel hervorstehen können. Die Tafeln können mit Hilfe von hölzernen Splinten zusammengefügt werden, um kontinuierliche Wände zu errichten.
Das Dokument DE-A-2 348 396 offenbart eine Bodenplatte aus Verbundmaterial, die eine Reihe von H-förmigen Balken enthält, die durch Blöcke aus Isoliermaterial beabstandet sind.
Eine Hautaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer modularen Tafel aus einem geschäumten Kunststoff, die besonders dazu geeignet ist, Außenwände und innere Trennwände zu errichten, wobei die Last im wesentlichen von hölzernen Stützen oder Pfosten getragen werden, die Teil der lasttragenden Gerüststruktur des Gebäudes sind. Die Tafeln der Erfindung sind im wesentlichen lasttragende Tafeln aus Verbundmaterial, die es nicht nur ermöglichen, das Verkleidungs- oder Deckmaterial der Wand an den hölzernen Pfosten zu befestigen, die Teil der Verbundtafel sind, um ihr Tragfähigkeitseigenschaften zu verleihen, und die nach der mechanischen Verbindung das hölzerne, lasttragende Gerüst des Gebäudes bilden, sondern auch die Errichtung des lasttragenden, hölzernen Gerüsts selber zu vereinfachen.
Die Tafel der Erfindung umfaßt grundsätzlich einen parallelepipedförmigen, selbsttragenden Körper aus einem geschäumten Kunststoff mit einer standardisierten Dicke, einer modular standardisierten Breite und einer Höhe, die bei der Herstellung der Tafeln im voraus so festgelegt wird, daß sie mit der Höhe zwischen zwei Ebenen des zu errichtenden Gebäudes übereinstimmt, wobei der Körper ferner eine Reihe sich längs erstreckender Kanäle mit T- förmigen Querschnitt aufweist, die zueinander gleiche Abstände besitzen und zickzackförmig auf den beiden Hauptoberflächen der Tafel angeordnet sind, wobei in den T-förmigen Querschnitt hölzerne Pfosten eingesetzt sind, deren Stegteil von der Oberfläche der Tafel hervorsteht.
Jede so gebildete Verbundtafel stellt ein geeignetes modulares Wandelement dar, das im Innern mit einer ausreichenden Tragfähigkeit ausgestattet ist, die der Verbundtafel durch die T-förmigen, hölzernen Stützen, die in die T-förmigen Kanäle des geschäumten Kunststoffkörpers eingesetzt sind, verliehen wird.
Die zickzackförmige Verteilung der hölzernen Pfosten in Längsrichtung der zu errichtenden Wand auf die beiden Seiten der Tafel führt zu einer außerordentlichen Steifigkeit der Struktur, wobei jeder Pfosten einen Querschnitt besitzt, der einen Stegteil bzw. einen seitlichen Fortsatz aufweist, der von der Oberfläche der Tafel hervorsteht und deshalb ideal dazu geeignet ist, die äußere Deckschicht der Wand daran anzubringen. Aufgrund der Einbettung der hölzernen Pfosten durch deren Einfügen in die entsprechenden T-förmigen, vertikalen Kanäle halten die geschäumten Kunststofftafeln die hölzernen Pfosten von selbst in einer genau vertikalen Stellung, bis diese unten und oben verbunden werden, wodurch die Arbeit zur Errichtung der gleichen Tragstruktur des Gebäudes außerordentlich erleichtert wird und zugleich ein perfekt kontinuierlicher Verlauf der Isolierschicht und damit eine große Effizienz hinsichtlich der thermischen Isolierung des Gebäudes gewährleistet wird.
Die verschiedenen Aspekte und Vorteile der Verbundtafeln der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der folgenden, genauen Beschreibung zweckmäßiger Ausführungsformen klar werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Teilschnittansicht der aus den Tafeln der vorliegenden Erfindung hergestellten Wand ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines hölzernen Pfostens mit T-förmigem Querschnitt ist, der in den Verbundtafeln der Erfindung verwendet wird;
Fig. 3 eine schematische Teilschnittdraufsicht einer aus den Tafeln der Erfindung hergestellten Außenwand ist;
Fig. 4 eine schematische Teilschnittdraufsicht ist, die die Verbindung einer Trennwand mit der Außenwand zeigt;
Fig. 5 eine schematische Teilschnittansicht ist, die zeigt, wie eine Auflage für einen Fensterrahmen gebildet wird;
Fig. 6 eine schematische Teilschnittvorderansicht ist, die zeigt, wie eine Fußbodenplatte ausgebildet wird, die auf einer lasttragenden Außenwand ruht; und
Fig. 7 eine schematische, perspektivische Teilansicht ist, die die Struktur einer Fußbodenplatte zeigt, die besonders für ein mit den Verbundtafeln der Erfindung erstelltes Gebäude geeignet ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird eine lasttragende Außenwand durch Nebeneinanderlegen modular aneinanderfügbarer Tafeln errichtet. In der Teilansicht der Fig. 1 ist eine Tafel 1 gezeigt, die eine standardisierte Breite W, eine standardisierte Dicke T und eine Höhe H besitzt, die vorzugsweise im voraus bei der Herstellung der Tafeln durch Schäumen eines Kunststoffs, z. B. Polystyrol, Polyurethan usw., in einer Gießform vorgegeben wird. Das Höhenmaß der Tafeln, das leicht bei der Herstellung der Verbundtafeln an Kundenwünsche angepaßt werden kann, wird auf der Grundlage der besonderen Anforderungen des Kunden im voraus festgelegt, damit es zweckmäßig mit der Höhe zwischen den Ebenen des zu errichtenden Gebäudes übereinstimmt. Jede Tafel ist mit mehreren Kanälen bzw. Reihen von Kanälen in Längsrichtung versehen, die sich über die ganze im voraus festgelegte Höhe H der Tafel erstrecken. Die Anzahl, die Abmessungen und die Form dieser Längskanäle kann verschieden sein, die Tafel ist jedoch gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit wenigstens einer Reihe von Paaren aus gegenüberliegenden Kanälen 2a-2a', 2b-2b', 2c-2c', 2d-2d', 2e-2e' versehen, die einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, z. B. einen quadratischen Querschnitt, besitzen, wobei sich die Kanäle abwechselnd durch in Längsrichtung sich erstreckende "Nuten" hindurch (3a, 3c, 3e auf der einen Seite und 3b' und 3d' auf der anderen Seite der Tafel) zur benachbarten Hauptoberfläche der Tafel hin auf ihrer gesamten Länge öffnen, woraus folgt, daß diese zickzackförmig angeordneten Kanäle die Form eines inversen "T"s besitzen.
In diese invers T-förmigen Längskanäle (die sich zur benachbarten Oberfläche der Tafeln hin öffnen) sind spezielle hölzerne Stützen 4a eingesetzt, die einen T- förmigen Querschnitt besitzen, so daß der "Stegteil" 4b des T-förmigen Querschnitts der hölzernen Pfosten durch die Längsnut des inversen T-förmigen Kanals verläuft und von der Hauptoberfläche der Tafel hervorsteht.
Ein T-förmiger Querschnitt der speziellen hölzernen Stützen, die in den Verbundtafeln der Erfindung verwendet werden, ist in Fig. 2 gezeigt. Jede hölzerne Stütze kann aus einem quadratischen Balken 4a und einem Stegteil 4b gebildet sein, was durch Anfügen eines hölzernen Brettes an den quadratischen Balken realisiert werden kann. Die Verbindung kann zweckmäßig mittels Einpassens (4c) hergestellt werden.
Das äußere Ende des Stegteils 4b der T-förmigen Pfosten bildet, indem es wie gezeigt von der Oberfläche der geschäumten Kunststofftafel hervorsteht, eine ideale lastaufnehmende, vertikale Befestigungs-"Rippe" für eine abschließende Außenverkleidung der Wand.
Eine beispielhafte Anwendung der Verbundtafeln der vorliegenden Erfindung ist schematisch in Fig. 3 gezeigt. Wie leicht anhand dieser Figur festgestellt werden kann, erlaubt die Modulfähigkeit der Tafeln 1 eine einfache Realisierung von Ecken und T-Verbindungen durch einfaches Zuschneiden der modularen Tafeln entsprechend dem Bedarf. Im gezeigten Beispiel kann eine Außenwand, sobald sie errichtet ist, außen mit einer Mörtelschicht für Außenanwendungen verputzt werden, die an den hölzernen Pfosten der Verbundtafeln mit Hilfe eines Metallgitters, z. B. einem flächigen Metallgitter 5, verankert werden, das einfach an den "Rippen" befestigt werden kann, die von den hervorstehenden Enden 4b der T-förmigen, hölzernen Pfosten gebildet werden. Die äußere Verkleidung kann ebenfalls ein Vormauerwerk, eine Verkachelung oder andere geeignete Materialen für eine Außenverkleidung umfassen.
Auf ähnliche Weise kann die innere Oberfläche der Wand mit Gipsplatten 6 bedeckt werden, die direkt an den hervorstehenden Enden 4b der T-förmigen, hölzernen Pfosten befestigt werden können, die von der Oberfläche der Verbundtafel hervorstehen. Selbstverständlich kann auch an der Innenseite der Wand ein flächiges Metallgitter an den hervorstehenden Teilen der hölzernen Pfosten der die Wand bildenden Verbundplatten befestigt werden, um eine abschließende Gipsschicht aufzubringen oder Kacheln zu verlegen, z. B. in Küchen- und Badräumen und dergleichen.
Die Art und Weise, wie eine innere Trennwand mit einer Außenwand verbunden wird, ist in Fig. 4 gezeigt. Wie im Teilquerschnitt der Fig. 4 gezeigt ist, wird die Verbindung durch die Innenverkleidung 6 der Wand (z. B. eine Gipsplatte) hindurch hergestellt, indem ein hölzerner "Halbbalken" an der Rippe 4b eines T-förmigen hölzernen Pfostens der Außenwand, der von der inneren Oberfläche der Tafel hervorsteht, mit Hilfe von Nägeln oder Schrauben befestigt wird. Dann kann eine modulare Verbundtafel der Innenwand 9 an einem abschließenden "Halbkanal" 8 am "Halbbalken" 7 eingreifen, der derart an der inneren Oberfläche der Außenwand befestigt worden ist. Die modularen Tafeln für innere Trennwände können wie in dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel eine Verbundstruktur besitzen, die von den Tafeln der Erfindung abweicht, oder ebenfalls eine der Struktur der Tafeln der Erfindung ähnliche Verbundstruktur aufweisen.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung werden die Tafeln mit im voraus modular festgelegten Abmessungen in ihrer Verbundform am Produktionsort hergestellt, d. h., daß zum Schluß des Formgießvorgangs der von Kanälen durchzogenen Tafeln aus geschäumtem Kunststoff die hölzernen Pfosten mit T-förmigem Querschnitt in die entsprechenden invers T-förmigen, im Zickzack angeordneten Kanäle eingesetzt werden. Alternativ können die hölzernen Stützen auch auf der Baustelle mit den von Kanälen durchzogenen Tafeln aus geschäumtem Kunststoff verbunden werden, bevor mit dem Einbau der Tafeln fortgeschritten wird.
Eine Art und Weise, ein Fenster oder eine Tür in der Struktur auszubilden, ist in Fig. 5 gezeigt. Vorzugsweise wird zwischen einem Paar T-förmiger Kanäle, in die hölzerne Pfosten mit T-förmigem Querschnitt eingesetzt sind, eine Öffnung entsprechender Größe hergestellt. Die senkrechten Teile des Fenster- oder des Türrahmens werden dann im wesentlichen von denselben hölzernen Pfosten mit T-förmigem Querschnitt gebildet. Bei der Gestaltung von Fenster- oder Türrahmen ist es nützlich, zusätzliche hölzerne Stützen 4a' mit T-förmigem Querschnitt in die (normalerweise leeren) Kanäle einzufügen, die den im Zickzack angeordneten Pfosten 4a direkt gegenüberliegen und schon in der Verbundtafel vorhanden sind. Zu diesem Zweck werden die Längskanäle 2 verwendet, die den Kanälen mit inversem T-förmigen Querschnitt, die die hölzernen Pfosten aufnehmen, gegenüberliegen, wobei die erforderlichen Nuten im geschäumten Kunststoffkörper der Tafel soweit nötig angebracht werden. Zwischen den gegenüberliegenden senkrechten Teilen des Tür- oder Fensterrahmens kann zweckmäßig ein steifer, hölzerner Balken 10 eingefügt werden, der geeignet auf einer bestimmten Höhe befestigt ist, um eine Auflage für eine Türschwelle bzw. ein Fensterbrett zu bilden. Im Fall eines Fensters kann der Verstärkungsbalken 10, wie im Beispiel in Fig. 5 gezeigt ist, nach Einsetzen und Fixieren beispielsweise durch Einfüllen von Beton in die Längskanäle 11 der Tafeln auf der festgelegten Höhe vom Fußboden gehalten werden. Diese Längskanäle der Tafeln mit relativ großem Querschnitt können auch nutzbringend als Betongießformen in kombinierten, lasttragenden Strukturen verwendet werden, die Stützen und eventuell Balken aus Stahlbeton enthalten. Diese Verstärkungsstützen und -balken können gebildet werden, indem in den entsprechenden Kanälen der Tafeln die Stahlbewehrung angeordnet wird und, nachdem diese mit der Bewehrung des Fundaments verbunden worden ist, der Beton in die Kanäle eingefüllt wird, um die Stahlbetonstützen zu bilden.
Die Verbindung einer Fußbodenplatte mit einer lasttragenden Wand, die aus den Verbundtafeln der Erfindung hergestellt worden ist, ist schematisch in Fig. 6 gezeigt. Auf die im Zickzack angeordneten, in zwei Reihen liegenden, hölzernen Pfosten der Verbundtafeln sind wie gezeigt umlaufende hölzerne Balken angeordnet, die sich vorzugsweise auf verschiedenen Ebenen befinden. Auf diesen umlaufenden, horizontalen Balken 14 ruhen die Bodenträger auf, die einen H-förmigen Querschnitt besitzen. Das Ende jedes Bodenträgers ist stufenförmig geschnitten, so daß er auf beiden horizontalen, umlaufenden Balken 13 und 14 aufruht, die zweckmäßig auf zwei verschiedenen Ebenen angeordnet sind.
Die Form der Bodenträger 15 sowie die gesamte Bodenstruktur ist in Fig. 7 gezeigt.
Sämtliche Träger sind H-förmig und sind aus zwei mit Nuten versehenen Holzbalken 15a und 15b gebildet, die mit Hilfe eines Bretts 15c verbunden sind, das vertikal in die zwei Längsnuten des oberen und des unteren Balkens des Trägers eingesetzt ist. Zwischen den parallelen Bodenträgern sind modulare Tafeln aus geschäumtem Kunststoff 16 angeordnet, um eine ausreichende akustische und thermische Isolierung durch die Fußbodenplatte zu gewährleisten, ferner liegt auf den Bodenträgern der Fußboden auf, der aus polierten Holzbrettern bestehen kann bzw. aus rauhen Brettern, die dazu bestimmt sind, mit Linoleum, einem zugeschnittenen Teppich oder einem verstärkenden Metallgitter zum Anbringen einer Mörtelschicht, auf die Keramikfliesen oder dergleichen zementiert werden können, bedeckt zu werden.

Claims

1. Tafel (1) zur Herstellung von Wänden, umfassend einen im wesentlichen parallelepipedförmigen Körper aus einem geschäumten Kunststoff, wobei die genannte Tafel eine standardisierte Dicke (T), eine modular standardisierte Breite (W) und eine kundenspezifisch eingestellte Höhe aufweist und mit einer Mehrheit sich auf der ganzen Höhe der Tafel längs erstreckender Kanalsätze versehen ist, wobei die Kanäle jedes Satzes in regelmäßigem Abstand voneinander in der Richtung der genannten modular standardisierten Breite der Tafel angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß einer der genannten Sätze aus im Querschnitt T-förmigen Kanälen (2a, 2b', 2c, 2d', 2e) besteht, die sich auf der anliegenden Hauptfläche der Tafel öffnen und in der Richtung der genannten Dicke (T) der Tafel (1) so versetzt sind, daß sie sich alternierend auf der einen und auf der anderen der beiden Seiten der Tafel (1) öffnen; wobei die genannten offenen T-förmigen Kanäle (2a, 2b', 2c, 2d', 2e) in sich einen holzernen Pfosten mit einem passenden T- förmigen Querschnitt annehmen, dessen Stegteil (4b) von der Oberfläche der Tafel herausragt.

-2. Tafel nach Anspruch 1, wobei die genannten im Querschnitt T- förmigen Kanäle (2a, 2b', 2c, 2d', 2e) zu einem Satz parallel verlaufender gegenseitig bezüglich die Dickenausdehnung (T) der Tafel angeordneter Kanalpaare (2a-2a', 2b-2b', 2c-2c', ...) gehören; wobei ein Kanal (2a, 2b', 2c, 2d', 2e) jedes Paares sich alternierend in der Längsrichtung zu der anliegenden Seite der Tafel (1) durch einen Längsschnitt (3a, 3b', 3c, 3d', 3e) hindurch öffnet und dabei einen im Querschnitt T-förmigen Kanal des genannten Satzes versetzt angeordneter offener T-förmiger Kanäle bildet, wobei der genannte Stegteil (4b) des genannten im Querschnitt T- förmigen Pfosten im genannten längserstreckenden Schnitt angenommen ist.

3. Lasttragende mehrteilige Tafel (1) zur Herstellung von Wänden, umfassend einen im wesentlichen parallelepipedförmigen Körper aus einem geschäumten Kunststoff, wobei die genannte Tafel eine standardisierte Dicke (T), eine modular standardisierte Breite (W) und eine kundenspezifisch eingestellte Höhe aufweist und mit einer Mehrheit sich auf der ganzen Höhe der Tafel längs erstreckender Kanals4tze versehen ist, die in modular regelmäßigem Abstand voneinander in der Richtung der genannten standardisierten Breite der Tafel angeordnet sind, wobei ein Satz (2a, 2b', 2c, 2d', 2e) der genannten Kanäle in regelmäßigem Abstand voneinander der Breite (W) entlang, in der Richtung der Dicke (T) der genannten Tafel (1) versetzt angeordnet ist und sich durch einen Längsschnitt (3a, 3b', 3c, 3d', 3e) hindurch zu der anliegenden Seite der Tafel öffnet; holzerne Pfosten mit einem T-förmigen Querschnitt, die in die genannten längs offenen Kanäle eingesteckt sind, wobei der Stegteil (4b) der genannten im Querschnitt T-förmigen holzernen Pfosten sich durch den genannten Längsschnitt (3a, 3b', 3c, 3d', 3e) des annehmenden Kanals hindurch erstreckt und von der genannten Seite der Tafel (1) herausragt;

wobei die genannten versetzt angeordneten im Querschnitt T-förmigen holzernen Pfosten in der Lage sind, lasttragende Eigenschaften zur mehrteiligen Tafel zu verleihen.