Plattenförmiges Wandelement

Abstract

 Die Erfindung schlägt ein plattenförmiges Wandelement für nach dem Baukastenprinzip zu erstellende Gebäude unter Verwendung einer wenigstens ein Wandblatt (1) tragenden, rechteckigen Einfassung aus Stahl vor. Hierbei ist das Wandblatt (1) sandwichartig aufgebaut und weist eine aus einem wärmedämmenden, festen Material bestehende Kernschicht (6) auf, die an ihren beiden Seiten eine aus Stahlblech gefertigte Deckschicht (7) bzw. (8) trägt, welche mit der Kernschicht (6) schubfest haftverbunden ist. Zur Bildung der Einfassung dienen zwei gleich groß ausgebildete, umlaufende, biegesteife Rahmen (2 und 3) aus Profilstählen, zwischen welche das Wandblatt (1) eingesetzt ist. Durch geeignete Verbindungsmittel (4, 5) sing die beiden Rahmen (2 und 3) fest mit dem Wandblatt (1) verbunden.

Beschreibung

[0001] Bei der Neuerung handelt es sich um ein plattenförmiges Wandelement für nach dem Baukastenprinzip zu erstellende Gebäude unter Verwendung einer wenigstens ein Wandblatt tragenden, rechteckigen Einfassung aus Stahl.

[0002] Das vorgeschlagene Wandelement findet insbesondere Anwendung bei der Erstellung von fabrikmäßig vorgefertigten Industriehallen in Fertigbauweise.

[0003] Plattenförmige Wandelemente mit einer ein Wandblatt tragenden Einfassung aus Stahl sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Bei einem Teil davon entspricht die Wärmedämmung nicht den heutigen hohen Erfordernissen, die meisten besitzen keine ausreichenden Fähigkeiten zum Tragen der Dachkonstruktion, wieder andere sind nur recht umständlich fertigbar oder müssen zeitaufwendig montiert werden, und viele sind aufgrund ihres Aufbaues einfachen statischen Berechnungsmethoden nicht zugänglich (DE-GM 7 826 852, DE-PS 2 335 863, DE-OS 23 51 063, DE-OS 28 00 769, EU-OS O 083 276, EU-OS O 096 118, DE-PS 1 957 255).

[0004] Die Aufgabe der Neuerung besteht in der Konzeption eines plattenförmigen, großflächigen Wandelementes für Gebäude, welches sich zugleich durch hervorragende Wärmedämmeigenschaften, hohe Tragfähigkeit zwecks Auflage des Daches, rationelle Herstellbarkeit und schnelle Montage, einfache Demontierbarkeit z.B. bei Beschädigungen,und leichte statische Berechenbarkeit auszeichnet.

[0005] Zur Lösung der gestellten vielfältigen Aufgabe wird von einem plattenförmigen Wandelement für nach dem Baukastenprinzip zu erstellende Gebäude unter Verwendung einer wenigstens ein Wandblatt tragenden, rechteckigen Einfassung aus Stahl ausgegangen und gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Wandblatt sandwichartig aufgebaut ist und eine aus einem wärmedämmenden, festen Material bestehende Kernschicht aufweist, die an ihren beiden Seiten je eine aus Stahlblech gefertigte Deckschicht trägt, welche mit der Kernschicht schubfest haftverbunden ist, daß zur Bildung der rechteckigen Einfassung aus Stahl zwei umlaufende, biegesteife Rahmen aus Profilstählen dienen, zwische welche das Wandblatt eingesetzt ist, und daß Verbindungsmittel vorgesehen sind, welche die beiden Rahmen fest mit dem Wandblatt verbinden. Die geforderte Wärmedämmung wird durch das aus drei Schichten aufgebaute Wandblatt und demzufolge der thermischen Trennung von Außen- und Innenseite, die statische Festigkeit durch die schubfeste Verbindung der Schichten des Wandblattes in Verbindung mit Profil- stählen der beiden biegesteifen Rahmen, die einfache Herstellbarkeit sowie die schnelle Montage und Demontage durch den Aufbau aus nur drei Elementen und die leichte Berechenbarkeit durch die Ausbildung der Rahmen erreicht.

[0006] In vorteilhafter Ausgestaltung der Neuerung ist das Wandblatt an wenigstens einer vertikalen Längsseite mit Bohlen aus Holz bewehrt, die von den Deckschichten übergriffen werden. Diese Bohlen erhöhen die Tragfähigkeit und dienen zugleich dem Schutz der Kernschicht.

[0007] Zum Zwecke der Erleichterung bei der Herstellung besteht das Wandblatt aus zwei oder mehreren Einzelblättern, welche durch Nuten und Federn verbunden sind und stumpf aneinander stoßen.

[0008] Als wärmedämmendes Material für die Kernschicht des Wandblattes dient ein Hartschaumkunststoff; wird zusätzlich ein Schutz des äußeren Rahmens gegen Einfluß eines Schadenfeuers verlangt, dann kann als wärmedämmendes Material ein feuerbeständiger, Blähmineral-Zuschlagstoffe enthaltender Leichtbeton dienen.

[0009] Zweckmäßig bestehen die beiden Rahmen aus U-Profil- Stählen, die mit ihren Rücken gegeneinander gerichtet sind und mit den Rücken auf dem Wandblatt liegen; die U-Profil-Stähle der beiden Rahmen können aber auch mit ihren Rücken nach außen zum Plattenrand weisen.

[0010] Die beiden Rahmen können alternativ auch aus L-Profil- Stählen bestehen und mit einem ihrer Schenkel auf dem Wandblatt aufliegen, wobei der andere Schenkel außen und bündig mit dem Wandblatt liegt.

[0011] Es kann von Vorteil sein, wenn ein Schenkel eines Rahmens aus einem Z-Profil-Stahl besteht. Wird dieser Z-Profil-Stahl am unteren horizontalen Teil des äußeren Rahmens angeordnet, dann kann er als Wetterschenkel dienen.

[0012] Zwecks Erhöhung der Biegesteifigkeit der beiden Rahmen tragen diese an ihren Ecken Aussteifung.en; als solche dienen zweckmäßig Dreieckbleche, welche in die Ecken eingeschweißt sind.

[0013] Als Verbindungsmittel zwischen dem Wandblatt und den beiden Rahmen finden in das Wandblatt eingedrehte Stahlschrauben Verwendung, welche durch die Profil- Stähle hindurchgreifen. Jedoch können als Verbindungsmittel aber auch Muttern tragende Gewindebolzen dienen, welche das Wandblatt und die Profilstähle beider Rahmen durchsetzen. Um dabei Beschädigungen des Wandblattes und insbesondere der druckempfindlichen Kernschicht zu vermeiden, sind in das Wandblatt Stahlhülsen zur Aufnahme der Gewindebolzen sowie zur Erhöhung der Dübelwirkung eingelassen.

[0014] Eine wichtige erfinderische Ausgestaltung der Neuerung besteht in einem am Rand des Wandelementes befestigten, prismatisch ausgebildeten Verstärkungselement,dessen Länge mit dem Rand übereinstimmt und dessen Dicke wenigstens derjenigen des Wandelementes entspricht. Mit Hilfe dieses einfachen zusätzlichen Bauelementes kann die Tragfähigkeit des Wandelementes mit geringem Aufwand entscheidend vergrößert werden. Dieses Verstärkungselement wird zwischen zwei benachbarten Wandelementen angeordnet und an den Rändern dieser beiden befestigt. Zusammen mit den in gleicher Richtung sich erstreckenden vier Profil-Stählen der beiden Rahmen - und gegebenenfalls der beiden Bohlen, mit welchen das Wandblatt bewehrt ist - wird mit geringem Aufwand ein ungewöhnlich und unerwartet widerstandsfähiges Tragelement gebildet.

[0015] Im einfachsten Falle ist das Verstärkungselement ein Balken aus Holz; das Verstärkungselement kann auch eine wasserfest verleimte Schichtholz-Planke, eine glas- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffleiste oder auch ein Flachstahlstück sein.

[0016] Vorteilhaft trägt das Verstärkungselement wenigstens eine Längsleiste als Schutz gegen Witterungseinflüsse und mechanische Beschädigungen, diese Längsleiste kann U-förmigen Querschnitt aufweisen und damit das Verstärkungselement teilweise umfassen.

[0017] Zweckmäßig ist das Verstärkungselement unter Verwendung von Befestigungsmitteln in Gestalt von Gewindebolzen an den beiden Rahmen befestigt.

[0018] Die Neuerung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In diesen Zeichnungen zeigen

Figur 1 ein Wandelement mit einem zweiteiligen Wandblatt und zwei Rahmen aus U-Profil-Stählen, in einer Seitenansicht;

Figur 2 das Wandelement nach Figur 1 in einem Längs- bzw. Vertikalschnitt, geschnitten entlang der Linie II - II in Figur 1;

Figur 3 das Wandelement gemäß Figur 1 in einem Quer- bzw. Horizontalschnitt, geschnitten entlang der Linie III - III in Figur 1;

Figur 4 einen Teil des Quer- bzw. Längsschnittes durch das Wandelement nach Figur 3, in einem vergrößerten Maßstab.

[0019] Das in den Zeichnungen dargestellte, plattenförmige Wandelement besteht aus einem zweiteiligen Wandblatt 1, zwei Rahmen 2 und 3 sowie Verbindungsmitteln 4 und 5. Das Wandelement kann mit Tür- und Fensteröffnungen (nicht dargestellt) versehen sein.

[0020] Das rechteckige Wandblatt 1 ist sandwichartig aufgebaut und besteht aus einer Kernschicht 6 sowie zwei-Deckschichten 7 und 8. Die beiden Deckschichten 7 und 8 sind mit der Kernschicht 6 schubfest haftverbunden, z. B. durch eine Klebverbindung.

[0021] Die Kernschicht 6 besteht aus einem wärmedämmenden, festen Material, insbesondere aus einem Hartschaumkunststoff, sie kann aber auch aus einem wärmedämmenden und zugleich feuerbeständigen Material bestehen, beispielsweise einem Blähmineral-Zuschlagstoffe enthaltenden Leichtbeton o. ä. Bei Herstellung des Wandblattes 1 mittels einer Form, in welche die beiden Deckschichten 7 und 8 eingelegt sind und dann das Material der Kernschicht 6 in flüssiger Form eingebracht wird, bildet dieses bei seiner Erstarrung die schubfeste Haftverbindung, und eine gesonderte Klebeverbindung entfällt.

[0022] Die beiden Deckschichten 7 und 8 sind aus Stahlblech gefertigt. Hierbei können ebene Blechplatten oder Bleche mit einem niederen U- oder Trapez-Profil, die eine höhere Steifigkeit besitzen, verwendet werden.

[0023] Das Wandblatt 1 besteht aus zwei länglich-rechteckigen Einzelblättern 9 und 10, welche mit ihren Längskanten 11 in der Mitte des Wandelementes stumpf aneinander stoßen. Die beiden Einzelblätter 9 und 10 tragen entlang ihren Längskanten 11 Nuten 12, in welche eine die Verbindung der beiden Einzelblätter 9 und 10 bewirkende Feder 13 eingelegt ist.

[0024] Jedes Einzelblatt 9 bzw. 10 ist an seiner äußeren Längsseite - vgl. Figur 3 - mit einer Bohle 14 aus Holz bewehrt. Diese Bohle 14 erstreckt sich über die ganze Länge des Einzelblattes 9 bzw. 10, und sie besitzt einen rechteckigen Querschnitt. Die beiden Deckschichten 7 und 8 übergreifen die Bohle 14 und deren Kanten stehen mit der Außenseite der Bohle 14 bündig; die Deckschichten 7 und 8 können an der Bohle 14 bzw. durch Schrauben o. ä. befestigt sein.

[0025] Die beiden Rahmen 2 und 3 bilden zusammen eine das Wandblatt 1 tragende, aus Stahl bestehende Einfassung. Diese beiden umlaufenden Rahmen 2 und 3 sind hinsichtlich ihrer äußeren Abmessungen gleich groß und biegesteif ausgebildet und bestehen aus Profilstählen. Zwischen diese Rahmen 2 und 3 ist das ein- oder mehrteilige Wandblatt 1 (im dargestellten Falle: die beiden Einzelblätter 9 und 10) eingesetzt. Wird das Wandelement zur Auflage eines Daches benutzt, dann kann der äußere Rahmen 3 etwas niederer ausgebildet sein als der innere Rahmen 2.

[0026] Die beiden Rahmen 2 und 3 bestehen aus U-Profil-Stählen welche an ihren Ecken auf Gehrung abgeschnitten und dort mittels Schweißnähten 15 miteinander verbunden sind.

[0027] Die U-Profil-Stähle der beiden Rahmen 2 und 3 sind mit ihren Rücken 16 gegeneinander gerichtet und liegen mit diesen Rücken 16 auf dem Wandblatt 1 auf, vgl. insbesondere Figur 2. Die U-Profil-Stähle der beiden Rahmen 2 und 3 können aber auch so angeordnet sein, daß sie mit ihren Rücken 16 zum Plattenrand weisen und mit ihrem einen Schenkel auf dem Wandblatt 1 aufliegen. An die Stelle von U-Profil-Stählen für die beiden Rahmen 2 und 3 können auch L-Profil-Stähle treten.

[0028] Zur Erstellung der Wand eines Gebäudes werden mehrere der vorgeschlagenen plattenförmigen Wandelemente neben-und auch übereinander angeordnet und stumpf aneinander stoßen, so daß die Rücken bzw. die Schenkel der U- bzw. L-Profil-Stähle dicht nebeneinander liegen und fest miteinander verbunden werden können. Zu diesem Zweck weisen die Rücken bzw. die Schenkel benachbarter U-bzw. L-Profil-Stähle Reihen von miteinander fluchtenden Löchern 17 für entsprechende, die Rücken bzw. Schenkel durchsetzende Verbindungsschrauben auf. Durch die Verbindung der jeweils benachbarten Profil-Stähle zweier Wandelemente entsteht ein hoch belastbares, tragfähiges Bauelement, z.B. eine Stütze zur Auflage des Daches, deren Querschnitt in Figur 3, ganz rechts mit Strichlinien angedeutet ist. Entsprechend lassen sich Riegel bilden.

[0029] Der untere horizontale Schenkel 18 des äußeren Rahmens 3 besteht - vgl. insbesondere Figur 2 - aus einem Z-Profil-Stahl.

[0030] Zwecks Erhöhung ihrer Biegesteifigkeit tragen die beiden Rahmen 2 und 3 an ihren Ecken Aussteifungen 19 in Gestalt von Dreiecksblechen, welche in die Ecken eingeschweißt sind.

[0031] Die Verbindungsmittel 4 bzw. 5 sind zur festen Verbindung der beiden Rahmen 2 und 3 mit dem Wandblatt 1 bzw. der beiden Einzelblätter 9 und 10 vorgesehen. Als Verbindungsmittel 4 dienen Gewindebolzen, welche beiderseits Muttern 20 tragen und das Wandblatt 1 sowie die beiden Profil-Stähle der Rahmen 2 und 3 durchsetzen. Durch entsprechendes Anziehen der Muttern 20 wird das Wandblatt 1 zwischen dem inneren und dem äußeren Rahmen 2 bzw. 3 festgepreßt. Um hierbei Beschädigungen des Wandblattes 1 zu vermeiden, oder die übertragene Schubkraft zu erhöhen, sind in letzteres Stahlhülsen 21 zur Aufnahme der Gewindebolzen eingelassen. An Stelle der Gewindebolzen können als Verbindungsmittel 5 auch geeignete Stahlschrauben verwendet werden, welche die Profil-Stähle durchsetzen und in das Wandblatt 1 eingedreht sind.

[0032] Zwecks Bildung hoch belastbarer Wandelemente ist (vgl. Figuren 1 und 3)am vertikalen Rand 22 des Wandelementes 1 ein prismatisch ausgebildetes Verstärkungselement 23 befestigt. Die Länge dieses Verstärkungselementes 23 stimmt mit dem Rand 22 bzw. der Höhe des Wandelementes 1 überein und seine Dicke 24 entspricht derjenigen des Wandelementes 1.

[0033] Das Verstärkungselement 23 ist ein Balken aus Holz (Figur 3), es kann aber auch durch eine wasserfest verleimte Schichtholz-Planke, durch eine glas- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffleiste oder ein Flachstahlstück gebildet sein.

[0034] Das Verstärkungselement 23 trägt zwei seinem Schutz dienende Längsleisten 25, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff, welche einen U-förmigen Querschnitt aufweisen.

[0035] Das Verstärkungselement 22 ist unter Verwendung von die Löcher 18 durchsetzenden Befestigungsmitteln 26 - beispielsweise mit Muttern versehene Gewindeschrauben - an den beiden Rahmen 2 und 3 zweier benachbarter Wandelemente 1 eingeschraubt, wie das in Figur 3 mit Strichlinien links angedeutet ist.

[0036] Das Verstärkungselement 23, welches - siehe insbesondere Figur 4 - nach seiner Befestigung an den Wandelementen 1 zusammen mit den benachbarten Profil- Stählen der Rahmen 2 und 3 sowie den Bohlen 14 (und gegebenenfalls der Längsleisten 25) ein überraschend hoch belastbares, tragfähiges Bauelement bildet, kann nicht nur am vertikalen Rand 22, sondern auch am horizontalen Rand des Wandelementes 1 befestigt sein. Der Querschnitt dieses Bauelementes-ist in Figur 4 erkennbar.

Zusammenstellung der verwendeten Bezugsziffern

[0037] 

1 Wandblatt

2 Rahmen

3 Rahmen

4 Verbindungsmittel

5 Verbindungsmittel

6 Kernschicht (von 1)

7 Deckschicht (von 1)

8 Deckschicht (von 1)

9 Einzelblatt (von 1)

10 Einzelblatt (von 1)

11 Längskanten (von 9 und 10)

12 Nuten

13 Feder

14 Bohle

15 Schweißnähte

16 Rücken

17 Löcher

18 Schenkel (von 3)

19 Aussteifungen

20 Muttern (von 4)

21 Stahlhülsen

22 Rand

23 Verstärkungselement

24 Dicke

25 Längsleiste

26 Befestigungsmittel

Ansprüche

1. Plattenförmiges Wandelement für nach dem Baukastenprinzip zu erstellende Gebäude unter Verwendung einer wenigstens ein Wandblatt tragenden, rechteckigen Einfassung aus Stahl, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Wandblatt (1) sandwichartig aufgebaut ist und eine aus einem wärmedämmenden, festen Material bestehende Kernschicht (6) aufweist, die an ihren beiden Seiten je eine aus Stahlblech gefertigte Deckschicht (7 und 8) trägt, welche mit der Kernschicht (6) schubfest haftverbunden ist, daß zur Bildung der Einfassung zwei umlaufende, biegesteife Rahmen (2 und 3) aus Profilstählen dienen, zwischen welche das Wandblatt (1) eingesetzt ist und daß Verbindungsmittel (4,5) vorgesehen sind, welche die beiden Rahmen (2 und 3) fest mit dem Wandblatt (1) verbinden.

2. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, daß das Wandblatt (1) an wenigstens einer vertikalen Längsseite mit Bohlen (14) aus Holz bewehrt ist, die von den Deckschichten (7, 8) übergriffen werden.

3. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandblatt (1) aus zwei oder mehreren Einzelblättern ( 9 und 10) besteht, welche durch Nuten (12) und Federn (13) verbunden sind und stumpf aneinander stoßen.

4. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmedämmendes Material ein Hartschaumkunststoff dient.

5. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmedämmendes Material ein feuerbeständiger, Blähmineral-Zuschlagstoffe enthaltender Leichtbeton dient.

6. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rahmen (2 und 3) aus U-Profil-Stählen bestehen.

7. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Profil-Stähle der beiden Rahmen (2 und 3) mit ihren Rücken (16) gegeneinander gerichtet sind und mit dem Rücken (16) auf dem Wandblatt (1) liegen.

8. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Profil-Stähle der beiden Rahmen (2 und 3) mit ihren Rücken (16) nach außen zum Plattenrand weisen.

9. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rahmen (2 und 3) aus L-Profil-Stählen bestehen.

10. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich- net, daß ein Schenkel (17) eines Rahmens (3) aus einem Z-Profil-Stahl besteht.

11. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, daß die beiden Rahmen (2 und 3) an ihren Ecken Aussteifungen (19) tragen.

12. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Aussteifungen (18) Dreieckbleche dienen, welche in die Ecken eingeschweißt sind.

13. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn- zeichnet, daß als Verbindungsmittel (5) in das Wandblatt (1) eingedrehte Stahlschrauben Verwendung finden.

14. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzech- net, daß als Verbindungsmittel (4) Muttern (19) tragende Gewindebolzen dienen, welche das Wandblatt (1) und die Profilstähle beider Rahmen (2 und 3) durchsetzen.

15. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in das Wandblatt (1) Stahlhülsen (21) zur Aufnahme der Gewindebolzen eingelassen sind.

16. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch ein am Rand (22) des Wandelementes (1) befestigtes, prismatisch ausgebildetes Verstärkungselement (23), dessen Länge mit dem Rand (22) übereinstimmt und dessen Dicke (24) wenigstens derjenigen des Wandelementes entspricht.

17. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (23) ein Balken aus Holz ist.

18. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (23) eine wasserfest verleimte Schichtholz - Planke ist.

19. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (23) eine glas- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffleiste ist.

20. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (23) ein Flachstahlstück ist.

21. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Verstärkungselement (23) wenigstens eine Längsleiste (25) trägt.

22. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsleiste (25) U-förmigen Querschnitt aufweist.

23. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Verstärkungselement (23) unter Verwendung von Befestigungsmitteln (26) an den beiden Rahmen (2'und 3) befestigt ist.

Zeichnung