VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES VERBUNDELEMENTES SOWIE VERBUNDELEMENT

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes (1). Um ein Verbundelement (1) mit hoher Tragfähigkeit effizient herzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein erstes Element (2) mit einer Ausnehmung (5) bereitgestellt wird, wonach in der Ausnehmung (5) eine teilweise aus der Ausnehmung (5) ragende Bewehrung positioniert wird, wonach die Ausnehmung (5) mit aushärtbarem Material, insbesondere Beton (4), befüllt wird, wonach das aushärtbare Material in der Ausnehmung (5) unter Bildung eines zweiten Elementes (3) aushärtet, sodass die Bewehrung über das ausgehärtete Material formschlüssig mit dem ersten Element (2) verbunden ist.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verbundelement (1), aufweisend ein erstes Element (2) mit einer Ausnehmung (5) und zumindest ein mit dem ersten Element (2) verbundenes zweites Element (3), welches ein ausgehärtetes Material und eine Bewehrung aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes.

[0002] Weiter betrifft die Erfindung ein Verbundelement, aufweisend ein erstes Element mit einer Ausnehmung und zumindest ein mit dem ersten Element verbundenes zweites Element, welches ein ausgehärtetes Material und eine Bewehrung aufweist.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes sowie Verbundelemente der eingangs genannten Art bekannt geworden. Derartige Verbundelemente werden beispielsweise beim Bau von Gebäuden eingesetzt, um Elemente unterschiedlicher Materialien zu verbinden, beispielsweise Elemente aus Holz mit Elementen aus Beton. Nachteilig bei derartigen Verbundelementen ist, dass diese stets ein Betonieren auf einer Baustelle erfordern, wodurch einerseits eine industrielle Fertigung wie bei einem Fertigteilbauhaus nicht möglich ist. Andererseits ist ein Betonieren vor Ort auch mit hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden.

[0004] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches besonders effizient umsetzbar ist.

[0005] Weiter soll ein effizient herstellbares Verbundelement der eingangs genannten Art angegeben werden, welches eine hohe Tragfähigkeit aufweist.

[0006] Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem ein erstes Element mit einer Ausnehmung bereitgestellt wird, wonach in der Ausnehmung eine teilweise aus der Ausnehmung ragende Bewehrung positioniert wird, wonach die Ausnehmung mit aushärtbarem Material, insbesondere Beton, befüllt wird, wonach das aushärtbare Material in der Ausnehmung unter Bildung eines zweiten Elementes aushärtet, sodass die Bewehrung über das ausgehärtete Material formschlüssig mit dem ersten Element verbunden ist.

[0007] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Verbindung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element auch vorab, beispielsweise in einem Fertigteilwerk erfolgen, sodass eine industrielle Herstellung des Verbundelementes möglich ist. Eine Verbindung des Verbundelementes mit weiteren Bauteilen eines Gebäudes auf einer Baustelle kann über die aus der Ausnehmung ragende Bewehrung erfolgen. Ein erfindungsgemäß hergestelltes Verbundelement weist somit ein erstes Element mit einer Ausnehmung und ein zweites Element auf, welches ein ausgehärtetes Material und eine üblicherweise aus Stahl bestehende Bewehrung aufweist, wobei das erste Element und das zweite Element über die Ausnehmung formschlüssig verbunden sind.

[0008] Zur Gewährleistung einer guten Kraftübertragung ist es von Vorteil, wenn ein Befüllen der Ausnehmung mit einem schwindkompensierten, aushärtbaren Material erfolgt, insbesondere schwindkompensiertem Beton. Dadurch bleibt ein Formschluss zur Kraftübertragung auch bei einem Aushärten bestehen.

[0009] Es hat sich bewährt, dass auf dem ersten Element angrenzend an die Ausnehmung ein Verdrängungskörper, bevorzugt ein Füllmaterial, ein Hohlkörper und/oder eine Schalung, positioniert wird, wonach aushärtbares Material, insbesondere Faserbeton, vorzugsweise Micro-Faserbeton, auf den aus der Ausnehmung ragenden Teil der Bewehrung aufgebracht wird, sodass die Bewehrung im Wesentlichen im aushärtbaren Material eingeschlossen ist. Dadurch kann auf einfache Weise ein Bauelement für ein Gebäude mit einem Hohlraum gebildet werden, welcher zwischen ausgehärtetem Material und dem ersten Element eingeschlossen ist. Der Hohlraum kann beispielsweise genutzt werden, um Leitungen und dergleichen aufzunehmen. Alternativ kann der Vedrängungskörper auch ein wärmedämmendes Material sein, sodass ein wärmedämmendes und gleichzeitig stabiles Bauelement erreicht wird. Ferner kann der Verdrängungskörper selbst ein tragendes Bauelement sein, beispielsweise ein Stahlbetonelement. In dem Fall erfolgt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine stabile Verbindung des Stahlbetonelementes mit dem Verbundelement auf einfache Weise.

[0010] Günstig ist es, wenn das aushärtbare Material derart aufgebracht wird, dass der Verdrängungskörper nach Aushärten des aushärtbaren Materials durch dieses Material relativ zum ersten Element fixiert ist. Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte Kombination eines vorgefertigten Verbundelementes mit unterschiedlichsten Verdrängungskörpern, sodass vielfältigste Bauteile gebildet werden können.

[0011] Das Material, mit welchem die Ausnehmung befüllt wird, kann dem Material entsprechen, in welchem die Bewehrung eingeschlossen wird; es können allerdings auch unterschiedliche Materialien eingesetzt werden, beispielsweise Beton unterschiedlicher Güte. Des Weiteren kann das Material, in welchem die Bewehrung eingeschlossen wird, unmittelbar nach Befüllen der Ausnehmung oder zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise auf einer Baustelle als Ortbeton, aufgebracht werden.

[0012] Günstig ist es, wenn das erste Element mehrere parallele Ausnehmungen aufweist, in welchen jeweils eine Bewehrung über ein aushärtbares Material formschlüssig mit dem ersten Element verbunden wird. Dadurch wird auf einfache Weise ein Verbundelement erreicht, welches über das üblicherweise aus Beton ausgebildete ausgehärtete Material eine hohe Festigkeit aufweist, selbst wenn das erste Element aus keinem hochfesten Material besteht. Weil dabei eine Stabilität bzw. Festigkeit des Verbundelementes über das ausgehärtete Material erreicht werden kann, kann das erste Element auch aus einem Material geringerer Festigkeit bestehen, beispielsweise aus Holz, Kunststoff oder dergleichen. Dadurch können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren tragende Bauteile für Gebäude gebildet werden, welche einerseits aufgrund des ersten Elementes ein ansprechendes Äußeres aufweisen können und andererseits durch das in der Regel aus Beton ausgebildete ausgehärtete Material auch eine hohe Festigkeit und Stabilität gewährleisten. Beispielsweise kann dadurch auf einfache Weise eine Decke eines Gebäudes gebildet werden, welche an einer sichtbaren Unterseite ausschließlich aus Holz, oder dergleichen besteht und welche formschlüssig mit einem durch die Bewehrung und das ausgehärtete Material als Stahlbetonträger ausgebildete zweite Element verbunden ist. Eine derartige Holz-Beton-Decke kann vollständig vorab gefertigt werden, sodass ein Bau einer Schalung auf einer Baustelle nicht mehr erforderlich ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit ein Holz-Beton-Verbundelement gebildet, welches wesentlich kostengünstiger, prozesssicherer und schneller als mit Verfahren des Standes der Technik herstellbar ist.

[0013] Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Verbundelement kann auf verschiedenste Weise eingesetzt werden. Ein Einsatz des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildeten Verbundelementes insbesondere als Decke in einem Gebäude ist auf besonders günstige Weise möglich, wenn ein erstes Element mit einer Ausnehmung mit einem Querschnitt eingesetzt wird, welcher Querschnitt derart ausgebildet ist, dass eine formschlüssige Verbindung des ausgehärteten Materials mit dem ersten Element mit einer Zugkraft senkrecht zu einer Oberfläche des ersten Elementes belastbar ist, in welcher Oberfläche die Ausnehmung angeordnet ist. Auf diese Weise kann beispielsweise eine durch Stahlbetonträger getragene Holzdecke auf einfache Weise erreicht werden, wobei das als Holzdecke ausgebildete und an einer Unterseite des Verbundelementes angeordnete erste Element über einen durch den Querschnitt gebildeten Formschluss vom als Stahlbetonträger ausgebildeten und an einer nicht sichtbaren Oberseite positionierten zweiten Element getragen wird. Dabei ist eine Stabilität auch dann gewährleistet, wenn das ausgehärtete Material bei einem Aushärten geringfügig schwindet. Ein derartiger Querschnitt der Ausnehmung kann auf verschiedenste Weise erreicht werden. In der Regel wird ein sogenannter schwalbenschwanzförmiger Querschnitt eingesetzt.

[0014] Günstig ist es, wenn das erste Element gebildet wird, indem zumindest zwei Teilelemente bereitgestellt werden, welche zum ersten Element verbunden werden, wobei eine Verbindung der Teilelemente insbesondere über ein Verbindungselement, vorzugsweise einen Dorn oder eine Verbindungsplatte, erfolgt, welches an einem ersten Ende mit einem ersten Teilelement und an einem zweiten Ende mit einem zweiten Teilelement verbunden ist und sich durch die Ausnehmung erstreckt. Nach einer derartigen Bildung des ersten Elementes wird dann eine Bewehrung in der Ausnehmung positioniert, üblicherweise an den Dorn angrenzend, und die Ausnehmung mit dem aushärtbaren Material befüllt. Das aushärtbare Material umschließt dabei den Dorn und bildet somit bei Aushärtung eine Verbindung mit dem ersten Element über den Dorn, welche eine hohe Schubfestigkeit aufweist. Eine zur Übertragung hoher Kräfte geeignete Verbindung zwischen Dorn und erstem Element bzw. den das erste Elemente bildenden Teilelementen kann durch eine formschlüssige Verbindung erfolgen, beispielsweise indem in die Teilelemente Bohrungen eingebracht werden, in welche der Dorn ragt. Die Teilelemente können dabei auch nur über den Dorn verbunden sein, sodass die Teilelemente durch die Ausnehmung beabstandet sind.

[0015] Durch den Dorn, welcher auch als Schubdorn bezeichnet werden kann, ist dabei eine tragfähige Verbindung zwischen dem ersten Element und dem ausgehärteten Material gewährleistet, und zwar sowohl in einer Längsrichtung als auch vertikal bzw. senkrecht zur Längsrichtung der Ausnehmung.

[0016] Wenngleich das Verbindungselement vorzugsweise als Dorn mit etwa kreisrundem Querschnitt und einem Durchmesser von etwa 10 mm bis 20 mm ausgebildet ist, kann das Verbindungselement natürlich auch weitere Formen und Querschnitte aufweisen, um eine in mehreren Richtungen tragfähige Verbindung zwischen dem ersten Element und dem ausgehärteten Material zu bilden. Üblicherweise ragt das Verbindungselement teilweise in die Ausnehmung, ist im erste Element fixiert und besteht aus einem Material mit höherer Festigkeit als das Material des ersten Elementes bzw. einer höheren Festigkeit als Holz. Vorzugsweise besteht das Verbindungselement aus einem Metall oder einem Faserverbundwerkstoff.

[0017] Eine einfache Herstellung ist insbesondere dann möglich, wenn das Verbindungselement plattenförmig ausgebildet und in Schlitze im ersten Element eingesetzt ist, vorzugsweise etwa senkrecht zu einer Längsrichtung der Ausnehmung. Das plattenförmige Verbindungselement kann dann mit dem ersten Element beispielsweise verbunden werden, indem das Verbindungselement in Schlitze eingesetzt bzw. eingeschoben wird, welche in das erste Element eingebracht sind, beispielsweise eingefräst, und sich bevorzugt in einer Ebene senkrecht zu einer Längsrichtung der Ausnehmung erstrecken. Dadurch ist ein guter Kraftschluss in Längsrichtung gewährleistet, weil ein plattenförmiges bzw. flächiges Element eine große Kontaktfläche sowohl mit dem ausgehärteten Material als auch in den Schlitzen mit dem ersten Element bilden kann. Üblicherweise weist das plattenförmige Verbindungelement dann bodenseitig eine Bewehrungsaussparung für eine in der Ausnehmung angeordnete Bewehrung auf und füllt den Querschnitt der Ausnehmung mit Ausnahme der bodenseitigen Aussparung gänzlich aus, um einen besonders guten Formschluss in Längsrichtung zu gewährleisten. Eine Kraftübertragung in vertikaler Richtung kann dann beispielsweise formschlüssig über einen entsprechenden Querschnitt der Ausnehmung, beispielsweise ein Schwalbenschwanzquerschnitt, erfolgen.

[0018] Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit hohem Automatisierungsgrad industriell beispielsweise in einem Fertigteilwerk umgesetzt werden. Es ist daher bei einem Verfahren zur Herstellung eines Gebäudes günstig, wenn ein in einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Verbundelement eingesetzt wird, um eine vorteilhafte und prozesssichere Herstellung zu erreichen.

[0019] Eine Verbindung des Verbundelementes mit weiteren Bauteilen eines Gehäuses kann auf unterschiedlichste Weise hergestellt werden. Eine hohe Flexibilität in Bezug auf unterschiedliche Einsatz- bzw. Verbindungsmöglichkeiten wird auf einfache Weise erreicht, wenn dass die Ausnehmung in einem Fertigteilwerk in einem ersten Schritt mit aushärtbarem Material befüllt wird, welches in der Ausnehmung aushärtet, wonach das Verbundelement auf eine Baustelle transportiert und an weitere Bauteile angrenzend angeordnet wird, wonach in einem zweiten Schritt weiteres aushärtbares Material auf einen aus der Ausnehmung ragenden Teil der Bewehrung aufgebracht wird, sodass das Verbundelement bei Aushärten dieses aushärtbaren Materials über das zweite aushärtbare Material mit den weiteren Bauteilen verbunden wird. In der Regel wird Beton als aushärtbares Material eingesetzt. Ein auf der Baustelle aufgebrachter Beton wird auch als Ortbeton bzw. auch als Aufbeton bezeichnet, wenn der Beton im zweiten Schritt auf einen in der Ausnehmung im ersten Schritt eingebrachten Beton aufgebracht wird.

[0020] Bei diesem Verfahren wird somit einerseits werkseitig bzw. vorab aushärtbares Material zur Verbindung der Bewehrung mit dem ersten Element in die Ausnehmung eingebracht und baustellenseitig die aus der Ausnehmung ragende Bewehrung über weiteres ausgehärtetes Material mit weiteren Bauteilen des Gebäudes verbunden. Das aushärtbare Material, welches werkseitig in die Ausnehmung eingebracht wird, kann jenem entsprechen, welches auf der Baustelle eingesetzt wird. Es können jedoch auch unterschiedliche aushärtende Materialien verwendet werden. Eine Verbindung mit weiteren Bauteilen auf der Baustelle kann dabei einerseits über eine Bewehrung erfolgen, welche über an der Baustelle eingebrachtes aushärtbares Material, üblicherweise Ortbeton, mit der Bewehrung des zweiten Elementes verbunden wird. Weiter kann die Verbindung mittels eines Formschlusses über den Ortbeton bzw. Aufbeton erfolgen.

[0021] Alternativ kann eine Herstellung des Gebäudes ohne einem Betonieren auf der Baustelle erfolgen, wenn sämtliches aushärtbare Material vorab aufgebracht wird, beispielsweise in einem Fertigteilwerk, wonach das Verbundelement zu einer Baustelle transportiert wird, auf welcher das Verbundelement mit weiteren Bauteilen des Gebäudes im Wesentlichen ohne Einsatz eines wasserhaltigen Baustoffes verbunden wird. Dies ermöglicht die Herstellung eines Gebäudes, bei welchem beispielsweise als Holz-Beton-Verbundelemente erfindungsgemäß ausgebildete Verbundelemente vorgesehen sind, in einem Trockenbauverfahren, welches somit besonders rasch und unabhängig von einer Witterung umsetzbar ist.

[0022] Die weitere Aufgabe wird durch ein Verbundelement der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem das zumindest eine zweite Element zumindest teilweise aus einer Ausnehmung des ersten Elementes ragt und in der Ausnehmung formschlüssig mit dem ersten Element verbunden ist, wobei das Verbundelement insbesondere in einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.

[0023] Durch die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Element und dem ein ausgehärtetes Material aufweisenden zweiten Element ist eine kostengünstig und prozesssichere Vorabfertigung des Verbundelementes beispielsweise in einem Fertigteilwerk möglich. Gleichzeitig ergibt sich eine hohe Festigkeit des Verbundelementes bei ansprechendem Erscheinungsbild, auch wenn das erste Element aus keinem Material hoher Festigkeit besteht. Die Ausnehmung weist in der Regel einen sich entlang einer Geraden erstreckenden konstanten Querschnitt im ersten Element auf.

[0024] Üblicherweise ist ein Querschnitt der Ausnehmung derart ausgebildet, dass eine formschlüssige Verbindung des ausgehärteten Materials mit dem ersten Element mit einer Zugkraft senkrecht zu einer Oberfläche des ersten Elementes belastbar ist, in welcher Oberfläche die Ausnehmung angeordnet ist. Beispielsweise kann das Verbundelement vorteilhaft zur Bildung von Decken eines Gebäudes genutzt werden, wenn das Verbundelement ein optisch ansprechendes erstes Element geringer Festigkeit und ein tragendes zweites Element mit hoher Festigkeit aufweist. Dadurch kann insbesondere eine durch einen oder mehrere Stahlbetonträger getragene Holzdecke besonders einfach gebildet werden.

[0025] Ein derartiger Querschnitt kann auf verschiedenste Weise ausgebildet sein. Üblicherweise kann ein mit einer Zugkraft belastbarer Querschnitt auf einfache Weise erreicht werden, wenn ein Abstand zwischen Seitenflächen eines Querschnittes der Ausnehmung zumindest bereichsweise mit zunehmendem Abstand von einer Oberfläche, in welcher die Ausnehmung angeordnet ist, zunimmt. Dadurch ist eine formschlüssige Kraftübertragung auch dann gewährleistet, wenn das ausgehärtete Material beispielsweise bei einem Aushärten geringfügig schwindet.

[0026] Eine einfache und prozesssichere Herstellung der Ausnehmung ist möglich, wenn die Ausnehmung einen Schwalbenschwanzquerschnitt aufweist. Wenn das erste Element beispielsweise aus Holz, einem Kunststoff oder dergleichen besteht, kann die Ausnehmung dann auf einfache Weise mittels Fräsen automatisiert und mit hoher Genauigkeit gebildet werden.

[0027] Es hat sich bewährt, dass das erste Element im Wesentlichen aus Holz besteht, insbesondere aus mehreren kreuzweise verleimten Einschichtplatten. Holz hat sich bei Gebäuden als vorteilhaft erwiesen, da mit diesem Material einerseits ein ansprechendes Erscheinungsbild und andererseits auch ein angenehmes Raumklima erreicht werden können. Bislang war die Bildung einer Holzdecke bei einem Gebäude mit tragenden Stahlbetonträgern nur mit großem Aufwand möglich, indem nachträglich auf eine Betondecke eine Zwischendecke aus Holz aufgebracht bzw. aufgehängt wurde. Mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement kann eine Holzdecke im Unterschied dazu gleichzeitig mit der Bildung eines tragenden Teiles des Gebäudes gebildet werden, indem die erfindungsgemäßen Verbundelemente mit einem als Holzdecke ausgebildeten ersten Element und als Stahlbetonträgern ausgebildeten zweiten Elementen ausgeführt sind. Üblicherweise sind die zweiten Elemente dabei länglich bzw. in Form eine Trägers und mit entlang einer Längserstreckung etwa konstantem Querschnitt ausgebildet.

[0028] Aufgrund der formschlüssigen Verbindung zwischen Holzdecke und Stahlbetonträger kann dabei auch die Holzdecke eine tragende Funktion übernehmen, sodass eine Festigkeit des Stahlbetonträgers entsprechend reduziert sein kann. Weiter kann natürlich auch ein erst bauseitig aufgebrachter Ortbeton tragend wirken und zu einer Festigkeit des Gebäudes beitragen. Dadurch werden wiederum ein reduziertes Gewicht und somit geringere Materialkosten erreicht. Insbesondere wenn das erste Element mehrere kreuzweise verleimte Einschichtplatten aufweist bzw. als sogenannte Brettsperrholzplatte ausgebildet ist, kann mit dem ersten Element sowohl ein ansprechendes Äußeres als auch ein gewisser Beitrag zu einer gesamten Tragfähigkeit des Verbundelementes erreicht werden.

[0029] Zur Erreichung einer hohen Festigkeit und Stabilität hat es sich als günstig erwiesen, dass die Bewehrung als Gitterträger ausgebildet ist, wobei zwei Untergurte und ein Obergurt vorgesehen und die Untergurte in der Ausnehmung positioniert sind. Dadurch kann auf einfache Weise ein hohes Flächenträgheitsmoment und somit eine hohe Festigkeit und Steifigkeit des zweiten Elementes bzw. des gesamten Verbundelementes erreicht werden.

[0030] Mit Vorteil erstreckt sich die Ausnehmung über einen Großteil einer Länge des Verbundelementes, vorzugsweise über mehr als 70 %, insbesondere mehr als 80 %, einer Länge des Verbundelementes. Üblicherweise erstreckt sich die Ausnehmung im Wesentlichen über die gesamte Länge des Verbundelementes. Normalerweise verläuft die Ausnehmung etwa entlang einer Geraden.

[0031] Zur Erreichung einer hohen Schubfestigkeit ist es günstig, wenn mit dem ersten Element ein Verbindungselement, insbesondere ein Dorn, starr verbunden ist, welches teilweise in die Ausnehmung ragt, wobei das Verbindungselement vorzugsweise an zwei Seiten mit dem ersten Element verbunden und in der Ausnehmung vom ausgehärteten Material umgeben ist. In der Regel ist das als Dorn ausgebildete Verbindungselement sowohl mit dem ersten Element als auch mit dem ausgehärteten Material formschlüssig verbunden. Das ausgehärtete Material ist somit über den Dorn formschlüssig mit dem ersten Element verbunden, und zwar sowohl in Längsrichtung zur Übertragung von Schubkräften als auch in vertikaler Richtung. Wenn beispielsweise das erste Element als Holzelement und das ausgehärtete Material als Betonträger oberhalb des Holzelementes ausgebildet ist, ergibt sich somit einerseits eine tragfähige Verbindung in vertikaler Richtung, wobei das Holzelement über den Dorn vom Betonträger getragen wird, und andererseits ein Verbundelement mit hoher Schubfestigkeit und Biegesteifigkeit, da sowohl das Holzelement als auch der Betonträger zur Steifigkeit beitragen. Dadurch ist das Verbundelement auch für große Spannweiten bzw. als freitragendes Bauteil besonders gut geeignet. Üblicherweise erstreckt sich der Dorn durch die Ausnehmung und ist endseitig an gegenüberliegenden Seiten der Ausnehmung mit dem ersten Element verbunden, in der Regel formschlüssig.

[0032] Die Bewehrung kann grundsätzlich auf verschiedenste Weisen ausgebildet sein, beispielsweise als Metallelement, insbesondere als Stahlelement. Um leichtgewichtige Bauteile sowie Bauteile in unterschiedlichsten Formen auszubilden, ist es vorteilhaft, wenn die Bewehrung als Textilbewehrung, insbesondere mit Glas- oder Carbonfasern, ausgebildet ist. Insbesondere kann die Bewehrung als gitterförmige Textilbewehrung ausgebildet sein, um bei geringem Gewicht eine hohe Festigkeit zu erreichen. Eine derartige textile Bewehrung ist in aller Regel dünn und flexible ausgebildet, sodass auch kleine und/oder gewundene Verbundelemente mit einer schmalen Ausnehmung hergestellt werden können.

[0033] Das ausgehärtete Material kann grundsätzlich auf verschiedenste Weise ausgebildet sein. Für einen Einsatz des Verbundelementes bei Gebäuden hat es sich zur Erreichung einer hohen Stabilität besonders bewährt, dass das ausgehärtete Material im Wesentlichen aus Beton, insbesondere Faserbeton, vorzugsweise Micro-Faserbeton, besteht.

[0034] Um bei einem Bau eines Gebäudes ein flächiges Element als erfindungsgemäßes Verbundelement auszubilden, hat es sich als günstig erwiesen, dass mit dem ersten Element mehrere zweite Elemente verbunden sind, wobei die zweiten Elemente mit dem ersten Element über mehrere Ausnehmungen verbunden sind. Es wird dann durch die mehreren zweiten Elemente eine hohe Steifigkeit und Festigkeit des Verbundelementes erreicht. Das erste Element kann als optisch ansprechendes Element mit geringer Festigkeit ausgebildet sein, beispielsweise als eine Holzdecke oder dergleichen.

[0035] Zur Erreichung einer möglichst gleichmäßigen Spannungsverteilung im Verbundelement ist es günstig, wenn die Ausnehmungen etwa parallel und vorzugsweise regelmäßig beabstandet sind. Dadurch werden ungleichmäßige Verformungen auf einfache Weise vermieden.

[0036] Ein erfindungsgemäßes Verbundelement kann industriell und somit kostengünstig und mit hoher Prozesssicherheit gefertigt werden. Es ist daher bei einem Gebäude mit einem Verbundelement vorteilhaft, wenn das Verbundelement erfindungsgemäß ausgebildet ist.

[0037] Wie ausgeführt kann das erfindungsgemäße Verbundelement auf einfache Weise derart ausgeführt sein, dass das erste Element optisch ansprechend und mit geringer Festigkeit ausgeführt ist, während eine erforderliche Festigkeit und Steifigkeit durch das zweite Element gebildet wird, welches das erste Element im Wesentlichen trägt. Es ist daher günstig, wenn das erste Element eine Decke eines Innenraumes bildet, welche im Wesentlichen durch zumindest ein zweites Element getragen ist. Üblicherweise ist das erste Element dann durch Holz, vorzugsweise durch Brettsperrholz, gebildet, insbesondere durch kreuzweise verleimte Einschichtplatten. In dem Fall können auch die kreuzweise verleimten Einschichtplatten einen Teil zur Stabilität des Gebäudes beitragen, wenngleich dies nicht erforderlich ist.

[0038] Normalerweise ist das zweite Element oberhalb des ersten Elementes positioniert. Das zweite Element ist in der Regel als tragendes Element ausgebildet, welches üblicherweise aus Stahlbeton besteht. Das erste Element wird somit über den Formschluss durch das zweite Element getragen bzw. hängt an einem durch das zweite Element gebildeten Träger des Gebäudes.

[0039] Eine kostengünstige und stabile Bauweise ist möglich, wenn das zumindest eine zweite Element etwa in Form eines I-Trägers ausgebildet ist. Es kann somit auf einfache Weise ein Gebäude gebildet werden, bei welchem tragende Elemente durch Stahlbetonbauteile wie Stahlbetonträger gebildet sind, wobei an Stahlbetonträgern einer Decke an einem unteren Ende eine Holzdecke hängt, welche ein erstes Element eines erfindungsgemäßen Verbundelementes bildet.

[0040] Um eine besonders hohe Festigkeit und Stabilität zu erreichen, kann das zumindest eine zweite Element einen Stahlträger enthalten. Abhängig von einer erforderlichen Festigkeit kann auch eine Bewehrung wie ein Gitterträger ausreichend sein, welcher im Beton des zweiten Elementes eingeschlossen ist.

[0041] Es hat sich bewährt, dass das zweite Element an einem unteren Ende mit dem ersten Element und an einem oberen Ende mit einem Boden eines darüber angeordneten Stockwerkes verbunden ist. Das zweite Element bildet dabei üblicherweise einen Stahlbetonträger, an welchem eine Decke eines darunter liegenden Raumes hängt bzw. über den Formschluss verbunden ist und auf welchem an der Oberseite ein Boden eines darüber liegenden Raumes positioniert ist. Wenn das zweite Element beispielsweise als I-förmiger Träger ausgebildet ist, kann ein Raum zwischen dem zweiten Element für ein wärmedämmendes Material oder für eine Leitungsführung von beispielsweise Installationsleitungen verwendet werden. Weiter können in den vorzugsweise länglichen und als Träger ausgebildeten zweiten Elementen senkrecht zu einer Längserstreckung derselben Öffnungen angebracht sein, durch welche Leitungen geführt werden können. Im Unterschied zu einem herkömmlich eingesetzten Estrich ist es mit einer derartigen Bauweise möglich, auch nachträglich Leitungen einzubringen bzw. Auslässe in einem Boden vorzusehen. Bei Einsatz eines herkömmlichen Estrich ist dies nicht möglich. Vielmehr muss dabei vorab Positionen endgültig festgelegt werden, an welchen Leitungen und dergleichen aus einem Boden austreten, sodass auch eine Leitungsführung bereits vorab festgelegt werden muss. Es wird daher mit einer erfindungsgemäßen Bauweise eine erhöhte Flexibilität insbesondere nach Fertigstellung eines Gebäudes erreicht.

[0042] Um Schwingungen zu dämpfen und eine Schallübertragung zwischen Stockwerken zu verringern, ist das zweite Element mit dem Boden üblicherweise über einen elastischen Kleber verbunden.

[0043] Günstig ist es, wenn im zweiten Element Rohre positioniert sind, um ein Heizen bzw. Kühlen des Gebäudes durch das Verbundelement zu ermöglichen. Auch die Rohre können bei Herstellung des Verbundelementes vorab im zweiten Element angeordnet werden, sodass auch die Bildung einer Fußbodenheizung und/oder -kühlung bei sehr geringen Kosten und hoher Prozesssicherheit möglich ist.

[0044] Eine stabile Bauweise des Gebäudes wird auf einfache Weise erreicht, wenn das zweite Element als Träger ausgebildet ist, welcher endseitig abgestützt ist, vorzugsweise durch Seitenwände.

[0045] Die Seitenwände können grundsätzlich aus verschiedensten Materialien ausgebildet sein, beispielsweise aus Ziegeln oder Beton. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Verbundelement auf Seitenwänden gelagert ist, welche im Wesentlichen aus Holz bestehen, insbesondere aus mehreren kreuzweise verleimten Einschichtplatten. Mit einem Einsatz von Holz bzw. von Brettsperrholzplatten kann auf einfache Weise ein Gebäude mit Holzwänden und einer Holzdecke und Holzwänden erreicht werden, welches aufgrund des Einsatzes von Stahlbeton eine hohe Stabilität aufweist und gleichzeitig kostengünstig und prozesssicher herstellbar ist sowie ein ansprechendes Erscheinungsbild aufweist.

[0046] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich anhand des nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispieles. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelementes;

Fig. 2 einen Teil einer Decke eines Gebäudes mit einem Verbundelement gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein weiteres erfindungsgemäßes Verbundelement;

Fig. 4. eine Decke eines Gebäudes mit einem Verbundelement gemäß Fig. 3;

Fig. 5 bis 8 weitere erfindungsgemäße Verbundelemente;

Fig. 9 bis 11 Ausschnitte aus Decken von Gebäuden mit erfindungsgemäßen Verbundelementen;

Fig. 12 bis 15 verschiedene Schnitte durch Auflagebereiche von Gebäudedecken mit erfindungsgemäßen Verbundelementen;

Fig. 16 bis 19 weitere erfindungsgemäße Verbundelemente.

[0047] Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verbundelement 1 in Schnittdarstellung. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird ein erstes Element 2 durch eine Brettsperrholzplatte 14 gebildet, welche fünf kreuzweise verleimte Einschichtplatten aus Holz aufweist. Wie ersichtlich ist im plattenförmigen ersten Element 2 eine Ausnehmung 5 vorgesehen, wobei ein Querschnitt der Ausnehmung 5 in einem oberen Bereich Seitenflächen 19 aufweist, welche mit zunehmendem Abstand von einer Oberfläche 10, in welcher die Ausnehmung 5 angeordnet ist, einen zunehmenden Abstand voneinander aufweisen. Ein derartiger Querschnitt wird auch Schwalbenschwanzquerschnitt genannt und in der Regel mittels Fräsen in das erste Element 2 eingebracht. In der Ausnehmung 5 ist mittels Beton 4 als aushärtbarem Material ein aus der Ausnehmung 5 ragender Gitterträger 6 fixiert, welcher zwei Untergurte 12 und einen Obergurt 11 aufweist.

[0048] Das in Fig. 1 dargestellte Verbundelement 1 kann vollständig werkseitig bzw. in einem Fertigteilwerk automatisiert und mit hoher Prozesssicherheit hergestellt werden. Hierzu wird in die Brettsperrholzplatte 14 bzw. das erste Element 2 eine entsprechende Ausnehmung 5 gefräst, wonach der Gitterträger 6 in der Ausnehmung 5 positioniert und die Ausnehmung 5 mit Beton 4 aufgefüllt wird, um den Gitterträger 6 in der Ausnehmung 5 zu fixieren. Aufgrund des schwalbenschwanzförmigen Querschnittes der Ausnehmung 5 ergibt sich ein Formschluss zwischen dem durch den Beton 4 und den Gitterträger 6 gebildeten zweiten Element 3 und dem ersten Element 2, welcher auch durch eine Zugkraft senkrecht zur Oberfläche 10 belastbar ist. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verbundelement 1 beispielsweise zur Bildung einer Decke 13 eingesetzt werden, wenn das zweite Element 3 endseitig abgestützt wird, sodass das erste Element 2 am zweiten Element 3 hängt.

[0049] Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer Decke 13 eines Gebäudes, welche mit einem in Fig. 1 dargestellten Verbundelement 1 gebildet ist. Wie ersichtlich bildet die Brettsperrholzplatte 14 dabei eine Holzdecke, in welcher mehrere etwa parallele und regelmäßig beabstandete schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen 5 positioniert sind. In den schwalbenschwanzförmigen Ausnehmungen 5 ist jeweils ein Gitterträger 6 angeordnet und über Beton 4 formschlüssig mit der Brettsperrholzplatte 14 verbunden. Die Gitterträger 6 mit dem in den Ausnehmungen 5 angeordneten Beton 4 bilden somit Träger, an welchen die Brettsperrholzplatte 14 über den Schwalbenschwanzquerschnitt befestigt ist. Zwischen den Trägern bzw. den zweiten Elementen 3 sind in einem Querschnitt u-förmige als Betonfertigteile 9 ausgebildete Verdrängungskörper 30 positioniert. Die Verdrängungskörper 30 dienen als Auflagefläche für einen Boden 16 eines darüber angeordneten Raumes. Gleichzeitig bilden die Verdrängungskörper 30 eine Schalung, sodass auf einer Baustelle Ortbeton bzw. Aufbeton 27 auf aus der Ausnehmung 5 ragende Teile der Gitterträger 6 gegossen werden kann, um die Brettsperrholzplatte 14 über den Beton 4, den Gitterträger 6 und den Ortbeton bzw. Aufbeton 27 mit den Betonfertigteile 9 zu verbinden, sodass eine stabile Decke 13 gebildet wird.

[0050] Hohlräume in den Betonfertigteilen 9 werden hier für Verrohrungen 18 genutzt, um Leitungen 29 wie Installationsleitungen zu führen. Verglichen mit Betondecken des Standes der Technik ist eine in Fig. 2 dargestellte Decke 13 mit sehr geringem Betonieraufwand auf einer Baustelle herstellbar, da lediglich Aufbeton 27 auf die aus der Ausnehmung 5 ragenden Teile der Gitterträger 6 aufgebracht werden muss, während sämtliche weitere Teile vorgefertigt sein können. Dadurch ist eine Herstellung eines Gebäudes mit einem sehr hohen Vorfertigungsgrad möglich. Darüber hinaus wird dabei auf einfache Weise eine selbsttragende Decke 13 erreicht, welche eine optisch ansprechende, aus Holz bestehende Unteransicht und Stahlbetonträger aufweist.

[0051] Fig. 3 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Verbundelement 1, welches üblicherweise vollständig vorab in einem Fertigteilwerk gefertigt wird, indem oberhalb und seitlich der Ausnehmung 5 eine Schalung positioniert wird, wonach der Gitterträger 6 gänzlich in Beton 4 eingegossen wird. Mit einem derartig ausgebildeten Verbundelement 1 ist ein Betonieren auf einer Baustelle nicht mehr erforderlich, weswegen beispielsweise eine Decke 13 vollständig in einer Trockenbauweise hergestellt werden kann. Um nachträglich Leitungen 29 in der Decke 13 einfach verlegen zu können, sind im Beton 4 Aussparungen 24 vorgesehen, durch welche Leitungen 29 auch quer zu einer Längserstreckung der Träger aus Beton 4 bzw. Stahlbeton geführt werden können, wobei die Träger üblicherweise länglich ausgebildet sind und von einer Seitenwand 7 eines Gebäudes zu einer nächsten Seitenwand 7 des Gebäudes ragen.

[0052] Eine derartige Decke 13 ist beispielsweise in Fig. 4 dargestellt. Wie ersichtlich wird auch bei einer solchen Decke 13 ein Hohlraum 21 zwischen einer Oberseite eines Bodens 16 eines Stockwerkes eines Gebäudes und einer Unterseite einer Decke 13 eines darunterliegenden Stockwerkes erreicht, in welchem Hohlraum 21 beispielsweise Verrohrungen 18 positioniert sein können. Unmittelbar unterhalb des durch Fertigteilplatten 23 gebildeten Bodens 16 sind hierbei auf bzw. in einer Fasernoppmatte 22 Rohre 20 angeordnet, um einen Innenraum heizen bzw. kühlen zu können. Wie dargestellt weisen die als Träger ausgebildeten zweiten Elemente 3 aus Beton 4 bzw. Stahlbeton hier Aussparungen 24 auf, sodass Leitungen 29 auch quer bzw. senkrecht zu einer Richtung verlegt sein können, in welcher die Träger verlaufen. Auch bei dieser Ausführung ist das erste Element 2 als Holzdecke ausgebildet, welche aus kreuzweise verleimten Einschichtplatten besteht und eine Dicke von etwa 100 mm aufweist.

[0053] Eine Verbindung zwischen einem oberhalb der zweiten Elemente 3 positionierten Boden 16 und den zweiten Elementen 3 erfolgt hierbei über einen elastischen Kleber 17, wodurch Schwingungen reduziert sind. Dadurch wird eine günstige Schalldämmung erreicht.

[0054] Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbundelementes 1, wobei zwischen dem ersten Element 2 und dem zweiten Element 3 eine Wärmedämmung 8 angeordnet ist. Ein derartiges Verbundelement 1 wird üblicherweise hergestellt, indem in einem ersten Schritt ein Verbundelement 1 gemäß Fig. 1 gebildet wird, wonach die Wärmedämmung 8 an die Ausnehmung 5 angrenzend auf dem auch hier als Brettsperrholzplatte 14 ausgebildeten ersten Element 2 positioniert wird, wonach Aufbeton 27 aufgebracht wird, welcher die als Gitterträger 6 ausgebildete Bewehrung und die Wärmedämmung 8 bedeckt. Bei einem Aushärten des Aufbetons 27 wird die Wärmedämmung 8 formschlüssig durch den ausgehärteten Aufbeton 27 fixiert und somit mit der Brettsperrholzplatte 14 und dem durch Beton 4 und Gitterträger 6 gebildeten zweiten Element 3 verbunden. Eine derartig gebildete Holz-Beton-Verbundplatte kann vorteilhaft als wärmedämmende Decke 13 in einem Gebäude eingesetzt werden, ohne dass ein bauseitiges Betonieren erforderlich ist.

[0055] Fig. 6 zeigt ein Verbundelement 1 gemäß Fig. 5, wobei ein Verdrängungskörper 30 nur einseitig an die Ausnehmung 5 angrenzend und an einer gegenüberliegenden Seite von der Ausnehmung 5 beabstandet positioniert ist, sodass Installationsrohre zwischen der Ausnehmung 5 und dem Dämmmaterial angeordnet werden können, welche ebenfalls im Aufbeton 27 eingeschlossen sind, welcher im zweiten Schritt nach Positionieren des Verdrängungskörpers 30 aufgebracht wird. Der Verdrängungskörper 30 kann selbstverständlich auf verschiedenste Weise ausgebildet sein, um beispielsweise bestimmte physikalische Eigenschaften wie eine Schalldämmung, eine Wärmedämmung 8 oder eine besonders hohe Stabilität zu erreichen.

[0056] Fig. 7 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Verbundelement 1, bei welchem ein Bereich oberhalb des auch hier als Brettsperrholzplatte 14 ausgebildeten ersten Elementes 2 gänzlich mit Aufbeton 27 verfüllt ist. Weiter ist hierbei auch eine Querbewehrung 28 vorgesehen, um eine besonders hohe Festigkeit des Verbundelementes 1 bzw. einer Decke 13 eines Gebäudes zu erreichen.

[0057] Zur Erreichung einer sehr hohen Festigkeit einer Decke 13 kann anstatt eines Gitterträgers 6 die Bewehrung auch als Stahlträger 15 ausgebildet sein. Eine derartige Decke 13 eines Gebäudes ist in Fig. 8 dargestellt. Der Beton 4 ist üblicherweise als Micro-Faserbeton ausgeführt, sodass eine hohe Festigkeit und ein geringes Schwinden bei einem Aushärten erreicht werden.

[0058] Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Decke 13 eines Gebäudes mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement 1 gemäß Fig. 3 in Schnittdarstellung. Bei der in Fig. 9 dargestellten Decke 13 wird ein Boden 16 eines darüber liegenden Stockwerkes durch Fertigteilplatten 23, üblicherweise Betonfertigteilplatten, gebildet, welche über einen elastischen Kleber 17 mit dem als Stahlbetonträger ausgebildeten zweiten Element 3 verbunden sind, um Schwingungen zu reduzieren. Darüber hinaus sind unterhalb der Fertigteilplatten 23 Rohre 20 in einem Schüttgut 31, in der Regel ein unter der Bezeichnung Liapor Ground erhältliches Schüttgut 31, angeordnet, sodass die Decke 13 zu Heiz- oder Kühlzwecken genutzt werden kann. Das Schüttgut 31 ist hierbei zwischen den Fertigteilplatten 23 und dem als Brettsperrholzplatte 14 ausgebildeten ersten Element 2 angeordnet, um günstige bauphysikalische Eigenschaften zu erreichen.

[0059] Fig. 10 zeigt einen Ausschnitt einer weiteren Decke 13 mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement 1. Die in Fig. 10 dargestellte Decke 13 enthält ein zweites Element 3 mit einer Bewehrung, welche vier Untergurte 12 und drei Obergurte 11 aufweist, welche durch nicht dargestellte Stahlelemente des Gitterträgers 6 verbunden sind. Dadurch wird eine sehr hohe Festigkeit erreicht, sodass bereits bei geringer Deckenstärke eine große Spannweite erzielt werden kann. Auch bei der in Fig. 10 dargestellten Decke 13 sind als Fertigteilplatte 23 ausgebildete Bodenelemente vorgesehen, auf welchen ein Bodenbelag 32 positioniert wird. Eine Verbindung erfolgt auch hier über einen elastischen Kleber 17, um Schwingungen zu reduzieren.

[0060] Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 11 dargestellt. Abweichend von der in Fig. 10 dargestellten Decke 13 ist bei dieser Decke 13 der Boden 16 durch kreuzweise verleimte Einschichtplatten bzw. eine Brettsperrholzplatte 14 sowie einen Bodenbelag 32 gebildet.

[0061] Fig. 12 zeigt einen Bereich einer Decke 13 mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement 1, in welchem das Verbundelement 1 auf einer durch eine Brettsperrholzplatte 14 gebildeten Seitenwand 7 gelagert ist in einer Schnittdarstellung durch ein als Träger ausgebildetes zweites Element 3. Wie ersichtlich ragt das zweite Element 3 teilweise in die Seitenwand 7, sodass Kräfte der Decke 13 bzw. des Bodens 16 über das als Träger ausgebildete zweite Element 3 an die Seitenwand 7 übertragen und abgeleitet werden können. Das auch hier als Holzdecke ausgebildete Erstelement wird durch das zweite Element 3 getragen bzw. hängt am zweiten Element 3.

[0062] Fig. 13 zeigt einen weiteren Schnitt durch die in Fig. 12 dargestellte Decke 13 in einem Bereich zwischen zwei zweiten Elementen 3 bzw. zwischen zwei zweiten Elementen 3.

[0063] Wie ersichtlich ragt in diesem Bereich das als Holzdecke ausgebildete erste Element 2 in die Seitenwand 7.

[0064] Fig. 14 zeigt eine weitere Decke 13 eines Gebäudes mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement 1. Wie ersichtlich sind hierbei Rohre 20 für eine Heizung bzw. Kühlung oberhalb der zweiten Elemente 3 in Betonplatten 33 angeordnet, um eine effiziente Wärmeübertragung zu gewährleisten.

[0065] Fig. 15 zeigt einen Bereich, in welchem eine Decke 13 eines Gebäudes auf Seitenwänden 7 aufliegt, wobei die Seitenwände 7 hierdurch Mauerwerk 25 bzw. Ziegel gebildet sind. Wie ersichtlich ragt auch hier das als Holzdecke ausgebildete erste Element 2 in die Seitenwand 7. Eine Verbindung zwischen der Decke 13 und der Seitenwand 7 erfolgt des Weiteren über die als Stahlbetonträger ausgebildeten zweiten Elemente 3. Zwischen der Decke 13 und dem Mauerwerk 25 ist ein elastisches Material angeordnet, um eine Schalentkopplung zu erreichen. Um die Decke 13 im Mauerwerk 25 zu fixieren, ist ein Raum zwischen Mauerwerk 25 und Verbundelement 1 mit einem Vergussbeton 26 befüllt.

[0066] Fig. 16 und 17 zeigen weitere erfindungsgemäße Verbundelemente 1 in einer Schnittdarstellung. Hier wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Element 2 und dem Beton 4 nicht über einen Querschnitt der Ausnehmung 5 mit zulaufenden Seitenflächen 19, sondern über ein als Dorn ausgebildetes Verbindungselement erreicht, welches auch als Schubdorn 34 bezeichnet wird. Der üblicherweise aus einem hochfesten Material wie Metall, insbesondere Stahl, oder eine Faserwerkstoff wie Glasfaser bzw. einem Faserverbundwerkstoff bestehende Schubdorn 34 ist formschlüssig mit dem ersten Element 2 verbunden, indem der Schubdorn 34, welcher beispielsweise einen Durchmesser von 16 mm aufweisen kann, in Bohrungen 40 im ersten Element 2 positioniert ist. Der Beton 4 umschließt den Schubdorn 34, sodass eine tragfähige Verbindung zwischen Beton 4 und erstem Element 2 sowohl in Längsrichtung 39 als auch senkrecht zu einer Oberfläche 10 des ersten Elementes 2 bzw. in vertikaler Richtung erreicht wird. Auch hier ist im Beton 4 eine Bewehrung vorgesehen, welche im dargestellten Beispiel Untergurte 12 und einen Obergurt 11 aufweist und mit einer Querbewehrung 28 verbunden ist.

[0067] Das in Fig. 17 dargestellte Verbundelement 1 entspricht im Wesentlichen dem in Fig. 16 dargestellten Verbundelement 1, allerdings ist hier das erste Element 2 selbst zweigeteilt und besteht aus einem ersten Teilelement 35 und einem zweiten Teilelement 36, welche über den Schubdorn 34 verbunden sind. Bei einer Herstellung dieses Verbundelementes 1 wird der Schubdorn 34 in einer Bohrung 40 im ersten Teilelement 35 positioniert, wonach das zweite Teilelement 36 zum ersten Teilelement 35 bewegt wird, wobei der Schubdorn 34 in eine Bohrung 40 im zweiten Teilelement 36 eingeführt wird. Dabei wird das erste Teilelement 35 mit dem zweiten Teilelement 36 verbunden. Dadurch ist der Schubdorn 34 in allen Richtungen formschlüssig mit dem ersten Teilelement 35 und dem zweiten Teilelement 36 verbunden. Anschließend werden die Bewehrung in der Ausnehmung 5 platziert, die Ausnehmung 5 mit Beton 4 aufgefüllt und die Teilelemente 35, 36 verbunden. Dadurch ergibt sich eine in allen Richtungen tragfähige Verbindung zwischen dem ersten Element 2 und dem ausgehärteten Material.

[0068] Bei dem in Fig. 17 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt der Ausnehmung 5 rechteckförmig ausgebildet. Ein schwalbenschwanzförmiger Querschnitt ist hier zur Übertragung von Kräften in vertikaler Richtung nicht erforderlich, da vertikale Kräfte auch über das als Schubdorn 34 ausgebildete Verbindungselement übertragen werden können. Selbstverständlich kann jedoch auch bei Einsatz eines Schubdornes 34 der Querschnitt der Ausnehmung 5 grundsätzlich beliebig, insbesondere auch schwalbenschwanzförmig, ausgebildet sein. Bei dem in Fig. 19 dargestellten Ausführungsbeispiel grenzt das erste Teilelement 35 bodenseitig an das zweite Teilelement 36 an. Üblicherweise ist wie hier die Ausnehmung 5 im ersten Element 2, welche mit Beton 4 aufgefüllt wird, sowohl an Seitenflächen 19 als auch bodenseitig durch das erste Element 2 begrenzt.

[0069] Es versteht sich, dass auch Ausführungen der Erfindung möglich sind, wobei sich das erste Teilelement 35 und das zweite Teilelement 36 nicht berühren. Zur Herstellung werden das erste Teilelement 35 und das zweite Teilelement 36 dann auf einer Schalung positioniert. Die somit bodenseitig bei dieser Ausführungsform durch die Schalung begrenzte Ausnehmung 5 in dem durch erstes Teilelement 35, zweites Teilelement 36 und Schubdorn 34 gebildeten ersten Element 2 wird nach Anordnung der Bewehrung in der Ausnehmung 5 mit Beton 4 aufgefüllt. In weiterer Folge kann bodenseitig ein beliebiges Sichtelement aufgebracht werden, beispielsweise ein Holzelement.

[0070] Fig. 18 und 19 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbundelementes 1. Hierbei zeigt Fig. 18 das Verbundelement 1 in einer Draufsicht, während Fig. 19 einen Schnitt durch das in Fig. 18 dargestellte Verbundelement 1 entlang der Linie XVIII-XVIII zeigt. Bei diesem Verbundelemend ist das Verbindungselement plattenförmig bzw. als Verbindungsplatte 41 ausgebildet, liegt etwa in einer senkrecht zur Längsrichtung 39 der Ausnehmung 5 positionierten gedachten Ebene und ist mit dem ersten Element 2 über Schlitze 42 verbunden, welche an die Ausnehmung 5 angrenzen. Wie dargestellt erstreckt sich das Verbindungselement hier im Wesentlichen über einen gesamten Querschnitt der Ausnehmung 5 und weist bodenseitig eine Bewehrungsaussparung 43 auf, durch welche Untergurte 12 verlaufen. Die Ausnehmung 5 weist wie in Fig. 19 durch eine strichlierte Linie dargestellt hier einen etwa schwalbenschwanzförmigen Querschnitt mit nach oben hin zulaufenden Seitenflächen 19 auf, sodass Kräfte zwischen dem Beton 4 und dem ersten Element 2 in vertikaler Richtung über den schwalbenschwanzförmigen Querschnitt übertragen werden können.

[0071] Das Verbindungselement ist in die Schlitze 42 im ersten Element 2 formschlüssig eingesteckt, sodass mit dem Verbindungselement ein Übertragen von Kräften in Längsrichtung 39 gewährleistet ist, sodass eine hohe Biegesteifigkeit und hohe Biegefestigkeit erreicht werden. Das Verbindungselement ist üblicherweise aus einem hochfesten Material wie Blech, einem Faserverstärkten Kunststoff oder einem Holz mit entsprechender Festigkeit, beispielsweise Baubuche, ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt somit ein Übertragen von Kräften in Längsrichtung 39 über das plattenförmige und beidseitig der Ausnehmung 5 formschlüssig in das erste Element 2 eingesteckte Verbindungselement und in vertikaler Richtung über den schwalbenschwanzförmigen Querschnitt der Ausnehmung 5 des ersten Elementes 2, in welchem Beton 4 mit entsprechenden Querschnitt angeordnet ist. Zur besonders gleichmäßigen Krafteinleitung in das plattenförmige Verbindungselement kann ferner ein in der Ausnehmung 5 angeordneter Dorn aus Metall bzw. ein Schubdorn 34 vorgesehen sein, welcher wie dargestellt an einer Seite an der Verbindungsplatte 41 anliegt und von ausgehärteten Material eingeschlossen ist. Im Unterschied zu den in den Fig. 16 und 17 dargestellten Ausführungsbeispielen erstreckt sich hier der Schubdorn 34 allerdings nicht bis in das erste Element 2, sondern ist über die Verbindungsplatte 41 formschlüssig mit dem ersten Element 2 verbunden. Eine Herstellung eines in Fig. 18 und 19 dargestellten Verbundelementes 1 erfolgt, indem in ein flächiges erstes Element 2, welches üblicherweise aus Holz besteht, eine Ausnehmung 5 mit einem schwalbenschwanzförmigen Querschnitt eingefräst wird, wonach etwa senkrecht zu einer Längsrichtung 39 der Ausnehmung 5 Schlitze 42 in das erste Element 2 eingebracht werden, welche sich mit Vorteil bis zu einer Unterkante der Ausnehmung 5 erstrecken. Anschließend wird eine Bewehrung mit bodenseitigen Untergurten 12 in der Ausnehmung 5 positioniert, wonach ein als Verbindungsplatte 41 ausgebildetes Verbindungselement in die Schlitze 42 eingesteckt wird, sodass sich die Verbindungsplatte 41 über die Ausnehmung 5 erstreckt und die Untergurte 12 in einer bodenseitigen Aussparung 24 der Verbindungsplatte 41 verlaufen. Anschließend wird die Ausnehmung 5 mit Beton 4 aufgefüllt.

[0072] Sämtliche dargestellten Ausführungsbeispiele von Verbundelementen 1 können teilweise oder vollständig in einem Fertigteilwerk oder auch vollständig vor Ort hergestellt werden und sind im Kombination mit Verrohrungen 18, Dämmmaterialien, Verdrängungskörpern 30 und Fertigteilplatten 23 einsetzbar, um Bauwerke unterschiedlichster Weise zu bilden. Bei Einsatz erfindungsgemäßer Verbundelemente ist daher eine hohe Flexibilität gegeben.

[0073] Mit einem erfindungsgemäßen Verbundelement 1 kann eine Holzdecke in einem Gebäude auf besonders kostengünstige und prozesssichere Weise gebildet werden. Dadurch können auch bei Gebäuden, welche Stahlbetonelemente als tragende Teile aufweisen, optisch ansprechende Decken 13 mit geringem Kostenaufwand und ohne einem Betonieren auf der Baustelle gebildet werden.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundelementes (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Element (2) mit einer Ausnehmung (5) bereitgestellt wird, wonach in der Ausnehmung (5) eine teilweise aus der Ausnehmung (5) ragende Bewehrung positioniert wird, wonach die Ausnehmung (5) mit aushärtbarem Material, insbesondere Beton (4), befüllt wird, wonach das aushärtbare Material in der Ausnehmung (5) unter Bildung eines zweiten Elementes (3) aushärtet, sodass die Bewehrung über das ausgehärtete Material formschlüssig mit dem ersten Element (2) verbunden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem ersten Element (2) angrenzend an die Ausnehmung (5) ein Verdrängungskörper (30), bevorzugt ein Füllmaterial, ein Hohlkörper und/oder eine Schalung, positioniert wird, wonach aushärtbares Material, insbesondere Faserbeton, vorzugsweise Micro-Faserbeton, auf den aus der Ausnehmung (5) ragenden Teil der Bewehrung aufgebracht wird, sodass die Bewehrung im Wesentlichen im aushärtbaren Material eingeschlossen ist, wobei bevorzugt das aushärtbare Material derart aufgebracht wird, dass der Verdrängungskörper (30) nach Aushärten des aushärtbaren Materials durch dieses Material relativ zum ersten Element (2) fixiert sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (2) gebildet wird, indem zumindest zwei Teilelemente (35, 36) bereitgestellt werden, welche verbunden werden, wobei eine Verbindung der Teilelemente (35, 36) insbesondere über ein Verbindungselement, vorzugsweise einen Dorn oder eine Verbindungsplatte (41), erfolgt, welches an einem ersten Ende mit einem ersten Teilelement (35) und an einem zweiten Ende mit einem zweiten Teilelement (36) verbunden ist und sich durch die Ausnehmung (5) erstreckt.

4. Verfahren zur Herstellung eines Gebäudes, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestelltes Verbundelement (1) eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) in einem Fertigteilwerk in einem ersten Schritt mit aushärtbarem Material befüllt wird, welches in der Ausnehmung (5) aushärtet, wonach das Verbundelement (1) auf eine Baustelle transportiert und an weitere Bauteile angrenzend angeordnet wird, wonach in einem zweiten Schritt weiteres aushärtbares Material auf einen aus der Ausnehmung (5) ragenden Teil der Bewehrung aufgebracht wird, sodass das Verbundelement (1) bei Aushärten dieses aushärtbaren Materials über das zweite aushärtbare Material mit den weiteren Bauteilen verbunden wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliches aushärtbare Material vorab aufgebracht wird, beispielsweise in einem Fertigteilwerk, wonach das Verbundelement (1) zu einer Baustelle transportiert wird, auf welcher das Verbundelement (1) mit weiteren Bauteilen des Gebäudes im Wesentlichen ohne Einsatz eines wasserhaltigen Baustoffes verbunden wird.

7. Verbundelement (1), aufweisend ein erstes Element (2) mit einer Ausnehmung (5) und zumindest ein mit dem ersten Element (2) verbundenes zweites Element (3), welches ein ausgehärtetes Material und eine Bewehrung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine zweite Element (3) zumindest teilweise aus einer Ausnehmung (5) des ersten Elementes (2) ragt und in der Ausnehmung (5) formschlüssig mit dem ersten Element (2) verbunden ist, wobei das Verbundelement (1) insbesondere in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist.

8. Verbundelement (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung als Gitterträger (6) ausgebildet ist, wobei zwei Untergurte (12) und ein Obergurt (11) vorgesehen und die Untergurte (12) in der Ausnehmung (5) positioniert sind.

9. Verbundelement (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem ersten Element (2) ein Verbindungselement, insbesondere ein Dorn oder eine Verbindungsplatte, starr verbunden ist, welches teilweise in die Ausnehmung (5) ragt, wobei das Verbindungselement vorzugsweise an zwei Seiten formschlüssig mit dem ersten Element (2) verbunden und in der Ausnehmung (5) vom ausgehärteten Material umgeben ist.

10. Verbundelement (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement plattenförmig ausgebildet und in Schlitze (42) im ersten Element (2) eingesetzt ist, vorzugsweise etwa senkrecht zu einer Längsrichtung (3) der Ausnehmung (5).

11. Verbundelement (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung als Textilbewehrung, insbesondere mit Glas- und/oder Carbonfasern, ausgebildet ist.

12. Gebäude mit einem Verbundelement (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundelement (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11 ausgebildet ist, wobei vorzugsweise das erste Element (2) eine Decke (13) eines Innenraumes bildet, welche im Wesentlichen durch zumindest ein zweites Element (3) getragen ist.

13. Gebäude nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine zweite Element (3) etwa in Form eines I-Trägers ausgebildet ist.

14. Gebäude nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Element (3) Rohre (20) positioniert sind, um ein Heizen bzw. Kühlen des Gebäudes durch das Verbundelement (1) zu ermöglichen.

15. Gebäude nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (3) oberhalb des ersten Elementes (2) positioniert ist.

Zeichnung