DE69733217T2

DE69733217T2 - Konstruktionselement

Info

Publication number: DE69733217T2
Application number: DE69733217T
Authority: DE
Inventors: Dirk David VISSER
Original assignee: NDD INTERNAT Pty Ltd; NDD INTERNATIONAL Pty Ltd SOUTH MELBOURNE
Current assignee: NDD INTERNAT Pty Ltd; NDD INTERNATIONAL Pty Ltd SOUTH MELBOURNE
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2017-11-29
Also published as: EP1019591A1; DK1019591T3; CN1092272C; AUPO389996A0; IL130163A0; JP2001524175A; EP1019591A4; CA2273282A1; AU707873B2; HK1024276A1; NZ336159A; PT1019591E; ATE294903T1; PL201074B1; ES2242219T3; BR9713456A; WO1998023823A1; JP2008144584A; DE69733217D1; US6182409B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Bauteil nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es gibt einen Bedarf für ein Bauteil, das eigenständig eine strukturelle Integrität aufweist und mit Leichtbauteilen zum Zwecke der Herstellung von Baupaneelen, Wänden und verschiedenen strukturellen Komponenten bei der Errichtung von Gebäuden verbunden werden kann.
Es ist eine wichtige Erwägung, dass solche strukturellen Komponenten eine signifikante Festigkeit aufweisen und eine angemessen hohe Feuerbeständigkeit haben sollen.
GB 835,003 offenbart Bauplatten aus Beton, die entlang von zwei angrenzenden Kanten in einem rechten Winkeln zueinander gekehlt sind. Die gegenüberliegenden Flächen jeder Platte sind von einer perforierten Metallplatte umgeben. Der Beton ist nur teilweise von den Metallplatten bedeckt, die vorzugsweise mit vorstehenden Zungen versehen sind, welche vorgesehen sind, um mit einer Nut einer anderen solchen Bauplatte verbunden zu werden. Die Metallplatten sind unbeweglich mit dem Betonkörper durch Abstandhalter aus Metall verbunden.
Ein Bauteil nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der EP 0 643 179 B1 bekannt, welche ein feuerfestes, wärmedämmendes Paneel mit einem geschäumten Kern zeigt, der vollständig von dünnen Metallplatten umgeben ist. Der Kern und die Metallplatten sind integrierend miteinander verbunden.
Ziel der Erfindung ist es, ein Bauteil zur Verfügung zu stellen, das einfacher herzustellen ist.
Gemäß der Erfindung kann dies dadurch erreicht werden, dass das Bauteil Zugbelastungen und/oder Druckbelastungen ohne Adhäsion zwischen der äußeren Hülle und dem Inneren Kern aufnehmen kann.
Vorzugsweise sind das erste Ende und das zweite Ende so geformt, dass das erste Ende eines solchen Bauteils und das zweite Ende eines anderen solchen Bauteils ineinander greifen können.
Jedoch kann ein glattes Ende in einigen Fällen akzeptabel sein.
Vorzugsweise umfasst die Hülle zumindest zwei Komponenten, die ineinander greifen können, um die Hülle zu bilden. In einem Fall umfasst die Hülle vier Komponenten.
Im letzten Fall definieren zwei Komponenten die Flächen, und zwei Komponenten definieren die Kanten.
Eine Vielzahl von solchen Bauteilen können Kante an Kante montiert werden, um Wände, Böden, das Dach, die Fassade oder andere Gebäudeteile zu errichten.
Die Bauteile können horizontal, vertikal oder wie gewünscht erstreckt sein.
Das Material, aus dem die Hülle gebildet ist, muss nur den Zugfestigkeitsanforderungen genügen.
Geeignete Materialien für die Hülle umfassen Weichstahl, hoch zugfesten Stahl, Kohlenstofffasermaterialien, extrudierte Materialien, synthetischen Plastik-Zementfaserverbundstoff und Asbestzement.
Das Material, aus dem der Kern gebildet ist, muss nur den Druckfestigkeitsanforderungen genügen.
Jedoch weist das Material des Kerns vorzugsweise eine wesentlich höhere Feuerbeständigkeit als das Material der Hülle auf.
Das bevorzugte Material des Kerns ist ein zementartiges Material. Ein alternatives Kernmaterial ist ein nicht feuerbeständiges Material mit geringer Dichte, das einen Grad an Druckresistenz zeigt. Geschäumte Kunststoffe, z.B. Polystyrol, und andere Materialien, wie wieder verwendetes Papier oder wieder verwendete Kunststoffe, können verwendet werden.
Das am meisten bevorzugte zementartige Material ist Leichtbeton.
Ein geeigneter Beton weist eine Dichte von 200–1200 kg/m³ auf.
Der Abstand zwischen der ersten Kante und der zweiten Kante übersteigt wünschenswerter Weise nicht 450 mm, wobei 200–300 mm bevorzugt sind.
Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Fläche stimmt höchstenfalls mit dem oben genannten überein, wird jedoch aus praktischen Gründen 70 mm kaum überschreiten.
Die erste Fläche und die zweite Fläche und/oder die erste Kante und die zweite Kante sind vorzugsweise über mindestens ein Netz, das zwischen den beiden Kanten angeordnet ist, verbunden. Dieses mindestens eine Netz ist vorzugsweise offen ausgebildet.
Das hat schließlich eine Anzahl von Vorteilen, unter anderem, dass die Materialmenge im Netz reduziert ist, so dass das Kernmaterial auf einer Seite des Netzes integrierend mit dem Kernmaterial auf der anderen Seite des Netzes verbunden ist, um so die Materialmenge, die zur Wärmeableitung verfügbar ist, zu reduzieren, als ein Stabilisator bei der Herstellung, und um eine kontinuierliche Zugschale bereitzustellen, die es ermöglicht, punktförmige Spannungsbelastungen an die äußere Hülle abzugeben.
Mehrere solche Netze können verwendet werden.
Die Länge der Bauteile ist nicht kritisch, sollte jedoch aus praktischen Gründen acht Meter nicht überschreiten.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Bauteil bereit, das so ausgeführt ist, dass wenn die erste Kante eines solchen Bauteils in der zweiten Kante eines anderen solchen Bauteils angeordnet ist, der innere Kern eines solchen Bauteils mit nicht mehr als 3 mm vom inneren Kern des anderen solchen Bauteils beabstandet ist.
Dieser Abstand des Kernmaterials des ersten Paneels und des Kernmaterials des anderen Paneels überschreitet vorzugsweise nicht 1 mm.
Vorzugsweise definiert die erste Kante eine Zunge, und die zweite Kante definiert eine Nut.
Vorzugsweise erstreckt sich das Kernmaterial in die Zunge.
Das Kernmaterial kann sich in den Abschnitt der Hülle erstrecken, wobei es die Nut definiert, was aber nicht bevorzugt ist.
Vorzugsweise weist die Nut eine solche Tiefe auf, um die erste und zweite Fläche eines solchen Bauteils zu überlagern, sobald die Zunge in die Nut eines anderen solchen Bauteils eingebracht ist.
Vorzugsweise weist das Bauteil im Bereich der Nut eine Nutbreite gemessen zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche auf, welche ungefähr dem Abstand der ersten Fläche und der zweiten Fläche weniger dem Vierfachen der Dicke des Hüllenmaterials entspricht.
Spezielle Ausführungen von Bauteilen in Übereinstimmung mit dieser Erfindung, wie sie bei Baupaneelen verwendet wurden, werden nun anhand eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht durch ein Baupaneel,
2 ist eine Querschnittsansicht durch ein anderes Baupaneel,
3 ist eine Querschnittsansicht, welche die Komponententeile zeigt, die verwendet werden, um das Baupaneel der 2 herzustellen,
4 zeigt verschiedene Baupaneele in einer isometrischen Ansicht,
5 zeigt verschiedene Baupaneele in einer isometrischen Ansicht,
6 zeigt verschiedene Baupaneele in einer isometrischen Ansicht,
7 zeigt verschiedene Baupaneele in einer Seitenansicht,
8 zeigt verschiedene Baupaneele in einer Seitenansicht,
9 zeigt ein Wandelement unter Verwendung einiger der vorher erwähnten Baupaneele,
10 zeigt ein Wandelement unter Verwendung einiger der Baupaneele auf die vorher Bezug genommen wurde,
11 zeigt Verbindungselemente, die in bestimmten Fällen verwendet werden können,
12 zeigt ein Wandelement, das aus bestimmten Baupaneelen, auf die vorher Bezug genommen wurde, besteht.
13 zeigt ein Wandelement, das aus verschiedenen, vorher gezeigten Baupaneelen besteht,
14 zeigt ein Wandelement, das aus verschiedenen, vorher gezeigten Baupaneelen besteht,
15 zeigt ein Wandelement, das aus verschiedenen, vorher gezeigten Baupaneelen besteht,
16 zeigt alternative Baupaneelen,
17 zeigt alternative Baupaneelen, welche in diesen Fällen innere Netzen haben, die Öffnungen aufweisen,
18 zeigt alternative Baupaneelen,
19 zeigt ein weiteres Baupaneel,
20 zeigt verschiedene Baupaneelen,
21 zeigt Elemente, die verwendet werden, um ein Bauteil herzustellen,
22 ist eine Zeichnung der Komponenten für ein weiteres Bauteil,
23 ist eine Zeichnung der Komponenten aus 22 in zusammengesetzter Form,
24 zeigt einen Wandquerschnitt,
25 zeigt einen Bodenabschnitt, wobei eine Seite weggelassen wurde,
26 zeigt ein Bodenpaneel mit allen intakten Seiten, und
27 zeigt weitere Abschnitte.
Die folgenden Bezugszeichen werden verwendet:

1: Baupaneel
2: äußere Hülle
3: Kern
4: Paneelabschnitt a–j
6: Paneelabschnitt k–n
7: erste Fläche
8: zweite Fläche
9: erste Kante
21: zweite Kante
22: Zunge
23: Nut
26: Baupaneel
27: Komponente
28: Komponente
31: Paneel
32: erstes Ende
33: zweites Ende

In 1 ist ein Baupaneel 1 gezeigt, das eine äußere Hülle 2 und einen Kern 3 umfasst.
Die äußere Hülle 2 besteht aus Metall in bevorzugter Form, obwohl andere Materialen verwendet werden können.
Der Kern 3 besteht aus Leichtbeton in bevorzugter Form, obwohl andere Materialen verwendet werden können.
Das Baupaneel 1 umfasst einen Paneelabschnitt 4, der sich von a–j erstreckt, und einen Paneelabschnitt 6, der sich von k–n erstreckt.
Die Paneelabschnitte 4 und 6 sind zusammengefaltet, um so ein Ganzes zu ergeben.
Das Baupaneel 1 weist eine erste Fläche 7 und eine zweite Fläche 8 auf.
Das Baupaneel 1 weist auch eine erste Kante 9 und eine zweite Kante 21 auf.
Die Kanten sind so geformt, um eine Zunge 22 und eine Nut 23 zu definieren.
Wenn ein weiteres solches Paneel, wie in 1 gezeigt ist, in Juxtaposition mit dem Baupaneel 1 gebracht wird, kann die entsprechende Zunge in die entsprechende Nut eingebracht werden, wobei eine feste Konstruktion entsteht.
Weiters wird die Stärke der äußeren Hülle so gewählt, dass die Kerne der zwei Baupaneele vorzugsweise nicht weiter als 1 mm voneinander beabstandet sind. Das soll zu einer besseren Feuerbeständigkeit führen.
Wie ersichtlich ist, besteht das Baupaneel 1 aus zwei Komponenten, die lediglich den Paneelabschnitt 4 und den Paneelabschnitt 6 umfassen.
Das Baupaneel 26, gezeigt in 2, umfasst vier Komponenten 27 und 28, wie in 3 dargestellt ist, wobei zu beachten ist, dass zwei der Komponenten 28 identisch sind und auch die beiden anderen Komponenten 27 identisch sind.
Baupaneelen in Übereinstimmung mit dieser Erfindung können viele Größen, Gestalten und Formen aufweisen, wovon einige in 6 und andere in den 7 und 8 dargestellt sind.
Unter Bezugnahme auf die Elemente 27, 28 und 29 in 8 sind diese von wesentlicher Größe und können zum Tragen der Last verwendet werden.
Verschiedene Wände und andere Konstruktionen können aus den Baupaneelen dieser Erfindung hergestellt werden, wovon einige in den 9 und 10 dargestellt sind.
Zum Zwecke der Abdeckung der oberen Enden oder Platten, die aus einer Vielzahl von Baupaneelen errichtet sind, können verschiedene Abschlussbauteile verwendet werden, wie in 11 dargestellt ist.
12, 13, 14 und 15 zeigen weitere Konstruktionen, die hergestellt werden können.
16 zeigt noch weitere Arten von Baupaneelen, in denen die Zunge mindestens in der Weise offen ist, so dass das Kernmaterial in engen Kontakt mit einem angrenzenden Baupaneel gebracht werden kann.
17 zeigt auch Baupaneele, in denen es dazwischen liegende Netze gibt, die offen sind.
18 zeigt Konstruktionen, die jenen in 17 ähnlich sind.
19 zeigt ein Paneel 31 mit einem ersten Ende 32 und einem zweiten Ende 33.
In diesem Fall sind das erste Ende 32 und das zweite Ende 33 so geformt, um zu ermöglichen, dass das Paneel Ende an Ende mit einem Leichtpaneel verbunden werden kann oder um rechtwinklige Verbindungen mit einem Leichtpaneel zu bilden.
20 zeigt noch weitere Baupaneele, die in diesem Fall innere Kerne oder Netze aufweisen, um für Festigkeit zu sorgen.
21 zeigt noch ein weiteres Baupaneel, in dem die Kanten offen sind.
22 ist eine Zeichnung der Komponenten eines weiteren Bauteils.
Die Hülle, die für das Baupaneel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise ca. 0,5 mm dick, obwohl sie auch dicker oder dünner verwendet werden kann.
Die Baupaneelen der vorliegenden Erfindung eignen sich ausgezeichnet für die Errichtung von Gebäuden und neigen dazu, selbst tragend zu sein, insbesondere, wenn sich Komponenten in rechten Winkeln zu anderen Komponenten erstrecken.
Die Baupaneelen weisen auch eine ausgezeichnete Festigkeit insofern auf, als dass die äußere Hülle die Zugfestigkeit bereitstellt, während der innere Kern die Druckfestigkeit bereitstellt, und aufgrund der beständigen Beschaffenheit der äußeren Hülle dieses Produkt somit einen Verbindungsvorgang ermöglicht, ohne dass ein gegenseitiges Ankleben erforderlich ist.
Aufgrund der besonderen Konstruktion und des im Wesentlichen Fehlens von wesentlichen Luftspalten weisen die Baupaneele erwartungsgemäß eine hohe Feuerbelastbarkeit auf.
Weiters wird in jenen Fällen, in denen es innere Netze gibt, davon ausgegangen, dass die Feuerbelastbarkeit noch höher ist.

Claims

Ein Bauteil (1) mit einer äußeren Hülle (2) und einem inneren Kern (3), wobei die äußere Hülle (2) aus einem Material mit größerer Zugfestigkeit als Druckfestigkeit besteht, und der innere Kern (3) eine größere Druckfestigkeit als Zugfestigkeit besitzt, wobei die äußere Hülle (2) längs erstreckt ist und eine erste Fläche (7) und eine zweite, davon beabstandete Fläche (8) sowie eine erste und zweite Kante (9, 21) und ein erstes Ende (22) und zweites Ende (23) hat, wobei die erste Fläche (7) und die zweite Fläche (8) an der ersten und zweiten Kante (9, 21) aufeinandertreffen und so die äußere Hülle (2) als durchgehenden Körper bilden, und wobei die erste Kante (9) und die zweite Kante (21) so geformt sind, dass die erste Kante (9) eines solchen Bauteils (1) geeignet ist, in der zweiten Kante (21) eines anderen solchen Bauteils (1) angeordnet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) Zugbelastungen und/oder Druckbelastungen ohne Adhäsion zwischen der äußeren Hülle (2) und dem inneren Kern (3) aufnehmen kann.
Ein Bauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (22) und das zweite Ende (23) so geformt sind, dass das erste Ende (22) eines solchen Bauteils (1) und das zweite Ende (23) eines anderen solchen Bauteils (1) ineinander greifen können.
Ein Bauteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Hülle (2) mindestens zwei Komponenten (4, 6) aufweist, die ineinander greifen können, um so die äußere Hülle (2) zu bilden.
Ein Bauteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Hülle (2) vier Komponenten (27, 28) aufweist.
Ein Bauteil (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Komponenten (28) die Flächen (7, 8) definieren und zwei Komponenten (27) die Kanten (9, 21) definieren.
Ein Bauteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Hülle (2) aus Weichstahl, hoch zugfestem Stahl, Kohlenstofffasermaterialien, extrudierten Materialien, synthetischem Plastik-Zementfaserverbundstoff und Asbestzement gebildet ist.
Ein Bauteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Kern (3) aus zementartigem oder mörtelartigem Material besteht.
Ein Bauteil (1) nach Anspruch 7, wobei der innere Kern (3) aus einem geeigneten Beton mit einer Dichte von 200 bis 1200 kg/m³ besteht.
Ein Bauteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fläche (7) und die zweite Fläche (8) und/oder die erste Kante (9) und die zweite Kante (21) über mindestens ein Netz, das zwischen den beiden Kanten (9, 21) angeordnet ist, verbunden sind.
Ein Bauteil (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Netz vorzugsweise offen ausgebildet ist.
Ein Bauteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) so ausgeführt ist, dass, wenn die erste Kante (9) eines solchen Bauteils (1) in der zweiten Kante (21) eines anderen solchen Bauteils (1) angeordnet ist, der innere Kern (3) des einen solchen Bauteils (1) mit nicht mehr als 3 mm vom inneren Kern (3) des anderen solchen Bauteils (1) beabstandet ist.