PANEL-SHAPED WALL ELEMENT

Abstract: 1. Panel-shaped wall element for buildings to be erected according to the modular building block principle utilising at least one right-angled steel border (2, 3) carrying a wall panel (1), wherein the wall panel (1), formed in the form of a sandwich, is reinforced on its vertical longitudinal sides (22) with wooden planks (14) and has a core layer (6) of a heat-insulating material carrying on its two faces a respective covering layer (7, 8), the covering layers overlapping the planks and serving to form the edging of a circumferentially surrounding frame, and connecting means (4, 5) are provided for connecting the frame and the wall panel, characterised in that the core layer (6) consists of a hard foamed plastics material, the covering layers (7 and 8) are made of sheet steel, the covering layers (7, 8) are bonded to the core layer (6) in a shear-resistant manner, the border consists of two equally-sized, flexurally rigid frames (2 and 3) of U-section steel which are arranged with their backs (16) turned towards each other and which bear with the backs (16) against the wall panel (1), and threaded bolts (4) carrying nuts (20) serve as connecting means.

Description: Plattenförmiges Wandelement 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. Das vorgeschlagene Wandelement findet insbesondere Anwendung bei der Erstellung von fabrikmässig vorgefertigten Industriehallen in Fertigbauweise. 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 Er fordernissenss die meisten besitzen keine ausreichenden Fähigkeiten zum Tragen der Dachkonstruktion, wieder andere sind nur recht umständlich fertigbar oder müssen zeitaufwendig montiert werden1 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-DS 0 083 276, EU-OS 0 096 118, DE-PS 1 957 255). 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Es kann von Vorteil sein, wenn ein Schenkel eines Rahmens aus einem Z-Profil-Stahl besteht. Wird dieser ZPoii-Stahl am unteren horizontalen Teil des äusseren Rahmens angeordnet, dann kann er als Wetterschenkel dienen. Zwecks Erhöhung der Biegesteifigkeit der beiden Rahmen tragen diese an ihren Ecken Aussteifungen; als solche dienen zweckmässig Dreieckbleche, welche in die Ecken eingeschweisst sind. 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 die nen, 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. 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. 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. 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. Zweckmässig ist das Verstärkungselement unter Verwendung von Befestigungsmitteln in Gestalt von Gewindebolzen an den beiden Rahmen befestigt. 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 zweitei ligen Wandblatt und zwei Rahmen aus U-Profil-Stählen, in einer Seiten ansicht; 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 li Figur 4 einen Teil des Quer- bzw. Längs schnittes durch das Wandelement nach Figur 3, in einem vergrösser ten Massstab. 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. 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. 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. 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. 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. Pie 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. 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 Deck schichten 7 und 8 können an der Bohle 14 bzw. durch Schrauben o. ä. befestigt sein. 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. 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. Die U-Profil-St6hle 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. Zur Erstellung der Wand eines Gebäudes werden mehrere der vorgeschlagenen plattenförmigen Wandelemente nebenund 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 Ubzw. 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. Der untere horizontale Schenkel 18 des äusseren Rahmens 3 besteht - vgl. insbesondere Figur 2 - aus einem Z Profil-Stahl. 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. Die Vevbindungsmittel 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. 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. 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 Flach stahlstück gebildet sein. Das Verstärkungselement 23 trägt zwei seinem Schutz dienende Längsleisten 25, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff, welche einen Uförmigen Querschnitt aufweisen. 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. 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 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

Claims: Patentansprüche 1. Plattenförmiges Wandelement für nach dem Baukastenprinzip zu erstellende Gebäude unter Verwendung einer wenigstens ein Wandblatt tragenden, rechteckigen Einfassung aus Stahl, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , 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, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , 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, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , 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, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als wärmedmmendes Material ein Hartschaumkunststoff dient. 5. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als wärmedämmendes Material ein feuerbeständiger, BlAhmineral-Zuschlagstoffe enthaltender Leichtbeton dient. 6. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die beiden Rahmen (2 und 3) aus U-Profil-Stählen bestehen. 7. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , 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, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t 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, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die beiden Rahmen (2 und 3) aus L-Profil-StEhlen bestehen. 10. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,- dass ein Schenkel (17) eines Rahmens (3) aus einem Z-Profil-Stahl besteht. 11. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die beiden Rahmen (2 und 3) an ihren Ecken Aussteifungen (19) tragen. 12. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , dass als Aussteifungen (18) Dreieckbleche dienen, welche in die Ecken eingeschweisst sind. 13. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Verbindungsmittel (5) in das Wandblatt (1) eingedrehte Stahlschrauben Verwendung finden. 14. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , 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, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , dass in das Wandblatt (1) Stahlhülsen (21) zur Aufnahme der Gewindebolsen eingelassen sind. 16. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h 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, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , dass das Verstärkungselement (23) ein Balken aus Holz ist. 18. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , dass das Verstärkungselement (23) eine wasserfest verleimte Schichtholz - Planke ist. 19. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , dass das Verstärkungselement (23) eine glas- oder kohlefaserverstärkte Kunststoffleiste ist. 20. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , dass das Verstärkungselement (23) ein Flachstahlstuck ist. 21. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 16 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verstärkungselement (23) wenigstens eine Längsleiste (25) trägt. 22. Plattenförmiges Wandelement nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t dass die Längsleiste (25) U-förmigen Querschnitt aufweist. 23. Plattenförmiges Wandelement nach einem der Ansprüche 16 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verstärkungselement (23) unter Verwendung von Befestigungsmitteln (26) an den beiden Rahmen (2;und 3) befestigt ist.

Inventors: GRESCHBACH, MANFRED
Applicants: GRESCHBACH, MANFRED
Application year: 1985
Main classification: E04C2
IPC codes: E04C2