WO2004101908A1 - Flächiges konstruktionselement und verfahren zur erstellung von wänden - Google Patents

Flächiges konstruktionselement und verfahren zur erstellung von wänden Download PDF

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WO2004101908A1
WO2004101908A1 PCT/CH2003/000316 CH0300316W WO2004101908A1 WO 2004101908 A1 WO2004101908 A1 WO 2004101908A1 CH 0300316 W CH0300316 W CH 0300316W WO 2004101908 A1 WO2004101908 A1 WO 2004101908A1
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WO
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fastening
support element
construction
construction element
element according
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PCT/CH2003/000316
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Baseli Guido Giger
Josef Peter Kurath-Grollmann
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SwissFiber AG
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SwissFiber AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/74—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge
    • E04B2/82—Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge characterised by the manner in which edges are connected to the building; Means therefor; Special details of easily-removable partitions as far as related to the connection with other parts of the building
    • E04B2/821—Connections between two opposed surfaces (i.e. floor and ceiling) by means of a device offering a restraining force acting in the plane of the partition
    • E04B2/824—Connections between two opposed surfaces (i.e. floor and ceiling) by means of a device offering a restraining force acting in the plane of the partition restrained elastically at one surface and inelastically at the opposing surface
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/20—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics
    • E04C2/22—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics reinforced

Definitions

  • the present invention relates to a flat construction element according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 14.
  • Solid, flat components such as walls and facades are traditionally created using a wide variety of materials.
  • the strength requirements such as load-bearing capacity, usability, etc. on the building as well as the aesthetic requirements or specifications, such as surface properties, transparency, etc.
  • concrete, stone, wood, plaster or glass are used as conventional materials. Due to their static properties, concrete elements can be used for both structural and non-structural components. For example, when it is designed as a load-bearing wall component, the loads can be guided from the ceiling supported by it to the wall and into the floor.
  • the structure of the concrete components is included
  • Reinforcing elements which are usually designed to span the surrounding building elements such as the ceiling or floor, for their entire useful life cannot be subsequently moved.
  • Stone is often used in the form of brick elements for creating load-bearing wall elements, especially in house construction used. Thanks to their modular structure, they have the advantage of being retrofitted into an existing building. Bricks can also be used for both load-bearing and non-load-bearing areas and also offer variation options for the visual design of the building.
  • Wood is also used to create flat wall elements, sometimes in combination with other materials such as concrete or brick. Due to the light specific weight compared to these
  • Wood can also be used either as a load-bearing element or as a non-load-bearing element, often as a sheer formwork, especially in combination with other materials.
  • Gypsum is often used in combination with other materials, especially when a load-bearing structure has to be created.
  • the plaster is used as a plaster, for example over concrete, brick or wood, whereby they act as a load-bearing element. Pure plaster walls are often used as non-load-bearing partitions.
  • Glass can also be used as a load-bearing or non-load-bearing wall element, with the load being adjusted via the thickness of the glass layer.
  • all these materials have in common that only very little or practically no tensile forces can be absorbed in the wall plane. This means that, especially with wall constructions, it is horizontal occurring loads must be given to the ceiling and floor via bending. Due to the different materials, different solutions result, but precisely because of the low tensile strength practically no thin-walled, load-bearing components can be realized.
  • the object of the present invention was to provide a component. to find a method that enables flat construction or To provide structural elements in a small thickness.
  • Components with a thickness of less than 10 mm can thus be realized, preferably in a range between 1 mm and 5 mm.
  • the fastening profiles are made of metal, respectively. Steel. This means that both the static requirements and the weight can be optimally taken into account.
  • the upper holding means of the support element can either only be suspended in the upper fastening profile, or can preferably be fixed with this by a clamping device.
  • the clamping can take place either directly on the flat surface of the support element or via preferably 90 ° angled edges of the support element.
  • Hangings can preferably be formed in the support element recesses in the form of round or square holes, which can be hooked into corresponding pins, bolts or hooks of the fastening profile. Furthermore, the object is also achieved according to the invention by a method having the features of claim 14.
  • partition walls or external walls of buildings can preferably be created in a simple and quick manner.
  • the actual installation time is very short and the wall is ready for use immediately after completion, without waiting for drying or hardening.
  • the support element according to the invention has a low weight due to its low structural thickness and allows better use of space, especially in buildings, in comparison to conventional partition walls with a much greater structural thickness.
  • the element is weather and corrosion resistant and is therefore suitable for both the outside and the inside, even in rooms with a humid or aggressive climate.
  • the support element can be colored in virtually any way or decorated with patterns or shapes in order to meet a wide variety of aesthetic requirements.
  • FIG. 1 shows the cross section through an inner wall made of a construction element according to the invention
  • FIG. 2 shows an alternative fastening of the upper edge of a support element of a construction element according to the invention
  • FIG. 4 shows yet another alternative fastening of the upper edge of a support element
  • 5 shows an alternative fastening of the lower edge of a support element of a construction element according to the invention
  • 6 shows a further alternative fastening of the upper edge of the support element
  • Fig. 7 still another alternative attachment of the upper edge of the support element.
  • Figure 1 shows the cross section through a construction element according to the invention, which is arranged between a floor 1 and a ceiling 2 and thus forms an intermediate wall. Such partitions inside a building for education or. Separation of individual rooms used.
  • the construction element consists of a flat support element 3 made of plastic, preferably made of GRP.
  • This support element 3 has, for example, a thickness of 3 mm and spans an intermediate wall at a height between 2.5 m to 4.5 m.
  • the upper edge of the support element 3 is angled 90 ° and forms the upper holding means 4 of the construction element.
  • the lower edge of the support element 3 is also angled at 90 °, preferably on the same side as the upper edge, and forms the lower holding means 5 of the construction element.
  • the upper holding means 4 engages behind the lower cover 6 of the upper fastening profile 7 and is supported against it at the bottom.
  • the fastening profile 7 is completely embedded in the ceiling 2 and advantageously anchored there via a head bolt 8.
  • the fastening profile 7 can thus absorb a high tensile load.
  • the attachment can also be carried out directly by jamming the flat edge area of the support element 3 without angling being necessary.
  • the fastening can of the support element 3 by means of pins or hooks carried out ', which engage in corresponding recesses 24 in the edge region of the supporting element 3, as shown in Figures 6 or 7th
  • These recesses can have either a round or square passage cross section.
  • the support element 3 can advantageously be made of fiber-reinforced
  • the fibers can according to the expected or. Dimensioned load in different arrangement and / or strength may be arranged in the support element 3 in order to ensure optimal force transmission and distribution.
  • the lower cover 6 of the fastening profile 7 can also consist of metal or plastic and can be either detachably or firmly connected to the fastening profile 7. It is also conceivable that the cover ⁇ is integrated in one piece directly into the fastening profile 7.
  • the lower holding means 5 is inserted into a lower fastening profile 9.
  • This fastening profile 9 has an essentially U-shaped cross section and is formed, for example, by a wide base plate 9 'and two cheeks 9''projecting upwards therefrom.
  • the lower fastening profile 9 is also completely embedded in the floor 1.
  • the connection between the lower holding means 5 of the support element 3 and the fastening profile 9 takes place via a tensioning device.
  • the tensioning device here has, for example, a screw 10 which is screwed into a nut 11 which is arranged non-rotatably below the base plate 9 'of the fastening profile 9.
  • a compression spring 12 is arranged coaxially with the screw 10 between the screw head and a perforated disk 13.
  • the perforated disk 13 is in turn supported on a profile rail 14, which is designed according to the contour of the holding means 5 and is arranged against it.
  • recesses 24 are formed in the support element, in which pins or bolts arranged on the profile rail engage.
  • the contact pressure of the compression spring 12 on the profile rail 14 or. the holding means 5 can be continuously adjusted to the desired value.
  • a prestress is thus applied to the assembled support element 3, as a result of which the support element 3 as a prestressed membrane with very good support or Strength properties is formed.
  • the screw 10 can also be fixedly connected to the fastening profile 9, and the compression spring 12 can be fastened and adjusted via the nut attached to the threaded pin of the screw 10.
  • the opening of the lower fastening profile 9 is advantageously covered by a cover strip 15.
  • This cover strip 15 extends laterally close to the support element 3 and can be connected, for example, via a cement joint 16. This reliably prevents dirt from entering the space of the fastening profile 9.
  • the inventive design of the tensioning device ensures a permanent prestressing force, which can advantageously be readjusted via the screw 10 if necessary.
  • the construction element is very flexible in terms of its aesthetic effect, in addition to practically any color, the support element 3 can also be made translucent, and also has great stability with regard to corrosion and / or weather influences. These properties make the construction element according to the invention particularly suitable for permanent and long-lasting use as a partition and partition, in the facade area or as a railing. In addition to use in building construction for buildings, these construction elements can also be used in bridge construction, exhibition construction, balcony or terrace construction or railing construction.
  • FIG 2 an alternative embodiment of the upper fastening of a support element 3 is shown.
  • the upper fastening profile 7 is an anchor rail 17 with groove open at the bottom.
  • Sliders 18 with threaded rods 19 projecting downward from the anchor rail 17 are arranged in this anchor rail 17.
  • clamping plates 20 are now arranged, which are each penetrated at one end by the threaded rod 19 of a slider 18 and can be pressed and fixed against the anchor rail 17 by means of a nut 21.
  • the other end of the clamping plate 20 engages under the upper holding means 4 of the support element 3 and thus clamps it to the fastening profile 7.
  • a releasable but reliable connection of the support element 3 to the fastening profile 7 is achieved.
  • FIG. 3 shows yet another alternative fastening option for the upper holding means 4 of the
  • the anchor rail 17 is arranged here on the top of the fastening profile 7.
  • the clamping plate 20 is designed as a U-shaped profile and advantageously arranged within the opening of the fastening profile 7. This ensures that the end of the threaded rod 19 of the slider 18 also comes to lie within the fastening profile 7 or only slightly protrudes from it. This prevents elements of the fastening projecting downward from the lower edge of the ceiling 2.
  • FIG. 1 Another alternative fastening variant of the upper holding means 4 is shown in FIG.
  • the anchor rail 17 is arranged on the top of the fastening profile 7 and even forms the here Entire upper end plate of the fastening profile 7.
  • the clamping plate 20 is designed here as a flat profile for reasons of space.
  • the entire fastening device advantageously also lies within the lower edge of the ceiling 2. So that can
  • the opening of the fastening profile 7 can be closed, for example, with a cover (not shown), this cover advantageously being detachably connected to the fastening profile 7.
  • This representation essentially corresponds to the representation in FIG. 1. It is only new here that the cover strip 15 is detachably connected to the cheek 9 ′′ of the lower fastening profile 9, for example by a screw 22, preferably a socket head screw.
  • Such construction elements can be easily assembled in a few steps.
  • the prefabricated support elements 3 are brought to the installation site. There are the respective mounting profiles 7 and respectively previously in the floor 1 and in the ceiling 2. 9 has been introduced. This can be advantageous when creating the floor 1 or. Ceiling 2 take place, or if necessary retrospectively in existing floors 1 or. Blankets 2 are introduced. Then the support element 3 is first in the upper
  • the preload can be adjusted or readjusted at any time in accordance with the requirements or specifications, small displacements occurring on the building being absorbed by the spring 12, for example between the ceiling 2 and floor 1.

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Abstract

Das Tragelement (3) des Konstruktionselementes weist am unteren und oberen Rand jeweils ein Haltemittel (4;5), vorzugsweise in Form von 90° abgewinkelten Kanten, auf. Diese Haltemittel (4;5) greifen in ein unteres (9) und oberes (7) Befestigungsprofil ein. Im unteren Befestigungsprofil (9) sind Spannmittel (10,11,12) vorgesehen, beispielsweise in Form einer Schraube (1) und einer Spiralfeder (12), welche eine Kraft auf das untere Haltemittel (9) ausüben und damit eine Vorspannung auf die Fläche des Tragelementes (3) erzeugen. Damit können auch bei geringen Wandstärken des Tragelementes (3) hohe Zugkräfte aufgenommen werden und es wird ein stabiles Konstruktionselement geschaffen, welches sich ideal als Wandelement für Gebäude eignet.

Description

Flächiges Konstruktionselement und Verfahren zur Erstellung von Wänden
Die vorliegende Erfindung betrifft ein flächiges Konstruktionselement nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren ge äss Oberbegriff von Anspruch 14.
Das Erstellen von massiven, flächigen Bauelementen wie insbesondere Wänden und Fassaden erfolgt herkömmlicherweise unter Verwendung von unterschiedlichsten Materialien. Dabei müssen einerseits die Festigkeitsanforderungen, wie beispielsweise Tragfähigkeit, Gebrauchsfähigkeit etc. an das Bauwerk sowie die ästhetischen Anforderungen oder Vorgaben, wie beispielsweise Oberflächeneigenschaften, Transparenz etc. berücksichtigt werden. Als herkömmliche Materialien werden beispielsweise Beton, Stein, Holz, Gips oder Glas verwendet. Betonelemente sind dabei aufgrund ihrer statischen Eigenschaften sowohl für tragende wie auch für nicht tragende Bauteile einsetzbar. So können beispielsweise bei der Ausführung als tragendes Wandbauteil die Lasten von der damit abgestützten Decke über die Wand in den Boden geleitet werden. Die Betonbauteile sind durch ihren Aufbau mit
Armierungselementen, welche in der Regel in die umgebenden Bauelemente wie Decke oder Boden übergreifend ausgeführt sind, für ihre gesamte Nutzungsdauer ortsfest anzuordnen, können also nicht nachträglich verschoben werden.
Stein wird in der Form von Backsteinelementen häufig für das erstellen von tragenden Wandelementen gerade im Hausbau eingesetzt. Durch ihren Modularen Aufbau haben sie den Vorteil, auch nachträglich in ein bereits bestehendes Bauwerk eingebaut zu werden. Auch Backsteine können sowohl für tragende wie auch für nicht tragende Bereiche eingesetzt werden und bieten daneben auch für die optische Gestaltung des Bauwerkes Variationsmöglichkeiten.
Auch Holz wird für das Erstellen von flächigen Wandelementen eingesetzt, teilweise auch im Verbund mit anderen Werkstoffen wie Beton oder Backstein. Bedingt durch das leichte spezifische Gewicht im Vergleich zu diesen
Werkstoffen sind diese Bauteile häufig als Leichtbauteile zu klassifizieren. Auch Holz lässt sich entweder als tragendes Element einsetzen, oder als nicht tragendes Element, häufig als blosse Verschalung insbesondere im Verbund mit anderen Werkstoffen verwenden.
Gips wird häufig in Verbund mit anderen Werkstoffen eingesetzt, insbesondere wenn eine tragende Konstruktion erstellt werden muss. Dabei wird der Gips als Verputz beispielsweise über Beton, Backstein oder Holz eingesetzt, wobei jene als tragendes Element wirken. Reine Gipswände werden häufig als nicht tragende Trennwände eingesetzt.
Glas kann ebenfalls als tragendes oder nicht tragendes Wandelement eingesetzt werden, wobei die Traglast über die Dicke der Glasschicht eingestellt wird. All diesen Materialien ist trotz ihrer unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften und Beschaffenheiten gemein, dass grundsätzlich nur sehr geringe oder praktisch keine Zugkräfte in der Wandebene aufgenommen werden können. Dies bedeutet, dass gerade bei Wandkonstruktionen horizontal auftretende Lasten über Biegung an die Decke und den Boden abgegeben werden müssen. Bedingt durch die unterschiedlichen Materialien resultieren dabei zwar unterschiedliche Lösungen, aber gerade wegen der geringen Zugfestigkeit lassen sich praktisch keine dünnwandigen, tragenden Bauteile realisieren.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand nun darin, ein Bauteil resp. ein Verfahren zu finden, welches ermöglicht, flächige Bau- resp. Konstruktionselemente in geringer Dicke bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein flächiges Konstruktionselement mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst .
Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der weiteren Ansprüche 2 bis 13.
Durch den Einsatz einer faserverstärkten Kunststoffplatte als Tragelement, welches in Befestigungsprofilen vorgespannt gehalten ist, wird ein Bauteil mit geringem Gewicht und einer geringen Bauteildicke geschaffen, welches vorteilhaft eine hohe Zugfestigkeit in der Wandebene aufweist und daher vorteilhaft auch horizontal auf das Element einwirkende Kräfte trotz der geringen Dicke aufnehmen kann.
Damit können Bauteile mit einer Dicke von unter 10 mm realisiert werden, vorzugsweise in einem Bereich zwischen lmm und 5 mm. Vorzugsweise bestehen die Befestigungsprofile aus Metall resp. Stahl. Damit kann sowohl den statischen Anforderungen wie auch dem Gewicht optimal Rechnung getragen werden. Durch die Anordnung von Abdeckplatten über den Öffnungen der Befestigungsprofile können bei Bedarf die Elemente der Befestigung und Spannvorrichtung abgedeckt werden.
Durch den Einsatz eines Federelementes in der Spannvorrichtung wird praktisch eine selbst nachstellende Einrichtung geschaffen, welche die Vorspannung im wesentlichen Konstant hält, auch wenn beispielsweise der Abstand zwischen den Befestigungsprofilen durch Schwund oder Ausweitung am Bauwerk verändert wird. Das obere Haltemittel des Tragelementes kann entweder nur in das obere Befestigungsprofil eingehängt sein, oder vorzugsweise mit diesem durch eine Klemmvorrichtung fixiert werden. Die Klemmung kann dabei entweder direkt an der planen Fläche des Tragelementes oder über vorzugsweise 90° abgewinkelte Kanten des Tragelementes erfolgen. Zum
Einhänge können vorzugsweise im Tragelement Aussparungen in Form von runden oder eckigen Löchern ausgebildet sein, welche in entsprechende Zapfen, Bolzen oder Haken des Befestigungsprofils eingehängt werden können. Weiter wird die Aufgabe ebenfalls erfindungsge äss durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 14 gelöst.
Durch das Vorfertigen sowohl des Tragelementes mit den Haltemitteln wie auch der Anbringung der Befestigungsprofile im Bauwerk können auf einfache und schnelle Art vorzugsweise Trennwände oder Aussenwände von Gebäuden erstellt werden. Die eigentliche Montagezeit ist sehr kurz und die Wand sofort nach Fertigstellung einsatzbereit, ohne dass noch Wartezeiten für das Austrocknen oder Festigen abgewartet werden müssen. Das erfindungsgemässe Tragelement weist durch seine geringe Baudicke ein geringes Gewicht auf und erlaubt gerade innerhalb von Gebäuden eine bessere Raumausnutzung im Vergleich zu herkömmlichen Trennwänden mit wesentlich grösserer Baudicke. Zudem ist das Element witterungs- und korrosionsbeständig und eignet sich damit sowohl für die Aussenseite wie auch die Innenseite, selbst in Räumen mit einem feuchten oder aggressiven Klima. Das Tragelement lässt sich praktisch beliebig einfärben oder mit Mustern oder Formen verzieren, um unterschiedlichsten ästhetischen Wünschen gerecht zu werden.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Konstruktionselementes resp. des Verfahrens werden nachstehend anhand von Figuren noch näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 den Querschnitt durch eine Innenwand aus einem erfindungsgemässen Konstruktionselement;
Fig. 2 eine alternative Befestigung der oberen Kante eines Tragelementes eines erfindungsgemässen Konstruktionselementes;
Fig. 3 eine weitere alternative Befestigung der oberen Kante eines Tragelementes;
Fig. 4 noch eine weitere alternative Befestigung der oberen Kante eines Tragelementes; Fig. 5 eine alternative Befestigung der unteren Kante eines Tragelementes eines erfindungsgemässen Konstruktionselementes; und Fig. 6 eine weitere alternative Befestigung der oberen Kante des Tragelementes; und
Fig. 7 noch eine weitere alternative Befestigung der oberen Kante des Tragelementes.
Figur 1 zeigt den Querschnitt durch ein erfindungsge ässes Konstruktionselement, welches zwischen einem Boden 1 und einer Decke 2 angeordnet ist und damit eine Zwischenwand bildet. Derartige Zwischenwände im Innern eines Gebäudes zur Bildung resp. Abtrennung einzelner Räume eingesetzt.
Das Konstruktionselement besteht aus einem flächigen Tragelement 3 aus Kunststoff, vorzugsweise aus GFK. Dieses Tragelement 3 weist beispielsweise eine Dicke von 3 mm auf und spannt eine Zwischenwand in einer Höhe zwischen 2.5m bis 4.5m auf.
Der obere Rand des Tragelementes 3 ist 90° abgewinkelt und bildet das obere Haltemittel 4 des Konstruktionselementes. Der untere Rand des Tragelementes 3 ist ebenfalls 90°, vorzugsweise auf dieselbe Seite wie der obere Rand, abgewinkelt und bildet das untere Haltemittel 5 des Konstruktionselementes .
Das obere Haltemittel 4 greift hinter die untere Abdeckung 6 des oberen Befestigungsprofils 7 ein und stützt sich nach unten dagegen ab. Das Befestigungsprofil 7 ist vollständig in die Decke 2 eingelassen und dort vorteilhaft über einen Kopfbolzen 8 verankert. Damit kann das Befestigungsprofil 7 eine hohe Zugbelastung aufnehmen. Alternativ kann die Befestigung auch direkt durch ein Verklemmen des planen Randbereiches des Tragelementes 3 erfolgen, ohne dass eine Abwinkelung notwendig wäre.
Als weitere Alternative kann die Befestigung des Tragelementes 3 über Zapfen oder Haken' erfolgen, welche in entsprechende Ausnehmungen 24 im Randbereich des Tragelementes 3 eingreifen, wie aus den Figuren 6 oder 7 hervorgeht. Diese Ausnehmungen können entweder einen runden oder eckigen Durchlassquerschnitt aufweisen. Das Tragelement 3 kann vorteilhaft aus faserverstärktem
Kunststoff bestehen. In der Ausführungsform aus Kunststoff können die Fasern entsprechend der zu erwartenden resp. dimensionierten Belastung in unterschiedlicher Anordnung und/oder Stärke im Tragelement 3 angeordnet sein, um eine optimale Krafteinleitung und -Verteilung zu gewährleisten.
Die untere Abdeckung 6 des Befestigungsprofils 7 kann ebenfalls aus Metall oder aus Kunststoff bestehen und entweder lösbar oder fest mit dem Befestigungsprofil 7 verbunden sein. Es ist auch denkbar, dass die Abdeckung β direkt in das Befestigungsprofil 7 einstückig integriert ist .
Das untere Haltemittel 5 ist in ein unteres Befestigungsprofil 9 eingeführt. Dieses Befestigungsprofil 9 weist einen im Wesentlichen ü-förmigen Querschnitt auf und ist beispielsweise durch eine breite Bodenplatte 9' und zwei davon nach oben abragende Wangen 9'' gebildet. Auch das untere Befestigungsprofil 9 ist vollständig in den Boden 1 eingelassen. Die Verbindung zwischen dem unteren Haltemittel 5 des Tragelementes 3 und dem Befestigungsprofil 9 erfolgt über eine Spannvorrichtung. Die Spannvorrichtung weist hier beispielsweise eine Schraube 10 auf, welche in eine Mutter 11 eingeschraubt ist, die unterhalb der Bodenplatte 9' des Befestigungsprofils 9 verdrehsicher angeordnet ist. Koaxial zur Schraube 10 ist eine Druckfeder 12 zwischen dem Schraubenkopf und einer Lochscheibe 13 angeordnet. Die Lochscheibe 13 stützt sich ihrerseits an eine Prσfilschiene 14 ab, welche entsprechend der Kontur des Haltemittels 5 ausgebildet und gegen dieses anliegend angeordnet ist.
Anstelle des Halteprofils 5 können auch hier entsprechend der Anordnung nach Figur 6 resp. 7 im Tragelement 3 Ausnehmungen 24 ausgebildet sein, in welche an der Profilschiene angeordnete Zapfen oder Bolzen eingreifen.
Je nach Einschraubtiefe der Schraube 10 in die Mutter 11 kann der Anpressdruck der Druckfeder 12 auf die Profilschiene 14 resp. das Haltemittel 5 stufenlos auf den gewünschten Wert eingestellt werden. Damit wird eine Vorspannung auf das montierte Tragelement 3 aufgebracht, wodurch das Tragelement 3 als vorgespannte Membran mit sehr guten Trag- resp. Festigkeitseigenschaften ausgebildet ist.
Selbstverständlich kann anstelle der fest angeordneten Mutter auch die Schraube 10 fest mit dem Befestigungsprofil 9 verbunden angeordnet sein, und die Druckfeder 12 über auf dem Gewindestift der Schraube 10 aufgebrachten Mutter befestigt und eingestellt werden. Die Öffnung des unteren Befestigungsprofils 9 wird vorteilhaft durch eine Abdeckleiste 15 abgedeckt. Diese Abdeckleiste 15 reicht seitlich dicht an das Tragelement 3 heran und kann damit beispielsweise über eine Kittfuge 16 verbunden sein. Damit wird zuverlässig verhindert, dass Schmutz in den Raum des Befestigungsprofils 9 eindringt.
Durch dargestellte erfindungsgemässe Ausbildung der Spannvorrichtung wird eine dauerhafte Vorspannkraft gewährleistet, welche vorteilhaft bei Bedarf über die Schraube 10 nachgeregelt werden kann.
Durch die Verwendung von Kunststoff für das Tragelement 3 und ggf. auch für die Befestigungsprofile 7 resp. 9 wird ein hochbelastbares und insbesondere leichtes Bauelement geschaffen. Dabei ist das Konstruktionselement sehr flexibel in Bezug auf seine ästhetische Wirkung, neben praktisch beliebiger Farbgebung kann das Tragelement 3 auch transluzent ausgebildet werden, und weist zudem eine grosse Stabilität betreffend Korrosions- und/oder Witterungseinflüssen auf. Durch diese Eigenschaften eignet sich das erfindungsgemässe Konstruktionselement insbesondere für dauerhaften und langlebigen Einsatz als Trenn- und Zwischenwand, im Fassadenbereich oder als Geländer. Neben dem Einsatz im Hochbau für Gebäude lassen sich diese Konstruktionselemente auch im Brückenbau, im Ausstellungsbau, im Balkon- oder Terrassenbau oder Geländerbau einsetzen.
In Figur 2 ist eine alternative Ausführungsform der oberen Befestigung eines Tragelementes 3 dargestellt. Im oberen Befestigungsprofil 7 ist eine Ankerschiene 17 mit nach unten offener Nut ausgebildet. In dieser Ankerschiene 17 sind Gleiter 18 mit nach unten aus der Ankerschiene 17 abragenden Gewindestangen 19 angeordnet. Unterhalb der Ankerschiene 17 aber innerhalb des Befestigungsprofils 7 sind nun Klemmplatten 20 angeordnet, welche jeweils an einem Ende von der Gewindestange 19 eines Gleiters 18 durchdrungen werden und mittels einer Mutter 21 gegen die Ankerschiene 17 angepresst und fixiert werden können. Das andere Ende der Klemmplatte 20 untergreift das obere Haltemittel 4 des Tragelementes 3 und klemmt dieses somit an das Befestigungsprofil 7. Damit wird eine lösbare aber zuverlässige Verbindung des Tragelementes 3 mit dem Befestigungsprofil 7 erzielt.
In Figur 3 ist nochmals eine weitere Alternative Befestigungsmöglichkeit des oberen Haltemittels 4 des
Tragelementes 3 mit dem Befestigungsprofil 7 dargestellt. Die Ankerschiene 17 ist hier an der Oberseite des Befestigungsprofils 7 angeordnet. Die Klemmplatte 20 ist als U-förmiges Profil ausgebildet und vorteilhaft innerhalb der Öffnung des Befestigungsprofils 7 angeordnet. Damit wird erreicht, dass das Ende der Gewindestange 19 des Gleiters 18 ebenfalls innerhalb des Befestigungsprofils 7 oder nur leicht davon nach unten abstehend zu liegen kommt. Damit wird vermieden, dass Elemente der Befestigung nach unten von der Unterkante der Decke 2 abragen.
In Figur 4 ist nochmals eine weitere alternative Befestigungsvariante des oberen Haltemittels 4 dargestellt. Auch hier ist die Ankerschiene 17 an der Oberseite des Befestigungsprofils 7 angeordnet und bildet hier sogar die gesamte obere Abschlussplatte des Befestigungsprofils 7. Die Klemmplatte 20 ist hier aus Platzgründen als ebenes Profil ausgebildet. Auch kommt die gesamte Befestigungseinrichtung vorteilhaft innerhalb der Unterkante der Decke 2 zu liegen. Damit kann auch die
Öffnung des Befestigungsprofils 7 bei Bedarf beispielsweise mit einer Abdeckung (nicht dargestellt) verschlossen werden, wobei diese Abdeckung vorteilhaft lösbar mit dem Befestigungsprofil 7 verbunden wird. In Figur 5 ist schliesslich noch eine alternative
Ausführungsform der unteren Befestigung des Tragelementes 3 dargestellt. Im Wesentlichen entspricht diese Darstellung der Darstellung in Figur 1. Es geht hier einzig neu hervor, dass die Abdeckleiste 15 beispielsweise durch eine Schraube 22, vorzugsweise einer Zylinderschraube, mit der Wange 9'' des unteren Befestigungsprofils 9 lösbar verbunden ist.
Die Montage derartiger Konstruktionselemente kann einfach in wenigen Schritten erfolgen. Die vorgefertigten Tragelemente 3 werden an den Montageort gebracht. Dort sind vorgängig jeweils im Boden 1 und in der Decke 2 die jeweiligen Befestigungsprofile 7 resp. 9 eingebracht worden. Dies kann vorteilhaft bereits bei der Erstellung des Bodens 1 resp. Decke 2 erfolgen, oder ggf. nachträglich in bestehende Böden 1 resp. Decken 2 eingebracht werden. Dann wird das Tragelement 3 zuerst in das obere
Befestigungsprofil 7 eingebracht und ggf. fixiert. Anschliessend oder gleichzeitig wird das Tragelement 3 in das untere Befestigungsprofil 9 eingebracht und provisorisch fixiert. Danach wird das Tragelement 3 im unteren Befestigungsprofil durch Anziehen der Schraube 10 über die Feder 12 vorgespannt. Damit wird auf einfache und schnelle Weise eine Wand mit dünner Wandstärke, aber hoher Stabilität geschaffen.
Die Vorspannung kann jederzeit entsprechend den Erfordernissen oder Vorgaben angepasst oder nachgeregelt werden, wobei durch die Feder 12 am Gebäude auftretende kleine Verschiebungen, beispielsweise zwischen Decke 2 und Boden 1, abgefangen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Konstruktionselement für das Erstellen von flächigen Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass es ein flächiges Tragelement (3) aus faserverstärktem Kunststoff aufweist, welches mindestens an zwei gegenüberliegenden Rändern Haltemittel (4; 5) aufweist, welche in Befestigungsprofile (7; 9) eingreifen, wobei an einem Rand Spannvorrichtungen (10,11,12) zwischen dem Tragelement (3) und dem entsprechenden Befestigungsprofil (7; 9) vorhanden sind, welche das Tragelement (3) federnd gegen das entsprechende Befestigungsprofil (7; 9) abstützen.
2. Konstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (3) aus GFK besteht und eine Dicke unter 10 mm aufweist, vorzugsweise zwischen 1 mm und 4 mm.
3. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsprofile
(7; 9) aus Stahl bestehen.
4. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (3) unterschiedliche Faserarten in Bezug auf Material und/oder Querschnitt und/oder Anordnung aufweisen.
5. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsprofile (7; 9) im Wesentlichen einen u-förmigen Querschnitt aufweisen.
6. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsprofile (7;9) Abdeckplatten (6; 15) aufweisen, um die Befestigungsöffnung abzudecken.
7. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Haltemittel (4,5) die jeweiligen Ränder des Tragelementes (3) abgewinkelt ausgeführt sind, vorzugsweise um 90° abgewinkelt ausgeführt sind, vorzugsweise von einander gegenüberliegenden Kanten auf dieselbe Seite des Tragelementes (3) abgewinkelt ausgeführt sind.
8. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Haltemittel (4,5) an den Randbereichen des Tragelementes (3) Öffnungen ausgebildet sind, vorzugsweise runde oder eckige Öffnungen, welche in entsprechend ausgebildete Befestigungsbolzen oder Haken in den Befestigungsprofilen (7; 9) eingreifen.
9. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (10,11,12) ein Federelement (12) aufweist, welches sich einerseits über ein Zwischenelement (14) gegen das jeweilige Haltemittel (5) des Tragelementes (3) abstützt und andererseits im Abstand verstellbar mit dem jeweiligen Befestigungsprofil (9) verbunden ist.
10. Konstruktionselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (12) als Druckfeder, vorzugsweise als Stahldruckfeder ausgebildet ist, welches koaxial zu einem Gewindebolzen (10) angeordnet ist, welcher als verstellbares Befestigungsmittel zum jeweiligen Befestigungsprofil (9) dient.
11. Konstruktionselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (14) als L- för iger oder U-förmiger Bügel ausgebildet ist und vorzugsweise aus Metall besteht.
12. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am der Spannvorrichtung (10,11,12) gegenüberliegenden Rand des Tragelementes (3) Fixiervorrichtungen (17,18,19,20) zur Befestigung des
Haltemittels (4) mit dem jeweiligen Befestigungsprofil (7) ausgebildet sind.
13. Konstruktionselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Fixiervorrichtung in einer
Ankerschiene (17), welche am resp. im Befestigungsprofil (7) angeordnet ist, längsverschiebbare Schraubenbolzen (18,19) eingesetzt sind, welche entweder direkt oder über eine Klemmplatte (20) an das Haltemittel (4) des Tragelementes (3) angreifen und dieses Fixieren.
14. Verfahren zur Erstellung von Wänden in Gebäuden mit Konstruktionselementen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Gebäude am jeweiligen Ort im Boden (1) und der Decke (2) die Befestigungsprofile (7; 9) eingebracht resp. angeordnet werden, danach das mit den Haltemitteln (4;5) ausgestattete Tragelement (3) in die Befestigungsprofile (7; 9) eingehängt und fixiert wird, und anschliessend durch Betätigen der Spannvorrichtung (10,11,12) eine Vorspannung auf das Tragelement (3) aufgebracht wird.
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