DE19730184C2

DE19730184C2 - Reinforced concrete construction method for only three-dimensionally determinable structures

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Publication number: DE19730184C2
Application number: DE1997130184
Authority: DE
Original assignee: Philipp Holzmann AG
Current assignee: Stenmans Heinz 47661 Issum De; ZILLESSEN, KURT, 40227 DUESSELDORF, DE
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 2000-04-27
Anticipated expiration: 2017-07-16
Also published as: DE19730184A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Stahlbeton-Bauverfahren für ausschließlich dreidi mensional bestimmbare Baukörper. Hierunter sollen u. a. solche Baukörper verstanden werden, deren Flächen keine auf geometrische Bezugsgrößen zu rückführbare Gestaltung aufweisen. Ebene und abgeknickte Flächen, aber auch gekrümmte Flächen oder Kugel- und Ellipsenabschnitte lassen sich geometrisch beschreiben und somit auch als Baustruktur exakt definieren. Mit diesen Angaben lassen sich dann geeignete Schalungssysteme anfertigen. Schalungen für nicht ebene Flächen bestehen in der Regel aus einer der Flächenstruktur entsprechenden Rippenanordnung, die dann betonseitig mit der dünnen Schalungsfläche versehen wird. Die Herstellung dieser Schalungssysteme ist aufwendig und läßt sich in der Regel nur dann wirtschaftlich vertreten, wenn mittels einer Schalungskonstruktion gleich mehrere identische Bauabschnitte betoniert werden können. Bei frei geformten, ausschließlich noch dreidimensional bestimmbaren Baukörpern versagen die herkömmlichen Schalungskonstruktionen bzw. erfordert deren Herstellung einen solchen Aufwand, daß das Bauwerk nicht mehr wirtschaftlich herstellbar ist.The invention relates to a reinforced concrete construction method for only three Dimensionally determinable structures. Among them, a. such structures are understood, the surfaces of which do not refer to geometric reference values have traceable design. Flat and kinked surfaces, but also curved surfaces or spherical and elliptical sections can be geometrically defined describe and thus precisely define it as a building structure. With this information then suitable formwork systems can be made. Formwork for not flat surfaces usually consist of one of the surface structures corresponding rib arrangement, which is then on the concrete side with the thin Formwork surface is provided. The manufacture of these formwork systems is complex and can usually only be represented economically if using a formwork construction, several identical construction sections can be concreted. With free-form, only three-dimensional Identifiable structures fail the conventional formwork construction or their production requires such effort that the structure does not is more economical to manufacture.

Aus der DE 37 35 806 C1 ist es bereits bekannt, zur Herstellung von Sonderteilen aus Stahlbeton, z. B. auch von Fassadenteilen, eine Gießform zu verwenden, in der sich eine mechanisch bearbeitbare, wachsartige Modelliermasse mit niedrigem Schmelzpunkt befindet. Mittels eines computergesteuerten Arbeitskopfes wird die Modelliermasse gezielt abgetragen und auf diese Weise in die Gießform gestaltet. In die Gießform wird zuerst eine Bewehrung und dann die Betonmasse eingefüllt, worauf die Betonmasse aushärten kann, bevor schließlich das Sonderteil aus der Negativform herausgehoben wird. Das überschüssige Material der Modelliermasse wird abgesaugt, nachdem das Formteil hergestellt und aus der Form entnommen worden ist und wieder in die Form zurückverfüllt. Durch anschließende Aufheizung der Form auf eine Temperatur über 50°C verflüssigt die Modelliermasse, so daß die Form anschließend wieder für den nächsten Herstellungsprozeß zur Verfügung steht. Dieses vorbekannte Verfahren ist relativ aufwendig, da zur Aufnahme der Modelliermasse ein Schaltisch mit umlaufender Aufkantung erforderlich ist, und unter dem Schaltisch ein Heizregister angeordnet werden muß, mit dem sich die Modelliermasse auf die zu deren Verflüssigung erforderliche Temperatur heizen läßt.From DE 37 35 806 C1 it is already known for the production of special parts made of reinforced concrete, e.g. B. also of facade parts to use a casting mold in which is a mechanically editable, wax-like modeling clay with low Melting point. By means of a computer-controlled working head, the The modeling clay is removed and shaped into the mold in this way. First a reinforcement is poured into the casting mold and then the concrete mass, whereupon the concrete mass can harden before finally the special part from the Negative form is highlighted. The excess material of the modeling clay is suctioned off after the molded part is produced and removed from the mold has been and backfilled in the form. By subsequent heating The mold liquefies the modeling clay to a temperature above 50 ° C, so that the mold is then available again for the next manufacturing process stands. This previously known method is relatively expensive because of the inclusion of Modeling compound a formwork table with all-round upstand is required, and a heating register must be arranged under the formwork table, with which the Heat the modeling clay to the temperature required to liquefy it leaves.

Zur Herstellung großer Serien von Betonfertigteilen ist aus der Zeitschrift "Betonwerk + Fertigteil-Technik", Heft 2, Seiten 128 bis 130 die Verwendung von Einwegformen aus geschäumtem Kunststoff bekannt. Derartige Formen lassen sich preiswert und in großen Stückzahlen vorfabrizieren, so daß bei entsprechenden Bedarf große Mengen an Betonelementen kurzfristig angefertigt werden können. Außerdem können die Formen aus geschäumtem Kunststoff auch als Transportbehältnisse für den Transport der hergestellten Betonkörper zur Baustelle dienen. Auf der Baustelle wird das Betonelement dann aus der Form entschalt. Ausdrücklich erwähnt wird die Eignung dieser Technik für in großen Stückzahlen herstellbare Betonelemente, da nur in diesem Fall die hohen Werkzeugkosten zur Herstellung der vielen Formen zu rechtfertigen seien.For the production of large series of precast concrete parts is out of the magazine "Betonwerk + Fertigteil-Technik", Issue 2, pages 128 to 130 the use of Disposable molds made of foamed plastic are known. Let such shapes prefabricate themselves inexpensively and in large quantities, so that at large quantities of concrete elements can be produced at short notice if required can be. In addition, the molds can also be made from foamed plastic as transport containers for the transport of the manufactured concrete body Serve construction site. The concrete element is then removed from the mold at the construction site detach. The suitability of this technique for large is explicitly mentioned Concrete elements that can be produced, as only in this case the high ones Tool costs to manufacture the many forms are justifiable.

Aus der DE 196 34 254 A1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem sich die gesamte Oberfläche eines dreidimensionalen Objektes ermitteln läßt. Die Raumkoordinaten von Oberflächenpunkten mehrerer Ansichten des zu vermessenden Objektes werden in einem zu der jeweiligen Ansicht gehörenden, lokalen Koordinatensystem ermittelt. Unter Anwendung beispielsweise eines Phasenshiftverfahrens lassen sich die lokalen Raumkoordinaten in einem übergeordneten globalen Koordinatensystem zusammenfassen, um so das zu vermessende Objekt ganzheitlich zu vermessen. Über Verwendungsmöglichkeiten in Bezug auf die so ermittelten Koordinaten finden sich in dieser Druckschrift keine Hinweise.From DE 196 34 254 A1 a method is known with which the entire Surface of a three-dimensional object can be determined. The spatial coordinates of surface points of several views of the object to be measured are in a local belonging to the respective view Coordinate system determined. Using for example one The local space coordinates can be combined in one phase shift process parent global coordinate system so as to measure measuring object holistically. About uses with regard to the coordinates determined in this way, there are none in this publication Hints.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stahlbeton-Bauverfahren zu entwickeln, mit dem sich auch Baukörper aus dreidimensional und insbesondere frei gestalteten Flächen exakt und rationell erstellen lassen.The invention has for its object to a reinforced concrete construction method develop with which structures from three-dimensional and in particular Have freely designed surfaces created precisely and efficiently.

Vorgeschlagen wird hierzu ein Stahlbeton-Bauverfahren mit den nachfolgenden Schritten:
A reinforced concrete construction process with the following steps is proposed:

a) Capture the dimensionally stable areas of the building to be created in egg a three-dimensional coordinate system and assignment of three coordinates data on the dimensionally stable surface points of the building;
b) software subdivision of the structure into elements of a predetermined maximum size, each element being assigned as data records

1. the coordinate values for the dimensionally stable surface points of the element;

2. the coordinate values of the interfaces to adjacent elements or building parts;
c) processing of the data records into a control program for each element for a material-removing machining process;
d) Creating a three-dimensional shape by material-removing Bear processing a block body according to the control program;
e) concreting the element in the mold space of the mold;
f) after the concrete has hardened, separating the concrete element and the form.

Das erfindungsgemäße Bauverfahren bietet den Vorteil, daß sich damit selbst ausschließlich dreidimensional bestimmbare Baukörper mit frei gestalteten Flächen exakt und rationell erstellen lassen. Hierzu werden in einem ersten Schritt die maßhaltigen Flächen des Baukörpers in einem dreidimensionalen Koordinatensystem erfaßt, und es werden den maßhaltigen Oberflächenpunk ten des Baukörpers jeweils drei Koordinatenwerte zugewiesen. Die hierbei anfallende Datenmenge läßt sich selbstverständlich nur auf dem Wege der elektronischen Datenverarbeitung bewältigen. Das Datenverarbeitungssystem wird auch herangezogen, um in einem anschließenden Programmschritt den insgesamt definierten Baukörper rechnerisch in einzelne Elemente vorgegebe ner Maximalgröße zu unterteilen, wobei jedem dieser Elemente als Datensätze zugewiesen werden die Koordinatenwerte zu den maßhaltigen Oberflächen punkten des Elementes sowie die Koordinatenwerte der Grenzflächen zu an grenzenden Elementen oder Bauwerksteilen. Nach Durchführung dieses Pro grammschrittes ist daher die Oberflächenstruktur jedes Elementes einschließ lich des Verlaufes der Grenzflächen zu benachbarten Elementen definiert und in dem Datenverarbeitungsprogramm abgespeichert.The construction method according to the invention has the advantage that it is itself only three-dimensionally determinable structures with freely designed Have surfaces created precisely and efficiently. This will be done in a first Step the dimensional surfaces of the building in a three-dimensional Coordinate system detected, and it will be the dimensionally correct surface point Three coordinate values were assigned to each of the structures. The one here The amount of data that can be obtained can of course only be achieved using the manage electronic data processing. The data processing system is also used in a subsequent program step predefined overall structure computed into individual elements to divide its maximum size, with each of these elements as records The coordinate values for the dimensionally stable surfaces are assigned points of the element as well as the coordinate values of the interfaces bordering elements or structural parts. After performing this pro gram step is therefore the surface structure of each element Lich the course of the interfaces to neighboring elements defined and stored in the data processing program.

Bei der Untergliederung des Baukörpers in einzelne Elemente ist jene Maximal größe der Elemente vorgegeben, bei der noch ein Betonieren in einer aus ei nem Blockkörper gefrästen Form möglich ist. Die Maximalgröße der Elemente kann auch durch die noch mögliche Handhabbarkeit des einzelnen Elementes mittels üblicher Baukräne vorgegeben sein.When dividing the structure into individual elements, the maximum is that given the size of the elements, where concreting in an egg milled form is possible. The maximum size of the elements can also due to the still manageability of the individual element be specified using conventional construction cranes.

Nachdem jedes Element softwaremäßig exakt beschrieben ist, erfolgt die Ver arbeitung der Datensätze zu einem Steuerprogramm für ein materialabtragen des Bearbeitungsverfahren. Bei dem Bearbeitungsverfahren wird ein zunächst unbearbeiteter Blockkörper mittels eines geeigneten Werkzeuges, vorzugs weise eines Fräskopfes, entsprechend dem Steuerprogramm bearbeitet, bis sich in der Form ein exakter Formraum zum anschließenden Betonieren des Elementes ergibt.After each element has been precisely described in software, the ver Processing the data records for a control program for a material removal the machining process. In the editing process, one is first unprocessed block body using a suitable tool, preferred of a milling head, processed in accordance with the control program, up to an exact mold space for the subsequent concreting of the Element results.

Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen des erfindungsgemäßen Bauverfah rens sind Gegenstand der einzelnen Unteransprüche.Refinements and developments of the construction method according to the invention rens are the subject of the individual subclaims.

Nachfolgend werden Einzelheiten des Bauverfahrens anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:Below are details of the construction process based on the related Drawings explained. In it show:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen mehrstöckigen Baukörper, des sen Außenhaut aus frei gestalteten, ausschließlich dreidimensional bestimmbaren Flächen besteht; Fig. 1 is a perspective view of a multi-storey buildings, the outer skin sen from freely designed, solely in three dimensions determinable surfaces;

Fig. 2 den Baukörper nach Fig. 1 in einer strukturierten Darstellung, bei der die Oberflächenpunkte des Baukörpers jeweils in einem dreidimen sionalen Koordinatensystem dargestellt werden; FIG. 2 shows the structure according to FIG. 1 in a structured representation, in which the surface points of the structure are each represented in a three-dimensional coordinate system;

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung einen Schnitt durch eine Geschoß ebene des Baukörpers; Figure 3 is a perspective view of a section through a floor level of the building.

Fig. 4 eine nochmals feiner untergliederte Darstellung eines Teiles des Ge schosses; Fig. 4 is a more detailed representation of part of the Ge lap;

Fig. 5 eine nochmals feiner untergliederte Darstellung von vier aneinander grenzenden Wandelementen des Geschosses; Fig. 5 is an even more finely divided representation of four adjoining wall elements of the projectile;

Fig. 6 in einer Draufsicht eine zweiteilige Form zum Betonieren eines Ele mentes; Figure 6 is a plan view of a two-part form for concreting an ele ment.

Fig. 7 einen Schnitt in der Ebene VII-VII der Fig. 6; Fig. 7 is a section in the plane VII-VII of Fig. 6;

Fig. 8 in perspektivischer Darstellung eine Form zum Betonieren eines Wandelementes; Fig. 8 is a perspective view of a mold for concreting of a wall element;

Fig. 9 eine Einzelheit der in Fig. 8 dargestellten Form; Figure 9 shows a detail of the form shown in Figure 8;

Fig. 10 ein Wandelement nach Herausnahme aus der Form; FIG. 10 is a wall member after removal from the mold;

Fig. 11 in einer horizontalen Schnittdarstellung mehrere aneinandergrenzen de Wandelemente; FIG. 11 is a plurality of contiguous de wall elements in a horizontal sectional view;

Fig. 12 die Wandelemente nach Fig. 11, dargestellt in einer gegenüber Fig. 11 höherliegenden, aber ebenfalls horizontalen Schnittebene und FIG. 12 shows the wall elements according to FIG. 11, shown in a sectional plane which is higher but also horizontal compared to FIG. 11 and

Fig. 13 das Ablaufdiagramm eines Bauverfahrens. Fig. 13 shows the flow chart of construction method.

Das in Fig. 1 dargestellte Gebäude mit mehrgeschossigem Baukörper setzt sich nahezu vollständig aus frei gestalteten Flächen zusammen. Die Festle gung der einzelnen Flächen des Baukörpers durch den Architekten erfolgt auch nicht am Zeichenbrett, sondern es wird in der Regel zunächst in freier Gestaltung ein Modell aus Ton und Gips erstellt, welches die Formvorstellun gen des Architekten wiedergibt. Dieses verkleinerte Modell wird anschließend mittels an sich bekannter Verfahren über den gesamten Umfang sowie seine Höhe abgetastet, und es werden die dabei erfaßten Werte digitalisiert. Dies erfolgt in einem dreidimensionalen Koordinatensystem, wobei als Bezugs system entweder ein rechteckiges Koordinatensystem mit x-Achse, y-Achse und z-Achse in Betracht kommt, oder ein radial auf einer Mittelachse aufbau endes Koordinatensystem.The building shown in FIG. 1 with a multi-storey structure is composed almost entirely of freely designed areas. The architects do not determine the individual areas of the building structure on the drawing board either, but generally create a model of clay and plaster in a free design, which reflects the architect's ideas of form. This scaled-down model is then scanned over the entire circumference and its height using methods known per se, and the values recorded are digitized. This takes place in a three-dimensional coordinate system, with either a rectangular coordinate system with x-axis, y-axis and z-axis being considered as the reference system, or a coordinate system that is built up radially on a central axis.

Die Beschreibung des Baukörpers in Koordinaten erfordert einen beträchtlichen Rechenaufwand, der jedoch von modernen Datenverarbeitungssystemen be wältigt werden kann. Fig. 2 gibt die so digitalisierte Struktur der Gebäude oberfläche wieder.The description of the structure in coordinates requires a considerable amount of computation, which, however, can be managed by modern data processing systems. Fig. 2 shows the digitalized structure of the building surface.

In einem ersten Rechenschritt wird das Gesamtgebäude in einzelne Geschosse gegliedert. Ein solches Geschoß gibt Fig. 3 wieder. Zu beachten ist, daß auch innerhalb des jeweiligen Geschosses eine Beschreibung der Gebäudefassade in einem System mit zwei Koordinaten nicht möglich ist, da, wie Fig. 3 noch er kennen läßt, auch die das jeweilige Geschoß bildenden Wandteile frei geformt und teils nach innen und teils nach außen und teils auch schräg geneigt oder gewölbt sind.In a first arithmetic step, the entire building is divided into individual floors. Such a projectile is shown in FIG. 3. It should be noted that a description of the building facade in a system with two coordinates is not possible even within the respective floor, since, as FIG. 3 shows, the wall parts forming the respective floor are also freely shaped and partly inwards and partly are inclined or curved outwards and in some cases at an angle.

In weiteren Schritten, die ebenfalls intern in dem Datenverarbeitungsprogramm durchgeführt werden, erfolgt eine zunehmende Untergliederung auch der ein zelnen Geschosse in noch kleinere Einheiten, wobei die kleinste Einheit ein Element bzw. Wandelement ist. In Fig. 5 sind insgesamt vier aneinandergren zende Wandelemente dargestellt. Drei dieser Wandelemente sind mit Fen steröffnungen versehen, das vierte Wandelement ist geschlossen.In further steps, which are also carried out internally in the data processing program, there is an increasing subdivision of the individual storeys into even smaller units, the smallest unit being an element or wall element. In Fig. 5 a total of four adjoining wall elements are shown. Three of these wall elements are provided with window openings, the fourth wall element is closed.

In dem Datenverarbeitungsprogramm sind die Oberflächenpunkte des gesam ten Baukörpers und damit auch die Koordinatenwerte der Oberflächenpunkte jedes einzelnen Elementes abgespeichert. Zu den so gebildeten Datensätzen kommen hinsichtlich der einzelnen Elemente noch jene Koordinatenwerte hinzu, welche die Grenzflächen des jeweiligen Elementes zu dem benachbar ten Element oder den benachbarten Bauwerksteilen beschreiben. Auch die Koordinatenwerte der Grenzflächen sind selbstverständlich auf das zugrunde liegende dreidimensionale Koordinatensystem bezogen und werden entspre chend abgespeichert.The surface points of the total are in the data processing program structure and thus also the coordinate values of the surface points every single element. To the data records thus formed come those coordinate values with regard to the individual elements which is adjacent to the interfaces of the respective element Describe th element or the neighboring parts of the building. Also the Coordinate values of the interfaces are of course based on this lying three-dimensional coordinate system related and will correspond saved accordingly.

Bei Berücksichtigung des Umstandes, daß ein Punkt im geometrischen Sinne keine Ausdehnung hat, können selbstverständlich nicht zu unendlich vielen Oberflächenpunkten des Baukörpers die zugehörigen Koordinatenwerte abge speichert werden. In der Praxis reicht es für die Beschreibung einer optisch glattflächigen Oberfläche des Baukörpers aus, wenn das intern abgespeicherte und allen Berechnungen zugrundeliegende Punktraster eine Teilung von ca. 1 bis 5 cm aufweist. Durch rechnerische Interpolation können dazwischenlie gende Punkte jederzeit systemintern berechnet werden.Taking into account the fact that a point in the geometric sense has no extension, of course, cannot be too many Surface points of the building abge the associated coordinate values be saved. In practice, it is enough to describe an optical smooth surface of the building if the internally stored and the grid on which all calculations are based, a division of approx. 1 up to 5 cm. Arithmetic interpolation can points can be calculated internally at any time.

Nachdem softwareseitig die Gestalt der einzelnen Elemente 1 in Form von Datensätzen vollständig beschrieben ist, werden diese eine ausschließlich geometrisch-konstruktive Aussage beinhaltenden Datensätze in ein Steuerpro gramm konvertiert, welches eine CNC-gesteuerte Werkzeugmaschine steuert. Bei dieser handelt es sich vorzugsweise um einen Fräsautomaten mit einem Aktionsraum des in drei Ebenen verfahrbaren Fräswerkzeuges von mindestens 2 m × 4 m × 0,5 m. Auf dem Werkstücktisch des Fräsautomaten wird ein Blockkörper aus geschäumtem Kunststoff befestigt, der später als Form für das Betonieren eines Elementes 1 dient. In einem ersten groben Bearbeitungs verfahren wird in diesen Blockkörper mittels des Fräswerkzeuges ein Form raum eingefräst, der der Gestalt des herzustellenden Elementes oder einem Teil des Elementes entspricht. An die grobe Bearbeitung kann sich anschlie ßend eine feinere Bearbeitung mit demselben oder einem anderen Fräswerk zeug anschließen. Eine solche Feinbearbeitung empfiehlt sich insbesondere in jenen Bereichen der Form, die später die Fensterumrandungen des Wandele mentes bilden.After the shape of the individual elements 1 in the form of data records has been completely described on the software side, these data records are converted into a control program which controls a CNC-controlled machine tool and contains an exclusively geometric-constructive statement. This is preferably an automatic milling machine with an action space of the milling tool, which can be moved in three planes, of at least 2 m × 4 m × 0.5 m. A block body made of foamed plastic is attached to the workpiece table of the automatic milling machine, which later serves as a mold for concreting an element 1 . In a first rough machining process, a molding space is milled into this block body by means of the milling tool, which corresponds to the shape of the element to be produced or part of the element. The rough machining can then be followed by a finer machining with the same or a different milling tool. Such finishing is particularly recommended in those areas of the shape that later form the window frame of the Wandele element.

Zur Herstellung eines Elementes mit zwei einander abgewandten und jeweils maßhaltigen Wandflächen werden derartige Formen paarweise zusammenge fügt. Fig. 6 und Fig. 7 lassen hierzu eine erste Form 2 erkennen, in die der Formraum 3 eingefräst ist, sowie eine zweite Form 4, welche zwecks Ab schluß des Formraumes 3 zu dessen anderer Seite hin gegen die erste Form 2 gesetzt ist. Da die beide aus geschäumtem Kunststoff bestehenden Formen 2, 4 eine geringe Festigkeit aufweisen, werden die Formen 2, 4 zur Verstärkung an ihrer Rückseite mit Unterkonstruktionen 5 versehen. Die Unterkonstruktio nen 5 sind bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 Schalungsbret ter, die mittels hindurchgesetzter Anker 6 gegeneinander verspannt sind und so dem beim Betonieren entstehenden Flüssigkeitsdruck entgegenwirken. To produce an element with two mutually facing and dimensionally accurate wall surfaces, such shapes are added in pairs. Fig. 6 and Fig. 7 show a first mold 2 , in which the mold space 3 is milled, and a second mold 4 , which is set for the purpose of closing the mold space 3 to the other side against the first mold 2 . Since the two molds 2 , 4 consisting of foamed plastic have a low strength, the molds 2 , 4 are provided with substructures 5 on their rear for reinforcement. The Unterkonstruktio NEN 5 are ter in the embodiment of FIGS. 6 and 7 Schalungsbret, which are braced against each other by means of anchors 6 and thus counteract the resulting liquid pressure during concreting.

Die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Form kann unmittelbar an Ort und Stelle in dem zu errichtenden Baukörper aufgebaut und provisorisch mittels entsprechender Abstützungen 7 fixiert werden. Ist dies geschehen, wird von oben her der Beton eingefüllt. Die Bewehrung aus Stahldraht wird vorzugs weise in dem Formraum 3 angeordnet, nachdem die erste Form 2 aufgestellt ist, jedoch bevor die zweite Form 4 gegen die erste Form 2 gesetzt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Formraum 3 zur Anpassung der Bewehrung noch sehr gut zugänglich.The shape shown in FIGS. 6 and 7 can be built up directly on the spot in the building to be erected and provisionally fixed by means of appropriate supports 7 . Once this has been done, the concrete is poured in from above. The reinforcement made of steel wire is preferably arranged in the mold space 3 after the first mold 2 has been set up, but before the second mold 4 is placed against the first mold 2 . At this point, the mold space 3 for adapting the reinforcement is still very accessible.

Das mit den Formen gemäß den Fig. 6 und 7 herstellbare Element ist deut lich größer als die verfügbaren Blockkörper aus geschäumtem Kunststoff. Aus diesem Grunde setzt sich sowohl die erste Form 2 als auch die zweite Form 4 aus jeweils drei Teilformen 8 zusammen, die an den Stoßfugen 9 provisorisch mittels doppelseitig wirkender Klebebänder verbunden werden, bevor eine endgültige Fixierung durch die von außen gegengesetzte Unterkonstruktion 5 erfolgt.The element that can be produced with the shapes according to FIGS. 6 and 7 is significantly larger than the available block bodies made of foamed plastic. For this reason, both the first mold 2 and the second mold 4 each consist of three partial molds 8 , which are temporarily connected to the butt joints 9 by means of double-sided adhesive tapes before a final fixation by the substructure 5 opposite from the outside.

Die auf den Fig. 6 und 7 dargestellten Formen dienen in erster Linie dazu, Elemente des Baukörpers an Ort und Stelle zu errichten, d. h. die Elemente verbleiben an der Stelle, an der sie mittels der gefrästen Formen 2, 4 betoniert werden.The forms shown in FIGS. 6 and 7 serve primarily to erect elements of the structure in place, ie the elements remain at the point at which they are concreted by means of the milled forms 2 , 4 .

Bei der Herstellung von Wandelementen und insbesondere der Fassadenele mente des in Fig. 1 dargestellten Gebäudes ist jedoch ein Betonieren an Ort und Stelle sehr aufwendig und ohne eine Einrüstung des Gebäudes nicht mög lich. Zur Herstellung von Fassadenelementen kann daher ein modifiziertes Verfahren eingesetzt werden, welches nachfolgend anhand der Fig. 8 bis 13 erläutert wird.In the manufacture of wall elements and in particular the Fassadenele elements of the building shown in Fig. 1, concreting on the spot is very expensive and not possible without scaffolding of the building. A modified method can therefore be used to produce facade elements, which is explained below with reference to FIGS. 8 to 13.

Zur Herstellung der Form wird wiederum ein Blockkörper aus geschäumtem Kunststoff verwendet und mit Hilfe des bereits beschriebenen materialabtra genden Bearbeitungsverfahrens mit dem Formraum 3 versehen. Bei der in Fig. 8 dargestellten Form 2 der Formraum 3 bereits so gefräst, daß ein erhaben gestaltetes Rechteck 10 für die spätere Fensteröffnung gebildet wird. To produce the mold, a block body made of foamed plastic is again used and provided with the mold space 3 with the aid of the material-removing processing method already described. In the form 2 shown in FIG. 8, the molding space 3 has already been milled in such a way that a raised rectangle 10 is formed for the subsequent window opening.

Fig. 8 und, in vergrößerter Darstellung, Fig. 9 lassen erkennen, daß im Bereich des Randes 11 der Form 2 Einfräsungen vorhanden sind, in die nach Abschluß des Bearbeitungsvorganges ein maßhaltiger Körper 12 eingesetzt wird. Die Einfräsung 13 wird, ebenso wie der Formraum 3, von dem numerisch gesteu erten Fräswerkzeug erzeugt und dient als Kennzeichnung für die Lage eines Meßpunktes. Dieser Meßpunkt ist ein Vermessungselement 14, welches zu nächst an dem Körper 12 befestigt ist und nach dem Aushärten des Betons in dem Element 1 eingebettet bleibt. Bei dem Vermessungselement 14 handelt es sich vorzugsweise um einen metallischen Körper, der auch auf Distanz mittels geeigneter Meßgeräte erfaßbar und lokalisierbar ist. Bei dem Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 8 sind insgesamt zwei Vermessungselemente 14 vorgesehen, die sich jeweils im Bereich der Oberkante 15 des Elementes 1 befinden. Fig. 8 and, in an enlarged view, Fig. 9 show that in the area of the edge 11 of the mold 2 milling is present, in which a dimensionally stable body 12 is inserted after completion of the machining process. The milling 13 is, like the mold space 3 , generated by the numerically controlled milling tool and serves as an identifier for the location of a measuring point. This measuring point is a measuring element 14 , which is first attached to the body 12 and remains embedded in the element 1 after the concrete has hardened. The measuring element 14 is preferably a metallic body which can also be detected and localized at a distance using suitable measuring devices. In the Ausführungsbei of FIG game. 8, two measuring elements 14 are provided in total, which are located respectively in the region of the upper edge 15 of the element 1.

Nach Einsetzen der Vermessungselemente 14 oder auch bereits vorher wird in den Formraum 3 der Form 2 die Bewehrung eingelegt. Sodann wird der Beton von oben her in die liegend angeordnete Form 2 eingegossen und die Oberflä che etwa in Höhe des Randes 11 der Form 2 glattgestrichen. Diese Oberfläche befindet sich später, d. h. nach Errichtung des Elementes 1 innerhalb des Baukörpers, auf dessen Innenseite, die nach Abschluß des Rohbaus verputzt wird. Die durch CNC-gesteuertes Fräsen hergestellte Form 2 definiert demge genüber die Außenseite des Elementes 1, welche im vorliegenden Fall die Ge bäudeaußenseite ist.After insertion of the measuring elements 14 or even beforehand, the reinforcement is inserted into the mold space 3 of the mold 2 . Then the concrete is poured from above into the horizontally arranged mold 2 and the surface is smoothed out approximately at the level of the edge 11 of the mold 2 . This surface is later, ie after the erection of the element 1 inside the structure, on the inside, which is plastered after completion of the shell. The shape 2 produced by CNC-controlled milling accordingly defines the outside of the element 1 , which in the present case is the outside of the building.

In Fig. 10 ist das ausgehärtete und bereits aus der Form herausgenommene Fassadenelement 1 dargestellt. Um das Lösen der Form von dem Element zu erleichtern, können vor dem Einsetzen der Bewehrung und vor Einfüllen des Betons sämtliche formbildenden Flächen der Form mit einer geeigneten Be schichtung versehen sein. Die Form selbst ist im vorliegenden Fall nicht wie derverwendbar, da in dem in Fig. 1 dargestellten Gebäude kein Element ver baut wird, welches dieselbe Gestalt wie irgendein anderes Element aufweist. Als Material für die Blockkörper, aus denen die Formen hergestellt werden, kann daher grobgekörnter geschäumter Kunststoff verwendet werden, der in Blöcken von bis zu 8 m Länge verfügbar ist. Falls diese Größe nicht ausreicht, werden in der bereits beschriebenen Weise mehrere bearbeitete Formen aneinandergefügt und an den Stoßflächen mittels Verbindungsmittel wie z. B. doppelseitig wirkende Klebebänder verbunden. In Fig. 10, the cured and taken out from the mold already facade element 1 is shown. In order to facilitate the release of the form from the element, all form-forming surfaces of the form can be provided with a suitable coating before the reinforcement is inserted and before the concrete is poured in. The shape itself is not as usable in the present case, since no element is constructed in the building shown in Fig. 1, which has the same shape as any other element. Coarse-grained foamed plastic, which is available in blocks of up to 8 m in length, can therefore be used as the material for the block bodies from which the molds are made. If this size is not sufficient, several machined shapes are joined together in the manner already described and attached to the butt surfaces by means of connecting means such. B. double-acting tapes connected.

Als Material für die Blockkörper kommt aber neben geschäumtem Kunststoff auch Holz in Betracht, da Holz mittels entsprechender Werkzeuge ebenfalls mit hoher Geschwindigkeit zu Formen ausfräsbar ist.The material for the block body comes next to foamed plastic also consider wood, since wood is also made using appropriate tools can be milled into shapes at high speed.

Die in den Formen gemäß den Fig. 8 und 9 hergestellten Elemente des Baukörpers werden aufgestellt, wie dies nachfolgend anhand der Fig. 11 und 12 erläutert wird. Fig. 11 zeigt einen horizontalen Schnitt nahe des unte ren Randes von insgesamt fünf Elementen, Fig. 12 einen ebenfalls horizonta len Schnitt nahe des oberen Randes dieser Elemente.The elements of the structure produced in the forms according to FIGS. 8 and 9 are set up, as will be explained below with reference to FIGS. 11 and 12. Fig. 11 shows a horizontal section near the lower edge of a total of five elements, Fig. 12 also a horizontal section near the upper edge of these elements.

Die mittels eines Baukrans herantransportierten Wandelemente werden mit ih rem unteren Rand auf den darunter angeordneten Wandelementen des darun terliegenden Geschosses aufgesetzt, oder es wird durch örtlich abgesteckte Meßpunkte 20 die Aufstandsfläche des Elementes 1 aufgetragen. Sodann wird das jeweilige Element 1 vorläufig fixiert, vorzugsweise mittels einer Schrägstütze 16, deren anderes Ende sich auf der Geschoßdecke 17 abstützt.The wall elements brought up by means of a construction crane are placed with their lower edge on the wall elements of the floor below, or the contact area of element 1 is applied by locally defined measuring points 20 . Then the respective element 1 is temporarily fixed, preferably by means of an inclined support 16 , the other end of which is supported on the floor ceiling 17 .

Die Meßpunkte in Gestalt der nahe des oberen Randes des Elementes 1 ange ordneten Vermessungselemente 14 werden sodann mittels der entsprechen den Meßvorrichtung angepeilt. Dies erfolgt von einem Bezugspunkt 18 aus, der sich innerhalb des Baukörpers auf der bereits erstellten Geschoßdecke 17 befindet. In Fig. 12 sind die vom Bezugspunkt 18 zu den Vermessungselemen ten 14 hin vorgenommenen Peilungen mit Peillinien 19 bezeichnet. Durch Überprüfung der exakten Lage der Vermessungselemente 14 läßt sich die Ausrichtung des gerade aufgestellten Elementes 1 und insbesondere dessen Neigung bestimmen und unter Verstellung der Schrägstütze 16 solange ein stellen, bis die Ist-Position der Vermessungselemente 14 exakt der Soll-Posi tion entspricht.The measuring points in the form of the near the upper edge of the element 1 arranged measuring elements 14 are then targeted by means of the corresponding measuring device. This is done from a reference point 18 , which is located within the building on the floor 17 already created. In Fig. 12 the bearing made from the reference point 18 to the Vermessungselemen th 14 towards bearing lines 19 are designated. By checking the exact position of the measuring elements 14 , the orientation of the element 1 that has just been set up and in particular its inclination can be determined and adjusted by adjusting the inclined support 16 until the actual position of the measuring elements 14 corresponds exactly to the desired position.

Das beschriebene Ausrichtverfahren mittels der Vermessungselemente 14 setzt voraus, daß auch die exakte Lage der Vermessungselemente 14 mit sei nen drei Koordinatenwerten in dem Datensatz abgespeichert ist, welcher dem jeweiligen Element 1 zugewiesen ist. Dieser Datensatz wird zusammen mit den übrigen Koordinatendaten des Elementes in das Steuerprogramm für das Fräs werkzeug übernommen, so daß während des Fräsvorganges automatisch und exakt positioniert auch die als Kennzeichnung für die Lage des Vermes sungselementes 14 dienenden Einfräsungen 13 durchgeführt werden. Auf diese Weise werden jedem Element die zur Ausrichtung der Elemente erforder lichen Meßpunkte nicht nur softwaremäßig zugewiesen, sondern auch auto matisch daran gekennzeichnet.The alignment method described by means of the measuring elements 14 presupposes that the exact position of the measuring elements 14 with its three coordinate values is also stored in the data record which is assigned to the respective element 1 . This record is taken together with the other coordinate data of the element in the control program for the milling tool, so that during the milling operation automatically and accurately positions the sungselementes as a marking for the position of the Vermes 14 serving milled recesses 13 are performed. In this way, the measuring points required for aligning the elements are not only assigned by software, but are also automatically identified.

Beim Ausführungsbeispiel befinden sich jeweils zwei Vermessungselemente 14 bzw. Meßpunkte nahe der Oberkante 15 des Elementes. Da jedoch zwei Bezugspunkte bereits durch das Aufsetzen des Elementes auf das jeweils darunterliegende Element des unterhalb angeordneten Geschosses definiert sind, reicht es in vielen Fällen für eine ausreichend exakte Ausrichtung des Elementes aus, wenn dieses nahe seiner Oberkante mit lediglich einem fest einbetonierten Meßpunkt versehen ist.In the exemplary embodiment there are two measuring elements 14 or measuring points near the upper edge 15 of the element. However, since two reference points are already defined by placing the element on the underlying element of the floor below, it is sufficient in many cases for the element to be aligned precisely enough if it is only provided with a firmly embedded measuring point near its upper edge.

Ein Ablaufdiagramm für das voranstehend anhand der Fig. 8 bis 12 erläu terte Verfahren ist in Fig. 13 dargestellt. A flowchart for the method explained above with reference to FIGS . 8 to 12 is shown in FIG. 13.

Reference list

11

Element
element

22nd

Form
shape

33rd

Formraum
Molding space

44th

zweiter Formraum
second mold space

55

Unterkonstruktion
Substructure

66

Anker
anchor

77

Abstützung
Support

88th

Teilform
Partial shape

99

Stoßfuge
Butt joint

1010th

Rechteck
rectangle

1111

Rand der Form
Edge of shape

1212th

Körper
body

1313

Kennzeichnung, Einfräsung
Marking, milling

1414

Bezugspunkt, Vermessungselement
Reference point, measuring element

1515

Oberkante
Top edge

1616

Schrägstütze
Inclined support

1717th

Geschoßdecke
Floor ceiling

1818th

Bezugspunkte
Reference points

1919th

Peillinie
Bearing line

2020th

Meßpunkt
Measuring point

Claims

1. Reinforced concrete construction method for the creation of three-dimensionally determinable structures with the following steps:

a) Detecting the dimensionally stable surfaces of the building to be created in a three-dimensional coordinate system and assigning three coordinate values to the dimensionally stable surface points of the building;
b) software subdivision of the structure into elements of predetermined maximum size, each element being assigned as data sets:
- 1. the coordinate values for the dimensionally stable surface points of the element,
- 2. the coordinate values of the interfaces to adjacent elements or building parts;
c) processing of the data records for each element into a control program for a material-removing machining process;
d) producing a three-dimensional shape by material-removing machining of a block body in accordance with the control program;
e) concreting the element in the mold's mold space;
f) after the concrete has hardened, the concrete element and the mold are separated.

2. Construction method according to claim 1, characterized in that in the a form made from the block body before reinforcement is used.

3. Construction method according to claim 1 or 2, characterized by use a block body made of foamed plastic.

4. Construction method according to one of the preceding claims, characterized through a milling process as a material-removing machining process.

5. Construction method according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the form-forming surfaces of the form with an Ab loosen the hardened concrete coating become.

6. Construction method according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the material-removing processing of the block body in two stages with rough machining and subsequent fine machining at least part of the area.

7. Construction method according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the form is fastened and concreted in place becomes.

8. Construction method according to claim 7, characterized in that for the first element two shapes with their shape spaces in pairs against each other.

9. Construction method according to claim 8, characterized in that at least which fixes one of the paired shapes in place, then insert a reinforcement in the molding space and finally the which is attached to the forms used in pairs.

10. Construction method according to one of claims 7 to 9, characterized in net that to reinforce the form this on the back with a Substructure is provided, preferably a formwork con structure of conventional design.

11. Construction method according to one of claims 1 to 6, characterized in net that each element has at least one measuring point in software is arranged that the position of the measuring point in the control program for the material-removing machining process is filed, and that the at least provisional identification of the position of the measuring point on the Form by appropriate material removal.

12. Construction method according to claim 11, characterized in that before Concrete a survey element in the manner corresponding to the Marking the position of the measuring point is arranged that the Measurement element embedded in it after the concrete has hardened is and forms the measuring point.

13. Construction method according to claim 11 or claim 12, characterized records that as a measuring point a point near the top of the element is defined.

14. Construction method according to one of claims 11 to 13, characterized records that after the provisional fixation of the element to the building body the acquisition and measurement of the measuring point of a loading traction point and that the reference point is preferably within the structure and, in the case of creating a multi-storey building, preferably on the last one created Floor ceiling is located.

15. Construction method according to one of claims 11 to 14, characterized records that the concreting and curing with lying form with after Mold space open at the top.