Bauteil, Verwendung desselben und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen Bauteil für Tragkonstruktionen, bestehend aus zwei über- oder nebeneinanderliegenden Reihen in Längsrich tung des Bauteils zusammengesetzter keramischer Bauelemente und einer in einem in Längsrichtung des Bauteils verlaufenden Raum angeordneten Beton füllung mit Bewehrungseinlagen.
Die Zusammensetzung von mit Bewehrungsein- lagen versehenen Trägern aus keramischen Bau elementen, sogenannten Hohlsteinen, ist bekannt, und es wurden derartige Träger oder dergleichen auch mit vorgespannten Bewehrungen ausgebildet. Die Bau elemente bzw. Hohlsteine waren hiebei entweder mit nach allen Seiten zu abgeschlossenen Höhlungen bzw. Löchern versehen, in welche die Bewehrungselemente eingeführt werden, oder es waren Nuten oder andere Vertiefungen vorgesehen, in welche die Bewehrungs- elemente eingelegt wurden.
In beiden Fällen wurde dann die Höhlung, Nut oder dergleichen mit Beton oder dergleichen ausgefüllt, so dass die Bewehrungs- elemente im Beton oder dergleichen eingebettet waren. Die Verwendung von Bauelementen mit nach den Seiten zu abgeschlossenen Höhlungen bzw. Lö chern wirkt verteuernd, erschwert das Einbringen der Bewehrungseinlagen und des Betons und macht letzteres unkontrollierbar.
Bei einer Ausbildung der Bauelemente mit offenen Längsnuten hingegen ist zwar das Einbringen der Bewehrungseinlagen und des Betons oder dergleichen in die Nuten wesentlich erleichtert, jedoch ergeben sich hiebei dadurch, dass die Bewehrungselemente bzw. der Beton oder der gleichen nicht auf allen Seiten von keramischem Bau material umgeben sind, zahlreiche Nachteile, z. B. hinsichtlich der Isolierungseigenschaften gegen Wärme und Schall, hinsichtlich der statischen Eigen schaften, hinsichtlich der Putzhaftung und auch hin sichtlich des Aussehens der Bauteile.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Bauelemente aus zwei gleichen Teilen zusammenzusetzen, welche eine Höhlung für die Aufnahme der Bewehrungseinlagen und des die Bewehrungseinlagen umhüllenden Betons aufweisen. Da die beiden Teile des Bauelementes gleich aus gebildet sind, weisen beide Teile eine Ausnehmung auf, welche Ausnehmungen sich zu der die Beweh- rungselemente und den Beton aufnehmenden Höh lung ergänzen. Es müssen daher die Teile der Bau elemente vor dem Einbringen des Betons zusammen gefügt werden,
worauf dann der Beton erst in glei cher Weise wie bei den Bauelementen mit nach allen Seiten abgeschlossenen Höhlungen durch Injektionen oder dergleichen eingebracht werden kann. Durch die Unterteilung der Bauelemente in zwei gleiche Teile, welche eine Höhlung einschliessen, wird wohl das Einbringen der Bewehrungseinlagen und gege benenfalls das Vorspannen derselben erleichtert, nicht aber das Einbringen des Betons.
Die Erfindung, welche sich auf einen Bauteil für Tragkonstruktionen, bestehend aus zwei über- oder nebeneinanderliegenden Reihen in Längsrichtung des Bauteils zusammengesetzter keramischer Bauelemente und einer in einem in Längsrichtung des Bauteils verlaufenden Raum angeordneten Betonfüllung mit Bewehrungseinlagen bezieht, bezweckt die Beseiti gung der Nachteile bekannter Bauteile.
Der er findungsgemässe Bauteil ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente einer Reihe, die Grundsteine, mindestens eine in Längsrichtung des Grundsteines verlaufende Ausnehmung aufweisen und die Bau elemente der anderen Reihe, die Deckelsteine, über die gesamte Länge der Ausnehmungen in den Grund steinen, wenigstens teilweise im offenseitigen Teil dieser Ausnehmungen liegen.
Bei einer solchen Aus bildung eines erfindungsgemässen Bauteils ist ohne Schwierigkeiten in absolut zuverlässiger Weise zu erreichen, dass die im Bauteil vorgesehenen Beweh- rungseinlagen vollständig von Beton umhüllt sind und dass der Beton ohne Freilassung irgendwelcher Hohlräume an den Wandungen des zwischen den Bauelementen gebildeten Hohlraumes im Bauteil an liegt und damit einwandfrei haftet. Das wird z. B.
dadurch erzielt, dass entsprechend dem erfindungs gemässen Verfahren nach dem Aneinanderreihen der Grundsteine mit nach oben hin gerichteten Ausneh- mungen und Einbringen der Bewehrungseinlagen in die Ausnehmungen, in diese zumindest die zur voll ständigen Ausfüllung des Hohlraumes zwischen Grundsteinen und Deckelsteinen erforderliche Menge Beton eingebracht wird, worauf die Deckelsteine auf die Grundsteine aufgesetzt werden.
Diese ein fache und sichere Arbeitsweise bei Herstellung erfin dungsgemässer Bauteile wird durch die Unterteilung der keramischen Bauelemente im erfindungsgemässen Bauteil in Grundsteine, deren Ausnehmungen den gesamten erforderlichen Beton aufnehmen können, und in von diesen Steinen verschiedene Deckelsteine, die wenigstens teilweise im offenseitigen Teil der Ausnehmungen der Grundsteine liegen, ermöglicht. Erfindungsgemässe Bauteile vereinigen die Vorteile von mit nach allen Seiten zu abgeschlossenen Hohl räumen bzw.
Löchern ausgebildeten Bauteilen und die Vorteile von an den Aussenflächen mit Nuten ver sehenen Bauteilen, ohne die Nachteile dieser beiden bekannten Bauteile in Kauf nehmen zu müssen. So- ferne die Passflächen der Grundsteine und der Deckel steine sauber gearbeitet sind, was ohne weiteres mög lich ist, und soferne für die Füllung des Hohlraumes im Bauteil erdfeuchter Beton verwendet wird, können nun die Bewehrungselemente und der Beton beim fertigen Bauteil als praktisch allseits durch kerami sches Material umschlossen angesehen werden,
so dass in dieser Weise ausgebildete erfindungsgemässe Bauteile allseitig ansprechende Sichtflächen aus kera mischem Material besitzen. Bei allseits sichtbaren Flächen von aus keramischen Teilen bestehenden Bauelementen wäre ein Bauelement mit Nuten an der Aussenfläche durch die beim Vergiessen mit Beton bei rationeller Herstellung unvermeidbaren Unregel mässigkeiten unansehnlich und daher vielfach auch unbrauchbar.
Die ausgezeichnete Putzhaftung auf dem keramischen Material, welches hiebei den ganzen Bauteil umgibt, und die Vermeidung jeglicher Strei fenbildung auf dem Putz, wenn der Untergrund ein heitlich aus keramischem Material besteht, stellen einen weiteren wesentlichen Vorteil dar.
Gleichgültig, ob in erfindungsgemässen Bauteilen die Stossfugen zwischen Grundsteinen und Deckelsteinen praktisch völlig geschlossen oder noch so weit offen sind, dass in diesen Stossfugen den Hohlraum des Bau teils ausfüllender Beton sichtbar ist, sind die Wärme- und Schallisoliereigenschaften des Bauteils ausge zeichnet, und insbesondere bei Bränden ergeben die aussen liegenden hitzebeständigen keramischen Teile des Bauteils einen Wärmeschutz für den nicht hitzebeständigen Beton.
Es ist ferner gleichgültig, in welcher Lage der Bauteil verwendet wird, das heisst, welche Seite des Bauteils beispielsweise in einer Trag konstruktion als Oberseite oder Unterseite aufscheint, da die keramischen Teile der Bauteile mit gleichen statischen Eigenschaften hergestellt werden können, und es stört die Stossfuge zwischen den Grundsteinen und Deckelsteinen, welche, wie erwähnt, beliebig klein gehalten werden kann, nicht.
Solche Bauteile können in Tragkonstruktionen als Zugteil in der -Zugzone einer Tragkonstruktion verwendet werden. Für die Verwendung in der Zug zone einer Tragkonstruktion besonders geeignet sind Bauteile, bei welchen die Stossfugen der aneinander gereihten Deckelsteine gegenüber den Stossfugen der aneinandergereihten Grundsteine versetzt sind und der Schwerpunkt der Querschnitte aller Bewehrungs- einlagen mit dem Schwerpunkt des Querschnittes des Bauteils zusammenfällt.
Ein derartiger Bauteil kann nach Fertigstellung leicht an die Baustelle trans portiert werden, da in Anbetracht der besonderen Anordnung der Bewehrungen im Bauteil, dieser voll kommen symmetrisch ausgelastet ist und da in An betracht der gegeneinander versetzten Stossfugen von Grundstein zu Grundstein einerseits und von Deckel stein zu Deckelstein anderseits eine Bruchgefahr noch weiter verringert ist.
Da die Stossfugenausbildung eines der wichtigsten Probleme keramischer Tragglieder, die aus Einzelelementen zusammengesetzt sind, darstellt, bedeutet ein Bauteil der oben beschriebenen Art auch in dieser Hinsicht einen wichtigen Fortschritt.
An Hand der Zeichnung werden Ausführungs beispiele des erfindungsgemässen Bauteils näher er läutert.
Fig. 1 stellt einen Querschnitt durch einen Bau teil, bestehend aus Grundsteinen und Deckelsteinen nach Linie 1-I der Fig. 2 dar. Fig. 2 stellt einen Teil des Bauteils in Seitenansicht dar. Die Fig. 3 bis 6 und Fig. 8 stellen Querschnitte durch weitere Aus führungsformen des erfindungsgemässen Bauteils dar. Fig. 7 stellt einen Teil eines Bauteils nach Fig. 6 in Seitenansicht, mit einem in den Deckelstein eingelegten Bügel dar. Fig. 9 stellt einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform des Bauteils dar.
Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Bauteil besteht aus Grundsteinen 1 und Deckelsteinen 2, deren Stärke einander ungefähr entsprechen, so dass die Be wehrungen ungefähr in der Mitte liegen können. Die Grundsteine weisen eine längslaufende Ausnehmung mit Vertiefungen in Form von Nuten oder Trögen 3 auf, in welche Bewehrungselemente 4, beispielsweise vorgespannte Bewehrungselemente, untergebracht sind.
Die Deckelsteine liegen mit ihrem Unterteil im Oberteil (offenseitiger Teil) der genannten Aus- nehmungen. Nach Einlegen der Bewehrungselemente werden nun die Ausnehmungen mit Beton aus gefüllt, und es werden hierauf die Deckelsteine 2 aufgepresst. Dadurch, dass Deckelstein 2 und Grund- stein 1 ungefähr gleich stark sind, wird das kerami sche Material, aus dem sie bestehen, gleichmässig verteilt, was mit dazu beiträgt,
dass bei vorgespannter Bewehrung ein Verziehen des Trägers durch die un gleich zu beiden Seiten der Bewehrungselemente an geordneten Materialmassen weitgehend verhindert wird.
Der Deckelstein weist gleichfalls längslaufende Nuten 5 auf, welche in ihrer Lage mit den Nuten oder Trögen 3 des Grundsteines korrespondieren. Durch diese Nuten 5 wird die Haftung des Betons begünstigt. An den beiden Seiten weist der Grund stein 1 Leisten 6 auf, welchen Ausnehmungen 7 des Deckelsteines entsprechen. Diese Leisten 6 und Aus- nehmungen 7 bewirken eine seitliche Begrenzung der Lage des Deckelsteines 2 am Grundstein 1 und bilden die Schalung für den Beton.
Der Deckelstein kann jedoch auch von einer an der Unterseite prak tisch ebenen Platte, die in die Ausnehmung des Grundsteines greift, gebildet sein, da auch mit einer solchen Platte überschüssiger, in die Ausnehmung des Grundsteines eingefüllter Beton ausreichend zu sammengedrückt werden kann.
Die Aussenflächen 8 und 9 des Grundsteines bzw. des Deckelsteines können eben ausgebildet sein. Dies empfiehlt sich, wenn der Träger frei verlegt werden soll. Es können aber auch strichliert angedeutete Nuten 10 im Deckelstein und gegebenenfalls auch im Grundstein vorgesehen sein, um eine Verbindung mit anderen Teilen, beispielsweise mit der Aufbeton- schicht, zu verbessern. Im letzteren Falle bildet der Bauteil ein Zugelement in der Zugzone einer Trag konstruktion. 11 sind übliche Löcher, welche zwecks einer Gewichtsverminderung des Bauteils vorgesehen sind.
Die Stärke des Grundsteines 1 entspricht ungefähr der Stärke des Deckelsteines 2, wobei sowohl beim Grundstein als auch beim Deckelstein die Abmessungen im Grund der Nuten zu berücksichtigen sind. Es ergeben sich in diesem Fall ungefähr gleiche Material anhäufungen zu beiden Seiten der Bewehrungsein- lagen 4.
Aus Fig.2 ist ersichtlich, dass Deckelsteine und Grundsteine gegeneinander versetzt angeordnet sind, so dass auch die Stossfugen 12 der Grundsteine 1 gegenüber den Stossfugen 13 der Deckelsteine 2 versetzt sind. Dies bietet Vorteile in bezug auf die Festigkeit des Bauteils.
Die Herstellung eines solchen Bauteils erfolgt in der Weise, dass zunächst eine entsprechende Anzahl von Grundsteinen 1 aneinandergereiht werden, hier auf die Bewehrungseinlagen eingebracht und gege benenfalls vorgespannt werden, worauf die Ausneh- mungen mit den Nuten oder Trögen 3 mit Beton in ausreichendem Masse gefüllt werden. Hierauf werden vor Abbinden des Betons die Deckelsteine 2 in die in Fig. 2 dargestellte Lage aufgepresst, so dass der emporquellende Beton in die Ausnehmungen 5 der Deckelsteine 2 eindringt.
Nach Abbinden können dann die vorgespannten Bewehrungseinlagen 4 in üblicher Weise durchschnitten werden, oder es kön nen auch Endverankerungen vorgesehen werden. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des Bauteils hat der Grundstein 1 im Querschnitt ein U-Profil. Die Betonfüllung d und die Bewehrungs- elemente 4 sind hiebei mittels eines Deckelsteines 2 mit ebenen Flächen abgedeckt. Hiebei bewirken die Schenkel des U-Profils die seitliche Begrenzung des Deckelsteines.
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform unter scheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten dadurch, dass im Grundstein eine Ausnehmung mit nur einer trogförn-iigen Vertiefung 3 vorgesehen ist. An beiden Seiten weist der Grundstein 1, wie in Fig. 1, Leisten 6 auf, die in Ausnehmungen 7 des Deckelsteines 2 passen.
Fig. 5 zeigt einen Bauteil, bei welchem die Breite des Deckelsteines 2 im Verhältnis zur Breite des Grundsteines 1 verhältnismässig gering ist. Die Lei sten 6 des Grundsteines sind hiebei nach innen gegen die Längsachse des Bauteils zu hochgezogen und bilden schräge Kanten für die Anlagerung des ver hältnismässig schmalen Deckelsteines 2, welcher wie der mit Nuten 5 versehen ist. Die Ausnehmungen 3 im Grundstein 1 sind hiebei taschenförmig ausge bildet.
Fig. 6 zeigt einen Bauteil, bei dem der Deckel stein 2 einen U-förmigen, nach aussen offenen Quer schnitt aufweist. Die im Verhältnis zu den in Fig. 1 dargestellten Nuten 10 grosse U-förmige Ausnehmung 14 gewährleistet dabei eine besonders gute Verbin dung mit einer Aufbetonschicht und ermöglicht auch eine leichtere Handhabung des Bauteils.
Weiter ist dabei der Vorteil gegeben, dass erforderliche Bügel, die in einen Aufbeton eingreifen sollen, bei der Serienfertigung angeordnet werden können, ohne dass diese bei einer Herstellung solcher Bauteile in meh reren Lagen übereinander oder auch beim Transport stören, da diese Bügel in die Ausnehmung des Dek- kelsteines eingelegt werden können, um erst auf der Baustelle aufgebogen zu werden. Ein derartiger Bügel ist in Fig. 7 in seiner eingebogenen Lage mit 15 und in seiner aufgebogenen Lage mit 15' bezeichnet.
Fig. 8 zeigt einen Bauteil, bei dem Grundstein 1 und Deckelstein 2 eine Ausnehmung 3 mit rundem Querschnitt einschliessen. Deckelstein 2 und Grund- stein 1 weisen Leisten 6 und Ausnehmungen 7 auf, die ineinandergreifen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 stellt wieder 1 den Grundstein und 2 den Deckelstein dar. In diesem Falle können beispielsweise Grundstein und Deckelstein, wie in der Zeichnung dargestellt, zur Bildung eines Trägers so zusammengesetzt werden, dass Grundstein 1 und Deckelstein 2 zur rechten und zur linken Seite des Trägers liegen.
Es ist daher die durch Grundstein und Deckelstein eingeschlossene Höhlung in der Mittellinie des gesamten Bauteils ge legen, und es ist, wie in der Zeichnung dargestellt, in der Zugzone eine grössere Anzahl von Beweh- rungselementen 4 untergebracht als in der Druck zone. Bei der Herstellung des Trägers sind aber wie der die Grundsteine 1 horizontal gelagert, so dass der Beton leicht in die Vertiefung 3 eingebracht werden kann.
Der erfindungsgemässe Bauteil kann insbesondere bei Hochbaukonstruktionen aller Art, z. B. in Fertig decken, Stürzen, Dachstühlen usw. verwendet wer den.