CH694337A5 - Bauelement. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft ein Bauelement gemäss Anspruch 1 und ein Herstellverfahren  hierzu gemäss Anspruch 8. 



   Bekannt sind Betonelemente, bei deren Herstellung die erste Wand  und die zweite Wand auf der Baustelle am Einbauort durch ein Verschalgerüst  abgestützt werden. Zwischen die beiden Wände wird anschliessend Frischbeton  gegossen. Nach dem Aushärten des Betons wird das Verschalgerüst entfernt,  und die erste Wand und die zweite Wand verbleiben an der Betonwand  als so genannte verlorene Schalung. 



   Weiterhin sind beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 4 424  941 A1 Fertigteilbauelemente mit parallel zueinander liegenden Seitenwänden  bekannt, zwischen denen Abstandshalter angeordnet sind. Diese Fertigteilbauelemente  werden zur Baustelle transportiert und eingebaut. Anschliessend wird  zwischen die Wände Frischbeton eingegossen. Bei der Herstellung des  Fertigteilbauelementes müssen zwischen den Seitenwänden Abstandshalter  angeordnet werden, die dem Druck des Frischbetons entgegenwirken.  Die Fertigteilbauelemente mit Abstandshaltern werden beispielsweise  in einem Wendeverfahren hergestellt, bei dem zuerst auf einer horizontal  angeordneten Fläche die eine Wand gegossen wird, wobei Abstandshalter  einbetoniert werden.

   Anschliessend wird die ausgehärtete erste Wand  gewendet und mit den freien Enden der Abstandshalter in eine mit  Frischbeton gefüllte und horizontal angeordnete Schalungsvorrichtung  für die zweite Wand eingedrückt. Bei sehr grossen Wänden ist es schwierig,  Fertigteilbauelemente mit exakt parallel zueinander liegenden Seitenwänden  herzustellen. 



   Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfach herzustellendes masshaltiges  Bauelement sowie ein zugehöriges Herstellverfahren anzugeben. 



     Diese Aufgabe wird durch ein Bauelement mit den Merkmalen des  Anspruchs 1 und für ein Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs  8 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.                                                         



   Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich masshaltige  Bauelemente dann herstellen lassen, wenn eine massgenaue Schalungsvorrichtung  verwendet wird. Massgenaue Schalungsvorrichtungen müssen jedoch mit  einem grossen Aufwand hergestellt werden. Dieser Aufwand lohnt sich  nur dann, wenn mit einer Schalungsvorrichtung eine Vielzahl Bauelemente  gefertigt werden. Das vorherige Einbringen der Wände in die Schalungsvorrichtung  führt dazu, dass der Aufwand für das Vorbereiten der Schalungsvorrichtung  sinkt, weil die Schalungsvorrichtung selbst nicht mit dem Frischbeton  in Berührung kommt. Somit müssen keine Betonreste eines zuvor gefertigten  Bauelementes entfernt werden, wenn das nächste Bauelement hergestellt  werden soll.

   Ausserdem lässt sich eine Schalungsvorrichtung, die  leicht von der aussen liegenden ersten Wand und der aussen liegenden  zweiten Wand zu entfernen ist, problemlos mehrfach verwenden, sodass  der Aufwand für eine masshaltige Schalungsvorrichtung mit geringen  Fertigungstoleranzen gerechtfertigt ist. 



   Wird die Schalungsvorrichtung während des Aushärtens des Betons gerüttelt,  so entsteht ein fester Beton, der keine oder nur sehr wenige Lufteinschlüsse  enthält. Verbleibende Lufteinschlüsse im Beton erfordern keine Nacharbeit,  da sie nicht an den Aussenwänden des Bauelementes, sondern nur an  den Innenwänden der ersten Wand und der zweiten Wand auftreten. 



   Die Masshaltigkeit der Schalungsvorrichtung führt zu einem masshaltigen  Betonelement mit exakt parallel zueinander liegenden Aussenwänden.  Dies ist auch darauf zurückzuführen, dass bei einer vertikalen Anordnung  der ersten Wand und der zweiten Wand der zwischen der ersten Wand  und der zweiten Wand eingefüllte Frischbeton auf die Wände einen  starken Druck in Richtung Schalungsvorrichtung ausübt. Die erste  Wand und die zweite Wand werden somit durch grosse Kräfte an    die  Schalungsvorrichtung gedrückt. Zwischenräume zwischen erster Wand  bzw. zweiter Wand und Schalungsvorrichtung treten folglich nicht  auf. Der Vorteil von sehr masshaltigen Bauelementen ist, dass sie  gewährleisten, dass beim Einbau aufeinander stossender Bauelemente  kein Versatz auftritt, der störend ist und durch Verspachteln oder  Abschleifen beseitigt werden müsste.

   Beim Verwenden der erfindungsgemässen  Bauelemente gibt es keine Fugenabsätze an der Stossstelle zweier  benachbarter Bauelemente gleicher Wandstärke. 



   Die erste Wand und die zweite Wand befinden sich beim erfindungsgemässen  Bauelement sofort nach dem Aushärten der Betonwand an ihren endgültigen  Positionen bezüglich der Betonwand. Diese Anordnung ermöglicht es,  diese Wände auf einfache Art an der Betonwand zu befestigen, beispielsweise  durch einen vor dem Einfüllen des Frischbetons aufgebrachten Klebstoff  oder durch Befestigungselemente, die ebenfalls vor dem Einbringen  des Frischbetons angebracht und beim Aushärten des Betons mit diesem  formschlüssig verbunden werden. 



   Bei der Erfindung ist das die erste Wand, die zweite Wand und die  Betonwand enthaltende Bau-element als Fertigteilbauelement ausgebildet.  Fertigteilbauelemente werden in der Regel in einem speziellen Werk  hergestellt. Im Werk wird eine sehr masshaltige Schalungsvorrichtung  zum Herstellen einer Vielzahl Bauelemente genutzt. Im Gegensatz zu  einer Wanderschalungsvorrichtung, die von Baustelle zu Baustelle  gefahren werden muss, ist eine im Werk aufgestellte Schalungsvorrichtung  keiner Beschädigung während des Transports ausgesetzt. 



   Nach dem Aushärten des Bauelementes wird es im Werk weiterverarbeitet,  z.B. werden Fenster und Türen eingebaut. Es werden so viele Arbeitsgänge  wie möglich von der Baustelle in das Werk verlagert. Auf der Baustelle  müssen dann nur noch Arbeiten durchgeführt werden, die auf das Verbinden  der Fertigteilbetonelemente gerichtet sind. Diese Vorgehensweise  führt zu einem sorgfältig gefertigten Bauelement und zu einer schnellen  Bauweise auf der Baustelle. 



     Ist das Bauelement ein Aussenwandelement eines Fertigteilhauses,  so kann die Betonwand in diesem Fall als tragende Wand benutzt werden.  Abhängig von der zu tragenden Last und den Anforderungen des Bauherrn  hat die Betonwand eine Dicke von beispielsweise 10 cm bis 25 cm.  Die Materialien für die erste Wand und die zweite Wand werden so  ausgewählt, dass das gesamte Bauelement ein vorgegebenes Wärmedämmverhalten  hat. 



   Hat das Bauelement eine Höhe, die der Geschosshöhe des Fertigteilhauses  entspricht, z.B. die Höhe 3 m, so lässt sich ein aufrecht stehendes  Fertigteilbauelement noch mit vertretbarem Aufwand transportieren.  Eine geringere Höhe würde dagegen die Zahl der Fertigbauteile und  damit den Aufwand für den Bau des Fertigteilhauses erhöhen. 



   Grenzt die Betonwand an die erste Wand und die zweite Wand an, so  ist der gesamte Zwischenraum zwischen den Wänden mit Beton ausgefüllt.  Es ergibt sich ein Bauelement mit einer Folge von drei Schichten,  die für die meisten Anforderungen ausreichend ist. 



   Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Bauelementes haben  die erste Wand und die zweite Wand eine so grosse Druckfestigkeit,  dass ein Verformen der Wände durch den Frischbetondruck beim Herstellen  der Betonwand verhindert wird. Durch diese Massnahme wird gewährleistet,  dass das Bauelement masshaltig hergestellt werden kann, weil beim  Herausnehmen des Bauelementes aus der Schalungsvorrichtung dessen  Wandstärke unverändert bleibt. 



   Ebene und glatte Aussenflächen der ersten Wand und der zweiten Wand  gewährleisten, dass das Bauelement an seiner Innenseite tapezierbar  und an seiner Aussenseite leicht verputzbar ist. Ein Verspachteln  von Unebenheiten ist somit nicht notwendig. Die Innenflächen können  gemäss einer Weiterbildung uneben sein. Wird die erste Wand bzw.  die zweite Wand aus Platten unterschiedlicher Dicke zusammengesetzt,  deren Ränder genau aneinander passen, so gleicht der eingegossene  Frischbeton die Unebenheiten an den Innenflächen der Wand aus. Die    Unebenheiten auf der Innenfläche können auch durch das Zusammensetzen  von Platten mit nicht planparallelen Seitenflächen entstehen. Auch  in diesem Fall gleicht der Frischbeton die Unebenheiten aus. 



   Das Bauelement ist in einer Ausgestaltung der Erfindung frei von  Aufnahmevorrichtungen für Abstandshalter, die dem Frischbetondruck  auf die Aussenwände beim Giessen der Betonwand entgegenwirken. Auch  fehlen bei dieser Weiterbildung diese Abstandshalter selbst. Damit  entfällt das Herstellen, das Einbringen und das Befestigen von solchen  Abstandshaltern vor dem Giessen der Betonwand. Die Abstandshalter  müssten bei 3 m hohen Bauelementen beim Einfüllen des Frischbetons  zwischen vertikal stehende Wände mechanische Spannungen grösser als  80 kN/m<2> aufnehmen. Aus diesem Grund bestehen herkömmliche Abstandshalter  aus Stahl oder Betonelementen. Diese Elemente müssen bei herkömmlichen  Verfahren an den Wänden befestigt werden, beispielsweise durch Einbetonieren  oder Aufkleben.

   Da bei der Ausgestaltung des erfindungsgemässen Bauelementes  keine Abstandshalter erforderlich sind, vereinfacht sich die Herstellung  des Bauelementes erheblich. 



   Zum Verbinden der Betonwand und der ersten Wand bzw. der zweiten  Wand lässt sich eine Klebeschicht verwenden. Als Klebstoff werden  beispielsweise betongebundene Klebstoffe auf mineralischer Basis  verwendet. Insbesondere lassen sich so Kunststoffwände leicht an  der Betonwand befestigen. 



   Alternativ oder zusätzlich kann zwischen der zu befestigenden Wand  und der Betonwand eine formschlüssige Verbindung bestehen. Beispielsweise  enthält die zu befestigende Wand schwalbenschwanzförmige Einfräsungen,  in welche der Frischbeton einfliessen kann. Nach dem Aushärten ergibt  sich eine feste mechanische Verbindung zwischen Betonwand und angrenzender  Wand. 



   Bei einer anderen Weiterbildung werden Befestigungselemente zum Befestigen  der angrenzenden Wand an der Betonwand verwendet, beispielsweise  Dübel und Schrauben. Die Befestigungselemente sind so dimensioniert,  dass sie ohne die    Betonwand mechanische Spannungen kleiner als  20 kN/m<2> aufnehmen. Eine solche mechanische Spannung ist ausreichend,  um ein Verschieben der Wände zueinander in der Schalungsvorrichtung  zu vermeiden. Nach dem Aushärten der Betonwand müssen die Befestigungselemente  bei einer nächsten Weiterbildung mechanische Spannungen kleiner als  50 kN/m<2> aufnehmen, um zu verhindern, dass die Aussenwände durch  Winddruck oder Windsog von der Betonwand abgehoben werden. Damit  sind die Befestigungselemente für wesentlich kleinere Kräfte dimensioniert  als die bekannten Abstandshalter, die dem Frischbetondruck entgegenwirken  müssen.

   Beispielsweise werden sechs bis acht Befestigungselemente  pro m<2> verwendet. 



   Bei einer Ausgestaltung enthält die erste Wand einen Holzanteil,  der vorzugsweise kleiner als 50% ist. Der Holzanteil führt zu einer  guten Luftdurchlässigkeit der ersten Wand und zu einem angenehmen  Raumklima in den Räumen des Fertigteilhauses. Wird neben dem Holzanteil  ein Anteil Zement in der ersten Wand verwendet, wie es beim Verwenden  von Zementspanplatten der Fall ist, so lassen sich die Vorteile der  Zementspanplatte für die Herstellung des Bauelementes verwenden.  Beispielsweise haben Zementspanplatten ein geringes Quellverhalten  und einen geringen Ausdehnungskoeffizienten. Werden Cospan-Massivbauplatten  oder Cospanel-Massivbauplatten der Firma Schwörer Haus GmbH eingesetzt,  so entstehen Fertigteilbauelemente mit besonderen Eigenschaften.

    Die Eigenschaften von Cospan-Massivbauplatten sind unter anderem  die Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Chemikalien, die hervorragenden  bauphysikalischen Eigenschaften sowie die Umweltfreundlichkeit. Weitere  Eigenschaften solcher Massivbauplatten sind in der Europäischen Patentanmeldung  EP 95 107 087 genannt. Als mineralisches Bindemittel lässt sich an  Stelle des Zements beispielsweise auch Gips verwenden. 



   Bei einem anderen Ausführungsbeispiel besteht die zweite Wand aus  Kunststoff, vorzugsweise aus kostengünstigem Styropor oder Polyurethan.  Beim Verwenden der Schichtenfolge Cospan-Massivbauplatte, Betonwand,  Styroporschicht ergibt    sich ein Bauelement, das für den Bau von  Fertigteilhäusern für Wohnzwecke bestens geeignet ist. 



   Enthält die zweite Wand geschosshohe Kunststoffplatten, so sind diese  Kunststoffplatten im Gegensatz zu den handelsüblichen Styropor-Platten  mit einer Grösse von 1 m mal 1 m mit weniger Arbeitsschritten verarbeitbar.  Vorzugsweise sind die geschosshohen Kunststoffplatten an den Seiten  gespundet, haben Aufnahmen für Zwischenelemente oder haben einen  Stufenfalz. Benachbarte Kunststoffplatten lassen sich so auf einfache  Art derart miteinander verbinden, dass der Frischbeton nicht durch  die Zwischenräume zwischen den Kunststoffplatten an die Schalungsvorrichtung  dringt. 



   Bei einer Ausgestaltung des Bauelementes ragt die erste Wand und/oder  die zweite Wand über die Betonwand an mindestens einem Rand hinaus.  Ein solches Überstehen ermöglicht es, die Wärmedämmung im Bereich  von Deckenelementen auf einfache Art durchzuführen, wenn so genannte  zwischengehängte Deckenelemente verwendet werden. Bei einem Fertigteilbauelement  ist der Überstand vorzugsweise kleiner als 15 cm, um eine Beschädigung  des Überstandes beim Transport zu vermeiden. 



   Bei einer nächsten Weiterbildung enthält das Bauelement die wesentlichen  Teile eines Wärmedämmverbundsystems. Dazu gehören neben einer wärmedämmenden  Wand ein so genanntes Trogprofil an der Unterseite des Bauelementes  und Profile in den Bereichen der Fenster und Türen. Der Einbau des  Wärmedämmverbundsystems erleichtert die Fertigung des Bauelementes,  weil z.B. das Trogprofil als unterer Abschluss beim Giessen der Betonwand  dient. Das Wärmedämmverbundsystem wird also im Werk am Bauelement  befestigt und ein Anbringen auf der Baustelle ist somit nicht mehr  notwendig. 



   Bei einer Ausgestaltung enthält das Bauelement bereits Einbauten  für die Energieversorgung, beispielsweise Elektrodosen, Elektroleerrohre  und Heizungsrohre. Die erste Wand oder die zweite Wand dient als  Abstandshalter, um die Einbauten    in einem vorgegebenen Abstand  zur Aussenfläche zu halten. Zusätzliche Massnahmen für Abstandshalter  sind somit entbehrlich. 



   Bei einem Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemässen Bauelementes  werden zunächst die Aussenwände in eine Schalungsvorrichtung eingebracht.  Danach wird in den Zwischenraum zwischen erster Wand und zweiter  Wand Frischbeton eingefüllt. Der Frischbetondruck drückt die erste  Wand und die zweite Wand gegen die Schalungsvorrichtung. Dabei sind  die erste Wand und die zweite Wand nicht durch Halteelemente mit  der Schalungsvorrichtung verbunden. Der Frischbeton härtet in der  Schalungsvorrichtung zu einer Betonwand aus. Nach dem Aushärten wird  die Schalungsvorrichtung entfernt. Die erste Wand und die zweite  Wand verbleiben nach dem Entfernen der Schalungsvorrichtung in ihrer  Position bezüglich der Betonwand. Durch dieses Verfahren entsteht  das erfindungsgemässe Bauelement. 



   Wird die erste Wand vor dem Einbringen in die Schalungsvorrichtung  bearbeitet, vorzugsweise mit einer CAD/CAM-Einrichtung, so lassen  sich Aussparungen für Installationen sowie für Fenster und Türen  massgenau ausfräsen bzw. ausbohren. Werden vor dem Transport zum  Einbauort in das Bauelement Fenster eingesetzt und wird ein Aussenputz  aufgebracht, so entsteht ein Fertigteilbauelement, das das Werk in  einem Zustand verlässt, wie er bisher nur bei Fertigteilelementen  mit Holzständerwerk bekannt ist. 



   Beispielsweise werden jeweils mehrere Bauelemente in einer Batterieschalungsvorrichtung  hergestellt. Stehen die Bauelemente während des Aushärtens vertikal  und nebeneinander, so wird nur eine sehr geringe Fertigungsfläche  benötigt. Die als verlorene Schalung dienenden Wände für die einzelnen  Bauelemente werden nacheinander in die Batterieschalungsvorrichtung  eingebracht. Nach dem Aushärten befinden sich die Bauelemente bereits  in der vertikalen Lage und müssen für die Weiterbearbeitung nicht  mehr aufgestellt werden. 



     Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand  der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:      Fig.  1 eine Schnittdarstellung eines Bauelementes,     Fig. 2 die Auflage  des Bauelementes auf einer Grundfläche,     Fig. 3 die Verbindung  des oberen Abschnitts des Bauelementes mit Deckenelementen und     Fig. 4A, 4B und 4C ein Flussdiagramm mit Verfahrensschritten zur  Herstellung des Bauelementes.  



   Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung entlang eines Querschnitts einer  Massivwand 10 als Bauelement, die eine äussere Styroporschicht 12  als zweite Wand, eine an die Styroporschicht 12 angrenzende Betonwand  14 und eine an die Betonwand 14 angrenzende Cospan-Massivbauplatte  16 als erste Wand enthält. Die Styroporschicht 12 hat eine Wandstärke  von 150 mm. Die Betonwand 14 ist 100 mm stark und hat eine nicht  dargestellte Stahlbewehrung. Die Cospan-Massivbauplatte 16 hat eine  Wandstärke von 25 mm. Die Massivwand 10 hat eine Höhe von 3 m und  ist damit so hoch wie ein Geschoss eines Fertigteilhauses. 



   In der Massivwand 10 befindet sich eine Aussparung, die durch einen  Aussparungskasten 18 begrenzt ist. Der Aussparungskasten 18 wird  aus dem gleichen Material wie die Cospan-Massivbauplatte 16 hergestellt  und ist in Umfangsrichtung allseitig von der Massivwand 10 umgeben.  An der Oberseite des Aussparungskastens 18 befindet sich ein Rollladenkasten  20, in welchem ein Rollladen 22 aufgerollt werden kann. Ausserdem  befindet sich innerhalb des Aussparungskastens 18 ein Fenster 24,  dessen Fensterrahmen 26 zwischen Rollladenkasten 20 und Aussparungskasten  18 eingepasst ist. Im Fensterrahmen 26 ist ein Fensterflügelrahmen  28 zum Halten einer Fensterscheibe 29 angeordnet. Unterhalb des    Fensters 24 befinden sich auf der Aussenseite der Massivwand 10  ein Fensterbrett 30 und auf der Innenseite der Massivwand 10 ein  Fenstersims 32. 



   Eine lang gestreckte Massivbauplatte 34 erstreckt sich entlang der  Unterseite der Massivwand 10 und bildet eine Auflagefläche für die  Massivwand 10. Die Massivwand 10 ist mithilfe eines Stahlwinkels  36 auf einer Kellerdecke 38 befestigt. Über der Kellerdecke befindet  sich auf etwa der gleichen Höhe wie der untere Abschluss der Massivwand  10 eine Dämmschicht 40. Auf der Oberseite der Massivwand 10 ist ein  Deckenelement 41 aufgelegt, das mithilfe eines stufenförmig gebogenen  Stahlwinkels 42 an der Massivwand 10 befestigt ist. Das Deckenelement  41 ist Teil einer so genannten eingehängten Decke, weil der Auflageabschnitt  auf der Betonwand 14 im Vergleich zum gesamten Deckenelement 41 eine  geringere Höhe hat. 



   Die Massivwand 10 wurde in einem Werk hergestellt, wie unten an Hand  der Fig. 4A bis 4C noch erläutert. Anschliessend wurde die Massivwand  10 zum Einbauort transportiert und mit der Kellerdecke 38 verbunden.                                                           



   Fig. 2 zeigt die Auflage der Massivwand 10 auf der Kellerdecke 38  in einer vergrösserten Darstellung. Die Massivwand 10 ist auf der  Kellerdecke 38 so angeordnet, dass die nach aussen zeigende Fläche  43 der Betonwand 14 mit der Aussenfläche 44 der Kellerwand 38 fluchtet.  Somit ragt die Styroporschicht 12 über die Aussenfläche 44 der Kellerdecke  38 hinaus. Entlang der unteren Fläche der Styroporschicht 12 erstreckt  sich ein Trogprofil 46, das mit der Betonwand 14 verbunden ist. Das  Trogprofil 46 bildet im Bereich der Styroporschicht 12 den unteren  Abschluss der Massivwand 10. Auf der Baustelle wurde an der unteren  Massivbauplatte 34 ein sich entlang des Trogprofils 46 erstreckendes  Sockelblech 48 befestigt, das als Schutz gegen Spritzwasser dient.                                                             



   Der Stahlwinkel 36 hat einen Auflageschenkel 50 und einen im Winkel  von 90 DEG  zum Auflageschenkel 50 angeordneten Halteschenkel 52.  Der Auflageschenkel 50 liegt auf der Kellerdecke 38 auf und ist mit  nicht dargestellten Verbindungs   elementen an der Kellerdecke 38  befestigt. Der Halteschenkel 52 erstreckt sich in eine passende Aussparungsfläche  in der Massivbauplatte 16 und schliesst an seiner Aussenfläche mit  der nach aussen zeigenden Fläche 54 der Massivbauplatte 16 ab. Im  Halteschenkel 52 befindet sich eine Bohrung, in die ein Bolzen 56  eingeschweisst worden ist. 



   Der Bolzen 56 verbindet den Stahlwinkel 36 mit einem Stahlwinkel  58. Auf der einen Seite ragt der Bolzen 56 in eine Aussparung innerhalb  der Massivbauplatte 16 und auf der anderen Seite ragt der Bolzen  56 in die Betonwand 14 hinein. Der Stahlwinkel 58 hat einen Auflageschenkel  60, der auf der unteren Massivbauplatte 34 aufliegt und an den freien  Seiten von der Betonwand 14 umgeben ist. Ein mit dem Bolzen 56 verbundener  Halteschenkel 62 des Stahlwinkels 58 ist im rechten Winkel zum Auflageschenkel  60 angeordnet. Der Halteschenkel 62 ist kürzer als der Halteschenkel  52, sodass die unterschiedlichen Auflagehöhen der beiden Stahlwinkel  36 und 58 ausgeglichen werden. Zwischen Kellerdecke 38 und unterer  Massivbauplatte 34 erstreckt sich entlang der Massivwand 10 ein Auflageelement  64, das verhindert, dass sich die Massivwand 10 nach aussen neigt.

                                                               



   Fig. 3 zeigt die Verbindung des oberen Abschnitts der Massivwand  10 mit dem Deckenelement 41 und mit einem Giebelelement 66 in einer  vergrösserten Darstellung. Auf der oberen Fläche der Betonwand 14  ist ein Auflageschenkel 68 des Stahlwinkels 69 mithilfe einer Schraube  70 befestigt. Der Schraubenkopf der Schraube 70 und der grösste Teil  des Schraubenschaftes der Schraube 70 werden von der Betonwand 14  umgeben und somit sicher im Beton gehalten. Der verbleibende Abschnitt  des Schraubenschaftes der Schraube 70 ist in eine Gewindebohrung  im Auflageschenkel 68 geschraubt. Senkrecht zum Auflageschenkel 68  befindet sich ein kürzerer Halteschenkel 72, dessen Aussenfläche  mit der Aussenfläche der Massivbauplatte 16 fluchtet. Im Halteschenkel  72 befindet sich eine Bohrung, durch die ein Nagel 74 verläuft.

   Zwischen  dem Auflageschenkel 68 und dem Halteschenkel 72 des Stahlwinkels  42 befindet sich ein Auflageklotz 76, der mithilfe des Nagels 74  am Stahlwinkel 69 befestigt ist. Eine Massivbauplatte 78 des Deckenelementes  41 verläuft in waagerechter Richtung und bildet den oberen    Abschluss  des Deckenelementes 41. Die Massivbauplatte 78 des Deckenelementes  41 ragt etwas über die Oberkante der Betonwand 14 hinaus. Das Deckenelement  41 enthält ausserdem nicht dargestellte Stahlbewehrungen. 



   Die Styroporschicht 12 ragt über die obere Abschlussfläche der Betonwand  14 und damit auch über den Auflageschenkel des Stahlwinkels 42 hinaus.  Eine Aussparung 80 entlang der oberen Innenkante der Styroporschicht  12 bietet Raum für den Aufsatz des Giebelelementes 66, das eine äussere  Massivbauplatte 82 hat, die in senkrechter Richtung verläuft und  deren Innenseite mit der Aussenfläche der Massivbauplatte 78 des  Deckenelementes 41 fluchtet. An der Aussenseite der Massivbauplatte  82 ist eine Dämmschicht 84 befestigt, die für eine gute Wärmedämmung  im Bereich des Daches sorgt. Zwischen der Dämmschicht 84 und dem  überstehenden Abschnitt der Styroporschicht 12 liegt ein wenige Millimeter  dickes Isolierband. Die Wärmeisolierung zwischen Bauelement 10 und  Giebelelement 66 ist auf Grund der Ausgestaltung der Styroporschicht  12 einfach.

   Beim Verwenden eines in seiner gesamten Höhe auf der  Betonwand 14 aufliegenden Decken-elementes müssten zwischen Styroporschicht  12 und Dämmschicht 84 weitere Dämmplatten angeordnet werden. 



   Das Giebelelement 66 enthält ein Holzständerwerk, von dem in Fig.  3 ein in Richtung der Oberkante der Massivwand 10 verlaufender Auflagebalken  86 dargestellt ist. Der Auflagebalken 86 befindet sich zwischen der  Massivbauplatte 82 und einer parallel zu der Massivbauplatte 82 angeordneten  Massivbauplatte 88. Die Unterseite des Holzbalkens 86 liegt auf einem  Auflageelement 90 auf, das im Randbereich der Massivbauplatte 78  entlang der äusseren oberen Kante der Massivwand 10 verläuft. 



   Die Fig. 4A, 4B und 4C zeigen ein Flussdiagramm mit Verfahrensschritten  zur Herstellung der Massivwand 10. Die Verfahrensschritte werden  bis auf den letzten Verfahrensschritt in einem Werk zur Herstellung  von Fertigteilbauelementen ausgeführt. Beim Erläutern der Fig. 4A,  4B und 4C wird auch auf die Fig. 1 Bezug genommen. 



     Das Verfahren beginnt in einem Schritt S10. In einem Schritt S12  wird die Betonwand 10 mithilfe eines CAD-Programms (Computer Aided  Design) konstruiert. Dabei werden vom CAD-Programm Daten erzeugt,  mit denen Werkzeugmaschinen direkt angesteuert werden können. Diese  Daten werden im Folgenden als CAM-Daten (Computer Aided Manufactory)  bezeichnet. In einem folgenden Schritt S14 wird ein Teil der CAM-Daten  zur Ansteuerung von Fräs- und Bohrmaschinen verwendet, welche Massivbauplattenelemente  bearbeiten. Beim Bearbeiten werden sämtliche Konturen, Aussparungen,  Einfräsungen für Heizungsrohre und für Elektroinstallationen in die  Massivbauplatten eingefräst bzw. gebohrt. Unter anderem werden schwalbenschwanzförmige  Aussparungen ausgefräst, in die Frischbeton fliessen kann, der im  ausgehärteten Zustand die Massivbauplatte 16 hält. 



   In einem folgenden Schritt S16 werden die Massivbauplattenelemente  auf einem so genannten Einlegetisch waagerecht aufgelegt und an den  Stirnflächen untereinander verleimt. Damit wird die spätere Innenwandfläche  der Massivbauplatte 16 hergestellt, die beispielsweise eine Wandfläche  von 13 m mal 3 m hat. 



   In einem nächsten Schritt S18 werden Elektrodosen und Elektroleerrohre  und Heizungsrohre in die dafür vorgesehenen Ausfräsungen der Massivbauplatte  16 eingebaut. Beim Einbau der Installationen dient die Massivbauplatte  16 als Auflagefläche und gibt einen bestimmten Abstand zur Aussenfläche  der Massivbauplatte 16 vor. In einem folgenden Verfahrensschritt  S20 werden bereits vorgefertigte Aussparungskästen 18 für Fenster  und Türen in dafür vorgesehene Aussparungen der Massivbauplatte 16  eingelegt und mit der Massivbauplatte 16 verbunden. Beispielsweise  werden die Aussparungskästen mit der Massivbauplatte 16 verleimt,  verschraubt oder verklammert. 



   In einem Verfahrensschritt S22 wird die untere Massivbauplatte 34  an der Massivbauplatte 16 befestigt, beispielsweise durch Kleben,  Klammern oder Schrauben. Weiterhin werden im Verfahrensschritt S22  Aluminiumprofile für ein Wärmedämmverbundsystem im Bereich der Fenster  und Türen eingelegt und mit der    Massivbauplatte 16 verschraubt.  Auch das Trogprofil 46 wird als Teil des Wärmedämmverbundsystems  in diesem Verfahrensschritt an der unteren Massivbauplatte 34 befestigt.  Anschliessend werden in einem Verfahrensschritt S24 Bewehrungselemente  aus Stahl auf die Massivbauplatte 16 aufgelegt und befestigt, beispielsweise  mit Klebstoff oder mit Schrauben. 



   In einem folgenden Verfahrensschritt S30 werden Abstandselemente  in dafür vorgesehene Ausfräsungen der Massivbauplatte 16 eingesteckt.  In einem folgenden Verfahrensschritt S32 wird die Styroporschicht  12 aus Styroporplatten auf der einen Seite mit einem betongebundenen  Klebstoff auf Mineralbasis bestrichen. Anschliessend werden die Styroporplatten  auf die Abstandselemente aufgelegt. Zwischen den Styroporplatten  befinden sich Federelemente in dafür vorgesehenen Aussparungen an  den Längsseiten der Styroporplatten. Ausserhalb des Bereichs für  Fenster und Türen sind die Styroporplatten geschosshoch, z.B. 3 m,  und haben eine Breite von 1 m. 



   In einem Verfahrensschritt S36 werden die Massivbauplatte 16 und  die ihr gegenüberliegenden Styroporplatten 12 vom Einlegetisch zu  einer Schalungsvorrichtung transportiert. Die Schalungsvorrichtung  wird in einem Verfahrensschritt S38 eingerichtet. In der Schalungsvorrichtung  können jeweils vier vertikal angeordnete Bauelemente 10 gleichzeitig  gefertigt werden. 



   In einem Verfahrensschritt S40 werden die Massivbauplatte 16 und  die ihr gegenüberliegenden Styroporplatten 12 in die Schalungsvorrichtung  eingelegt. Anschliessend wird eine erste Schottwand in die Schalvorrichtung  eingebracht und befestigt. Nach dem Einbringen weiterer Elemente  aus Massivbauplatte und Styroporplatten wird in einem Verfahrensschritt  S42 die gesamte Schalungsvorrichtung geschlossen und mithilfe von  Spannzylindern verspannt. 



   In einem Verfahrensschritt S44 wird Frischbeton jeweils zwischen  die Massivbauplatte 16 und die Styroporplatten 12 gegossen. Der Frischbeton  wird mithilfe von Betonrüttlern verdichtet. 



     Anschliessend braucht der Frischbeton etwa sechs bis acht Stunden,  um auszuhärten, vgl. Verfahrensschritt S46. Nach dem Aushärten wird  die Schalungsvorrichtung entspannt und geöffnet, vgl. Verfahrensschritt  S48. 



   In einem Verfahrensschritt S50 werden die Bau-elemente 10 an einbetonierten  Transportankern aus der Schalungsvorrichtung auf einen Transportwagen  gehoben. Dabei verbleiben sie in vertikaler Lage. 



   In einem folgenden Verfahrensschritt S52 werden die Bauelemente 10  zu einem Fenstereinbauplatz transportiert, an dem Fenster, Türen  sowie Isolierelemente eingebaut werden, vgl. Verfahrensschritt S54.                                                            



   In einem Verfahrensschritt S56 werden die bereits eingebauten Fenster  und Türen mit einer Kunststofffolie abgeklebt. Anschliessend wird  in einem Verfahrensschritt S58 ein Putzgewebe auf der Aussenseite  der Massivwand 10 befestigt und mit Grundputz verspachtelt. Dabei  werden auch so genannte Kantenschutzwinkel des Wärmedämmverbundsystems  an den Kanten der Massivwand 10 befestigt. 



   Der Grundputz trocknet in einem Verfahrensschritt S60. Nach dem Trocknen  des Grundputzes wird in einem Verfahrensschritt S62 der Oberputz  aufgebracht. 



   In einem nächsten Verfahrensschritt S64 wird der Oberputz getrocknet.  Anschliessend wird in einem Verfahrensschritt S66 ein Farbanstrich  auf den Putz aufgebracht. Dieser Farbanstrich trocknet in einem Verfahrensschritt  S68. 



   Das Fertigteilbauelement 10 steht nun zur Auslieferung bereit. In  einem Verfahrensschritt S70 wird das Fertigteilbauelement verladen  und zum Einbauort auf die Baustelle transportiert. Dort wird es als  Aussenwandelement in das Fertigteilhaus eingebaut. Das Verfahren  ist in einem Verfahrensschritt S72 beendet. 



     Somit lässt sich eine kontinuierliche Fertigung von Fertigteilbauelementen  realisieren. Damit es beim Aushärten der Betonwände nicht zu Verzögerungen  kommt, gibt es mehrere Schalungsvorrichtungen.  Bezugszeichenliste  



   10 Massivwand als Bauelement 



   12 Styroporschicht als zweite Wand 



   14 Betonwand 



   16 Massivbauplatte als erste Wand 



   18 Aussparungskasten 



   20 Rollladenkasten 



   22 Rollladen 



   24 Fenster 



   26 Fensterrahmen 



   28 Fensterflügelrahmen 



   29 Fensterscheibe 



   30 Fensterbrett 32 Fenstersims 



   34 Massivbauplatte 



   36 Stahlwinkel 



   38 Kellerdecke 



   40 Dämmschicht 



   41 Deckenelement 



   42 Stahlwinkel 



   43, 44 Seitenfläche 



   46 Trogprofil 



   48 Sockelblech 



   50 Auflagewinkel 



   52 Halteschenkel 



   54 Fläche 



   56 Bolzen 



   58 Stahlwinkel 



   60 Auflageschenkel 



   62 Halteschenkel 



   64 Auflageelement 



   66 Giebelelement 



   68 Auflageschenkel 



   69 Stahlwinkel 



   70 Schraube 



   72 Halteschenkel 



   74 Nagel 



   76 Auflageklotz 



   78 Massivbauplatte 



   80 Aussparung 



   82 Massivbauplatte 



   84 Dämmschicht 



   85 Isolierband 



   86 Auflagebalken 



   88 Massivbauplatte 



   90 Auflageelement 



   S10 Start 



   S12 CAD-Daten 



   S14 Fräsen der Cospan-Platte 



   S16 Cospan-Platten auf Einlegetisch verleimen 



   S18 Einbauen von Installationsteilen 



   S20 Aussparungskästen aufleimen 



   S22 Alu-Profile anbringen 



   S24 Bewehrungselemente einlegen 



   S30 Abstandselemente einsetzen 



   S32 Kleben und Einlegen der Isolierplatte 



   S36 Transport zur Schalung 



   S38 Einrichtung der Schalung 



   S40 Einlegen in Schalung 



   S42 Schliessen und Spannen der Schalung 



   S44 Betonieren und Verdichten 



   S46 Aushärten 



   S48 Entspannen und Öffnen der Schalung 



   S50 Auflegen der Wand auf Wagen 



   S52 Transport zum Fenstereinbauplatz 



   S54 Fenstereinbau, Türeneinbau, Isolierung 



   S56 Abkleben der Fenster und Türen 



   S58 Aufbringen des Grundputzes 



   S60 Trocknen 



   S62 Aufbringen des Oberputzes 



   S64 Trocknen 



   S66 Aufbringen des Farbanstrichs 



   S68 Trocknen 



   S70 Verladen und Transport 



   S72 Ende

Claims (11)

1. Mehrschichtiges Bauelement (10) als Fertigbauteil, mit einer ersten Wand (16) in Form einer Massivbauplatte, einer parallel zur ersten Wand (16) angeordneten zweiten Wand (12) und mit einer zwischen der ersten Wand (16) und der zweiten Wand (12) angeordneten Betonwand (14), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wand (16) und die zweite Wand aus unterschiedlichen Materialien bestehen und dass nur die erste Wand (16) als Aufnahme-fläche für Installationen des Fertigbauteils vorgesehen ist.

2. Bauelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wand (16) und/oder die zweite Wand (12) eine ebene und glatte Aussenfläche hat und dass die Innenfläche der ersten Wand (16) und/oder der zweiten Wand (12) uneben ist.

3.

Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Befestigungselemente zum Befestigen der ersten Wand und/oder der zweiten Wand an der Betonwand (14), wobei die Befestigungselemente so dimensioniert sind, dass sie ohne die Betonwand (14) mechanische Spannungen kleiner als 20 kN/m<2> aufnehmen, und/oder wobei die Befestigungselemente nach dem Aushärten der Betonwand (14) Kräfte kleiner als 50 kN/m<2> aufnehmen.

4. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wand (16) einen Holzanteil enthält.

5. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wand (16) mineralische Bindemittel enthält, vorzugsweise Zement.

6.

Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wand (12) Kunststoff, vorzugsweise Polystyrol-Hartschaum oder Polyurethan enthält.

7. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wand (16) und/oder die zweite Wand (12) die Betonwand (14) an mindestens einem Rand überragt, vorzugsweise am oberen Rand.

8.

Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Bauelements (10) als Fertigbauteil, bei dem eine erste Wand (16) in Form einer Massivbauplatte in eine Schalungsvorrichtung eingebracht wird (S40), parallel zur ersten Wand (16) eine zweite Wand (12) in die Schalungsvorrichtung eingebracht wird (S40), in den Zwischenraum zwischen erster Wand (16) und zweiter Wand (12) Frischbeton eingefüllt wird (S44), der Frischbetondruck die erste Wand (16) und die zweite Wand (12) gegen die Schalungsvorrichtung drückt, der Frischbeton in der Schalungsvorrichtung zu einer Betonwand (14) aushärtet (S46), nach dem Aushärten die Schalungsvorrichtung entfernt wird (S48) und die erste Wand (16) und die zweite Wand (12) in ihrer Position bezüglich der Betonwand (12) verbleiben, wobei die erste Wand (16) und die zweite Wand (12) aus unterschiedlichen Materialien sind,

und wobei nur die erste Wand (16) als Aufnahmefläche für Installationen des Fertigbauteils dient.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein die erste Wand (16), die zweite Wand (12) und die Betonwand (14) enthaltendes Be tonelement (10) als Fertigteilbetonelement an einem anderen Ort als dem Aushärtort weiterbearbeitet wird (S52 bis S70).

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fertigteilbetonelement (10) zum Einbauort in einem Fertigteilhaus transportiert wird (S70).

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mehrere Betonelemente (12) in einer vertikalen Batterieschalungsvorrichtung hergestellt werden.