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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauwerks aus Beton, insbesondere eines ein- oder mehrgeschossigen Gebäudes.
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Aus der Praxis sind vorgefertigte Wandkonstruktionen mit Kerndämmung bekannt. Hierbei handelt es sich um Doppelwandkonstruktionen mit zwei Betonplatten als Innen- und Außenschale und einer innen liegenden Kerndämmung. Die Betonplatten sind werksseitig mit Gitterträgern verbunden. Auch die Kerndämmung wird bereits im Werk eingebaut, ebenso wie Dosen, Leerrohre und dergleichen. Auf der Baustelle werden die Elemente montiert und mit Beton vergossen.
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Aus
CH 526 017 A ist ein zweischaliges Betonfertigteil zur Herstellung von Wänden bekannt, welches auf der Baustelle mit Beton vergossen wird. Die Herstellung dieses Betonfertigteils wird zunächst eine Fertigbetonplatte hergestellt, die einbetonierte und an einer Wandfläche vorstehende Bewehrungselemente aufweist. Die Fertigbetonplatte bildet eine erste Schale, die wendet und danach nach unten vorstehende Bewehrungselemente in eine Schalung für das liegende Betonieren der zweiten Schale eingesetzt werden. Durch Einbetonieren der vorstehenden Bewehrungselemente wird die zweite Schale unter Einhaltung eines Abstandes von der ersten betoniert. Es entsteht ein zweischaliges Bauelement, dessen beide Schalen durch die einbetonierten Bewehrungselemente miteinander fest verbunden sind. Der von den Bewehrungselementen durchsetzte Hohlraum des Bauelementes kann auf der Baustelle mit Beton vergossen werden.
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Aufgrund der Transportwege werden die vorgefertigten Elemente in kleinen Formaten geliefert, so dass bei der Errichtung eines Bauwerks zahlreiche Fugen entstehen, die nachgearbeitet werden müssen. Da elektrische Leitungen sowie Leitungen für Klima- und Heizungstechnik bereits werkseitig in die Fertigteile eingebaut werden, sind nachträgliche Änderungen hinsichtlich der Anschlüsse, Leitungsinstallationen und dergleichen nicht möglich oder zumindest sehr aufwendig. Bereits für kleine Änderungen, welche die Leitungsverlegung oder deren Anschlüsse betreffen, müssen die vorgefertigten Elemente aufgestemmt werden. Dies hat zur Folge, dass die Wandflächen anschließend nachgearbeitet werden müssen. Für Sichtbetonflächen ist dies oft nicht akzeptabel. Die vorgefertigten Elemente müssen exakt geplant und montiert werden. Nachträgliche Wünsche des Bauherrn oder Architekten sind danach oft nicht mehr realisierbar oder verteuern das Bauwerk zumindest erheblich.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Bauwerk aus Beton mit Kerndämmung unter Verwendung von Fertigbetonplatten kostengünstig gefertigt werden können, wobei eine Außenfassade als Bestandteil tragender Elemente entsteht, die keine durch Formate der Betonplatten vorgegebene Fugen enthält. Ferner sollen Architekten und Bauherrn die Möglichkeit haben, Leitungen und Anschlüsse für die Haustechnik während der Bauphase auf der Baustelle zu verändern.
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Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauwerks nach Anspruch 1.
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In einem ersten Arbeitsschritt werden auf einem Fundament Fertigbetonplatten aufgestellt, die einbetonierte und an einer Wandfläche vorstehende Bewehrungselemente aufweisen. Zweckmäßig werden die Fertigbetonplatten mit Teleskopstützen abgestützt. Das Aufstellen der Fertigbetonplatten kann mit einem Baustellenkran durchgeführt werden. Anschließend wird eine Kerndämmung auf die Bewehrungselemente aufgebracht. Die Kerndämmung kann aus großformatigen Dämmplatten bestehen, die an den Bewehrungselementen angelegt und fixiert werden. Auf der Kerndämmung wird in einem dritten Arbeitsschritt eine Tragbewehrung angeordnet, die durch Zugelemente mit den Bewehrungselementen der Fertigbetonplatten verbunden wird. Die Zugelemente erstrecken sich durch die Kerndämmung und verbinden die Tragbewehrung und die Bewehrungselemente der Fertigbetonplatten fest miteinander. Die Zuganker bestehen aus rostfreien Materialien und vorzugsweise aus einem rostfreien Stahl. In einem vierten Arbeitsschritt wird auf die Tragbewehrung Spritzbeton aufgebracht, der die Tragbewehrung einschließt und nach seiner Aushärtung eine Fassadenschale des Bauwerks bildet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entsteht eine doppelwandige Schalenkonstruktion mit einer aus den Fertigbetonplatten bestehenden Innenschale und einer aus Spritzbeton gefertigten Fassadenschale. Die Fassadenschale enthält keine durch die Abmessungen der Fertigbetonplatten vorgegebene Fugen, so dass eine optische ansprechende Außenfassade des Bauwerks entsteht. Ferner ist die Außenfassade Bestandteil tragender Wände des Bauwerks. In einem letzten Arbeitsschritt wird der von den Bewehrungselementen durchsetzte Hohlraum zwischen der Fassadenschale und der Innenschale mit Beton vergossen.
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Vor dem Anbringen der Kerndämmung ist die der Kerndämmung zugewandte Fläche der Innenschale frei zugänglich. Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich dies zu Nutze, um vor dem Anbringen der Kerndämmung Leitungen und Anschlüsse für die Haustechnik an der Innenschale zu installieren. Änderungswünsche des Architekten oder Bauherrn können dadurch ohne Mehrkosten realisiert werden. Das gilt für Elektroleitungen, Leerrohre für Elektroinstallationen, Wasserleitungen für Sanitär- und Heizungsinstallationen sowie auch Leitungen und etwaige Kanäle zur Raumklimatisierung.
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Zwischen den Bewehrungselementen der Fertigbetonplatten und der Kerndämmung werden zweckmäßig Abstandshalter angeordnet. Die Abstandshalter können beispielsweise als Kunststoffleisten ausgebildet sein, die an den Bewehrungselementen oder Kerndämmung befestigt sind. Durch die Abstandshalter wird sichergestellt, dass die Bewehrungselemente nach dem Vergießen des Hohlraums zwischen der Fassadenschale und der Innenschale vollständig von Beton eingeschlossen sind. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die an der Wandfläche der Fertigbetonplatten vorstehenden Bewehrungselemente eine Struktur aus einbetonierten bügelförmigen Bewehrungseisen und daran angeschweißte Verbindungsstäbe bilden und dass an den Verbindungsstäben Leisten aus einem nicht rostendem Material, beispielsweise Kunststoffleisten, als Abstandshalter befestigt werden.
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Zwischen der Tragbewehrung der für die Fassadenschale und der Kerndämmung werden zweckmäßig ebenfalls Distanzelemente aus einem nicht rostenden Material, beispielsweise Kunststoffleisten, angeordnet. Als Tragbewehrung für die Fassadenschale können Gitterstabmatten verwendet werden.
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Vor dem Auftragen des Spritzbetons werden etwaige Wandöffnungen, insbesondere Fensteröffnungen und Türöffnungen abgeschalt.
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Der Spritzbeton wird mit einer Spritzmaschine auf die Tragbewehrung zweckmäßig lagenweise aufgetragen und gerade abgezogen. Die Lagen werden dabei ins Frische, das heißt vor dem Abbinden des Untergrundes, aufgetragen. Die Lagen können unterschiedliche Körnungen aufweisen. Die Fassadenschale wird als tragender Bestandteil des Baukörpers in einer Wandstärke von 50 bis 80 mm hergestellt. Bevorzugt ist ein wasserundurchlässiger Spritzbeton mit hohem Zementgehalt, der sich durch eine hohe Druckfestigkeit auszeichnet. Der Spritzbeton wird in zwei oder mehreren Lagen aufgebracht. Die Außenschicht der Fassadenschale kann ein Färbungsmittel und/oder Additive zur Erzeugung einer Schutzschicht enthalten. In die letzte Schicht können beispielsweise Additive zur Erzeugung eines Lotuseffektes eingemischt werden. Des Weiteren kann die Fassade nach Wunsch direkt in verschiedenen Farbtönen gestaltet werden.
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Etwaige vorgefertigte Deckenelemente können nach Errichtung der Fertigbetonplatten auf die Betonplatten aufgelegt werden. Ebenso können Zwischenwände aufgestellt werden, die später ausgegossen werden. Die an der Rückseite der Fertigbetonplatten installierten Elektro- und Wasserleitungen können mit Anschlüssen in den Zwischenwänden und/oder an den Deckenelementen verbunden werden. Die weiteren Arbeitsschritte erfolgen dann wie zuvor beschrieben.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 einen Längsschnitt durch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Wand eines Bauwerks,
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2a bis 2e die Verfahrensschritte zur Herstellung des in 1 dargestellten Bauwerks,
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3 die Draufsicht auf ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bauwerk,
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4 den Schnitt A-A aus 3.
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Das in den Figuren dargestellte Bauwerk weist eine Innenschale 1 aus Fertigbetonplatten 2, eine aus Spritzbeton hergestellte Fassadenschale 3 sowie eine Kerndämmung 4 aus Wärmedämmplatten auf. Die Fertigbetonplatten 2 weisen einbetonierte und an einer Wandfläche vorstehende Bewehrungselemente 5 auf. Die Fassadenschale 3 ist mit einer Tragbewehrung 6 ausgestattet, die durch Zuganker 7 mit den Bewehrungselementen 5 der Fertigbetonplatten 2 verbunden sind. Der von den Bewehrungselementen 5 durchsetzte Hohlraum zwischen Fassadenschale und der aus den Fertigbetonplatten 2 gebildeten Innenschale 1 wird mit Beton vergossen.
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Die Verfahrensschritte zur Herstellung des Bauwerks sind in den 2a bis 2e dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt werden Fertigbetonplatten 2 aufgestellt, die einbetonierte und an einer Wandfläche vorstehende Bewehrungselemente 5 aufweisen (2a). Die aufgerichteten Fertigbetonplatten 2 können an nicht dargestellten Teleskopstützen abgestützt werden. Die den Bewehrungselementen zugewandte Wandfläche wird im Folgenden auch als Rückwand der Fertigbetonplatten 2 bezeichnet. An der frei zugänglichen Rückwand können Leitungen 9 die Haustechnik, beispielsweise Elektroleitungen, Leerrohre für Elektroinstallationen, Wasserleitungen für Sanitär- und Heizungsinstallationen und/oder Leitungen zur Raumklimatisierung, installiert werden. Die wandseitigen Anschlüsse für diese Leitungen können nach der Errichtung der Fertigbetonplatten, das heißt, nach Fertigstellung der Innenschale 1, festgelegt werden. Änderungswünsche des Architekten oder Bauherrn sind dann noch kostenneutral realisierbar.
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In einem nächsten Arbeitsschritt wird eine Kerndämmung 4 auf die Bewehrungselemente 5 aufgebracht (2b). Gemäß der Darstellung in 2b bilden die an der Wandfläche der Fertigbetonplatten 2 vorstehenden Bewehrungselemente 5 eine Struktur aus einbetonierten bügelförmigen Bewehrungseisen 10 und daran angeschweißten Verbindungsstäben 11. An den Verbindungsstäben 11 werden Leisten aus einem nicht rostenden Material, insbesondere Kunststoffleisten, als Abstandshalter 12 befestigt. Die Kerndämmung 4 liegt an den Abstandshaltern 12 an. Durch die Abstandshalter 12 wird sichergestellt, dass die Bewehrungselemente 5 nach dem Vergießen mit Beton vollständig im Beton eingeschlossen sind.
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Anschließend wird auf der Kerndämmung 4 eine Tragbewehrung 6 angeordnet (2c). Diese besteht vorzugsweise aus Gitterstabmatten, die unter Zwischenschaltung von Distanzelementen 13 an der freien Fläche der Kerndämmung 4 befestigt werden. Die Distanzelemente 13 können ebenfalls aus Kunststoffleisten bestehen. Die Tragbewehrung 6 wird durch Zugelemente 14 mit den Bewehrungselementen 5 der Fertigbetonplatten 2 verbunden. Als Zugelemente 14 werden Zuganker aus rostfreiem Stahl verwendet, die sich durch die Kerndämmung 4 erstrecken.
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Nachdem etwaige Wandöffnungen für Fenster und/oder Türen abgeschalt worden sind, wird auf die Tragbewehrung 6 Spritzbeton 15 aufgebracht, der die Tragbewehrung 6 einschließt und nach seiner Aushärtung eine Fassadenschale 3 des Bauwerks bildet. Das Aufbringen des Spritzbetons 15 ist in 2d dargestellt. Der Spritzbeton 15 wird mit einer Spritzmaschine auf die Tragbewehrung 6 lagenweise aufgetragen und gerade abgezogen. Die jeweils nächste Lage wird ins Frische aufgetragen, das heißt aufgebracht, solange der Untergrund noch nicht ausgehärtet ist. Durch das lageweise Aufbringen von Spritzbetonschichten wird die Fassadenschale 3 mit einer Wandstärke von 50 bis 80 mm erzeugt. Die Fassadenschale 3 ist tragender Bestandteil des Baukörpers. Der Spritzbeton 15 für die Außenschicht der Fassadenschale kann Färbungsmittel und/oder Additive zur Erzeugung einer Schutzschicht enthalten.
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Der von den Bewehrungselementen 5 durchsetzte Hohlraum 16 zwischen der aus Spritzbeton gefertigten Fassadenschale 3 und der aus Fertigbetonplatten 2 gebildeten Innenschale wird in einem letzten Verfahrensschritt mit Beton 8 ausgegossen (2e).
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Nach dem beschriebenen Verfahren können eingeschossige oder mehrgeschossige Gebäude errichtet werden. Ein solches Gebäude ist ausschnittsweise in 3 in einer Draufsicht dargestellt. Man erkennt den schalenförmigen Aufbau der tragenden Wandflächen mit einer Fassadenschale 3 aus Spritzbeton, einer Innenschale 1 aus Fertigbetonplatten und einer Kerndämmung 4. Der von Bewehrungselementen 5 durchsetzte Hohlraum zwischen den Schalen ist mit Beton 8 ausgegossen worden. Man erkennt, dass in diesem Hohlraum auch Leitungen 9 für die Hausinstallation verlegt sind. Die Wand enthält eine Wandöffnung, die vor dem Aufbringen des Spritzbetons mit Schalungselementen 18, abgeschalt worden ist.
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Gemäß der Schnittdarstellung in 4 ruht auf der Innenschale 1 ein Deckenelement 19, in dem ebenfalls Leitungen 9' für die Hausinstallation verlegt sind. Die in der Wand und im Deckenelement 19 verlegten Leitungen 9, 9' sind miteinander verbunden. Das Auflegen der Deckenelemente sowie das Aufstellen etwaiger Zwischenwände erfolgt, bevor die Kerndämmung 4 montiert und die Fassadenschale 3 hergestellt wird.
