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Die Erfindung betrifft ein Rahmentafelschalungselement zur Herstellung von Betonbauteilen mit einem umlaufenden Tragrahmen sowie mit einer am Tragrahmen befestigten Schalhaut.
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In der Baupraxis werden Betonschalungselemente zur Herstellung von Betonbauteilen, insbesondere Wänden oder Decken, aus Ortbeton eingesetzt. Die Betonschalungselemente stehen während der Herstellung der Betonbauteile in direktem Kontakt mit dem Frischbeton und bestimmen Form und Oberflächenstruktur des fertigen Betonbauteils. Sie müssen dabei dem hydrostatischen Druck des zunächst flüssigen Betons widerstehen und diesen Druck geeignet ableiten. Insbesondere bei der Herstellung von hohen Wänden oder Säulen kann der Betondruck sehr große Werte erreichen. Daraus ergeben sich anspruchsvolle Forderungen an Festigkeit und Steifigkeit der Betonschalungselemente. Ferner wird die Oberflächengüte des Betons von der an ihm anliegenden Schalhaut wesentlich mitbestimmt, woraus sich bei der Herstellung von Sichtbetonbauteilen weitere Anforderungen an die Betonschalungselemente ergeben.
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Bei einem als Rahmentafelschalungselement ausgebildeten Betonschalungselement sind die Schalhaut und die Tragstruktur, d. h. der Tragrahmen, zu einer vormontierten Einheit zusammengefasst. Rahmentafelschalungselemente bieten dadurch den Vorteil, dass sie in einfacher und zeitsparender Weise modular aneinander gefügt werden können, um beliebig dimensionierte Betonbauteile herstellen zu können. Gleichzeitig vereinfachen sie den Bauablauf, indem beispielsweise mehrere miteinander verbundene Rahmentafelschalungselemente gemeinsam gehandhabt werden können, was Zeit spart und hilft, Fehler zu vermeiden.
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Rahmentafelschalungselemente sind wiederverwendbare Betonschalungselemente, d. h. sie werden, nachdem der Frischbeton ausgehärtet ist, vom Betonbauteil entfernt (Ausschalvorgang) und können zur Herstellung weiterer Betonbauteile verwendet werden. Sie unterscheiden sich insofern von sogenannten verlorenen Schalungselementen, die am Betonbauteil dauerhaft verbleiben, und die daher andersartig aufgebaut sind.
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Die Tragrahmen der am Markt verfügbaren Rahmentafelschalungselemente können z. T. aufwendige Verstrebungen und Abstützungen für die zumeist sehr dick auszuführenden Schalhäute aufweisen, um den Lasten des flüssigen Betons widerstehen zu können. Die große Dicke der Schalhaut ist dabei notwendig, damit diese in zwischen den Abstützungselementen angeordneten Bereichen dem Betondruck standhalten kann, ohne sich unzulässig zu verformen oder gar zu brechen. Rahmentafelschalungselemente sind daher entsprechend schwer und in der Herstellung teuer.
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DE 10 2013 204 999 A1 offenbart ein Rahmentafelschalungselement, bei dem die Schalhaut eine geringe Eigensteifigkeit aufweist (insbesondere ist eine Kunststoffschalhaut mit einem Elastizitätsmodul von weniger als 4000 MPa vorgesehen). Der umlaufende Tragrahmen ist aus miteinander verbundenen Rechteck-Rahmenprofilen gebildet. Der Tragrahmen ist zusätzlich durch Aussteifungsprofile, d. h. Längs- und Querriegel, ausgesteift, an denen die Schalhaut zusätzlich festgeschraubt ist. Diese Konstruktion erfordert einen erhöhten Fertigungsaufwand, weil die Vielzahl der Profile an der Schalhaut und den Rahmenelementen befestigt werden müssen. Um eine ausreichende Stabilisierungswirkung der Längs- und Querriegel zu erzielen, müssen diese an vielen Punkten mit der Schalhaut verbunden werden, z. B. mit Schrauben oder Nieten. Auch ein Austausch einer verschlissenen oder beschädigten Schalhaut ist aufgrund der Vielzahl von Befestigungsstellen nur mit großem Zeit- und Kostenaufwand möglich. Ferner wird durch die großflächige Anlage der Randbereiche der Längs- und Querträger an der Schalhaut die Nagelbarkeit der Schalhaut beeinträchtigt, da von vorne in die Schalhaut eingeschlagene Nägel die Schalhaut nur in denjenigen Schalhautbereichen vollständig durchdringen können, in denen die Schalhaut an keinem der Längs- bzw. Querriegel des Tragrahmens anliegt. Darüber hinaus weist das Rahmentafelschalungselement ein großes Gewicht auf und ist deshalb nur schwer handzuhaben.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Rahmentafelschalungselement zur Herstellung von Betonbauteilen mit hohen Steifigkeits- und Festigkeitswerten anzugeben, das insgesamt einfacher und kostengünstiger herzustellen ist, und bei dem die Schalhaut bei einer weiter verbesserten Nagelbarkeit zugleich kompakter ausgeführt werden kann.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rahmentafelschalungselement zur Herstellung von Betonbauteilen mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Durch das Stützgitter kann sichergestellt werden, dass sich die Schalhaut unter dem Druck des Frischbetons nicht übermäßig durchbiegt. Das Stützgitter überspannt dabei eine in dem umlaufenden Tragrahmen ausgebildete Öffnung. Die Schalhaut liegt, vorzugsweise auf der gesamten Fläche des Stützgitters, an dem Stützgitter an und wird von dem Stützgitter rückseitig abgestützt. Dadurch ist auch bei einer Dicke des Stützgitters von weniger als der Hälfte der Dicke des Tragrahmens eine gute Abstützwirkung der Schalhaut gegeben, ohne dass das Stützgitter dafür unnötig schwer ausgeführt werden muss. Durch die erfindungsgemäße Integration eines flächigen und relativ zum Tragrahmen dünnen Schalhaut-Stützgitters in das Rahmentafelschalungselement kann die Schalhaut insgesamt dünner ausgeführt werden. Dies spart Kosten und Gewicht. Letzteres kommt der Handhabbarkeit des Rahmentafelschalungselements zugute. Das am Tragrahmen befestigte Stützgitter kann beim Betoniervorgang darüber hinaus aus dem Frischbetondruck resultierende Schub-, Zug- bzw. Druckkräfte aufnehmen, so dass der Tragrahmen selbst insgesamt dünner und damit leichter ausgeführt werden kann. Durch die flächige Schalhautabstützung am Stützgitter kann für die Schalhaut außerdem ein Werkstoff mit geringerer Eigensteifigkeit verwendet werden. Der Werkstoff der Schalhaut kann daher bei dem erfindungsgemäßen Rahmentafelschalungselement ohne die bei konventionellen Rahmentafelschalungselementen bestehenden Einschränkungen weitgehend frei gewählt werden. Insbesondere kann der Werkstoff der Schalhaut im Hinblick auf seine die Qualität des herzustellenden Betonbauteils beeinflussenden Eigenschaften optimiert werden. Genauso kann verstärktes Augenmerk auf Eigenschaften wie Nagelbarkeit, Abriebfestigkeit oder Recyclingfähigkeit (Sortenreinheit des Schalhautmaterials) der Schalhaut gelegt werden.
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Unter dem Stützgitter wird in der vorliegenden Anmeldung ein flächenhaftes, im Wesentlichen plattenförmiges Gitterelement mit Strukturelementen verstanden, zwischen denen eine Vielzahl von Maschen bzw. Durchbrüchen/Ausnehmungen ausgebildet sind. Das Stützgitter kann mit anderen Worten im Sinne eines Gitterrosts aufgefasst werden.
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Das Stützguter umfasst eine Mehrzahl von Strukturelementen, die jeweils entlang einer ersten bzw. entlang einer zweiten Richtung ausgerichtet und voneinander beabstandet angeordnet sind, so dass sich Strukturelemente entlang der ersten Richtung mit Strukturelementen entlang der zweiten Richtung kreuzen. Die Strukturelemente der ersten und der zweiten Richtung können sich erfindungsgemäß derart kreuzen, dass die Maschen bzw. Ausnehmungen zwischen den Strukturelementen jeweils Innenwinkel zwischen 30° und 90° bzw. zwischen 150° und 90° aufweisen. Die Abstände zwischen benachbarten Strukturelementen einer jeden Richtung, gemessen orthogonal zu den Strukturelementen, können innerhalb des gesamten Stützgitters gleich groß sein. Darüber hinaus können die Abstände zwischen benachbarten Strukturelementen entlang beider Richtungen gleich groß sein.
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Durch die Abstützung der Schalhaut an dem Stützgitter kann die Anzahl von Aussteifungsprofilen (insbesondere Längs- und/oder Querstreben) des Tragrahmens verringert werden oder es kann sogar vollständig auf solche Aussteifungsprofile verzichtet werden. Dadurch wird eine insgesamt einfachere und kostengünstigere Fertigung des Rahmentafelschalungselements sowie ein verringertes Gewicht des Rahmentafelschalungselements ermöglicht. Bei besonders hohen Anforderungen an das Lastaufnahmevermögen und die Verwindungssteifigkeit des Rahmentafelschalungselements kann der Tragrahmen selbstverständlich derartige Aussteifungsprofile aufweisen.
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Der Tragrahmen des Rahmentafelschalungselements kann in an sich bekannter Weise aus umlaufend angeordneten Rahmenprofilen bzw. Profilelementen gebildet sein. Insbesondere kann der Tragrahmen miteinander verbundene, z. B. miteinander verschweißte, Hohlprofile, wie beispielsweise Rechteckrohre, umfassen. Die Profilelemente des Tragrahmens dienen ferner in an sich bekannter Weise dazu, mehrere Rahmentafelschalungselemente miteinander verbinden zu können. Durch den Einsatz des Stützgitters kann dabei sichergestellt werden, dass an dem umlaufenden Tragrahmen genügend Platz zum Anbringen von Richtschlössern verbleibt. Der umlaufende Tragrahmen wirkt darüber hinaus als Kantenschutz für die Schalhaut. Der Tragrahmen kann beispielsweise aus Stahl, Aluminium oder auch aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen.
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Die Strukturelemente des Stützgitters weisen bevorzugt eine mittlere Dicke quer zu einer Längsrichtung der Strukturelemente auf, die wesentlich geringer ist, als die Dicke des Stützgitters, gemessen senkrecht zu der Ebene, in der sich das Stützgitter erstreckt bzw. die durch das Stützgitter aufgespannt ist. Die Dicke des Stützgitters entspricht dabei der (Bau-)Höhe der Strukturelemente.
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Die Dicke der Strukturelemente kann nach der Erfindung insbesondere weniger als die Hälfte, bevorzugt weniger als ein Viertel, der Höhe der Strukturelemente betragen.
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Weiterhin kann die mittlere Dicke der Strukturelemente des Stützgitters vorzugsweise kleiner als der Abstand zweier benachbarter Strukturelemente entlang einer gemeinsamen Richtung sein. Typischerweise ist der Abstand zweier benachbarter Strukturelemente mehr als fünfmal, bevorzugt mehr als zehnmal so groß wie die mittlere Dicke der Strukturelemente.
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Die Strukturelemente können unter fertigungstechnischen Aspekten vorteilhaft als Vollmaterial ausgeführt sein. Die Strukturelemente können beispielsweise einen runden, einen polygonalen, insbesondere rechteckigen oder auch einen elliptischen bzw. ovalen Querschnitt aufweisen.
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Das Stützgitter kann nach einer bevorzugten Ausführungsform des Rahmentafelschalungselements insbesondere einstückig ausgebildet sein. Ein solches Stützgitter ist kostengünstig herzustellen und kann zugleich mit einem hohen Lastaufnahmevermögen realisiert werden.
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Alternativ kann das Stützgitter miteinander verklemmte oder miteinander verschweißte Strukturelemente umfassen. Die Strukturelemente können dabei insbesondere als Flachprofile ausgeführt sein.
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Die Schalhaut des erfindungsgemäßen Rahmentafelschalungselements kann aus einem beliebigen geeigneten Werkstoff oder Werkstoffverbund bestehen. Insbesondere kann sie z. B. aus Holz, einem Holzwerkstoff, einer Multiplex-Platte oder aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärktem Kunststoff oder aus einem mehrlagigen Kunststofflaminat, gefertigt sein. Es versteht sich, dass die Schalhaut in bekannter Weise vorderseitig beschichtet sein kann, um das Ausschalen des Rahmentafelschalungselements zu erleichtern bzw. die Oberflächengüte der herzustellenden Betonbauteile zu verbessern.
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Die Schalhaut ist vorzugsweise lösbar am Tragrahmen befestigt, um diese bei Verschleiß oder Beschädigung auf einfache und kostengünstige Weise austauschen zu können. Darüber hinaus kann die Schalhaut dadurch auch bei Bedarf an die gewünschte Betonoberflächengüte bzw. -struktur, angepasst werden. Unter einer lösbaren Befestigung wird vorliegend eine Befestigung verstanden, bei der beim Lösen der Befestigung allenfalls die Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben oder Nieten, beschädigt oder zerstört werden, während die mit den Befestigungsmitteln verbundenen Bauteile, hier insbesondere die Schalhaut, der Tragrahmen und das Stützgitter, nicht beschädigt werden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Rahmentafelschalungselements ist das Stützgitter umlaufend am Tragrahmen befestigt. In diesem Fall ist das Stützgitter mithin an allen umlaufenden Rahmenprofilen bzw. Profilelementen des Tragrahmens (insbesondere direkt) befestigt. Dadurch kann eine besonders steife und sichere Anbindung des Stützgitters am Tragrahmen erreicht werden. Somit wird auch die Schalhaut besonders gut abgestützt. Darüber hinaus kann der Tragrahmen durch das Stützgitter selbst ausgesteift werden. Die Profilelemente des Tragrahmens können dadurch jeweils mit einem geringeren Querschnitt bzw. mit einer geringeren Wandstärke realisiert werden. Dies bietet weitere Kosten- und Gewichtsvorteile.
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Das Stützgitter kann nach einer Ausführungsform der Erfindung an Innenwandabschnitten des Tragrahmens befestigt sein. Eine Vorderseite des Stützgitters ist dabei vorzugsweise mit der Vorderseite des Tragrahmens bzw. dessen Profilelementen bündig ausgerichtet. Dadurch kann durch den Tragrahmen und das Stützgitter eine stufenfreie und plane Anlagefläche für die Schalhaut bereitgestellt werden. Die Schalhaut liegt dann mit einem ersten Teilbereich am Tragrahmen und mit einem zweiten Teilbereich am Stützgitter abgestützt an. Es versteht sich, dass die Profilelemente des Tragrahmens mit einem (hochgezogenen) Profilrand versehen sein können, der die Schalhaut umfangsseitig, d. h. seitlich, schützend übergreift, um Beschädigungen an der Stirnkante der Schalhaut beim Transport sowie beim Baustelleneinsatz des Rahmentafelschalungselements entgegenzuwirken.
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Das Stützgitter kann an den Innenwandabschnitten vorteilhaft festgeklebt oder festgeschweißt sein. Durch die Anlage des Stützgitters an Innenwandabschnitten des Tragrahmens kann die Positionierung des Stützgitters bei der Fertigung des Rahmentafelschalungselements vereinfacht werden. Alternativ kann das Stützgitter am Tragrahmen angeschraubt oder mit diesem vernietet sein.
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Nach der Erfindung kann das Stützgitter formschlüssig am Tragrahmen festgelegt sein. Das Stützgitter kann dann besonders einfach eingebaut werden. Durch die formschlüssige Anlage wird die korrekte Positionierung des Stützgitters am Tragrahmen bei der Montage des Rahmentafelschalungselements vereinfacht. Insbesondere ist bei dieser Ausführungsform nur darauf zu achten, eine Vorderseite des Stützgitters präzise zu fertigen und korrekt ausgerichtet am Tragrahmen festzulegen, so dass die Abstützung der Schalhaut gewährleistet ist. In derjenigen Ebene, in der sich das Stützgitter erstreckt, kann ein gewisses Spiel, etwa in der Größenordnung einer halben Maschenweite, relativ zu dem Tragrahmen bestehen, ohne dass dadurch die Funktion des Rahmentafelschalungselements beeinträchtigt wird.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Stützgitter zwischen der Schalhaut und dem Tragrahmen geklemmt gehalten angeordnet. Das Stützgitter wird dabei zwischen der Schalhaut und am Tragrahmen angeordneten oder ausgebildeten Anlageelementen fixiert. Dies vereinfacht die Montage des Rahmentafelschalungselements, indem das Stützgitter beim Befestigen der Schalhaut am Tragrahmen ohne zusätzlichen Aufwand festgelegt werden kann.
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Das Stützgitter kann mit dem Tragrahmen erfindungsgemäß verschweißt, verschraubt, vernietet und/oder verklebt sein. Damit ist eine sichere Verbindung von Stützgitter und Tragrahmen gewährleistet, die bei der Fertigung des Rahmentafelschalungselements in einfacher Weise umgesetzt werden kann.
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Das Stützgitter kann insbesondere aus gekreuzten Strukturelementen gebildet sein, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Dadurch wird eine besonders große Steifigkeit und Festigkeit des Stützgitters erreicht.
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Unter fertigungstechnischen Aspekten ist das Stützgitter vorzugsweise als ein Streckgitter ausgeführt. Das Streckgitter kann insbesondere aus Stahl oder Aluminium bestehen, d. h. durch ein Streckmetall gebildet sein. Die Maschen des aus Tafeln oder Bändern gefertigten gitterartigen Materials sind dabei weder geflochten noch geschweißt. Das Streckmetall kann beispielsweise Rautenmaschen, Sechseckmaschen oder Quadratmaschen aufweisen. Ein solches Streckgitter bzw. Streckmetall ist am Markt kostengünstig vorkonfektioniert verfügbar.
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Das Stütz- bzw. Streckgitter kann darüber hinaus auch aus Kunststoff bestehen. Als Kunststoff ist insbesondere ein faserverstärkter Kunststoff, z. B. ein glasfaserverstärkter Kunststoff, geeignet. Mit diesen Werkstoffen kann einerseits die notwendige Stabilität des Stützgitters erreicht werden, ohne dabei das Gewicht des Rahmentafelschalungselements unnötig zu vergrößern. Andererseits bietet das Rahmentafelschalungselement dadurch beim Einsatz in korrosiven Umgebungen Vorteile.
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Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die vorgenannten Strukturelemente des Stützgitters einen sich zur Schalhaut hin zumindest teilweise verjüngenden Querschnitt auf. Dadurch steht nur ein kleiner Flächenanteil der Schalhautrückseite in direktem Kontakt mit dem Stützgitter, während die Stabilität des Stützgitters und damit seine Stützwirkung erhalten bleiben. Durch den lokal eng begrenzten Kontakt von Stützgitter und Schalhaut wird die Nagelbarkeit der Schalhaut verbessert. Nägel oder Schrauben, die zur Befestigung von Anbauteilen an der Schalhaut von vorne in die Schalhaut eingeschlagen bzw. eingeschraubt werden und diese durchdringen, können beim Auftreffen auf das Stützgitter von den Schrägseiten (= Seitenflanken) der Strukturelemente in die von den Maschen des Stützgitters gebildeten Freiräume abgeleitet werden.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Stützgitter eine maximale Maschenweite aufweist, die kleiner ist als eine Breite eines Profilelements des umlaufenden Tragrahmens. Die Breite des Profilelements wird dabei senkrecht zu einer Längsrichtung des Profilelements und parallel zur Ebene der Schalhaut gemessen. Die Abstützung der Schalhaut erfolgt in diesem Fall besonders gleichmäßig. Weiterhin können die Strukturelemente dünner ausgeführt werden, da durch die größere Anzahl an Strukturelementen die mechanische Stabilität des Stützgitters sichergestellt wird. Dadurch kann die Nagelbarkeit bzw. die Schraubbarkeit der Schalhaut nochmals weiter verbessert werden.
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Das Stützgitter kann erfindungsgemäß zwei oder auch mehr Flächenbereiche aufweisen, die sich in ihrer maximalen Maschenweite voneinander unterscheiden. Die maximale Maschenweite der einzelnen Flächenbereiche ist dabei vorzugsweise auf eine beim Betriebseinsatz des Rahmentafelschalungselements jeweils zu erwartende Frischbetondruckbelastung des Flächenbereichs bzw. des daran abgestützten Schalhautflächenbereichs ausgerichtet, um so eine hinreichende Schalhautabstützung zu gewährleisten.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rahmentafelschalungselements kann die Schalhaut von hinten mit durch das Stützgitter ragenden Schrauben an dem Stützgitter und an dem Tragrahmen befestigt sein. Die Schrauben ragen dabei vorzugsweise vorderseitig nicht aus der Schalhaut heraus. Durch diese Art der Verschraubung ist die Befestigung der Schalhaut besonders einfach möglich. Das Stützgitter kann dabei wie vorstehend erläutert am Tragrahmen festgelegt sein. Insbesondere können sich die Schrauben zur Befestigung der Schalhaut direkt rückseitig am Stützgitter abstützen. Das Stützgitter kann dabei beispielsweise mit dem Tragrahmen verschweißt sein. Alternativ können Anlageelemente vorgesehen sein, an denen vorderseitig das Stützgitter anliegt. Rückseitig dieser Anlageelemente können sich dann die Schrauben abstützen und durch die Anlageelemente und das Stützgitter hindurch in die Schalhaut eingreifen, so dass Schalhaut, Stützgitter und Tragrahmen fest miteinander verbunden werden. Durch die rückseitige Verschraubung mit die Schalhaut nicht durchragenden Schrauben wird weiterhin eine ebene Schalhautvorderseite ohne Störstellen ermöglicht, wodurch die optische Qualitätsanmutung der hergestellten Betonbauteile verbessert wird.
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Der Tragrahmen des Rahmentafelschalungselements kann im Wesentlichen nur aus umlaufend angeordneten Profilelementen bestehen, d. h. der Tragrahmen weist keine weiteren Längs- oder Querriegel auf, die eine in dem Tragrahmen ausgebildete Öffnung überspannen. In diesem Fall überspannt allein das Stützgitter die in/von dem Tragrahmen ausgebildete Öffnung. Dadurch kann das Rahmentafelschalungselement in Leichtbauweise ausgeführt und zugleich die Herstellung des Rahmentafelschalungselements weiter vereinfacht werden. Diese Ausführungsform des Rahmentafelschalungselements eignet sich insbesondere bei kleineren Baugrößen, bei denen der umlaufende Tragrahmen bereits durch das an ihm befestigte Stützgitter ausreichend stabilisiert wird.
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Es versteht sich, dass der Tragrahmen zusätzlich zum Stützgitter mindestens ein quer und/oder längs verlaufendes Aussteifungsprofil (bevorzugt ein Hohlprofil) aufweisen kann. Das Aussteifungsprofil kann dabei in einer zu den Profilelementen entsprechenden Weise als Hohlprofil ausgebildet sein bzw. einen den Profilelementen entsprechenden Profilquerschnitt aufweisen. Dadurch kann das Lastaufnahmevermögen des Rahmentafelschalungselements weiter erhöht werden. Dies kann insbesondere bei größeren Abmessungen des Rahmentafelschalungselements notwendig sein. Auch eignet sich ein zusätzlich versteiftes Rahmentafelschalungselement besonders zur Herstellung von Betonbauteilen, die einen großen Betondruck auf die Schalhaut ausüben, oder wenn besonders hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit des herzustellenden Betonbauteils gestellt werden.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiterausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
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Die Erfindung ist und wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Rahmentafelschalungselement mit einer teilweise gebrochen dargestellten Schalhaut, einem darunter liegend angeordneten Tragrahmen und mit einem am Tragrahmen befestigten Stützgitter für die Schalhaut, in einer schalhautseitigen Ansicht;
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2 das Rahmentafelschalungselement aus 1 mit dem an Innenwandabschnitten des Tragrahmens befestigten Stützgitter, in einer Schnittdarstellung;
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3 ein Rahmentafelschalungselement, bei dem die Schalhaut und das Stützgitter mit am Tragrahmen angeordneten Anlageelementen verschraubt sind, in einer rückseitigen Ansicht;
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4 das Rahmentafelschalungselement aus 3, in einer Schnittdarstellung;
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5 das Stützgitter eines Rahmentafelschalungselements gemäß den 1 und 2 mit sich verjüngenden Strukturelementen, wobei die Strukturelemente schmalseitig an der Schalhaut anliegen.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Rahmentafelschalungselement 10 mit einem umlaufenden Tragrahmen 12 und mit einer Schalhaut 14 in einer schalhautseitigen Ansicht. Die Schalhaut 14 ist in 1 teilweise gebrochen dargestellt, um die dahinter liegenden Bauelemente erkennbar zu machen. Das Rahmentafelschalungselement 10 kann grundsätzlich für Wand- oder Deckenschalungen eingesetzt werden.
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Der Tragrahmen 12 ist aus einzelnen Profilelementen 16 (= Rahmenprofile) gebildet, die an ihren einander zuweisenden Enden 18 dauerhaft miteinander verbunden sind. Die Profilelemente 16 sind jeweils als Hohlprofite ausgeführt und können insbesondere miteinander verschweißt sein. Der Tragrahmen 12 kann zusätzlich zu den randseitig angeordneten Profilelementen 16 ein oder mehrere quer- bzw. längsverlaufend angeordnete Aussteifungsprofile aufweisen, wie dies in 1 mit strichlierter Linie (nicht bezeichnet) angedeutet ist. Solche Aussteifungsprofile können beispielsweise einen den Profilelementen 16 des Tragrahmens 12 entsprechenden Querschnitt aufweisen und wie diese jeweils als Hohlprofil ausgebildet sein.
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Der Tragrahmen 12 weist eine Öffnung 20 auf, die durch die einzelnen Profilelemente 16 des Tragrahmens 12 umlaufend begrenzt ist. Im Bereich zwischen den Profilelementen 16 des umlaufenden Tragrahmens 12 ist ein Stützgitter 22 für die Schalhaut 14 angeordnet. Das Stützgitter 22 überdeckt die Öffnung 20 des Tragrahmens 12. Die Schalhaut 14 liegt rückseitig an einer Vorderseite 24 der Profilelemente 16 des umlaufenden Tragrahmens 12 sowie an dem Stützgitter 22 an und ist an diesen abgestützt. Die Schalhaut 14 kann am Tragrahmen 12 in nicht näher gezeigter Weise lösbar befestigt, insbesondere festgeschraubt sein. Es versteht sich, dass die Schalhaut 14 auch am Tragrahmen 12 festgenietet sein kann.
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Durch das Stützgitter 22 wird verhindert, dass sich die Schalhaut 14 während eines Betriebseinsatzes des Rahmentafelschalungselements 10 unter einem an der Schalhaut 14 angreifenden Betondruck weiter als zulässig durchbiegt. Beim konstruktiven Aufbau sowie der Materialwahl der Schalhaut 14 muss dadurch nicht vorrangig auf eine möglichst große Steifigkeit und Festigkeit der Schalhaut geachtet werden, so dass diese dem Betondruck ohne flächige Abstützung gewachsen ist. Vielmehr kann die Schalhaut in ihren Materialeigenschaften spezifisch auf deren Nagelbarkeit, deren Oberflächenstruktur, Ausschalbarkeit, Gewicht, Recyclingfähigkeit (sortenreiner Aufbau), Verschleißbeständigkeit bzw. Abriebfestigkeit ausgelegt werden. Insbesondere kann die Schalhaut 14 insgesamt dünner und somit leichter und kostengünstiger ausgeführt sein.
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Wie aus 1 hervorgeht, ist das Stützgitter 22 durch eine Mehrzahl von gekreuzt angeordneten Strukturelementen 26 gebildet. Zwischen den Strukturelementen 26 ist dadurch eine Vielzahl von Maschen 28 ausgebildet. Die Maschen 28 können rautenförmig ausgeführt sein, wie dies in 1 gezeigt ist, oder aber eine andere, beispielsweise quadratische, sechseckige oder auch gerundete, Form aufweisen. Die einzelnen Maschen des Stützgitters weisen erste Winkel α1 mit α1 > 90° und zweite Winkel α2 mit α2 < 90° auf.
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Die Strukturelemente 26 des Stützgitters 22 können an ihren Kreuzungspunkten 30 stoffschlüssig miteinander verbunden sein, um ein großes Lastaufnahmevermögen des Stützgitters 22 zu realisieren.
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Das Stützgitter 22 kann einstückig als ein Streckgitter aus Metall, insbesondere Aluminium, oder aus Kunststoff ausgebildet sein. Im erstgenannten Fall ist das Streckgitter somit als ein sogenanntes Streckmetall ausgebildet. In dem Falle, dass das Streckgitter aus Kunststoff oder einem Kunststoffverbundmaterial besteht, kann das Rahmentafelschalungselement 10 mit einem nochmals geringeren Gewicht realisiert werden.
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Die Maschen 28 des Stützgitters 22 weisen eine einheitliche maximale Maschenweite MW auf, die kleiner ist, als die (einheitliche) Breite BP der Profilelemente 16 des umlaufenden Tragrahmens 12. Dadurch kann eine gleichmäßige Abstützung der Schalhaut 14 erreicht werden. Das Stützgitter kann bedarfsweise auch Maschen bzw. Flächenbereiche mit einer unterschiedlichen maximalen Maschenweite MW aufweisen.
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Es versteht sich, dass das Rahmentafelschalungselement 10 in an sich bekannter Weise Bohrungen für das Durchführen von Ankerstäben (nicht gezeigt) aufweisen kann.
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2 zeigt das Rahmentafelschalungselement 10 aus 1 in einer ausschnittsweisen Schnittdarstellung. Das Stützgitter 22 liegt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel an Innenwandabschnitten 32 aller vier Profilelemente 16 des umlaufenden Tragrahmens 12 an und ist mit diesen jeweils verschweißt. Das Stützgitter 22 ist dadurch netzartig zwischen den Profilelementen 16 des Tragrahmens (aufgespannt) gehalten angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann das Stützgitter 22 auch an den Profilelementen 16 des Tragrahmens 12 festgeschraubt, angenietet oder auch mit den Profilelementen 16 verklebt sein.
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Das Stützgitter 22 ist in Richtung einer zur Schalhaut 14 orthogonal ausgerichteten Achse 34 des Rahmentafelschalungselements 10 zu den Vorderseiten 24 der Profilelemente 16 des umlaufenden Tragrahmens 12 bündig ausgerichtet, um so gemeinsam mit dem Tragrahmen 12 eine stufenfreie und plane Anlage der Schalhaut 14 zu ermöglichen. Die Profilelemente 16 sind aus Gewichtsgründen als Hohlprofile ausgeführt und weisen einen Rechteckquerschnitt auf.
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Die Dicke DS des Stützgitters 22 beträgt in jedem Falle weniger als die Hälfte der Dicke DT des Tragrahmens 12. Vorliegend beträgt die Dicke DS des Stützgitters 22 weniger als ein Viertel der Dicke DT des Tragrahmens 12. Die Dicke DS des Stützgitters 22 kann auch noch kleiner sein und beispielsweise weniger als ein Achtel der Dicke DT des Tragrahmens 12 betragen. Diese Dicke DS des Stützgitters 22 ist ausreichend, um die gewünschte Stützwirkung für die Schalhaut 14 zu gewährleisten. Gleichzeitig verbleibt dadurch an den Innenwandabschnitten 32 der Profilelemente 16 noch genügend Freiraum, um mehrere Rahmentafelschalungselemente 10, beispielsweise für das Schalen von Wänden, mit Hilfe von Richtschlössern (nicht dargestellt) oder dergl. miteinander verbinden zu können. Es versteht sich, dass der Tragrahmen hierzu in an sich bekannter Weise Hinterschneidungen für die Richtschlösser bzw. Ausnehmungen für andere Verbindungsmittel aufweisen kann (nicht gezeigt).
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3 zeigt eine rückseitige Ansicht eines weiteren Rahmentafelschalungselements 10, bei dem die Schalhaut 14 durch das Stützgitter 22 hindurch mit dem Tragrahmen 12 verschraubt ist. Der Tragrahmen 12 weist Anlageelemente 36 für das Stützgitter 22 auf. Die Anlageelemente 36 sind am Tragrahmen 12 befestigt, können jedoch auch durch den Tragrahmen 12 ausgebildet sein. Die Anlageelemente 36 sind vorliegend beispielhaft als am Tragrahmen 12 angeschweißte Winkelprofile ausgeführt. Zur gemeinsamen Befestigung des Stützgitters 22 und der Schalhaut 14 am Tragrahmen 12 dienen Schrauben 38, die sich durch die Anlageelemente 36 und das Stützgitter 22 hindurcherstrecken und die mit ihrem freien Ende in die Schalhaut 14 eingreifen. Es versteht sich, dass eine Vielzahl solcher Schrauben 38 in Umfangsrichtung des Stützgitters 22 voneinander beabstandet angeordnet sein müssen, um das Stützgitter 22 allseitig am Tragrahmen 12 zu befestigen.
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Die 4 zeigt das Rahmentafelschalungselement 10 aus 3 in einem ausschnittsweisen Querschnitt. Die Schrauben 38 stützen sich beispielhaft mit ihren Schraubenköpfen 40 rückseitig an den Anlageelementen 36 ab und erstrecken sich durch Bohrungen 42 der Anlageelemente 36 sowie das Stützgitter 22 hindurch und greifen rückseitig in die Schalhaut 14 ein.
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Die Länge (nicht bezeichnet) der Schrauben 38 ist jeweils derart gewählt, dass die Schrauben 38 die Schalhaut 14 nicht vollständig durchdringen. Dadurch ist gewährleistet, dass die Schalhaut 14 an ihrer Oberfläche 44 keine Störstellen durch vorstehende Schrauben 38 (oder Nieten bei alternativer Befestigung) aufweist. Mit den erfindungsgemäßen Rahmentafelschalungselement 10 können dadurch Betonbauteile in höchster Sichtbetonqualität hergestellt werden.
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Wie in 4 gezeigt ist, liegt das Stützgitter 22 auf der Vorderseite 24 des Tragrahmens 12 bzw. dessen Profilelemente 16 unmittelbar auf. Das Stützgitter 22 ist durch die Kraftwirkung der in die Schalhaut 14 eingreifenden Schrauben 38 über die Schalhaut 14 mit dem Tragrahmen 12 verspannt bzw. am Tragrahmen 12 festgelegt.
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Nach einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Stützgitter 22 auch bei rückseitiger Verschraubung vollständig innerhalb der im Tragrahmen 12 ausgebildeten Öffnung 20 angeordnet sein (ähnlich wie bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel), so dass das Stützgitter 22 außenseitig an die Innenwandabschnitte 32 der Profilelemente 16 des Tragrahmens 12 angrenzt. Die Schalhaut 14 wird dann von den Schrauben 38 an den Tragrahmen 12 gepresst. Das Stützgitter 16 ist in diesem Fall formschlüssig zwischen Schalhaut 14, Innenwandabschnitten 32 des Tragrahmens 12 und den Anlageelementen 36 festgelegt. Bei der in 4 dargestellten Einbausituation beschränkt sich der Formschluss demgegenüber auf eine Richtung senkrecht zur Ebene der Schalhaut 14. In der Ebene der Schalhaut 14 erfolgt die Fixierung durch Kraftschluss aufgrund der Vorspannung der Schrauben 38.
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5 zeigt eine Detailansicht der Kontaktsituation zwischen Schalhaut 14 und Stützgitter 22, wie diese bei den vorstehend im Zusammenhang mit den 1 bis 4 erläuterten Rahmentafelschalungselementen 10 verwirklicht sein kann.
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Die Strukturelemente 26 des Stützgitters 22 weisen einen Querschnitt auf, der sich längs der Achse 34 des Rahmentafelschalungselements 10 in Richtung der Schalhaut 14 hin verjüngt. Die Strukturelemente 26 weisen mithin Seitenflanken 46 auf, die zueinander schräg verlaufend angeordnet sind. Die Seitenflanken 46 können insbesondere unter einem schalhautseitigen Flankenwinkel (β mit 90° < β < 30° zueinander schrägverlaufend angeordnet sein. Dadurch steht bei gleicher Stabilität des Stützgitters 22 im Vergleich zu sich nicht verjüngenden Strukturelementen 26 ein vergleichsweise kleiner Flächenbereich der Schalhaut in direktem Kontakt mit Anlage- und Abstützflächen 48 der Strukturelemente 26 des Stützgitters 22. Dies verbessert die Nagelbarkeit der Schalhaut 14. So treffen von vorne in die Schalhaut 14 eingeschlagene Nägel oder eingeschraubte Schrauben dadurch mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit auf ein an der Schalhaut 14 anliegendes Strukturelement 26 des Stützgitters 22. Darüber hinaus können die Nägel/Schrauben von den Schrägseiten bzw. Seitenflanken 46 der Strukturelemente 26 zuverlässig in die Maschen 28 des Stützgitters 16 abgeleitet werden. Wenn die Strukturelemente 26 in Richtung der Schalhaut 14 schmal genug auslaufen, d. h. die Anlageflächen 48 der Strukturelemente 26 für die Schalhaut 14 hinreichend schmal ausgeführt ist, können selbst Nägel, die direkt von vorne auf ein einzelnes Strukturelement 26 treffen, an den Seitenflanken 46 abgelenkt und in die Maschen des Stützgitters 22 abgeleitet werden, wenn die Nägel – wie dies in der Praxis üblich ist – leicht schräg in die Schalhaut 14 eingeschlagen werden. Es versteht sich, dass die Strukturelemente 26 im Hinblick auf die Nagelbarkeit der Schalhaut 14 auch eine andere geeignete Querschnittsform, insbesondere mit konvex ausgeformten Seitenflanken 46, aufweisen können.
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Die Strukturelemente 26 sind allesamt stegförmig ausgebildet und weisen eine mittlere Dicke DE auf, die (wesentlich) geringer ist, als die Dicke (Bauhöhe) DS des Stützgitters 22. Die mittlere Dicke DE kann, wie dies in 5 der Fall ist, rund ein Drittel von DS oder auch weniger betragen. Bevorzugt ist DE kleiner als ein Viertel von DS. Der Abstand zweier benachbarter Strukturelemente 26 kann beispielsweise das Drei- bis Zwanzigfache der mittleren Dicke DE der Strukturelemente 20 betragen. Dadurch wird eine auf das Gewicht des Stützgitters 22 bezogen hohe Stabilität des Stützgitters 16 erreicht. Auch wird die Nagelbarkeit der Schalhaut 14 durch schmale Strukturelemente 26 des Stützgitters 22 verbessert.
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Das erfindungsgemäße Rahmentafelschalungselement 10 kann durch den Einsatz des Stützgitters 22 insgesamt leichter ausgeführt werden, und dadurch in der Praxis einfacher gehandhabt werden. Darüber hinaus kann der Tragrahmen 12 sowie die Schalhaut 14 insgesamt mit einem geringeren Materialeinsatz, d. h. jeweils mit einer verringerten Wandstärke als bislang möglich, realisiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013204999 A1 [0006]
