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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schalungssystem für den Betonbau.
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Stand der Technik
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Betonkonstruktionen wie beispielsweise Boden-/Deckenplatten werden häufig in mehreren Abschnitten betoniert. Gründe hierfür sind zum Beispiel die benötigte Betonmenge oder eine Arbeitspause zwischen dem Vergießen der einzelnen Abschnitte. Die dazu verwendeten Abschalelemente sind üblicherweise aus Stahl gefertigt und weisen größere Abmessungen auf, was zu einem hohen Gewicht und zu entsprechenden Schwierigkeiten beim Einsatz auf der Baustelle führt.
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Aus der
EP 507 054 A1 ist ein Schalungselement bekannt, bei dem die Stäbe des den Schalungsträger bildenden Gitterwerks auf beiden Oberflächen einer dazwischenliegenden Metalltafel angeordnet und mit dieser verschweißt sind. Das Schalungselement bewirkt eine verbesserte Verankerung und Bewehrung im Beton und eignet sich besonders zum Abschalen von Anschlussflächen, an die später ein weiterer Betonabschnitt angeschlossen werden soll.
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Im Falle großvolumiger Betonkonstruktionen und einem entsprechend erhöhten Betondruck kann auf ein aus der
EP 1 132 545 A2 bekanntes Schalungsmaterial zurückgegriffen werden. Dieses Schalungsmaterial besteht aus einer Tafel aus Streckmetall und quer- bzw. längsverlaufenden Versteifungselementen auf beiden Seiten der Tafel. Die Versteifungselemente sind an den Kreuzungspunkten durch die Tafel hindurch miteinander verschweißt. Ebenso ist es möglich, das aus der
EP 507 054 A1 bekannte Schalungselement mit zusätzlichen Versteifungselementen zu versehen.
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Es versteht sich von selbst, dass die beschriebenen Schalungselemente vor dem Betoniervorgang sicher an der Bewehrung der jeweiligen Betonkonstruktion fixiert werden müssen, da der während des Betoniervorgangs sich permanent erhöhende Betondruck nicht zu einem Verschieben oder gar Umfallen des Schalungselements führen darf. Üblicherweise passiert diese Fixierung durch eine sogenannte Abhängung, die aus an Bewehrung und Schalungselement angeschweißten Metallstäben besteht. Insgesamt ist das Aufstellen und Fixieren von großformatigen Abschalelementen sehr arbeitsaufwändig und damit kostenintensiv.
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Einen Ansatz zur Lösung dieses Problems bietet die
DE 20 2008 015 883 U1 , welche eine Schalung mit Rückverankerungseinrichtung beschreibt. Die Rückverankerungseinrichtung weist eine sowohl mit der Schalungswandung als auch mit der Unterlage verbundene Zugstrebe auf. Die Zugstrebe ist über eine ein flexibles Schlaufenelement enthaltende Hakenverbindung mit der Unterlage und/oder mit der Schalungswandung verbunden. Nachteilig an diesem System ist die aufwändige Befestigung der Zugstrebe insbesondere an der unteren Bewehrungslage. Das Umschlingen der Bewehrungsstäbe mit dem flexiblen Schlaufenelement erweist sich in der Praxis als recht komplex und schwer durchführbar.
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Ein Fugenschalungelement mit einem aus einer flächigen, durchbrochenen Schalungstafel bestehenden Schalungsteil, einem flächigen Auflager zum Aufstellen auf einen Untergrund und einem Abspannelement ist aus der
DE 20 2009 014 872 U1 bekannt. Das Abspannelement ist zwischen Schalungsteil und Auflager angeordnet und mit diesen verbindbar, wobei das Schalungsteil und das Auflager gelenkig miteinander verbunden sind.
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Die
EP 2 157 260 B1 beschreibt eine Schalung für den Betonbau mit einer auf einer Unterlage anordenbaren Schalungswandung und mit einer Rückverankerungseinrichtung zum Abstützen der Schalungswandung auf der Unterlage. Eine Zugstrebe ist sowohl mit der Schalungswandung als auch mit der Unterlage verbindbar. Die Zugstrebe ist an einem freien Ende mit einem Gewinde und am anderen freien Ende mit einem Hakenelement versehen und kann mit dem einen Ende über eine Schraubverbindung mit der Schalungswandung bzw. mit der Unterlage verbunden werden und mit dem anderen Ende in die Unterlage bzw. die Schalungwandung eingehängt werden.
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Eine weitere Variante eines Schalungssystems mit Schalungselement und Abhängung geht aus der
EP 2 378 030 A2 hervor. In diesem Fall weist die Zugstrebe an ihrem der Bewehrungslage benachbarten Ende ein Schlaufen-Haken-Element mit einem endständigen Schlaufenumkehrbereich auf. Das Schlaufen-Haken-Element wird um einen Bewehrungsstab der Bewehrungslage gehakt und mit einem zwischen Bewehrungsstab und Schlaufenumkehrbereich geführten Sicherungsbolzen fixiert. Insbesondere im Fall beengter Raumverhältnisse bei mehrlagiger unterer Bewehrung stellt das Anbringen des Schlaufen-Haken-Elements aber ein Problem dar, was zu teilweise zeitintensiven Montagearbeiten führt.
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Es besteht daher weiterhin ein Bedarf an Abschalungen, die einfach aufgestellt und fixiert werden können und sich daher im Einsatz als relativ kostengünstig erweisen.
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zu Grunde eine Abschalung bereitzustellen, die einfach und schnell mit der Bewehrung der Betonkonstruktion verbunden werden kann und trotzdem sicher an der Bewehrung fixiert ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Schalungssystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Details, Aspekte und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Beispielen und den Zeichnungen.
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Das erfindungsgemäße Schalungssystem für den Betonbau umfasst ein Schalungselement und zumindest eine Abhängung, wobei das Schalungselement ein im eingebauten Zustand im wesentlichen senkrecht zu einer Bewehrungslage ausgerichtetes flächiges Schalungsteil umfasst. Die Abhängung umfasst eine Zugstrebe, eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Zugstrebe an der Bewehrungslage und ein Befestigungselement zur Befestigung der Zugstrebe an dem Schalungselement. Die Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Zugstrebe an der Bewehrungslage umfasst einen Sicherungsbolzen und ein Hakenelement, wobei die Zugstrebe im eingebauten Zustand mit einem endständigen Haken- oder Schlaufenabschnitt in das Hakenelement eingreift und so fest mit dem Hakenelement verbunden ist, wobei das Hakenelement im eingebauten Zustand einen Bewehrungsstab der Bewehrungslage umgreift. Das Hakenelement weist einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Umkehrbereich auf. Im eingebauten Zustand
- - ist der erste Umkehrbereich in vertikaler Richtung oberhalb des Bewehrungsstabs der Bewehrungslage angeordnet und der erste Umkehrbereich steht mit dem Haken- oder Schlaufenabschnitt der Zugstrebe in Kontakt,
- - sind der zweite und der vierte Umkehrbereich in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungsstabs der Bewehrungslage angeordnet und der zweite und der vierte Umkehrbereich stehen mit dem Sicherungsbolzen in Kontakt,
- - ist der dritte Umkehrbereich in vertikaler Richtung oberhalb des Bewehrungsstabs der Bewehrungslage angeordnet und der dritte Umkehrbereich steht mit dem Bewehrungsstab der Bewehrungslage in Kontakt und
- - liegt der Sicherungsbolzen zwischen dem zweiten und vierten Umkehrbereich des Hakenelements und dem Bewehrungsstab der Bewehrungslage eingeschoben vor.
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Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem Hakenelement um eine geschlossene Stahldrahtschlaufe. Der Sicherungsbolzen weist eine Öse auf, wobei das Hakenelement durch die Öse geführt vorliegt.
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Unter dem Begriff „Umgreifen“ wird im Rahmen des vorliegenden Textes ein teilweises umschließen verstanden. Wenn also im vorliegenden Text beispielsweise davon die Rede ist, dass das Hakenelement im eingebauten Zustand einen Bewehrungsstab der Bewehrungslage umgreift, dann ist darunter nicht zu verstehen, dass das Hakenelement den Bewehrungsstab ähnlich einem Ring vollständig umschließt. Vielmehr wird das Hakenelement mit einem seiner Umkehrbereiche auf den Bewehrungsstab aufgelegt und umgreift diesen somit lediglich teilweise.
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Unter einem „Umkehrbereich“ wird ein Abschnitt verstanden, in dem das Hakenelement gebogen vorliegt, also in seinem Verlauf die Richtung ändert.
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Das Hakenelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise in einfacher Weise aus einem Stahlstab wie beispielsweise einem Schwarzstahlstab oder einem Bewehrungsstahlstab hergestellt werden. Dazu wird der Stahlstab zunächst zu einem kreisförmigen Ring gebogen und die Enden werden miteinander verschweißt. Durch ein Quetschen des Ringes in der Ringebene wird dem Ring eine ovale Form verliehen, wodurch der erste 8.1 und der dritte 8.3 Umkehrbereich gebildet werden. Dieser ovale Ring wird in einer Richtung senkrecht zur Ringebene ein zweites Mal gebogen, wodurch der zweite 8.2 und der vierte 8.4 Umkehrbereich gebildet werden und das Hakenelement seine in der 2 dargestellte Form erhält.
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Wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, ist der Sicherungsbolzen mit einer Öse ausgestattet und mit Hilfe dieser Öse untrennbar mit dem Hakenelement verbunden. Die Herstellung eines solchen Hakenelements mit daran befestigtem Sicherungsbolzen kann grundsätzlich auf zwei Arten erfolgen. Es kann zunächst wie oben beschrieben ein Hakenelement gebildet werden und nachfolgend die Öse des Sicherungsbolzens mit durch die Öse geführtem Hakenelement durch Verschweißen gebildet werden. Ebenso ist es möglich, zunächst die Öse an dem Sicherungsbolzen anzubringen und nachfolgend wie oben beschrieben das Hakenelement zu bilden, wobei der zur Herstellung des Hakenelements verwendete Stahlstab durch die Öse des Sicherungsbolzens geführt wird. Fertigungstechnisch unproblematischer ist die Herstellung des Hakenelements in einem ersten Schritt und das nachfolgende Anschweißen der Öse an den Sicherungsbolzen mit darin geführtem Hakenelement.
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Durch das erfindungsgemäße Schalungssystem wird ein Schweißen zur Befestigung der Abhängung vollständig vermieden. Das Anbringen der Befestigungsvorrichtung an der Bewehrungslage ist mit einem wesentlich geringeren Arbeits- und Zeitaufwand verbunden als das Verschweißen der Abhängung an der Bewehrung und dem Schalungselement. Im Falle von Baustellen, auf denen jedes Schweißen verboten ist, stellt das erfindungsgemäße Schalungssystem eine gut handhabbare und kostengünstige Abschalung zur Verfügung. Zudem stellt das Hakenelement ein wenig sperriges, leicht zu handhabendes Teil dar, das auch bei beengten Platzverhältnissen einfach auf einen Bewehrungsstab der unteren Bewehrungslage aufgelegt werden kann.
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An dieser Stelle sei erwähnt, dass es für den Fachmann klar ist, dass die Krümmungen der Umkehrbereiche des Hakenelements an die Dimensionierung der Bewehrung angepasst sind. So weisen der erste und dritte Umkehrbereich einen umso größeren Krümmungsradius auf je größer der Durchmesser des Bewehrungsstabes ist, auf dem das Hakenelement aufgelegt wird. Der zweite und der vierte Umkehrbereich weisen vorteilhafterweise einen ähnlichen oder identischen Krümmungsradius auf, weil dadurch das Einschieben des Sicherungsbolzens erleichtert wird. Vorteile ergeben sich auch, wenn der zweite und der vierte Umkehrbereich nach dem Auflegen des ersten und dritten Umkehrbereichs auf den Bewehrungsstab im wesentlichen gleich weit von dem Bewehrungsstab beabstandet sind. Dies ist dann der Fall, wenn das Hakenelement eine Symmetrieebene aufweist, welche den ersten und dritten Umkehrbereich schneidet und den zweiten und vierten Umkehrbereich aufeinander abbildet. Auch in diesem Fall kann der Sicherungsbolzen besonders einfach zwischen Bewehrungsstab und zweiten und vierten Umkehrbereich eingeschoben werden.
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Die Montage des erfindungsgemäßen Schalungssystems erfolgt auf unterschiedliche Art und Weise, je nachdem, ob es sich bei der Zugstrebe um ein Metallseil oder um einen Metallstab handelt. Im Falle eines Metallstabs wird zunächst die Zugstrebe in einer günstigen Höhe schräg durch das flächige Schalungsteil geführt. Dann wird das Hakenelement auf einen Bewehrungsstab der unteren Bewehrungslage derart aufgelegt, dass der erste und der dritte Umkehrbereich auf dem Bewehrungsstab aufliegen und der zweite und vierte Umkehrbereich in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungsstabes angeordnet sind. Im Falle eines Metallseils wird zunächst das Hakenelement auf einen Bewehrungsstab der unteren Bewehrungslage derart aufgelegt, dass der erste und der dritte Umkehrbereich auf dem Bewehrungsstab aufliegen und der zweite und vierte Umkehrbereich in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungsstabes angeordnet sind. Danach wird das Metallseil an dem Schalungsteil mit Hilfe des Befestigungselements montiert.
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Weist die Zugstrebe einen endständigen Schlaufenabschnitt auf, durch dessen Auge das Hakenelement geführt ist, so wird unmittelbar nach dem Auflegen des Hakenelements auf den Bewehrungsstab der unteren Bewehrungslage der Sicherungsbolzen durch den Zwischenraum, den der Bewehrungsstab, auf den das Hakenelement aufgelegt ist, und der zweite und vierte Umkehrbereich des Hakenelements, die sich in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungsstabs befinden, bilden, gesteckt.
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Weist die Zugstrebe einen endständigen Hakenabschnitt auf, so wird nach dem Auflegen des Hakenelements auf den Bewehrungsstab der unteren Bewehrungslage zunächst die Zugstrebe mit ihrem Hakenabschnitt in das Hakenelement eingehakt und erst danach der Sicherungsbolzen durch den Zwischenraum, den der Bewehrungsstab, auf den das Hakenelement aufgelegt ist, und der zweite und vierte Umkehrbereich des Hakenelements, die sich in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungsstabs befinden, bilden, gesteckt.
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In beiden Fällen wird nach dem Fixieren des Hakenelements an der unteren Bewehrungslage das Befestigungselement zur Befestigung der Zugstrebe an dem Schalungselement von der Rückseite des Schalungsteils her auf die Zugstrebe gesteckt. Zur Sicherung vor einem Umfallen des Schalungselements kann es vorteilhaft sein, das Befestigungselement mit Hilfe von Rödeldraht an dem Schalungselement zu befestigen. Bei der Montage erweist es sich nämlich als praktikabel zunächst sämtliche für ein bestimmtes Schalungselement vorgesehenen Zugstreben durch das Schalungsteil zu führen, an der Bewehrung zu befestigen, alle Befestigungselemente anzubringen und erst dann die einzelnen Befestigungselemente an das Schalungselement zu führen und dort unter Zug auf die Zugstrebe zu fixieren.
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Mit Hilfe der Befestigungsvorrichtung kann dann eine Zugkraft auf die Zugstrebe ausgeübt werden. Dies führt in dem Fall eines Metallseils zunächst zu einem Straffen des Metallseils und nachfolgend, wie bei einem Metallstab von Anfang an, zu einer Zugkraft auf das Hakenelement. Entgegen dieser Zugkraft übt der Sicherungsbolzen eine nach oben orientierte Druckkraft auf den Bewehrungsstab aus, auf den das Hakenelement aufgelegt wurde. Gleichzeitig übt das Hakenelement im Bereich seines dritten Umkehrbereichs eine nach unten orientierte Druckkraft wiederum auf den Bewehrungsstab aus, den das Hakenelement umgreift.
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Bei dem Hakenelement handelt es sich um eine geschlossene Stahldrahtschlaufe. Stahldraht ist ein kostengünstiges, immer leicht verfügbares Rohprodukt, das auch die oben bereits beschriebene unaufwändige Herstellung des Hakenelements in dessen gewünschter Form ermöglicht.
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Bevorzugt handelt es sich bei der Zugstrebe um ein Metallseil oder einen Metallstab. In Abhängigkeit von der Art des Einsatzes des erfindungsgemäßen Schalungssystems kann eine optimale Dicke des als Zugstrebe verwendeten Metallseils oder Metallstabs gewählt werden. Je höher der zu erwartende Betondruck auf das Schalungselement ist, umso größer muss der Durchmesser des Metallseils oder Metallstabs dimensioniert werden. Der Durchmesser des Metallseils wird dabei selbstverständlich immer in einem Bereich gewählt, der die gewünschte Flexibilität des Metallseils gewährleistet.
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Besonders bevorzugt ist die Zugstrebe in Form eines Metallseils ausgebildet, wobei sich besondere Vorteile ergeben, wenn das Metallseil einen endständigen Schlaufenabschnitt aufweist. Das Hakenelement liegt in diesem Fall durch das Auge des Schlaufenabschnitts geführt vor. Hakenelement und Zugstrebe in Form des Metallseils sind dann untrennbar miteinander verbunden. Der zusätzliche Arbeitsschritt des Einhakens des Hakenabschnitts einer Zugstrebe in Form eines Metallstabs entfällt. Das Metallseil kann unmittelbar nach dem Einschieben des Sicherungsbolzens unter Zug gesetzt werden, wodurch das Hakenelement einschließlich Sicherungsbolzen an der unteren Bewehrungslage fixiert wird.
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Ist die Zugstrebe in Form eines Metallstabs ausgebildet, so weist dieser einen endständigen Hakenabschnitt auf. Der Hakenabschnitt wird bei der Montage in das Hakenelement eingehakt.
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Bevorzugt wird der Sicherungsbolzen durch einen Bewehrungsstahlstab gebildet. Vorteile ergeben sich auch in diesem Fall aus der Tatsache, dass es sich bei Bewehrungsstahl um ein kostengünstiges, immer leicht verfügbares Rohprodukt handelt, das in einfacher Weise zur Herstellung eines geeigneten Sicherungsbolzens bearbeitet werden kann.
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Der Sicherungsbolzen weist eine Öse auf, wobei das Hakenelement durch die Öse geführt vorliegt. Der Sicherungsbolzen ist untrennbar mit dem Hakenelement verbunden. Nach dem Auflegen des Hakenelements auf den Bewehrungsstab ist der Sicherungsbolzen unmittelbar zur Hand und kann zwischen den Bewehrungsstab und den sich in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungstabs befindenden Umkehrbereichen des Hakenelements eingeschoben werden.
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Bevorzugt erfolgt die Befestigung der Zugstrebe an der unteren Bewehrungslage der Betonkonstruktion. Die vorliegende Erfindung umfasst aber auch Ausführungsformen, bei denen die Befestigung an der oberen Bewehrungslage erfolgt. Ebenso sei erwähnt, dass das erfindungsgemäße Schalungssystem nachfolgend zwar im Zusammenhang mit der Errichtung einer Boden-/Deckenplatte beschrieben wird, dass das Schalungssystem aber auch im Zusammenhang von Wand-Boden/Decken-Fugen und Wand-Wand-Fugen verwendet werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das flächige Schalungsteil Durchbrechungen auf. Die Durchbrechungen des flächigen Schalungsteils sind vorteilhafterweise einerseits groß genug gewählt, um eine haltbare und beständige Verbindung des Betons der zwei aneinander grenzenden Betonierabschnitte zu gewährleisten, sind andererseits aber nicht so groß, dass der Beton des ersten Betonierabschnitts durch die Öffnungen hindurchfließen kann.
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Besonders bevorzugt besteht das flächige Schalungsteil aus einem aus Quer- und Längsstäben aufgebauten Metallgitter und einer mit den Stäben des Metallgitters verbundenen Tafel aus Streckmetall, wobei die Tafel aus Streckmetall zwischen den Quer- und den Längsstäben des Metallgitters angeordnet ist. Bevorzugt sind die Querstäbe des Metallgitters mit den Längsstäben des Metallgitters an ihren Kreuzungspunkten verschweißt. In Abhängigkeit von der Art des Einsatzes des Schalungselements kann eine Optimierung der Dicke der Quer- und der Längsstäbe des Metallgitters und des Abstandes der Quer- und Längsstäbe zueinander vorgenommen werden. Je höher der zu erwartende Betondruck auf das Schalungselement ist, umso dicker müssen die einzelnen Stäbe dimensioniert werden bzw. in umso geringerem Abstand zueinander müssen die Quer- und die Längsstäbe des Metallgitters verwendet werden.
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Die aus der
EP 507 054 A1 bekannten Schalungselemente verbinden in diesem Zusammenhang verschiedene günstige Eigenschaften. Zum einen weist die Streckmetalltafel bereits Durchbrechungen auf, deren Größe zur Durchführung einer Zugstrebe in einfacher Weise durch Durchtrennung einzelner Streckmetallstege angepasst werden kann. Zum anderen besitzen die Schalungselemente genügend Eigenstabilität und -steifigkeit um von den sich abstützenden Befestigungselementen nicht deformiert zu werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform durchdringt die Zugstrebe das flächige Schalungsteil und das Befestigungselement zur Befestigung der Zugstrebe an dem Schalungselement umgreift die Zugstrebe im rückseitigen Bereich des Schalungsteils und fixiert die Zugstrebe fest an dem Schalungselement, was durch eine Zugbelastung der Zugstrebe erfolgt. Das Befestigungselement stützt sich dabei an der Rückseite des Schalungselements ab.
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Bevorzugt umfasst das Schalungselement an der Rückseite des flächigen Schalungsteils zumindest zwei Längsstäbe als zusätzliche Versteifungselemente. Durch die Längsstäbe wird die Stabilität und Steifigkeit des Schalungselements verstärkt. Besonders bevorzugt stützt sich das Befestigungselement an den zusätzlichen Längsstäben ab, weshalb in diesem Fall die auf das Schalungselement ausgeübte Kraft größer gewählt werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich zu den Längsstäben umfasst das Schalungselement bevorzugt einen an der Rückseite des flächigen Schalungsteils befestigten Gitterträger als weiteres Versteifungselement. Durch einen Gitterträger wird die Stabilität und Steifigkeit des Schalungselements weiter verstärkt. Das Befestigungselement stützt sich in diesem Fall entweder an dem Gitterträger oder an den zusätzlichen Längsstäben ab.
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Solche Schalungsteile und Verfahren zu deren Herstellung sind aus der
EP 507 054 A1 bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist mit der Verwendung dieser Art von Schalungsteilen ein ganz besonderer Vorteil verbunden. Das Befestigungselement zur Befestigung der Zugstrebe an dem Schalungselement umgreift die Zugstrebe im rückseitigen Bereich des Schalungsteils und fixiert dieses durch Zugbelastung fest an dem Schalungselement. Das Befestigungselement stützt sich dabei an der Rückseite des Schalungselements ab.
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Bevorzugt wird als Befestigungselement ein übliches Schalungsschloss oder eine Exzenterklemme oder ein Spannschloss verwendet. Ein Schalungsschloss weist einen sich an dem Schalungselement abstützenden Teller auf, der eine gewisse Beweglichkeit aufweist und leicht verkippt werden kann. Der Teller richtet sich daher im wesentlichen parallel zu dem Schalungsteil aus obwohl die Zugstrebe schräg durch den Teller geführt wird. Die Exzenterklemme bzw. das Spannschloss weist eine sich an dem Schalungselement flach abstützende Verteilerplatte auf, die fest mit der Exzenterklemme bzw. dem Spannschloss verbunden ist. Die Zugstrebe, die durch das Schalungselement geführt vorliegt, wird im Bereich des zweiten Betonierabschnitts horizontal ausgerichtet. Somit steht die Zugstrebe im zweiten Betonierabschnitt senkrecht auf der Ebene des Schalungselements. Die Verteilerplatte mit der Exzenterklemme bzw. dem Spannschloss kann nun auf die Zugstrebe bis zum Schalungselement aufgefädelt werden und liegt vollflächig am Schalungselement an.
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Besonders bevorzugt umfasst das Schalungssystem mehrere Abhängungen. In Abhängigkeit von der Dimension der zu errichtenden Betonkonstruktion und des zu erwartenden Betondrucks kann es erforderlich sein, mehrere Abhängungen vorzusehen, um eine sichere Fixierung des Schalungselements zu gewährleisten. Mehrere Abhängungen können sowohl in Richtung der vertikalen Ausdehnung des Schalungselements wie auch in Richtung der horizontalen Ausdehnung des Schalungselements erforderlich sein.
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Eine erste Zugstrebe trifft bevorzugt in rund 20 cm Höhe auf das Schalungselement. Besonders bevorzugt ist zusätzlich pro 80 cm vertikaler Ausdehnung des flächigen Schalungsteils eine weitere Abhängung vorgesehen. Bei einem Einbaumaß des Schalungselements von rund 2 m sind zur sicheren Fixierung des Schalungselements also drei Abhängungen erforderlich. Das Einbaumaß des Schalungselements entspricht dem Abstand zwischen unterer und oberer Bewehrung. Die Abspannelemente durchdringen das Schalungsteil in Höhen von rund 20 cm, rund 1 m und rund 1,80 m.
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Eine solche Anordnung mehrerer, übereinander gespannter Zugstreben kann aber auch in Abhängigkeit von der horizontalen Ausdehnung der Betonkonstruktion mehrfach nebeneinander angeordnet erforderlich sein. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, pro 80 cm horizontaler Ausdehnung des flächigen Schalungsteils eine weitere Abhängung vorzusehen. Weist die oben als Beispiel angeführte 2 m dicke Betondecke also beispielsweise eine horizontale Ausdehnung von 10 m auf, so wird die Gruppe von drei vertikal übereinander angeordneten Abhängungen rund 13-mal nebeneinander angebracht.
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Figurenliste
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt sein soll. Es zeigen
- 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Bodenplatte mit dem erfindungsgemäßen Schalungssystem;
- 2 ein Hakenelement mit Sicherungsbolzen sowie eine Zugstrebe in Form eines Metallseils mit endständigem Schlaufenabschnitt;
- 3 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs der Befestigung des Hakenelements an der Bewehrung;
- 4 schematisch einen Ausschnitt der unteren Bewehrungslage mit daran befestigtem Hakenelement und ein Metallseil als Zugstrebe unter Zug;
- 5 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs der Befestigung des Hakenelements an der Bewehrung mit Bügelelement als Sicherungsbolzen (nicht Teil der Erfindung);
- 6 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs der Befestigung der Zugstrebe an dem Schalungselement.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Die 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine Bodenplatte. Dargestellt sind die untere Bewehrung 6, die obere Bewehrung 16, ein Schalungselement 1 sowie zwei Abhängungen 2. Das Schalungselement 1 umfasst ein flächiges Schalungsteil 3 mit einer dem ersten Betonierabschnitt BA1 zugewandten Vorderseite und einer dem zweiten Betonierabschnitt BA2 zugewandten Rückseite. Das flächige Schalungsteil 3 besteht aus einem aus Quer- 14 und Längsstäben 15 aufgebauten Metallgitter und einer mit den Stäben des Metallgitters verbundenen Tafel 17 aus Streckmetall (siehe 5). Als Quer- und Längsstäbe können z.B. Stäbe aus Baustahl eingesetzt werden, wie sie auch für Bewehrungsmatten oder dergleichen verwendet werden. Die Tafel 17 aus Streckmetall ist zwischen den Quer- 14 und den Längsstäben 15 des Metallgitters angeordnet. An der Rückseite des flächigen Schalungsteils 3 ist ein Gitterträger 19 als zusätzliches Versteifungselement angebracht.
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Die beiden Abhängungen 2 sind mit Ausnahme der Länge der jeweiligen Zugstreben 4 baugleich ausgeführt. Zur Befestigung einer Zugstrebe 4 an der unteren Bewehrung 6 dient ein nachfolgend noch näher beschriebenes Hakenelement 8 und ein Sicherungsbolzen. Zur Befestigung der Zugstrebe 4 an dem Schalungselement 1 wird ein Befestigungselement 7 verwendet.
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Bei einem Einbaumaß des Schalungselements 1 von rund 1,20 m sind zur sicheren Fixierung des Schalungselements 1 zwei Abhängungen 2 erforderlich. Das Einbaumaß des Schalungselements 1 entspricht dem Abstand zwischen unterer und oberer Bewehrung. Eine erste Abhängung trifft rund 20 cm über der unteren Bewehrung auf das flächige Schalungsteil 3. Die zweite Abhängung ist rund 80 cm über der ersten Abhängung an dem Schalungselement 1 befestigt. Beide Zugstreben 4 treffen in einem Winkel von rund 45° auf das flächige Schalungsteil 3, durchdringen das Schalungsteil 3 und treten an der Rückseite des Schalungsteils 3 aus diesem aus.
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Die 2 zeigt ein Hakenelement 8 mit Sicherungsbolzen 5 sowie eine Zugstrebe 4 in Form eines Metallseils mit endständigem Schlaufenabschnitt 10. Das in Form einer geschlossenen Stahldrahtschlaufe ausgebildete Hakenelement 8 umfasst einen ersten Umkehrbereich 8.1, einen zweiten Umkehrbereich 8.2, einen dritten Umkehrbereich 8.3 und einen vierten Umkehrbereich 8.4. Die Krümmungen der Umkehrbereiche 8.1, 8.3 des Hakenelements sind so an die Dimensionierung der Bewehrung angepasst, dass der Abstand zwischen zweiten Umkehrbereich 8.2 und viertem Umkehrbereich 8.4 in etwa dem Durchmesser des Bewehrungsstabes entspricht, auf dem, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, das Hakenelement 8 aufgelegt wird. Der zweite 8.2 und der vierte 8.4 Umkehrbereich weisen identische Krümmungsradien auf, weshalb das Hakenelement 5 eine Symmetrieebene aufweist, welche den ersten 8.1 und dritten 8.3 Umkehrbereich schneidet und den zweiten 8.2 und vierten 8.4 Umkehrbereich aufeinander abbildet.
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Der aus einem Bewehrungsstahlstab gebildete Sicherungsbolzen 5 ist mit einer Öse 12 ausgestattet, durch die das Hakenelement 8 geführt ist. Sicherungsbolzen 5 und Hakenelement 8 sind untrennbar miteinander verbunden.
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Die Zugstrebe 4 ist in Form eines Metallseils ausgebildet, welches einen endständigen Schlaufenabschnitt 10 aufweist. Das Hakenelement 8 ist durch das Auge des Schlaufenabschnitts 10 geführt, wodurch Hakenelement 8 und Zugstrebe 4 untrennbar miteinander verbunden sind.
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In der 3 ist der Bereich der Befestigung des Hakenelements 8 an der unteren Bewehrungslage 6 vergrößert dargestellt. Die untere Bewehrungslage 6 ist in Form von mehreren Schichten von Bewehrungsstäben dargestellt, wobei die einzelnen Schichten von Bewehrungsstäben jeweils aus im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Bewehrungsstäben bestehen, die Bewehrungsstäbe aufeinanderfolgender Schichten aber jeweils im wesentlichen senkrecht zu den Bewehrungsstäben der darunter bzw. darüber liegenden Schicht von Bewehrungsstäben orientiert sind. Die gesamte Bewehrungslage kann in üblicher Weise auch aus Bewehrungsmatten aufgebaut sein.
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Das Hakenelement 8 wird zunächst auf den Bewehrungsstab 22 der unteren Bewehrungslage 6 derart aufgelegt, dass der erste 8.1 und der dritte 8.3 Umkehrbereich auf dem Bewehrungsstab 22 aufliegen und der zweite 8.2 und vierte 8.4 Umkehrbereich in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungsstabes 22 angeordnet sind.
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Die Krümmungen der Umkehrbereiche 8.1, 8.3 des Hakenelements 8 sind an die Dimensionierung der Bewehrung angepasst. Nach dem Auflegen des Hakenelements 8 auf den Bewehrungsstab 22 wird der Sicherungsbolzen 5 durch den Zwischenraum, den der Bewehrungsstab 22, auf den das Hakenelement 8 aufgelegt ist, und der zweite 8.2 und vierte 8.4 Umkehrbereich des Hakenelements 8, die sich in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungsstabs 22 befinden, bilden, gesteckt.
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Die in Form eines Metallseils ausgebildete Zugstrebe 4 weist einen endständigen Schlaufenabschnitt 10 auf, durch dessen Auge das Hakenelement 8 geführt ist. Wird nun, wie in 3 gezeigt, eine Zugkraft auf die Zugstrebe ausgeübt, so führt dies zunächst zu einem Straffen des Metallseils und nachfolgend zur Einwirkung einer Zugkraft auf das Hakenelement 8 in dessen ersten Umkehrbereich 8.1. Entgegen dieser Zugkraft übt der Sicherungsbolzen 5 eine Druckkraft auf den Bewehrungsstab 22 aus, auf den das Hakenelement 8 aufgelegt wurde, und das Hakenelement 8 übt im Bereich seines dritten Umkehrbereichs 8.3 eine Druckkraft auf den Bewehrungsstab 22 aus, den das Hakenelement 8 umgreift. Diese Druckkraft wird von dem Bewehrungsstab 22 auf die senkrecht zu dem Bewehrungsstab 22 verlaufenden Bewehrungsstäbe der unter dem Bewehrungsstab 22 angeordneten Schicht an Bewehrungsstäben übertragen und damit in der Bewehrungslage verteilt. Diese Situation ist in der 3 dargestellt. Die feste, sichere und dauerhafte Verankerung des Hakenelements an der unteren Bewehrungslage 6 ist unmittelbar zu erkennen.
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Die in 3 dargestellte Situation ist auch in der 4 gezeigt, in diesem Fall aber mit Blickrichtung entlang der Zugstrebe 4. In der 3 wie auch in der 4 ist zu erkennen, dass der erste Umkehrbereich 8.1 des Hakenelements 8 in vertikaler Richtung oberhalb des Bewehrungsstabs 22 der Bewehrungslage 6 angeordnet ist und dieser erste Umkehrbereich 8.1 mit dem Schlaufenabschnitt 10 der Zugstrebe 4 in Kontakt steht. Der zweite 8.2 und der vierte 8.4 Umkehrbereich des Hakenelements 8 sind in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungsstabs 22 der Bewehrungslage 6 angeordnet und stehen mit dem Sicherungsbolzen 5 in Kontakt. Schließlich ist der dritte Umkehrbereich 8.3 in vertikaler Richtung oberhalb des Bewehrungsstabs 22 angeordnet und steht mit dem Bewehrungsstab 22 in Kontakt.
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In der 5 ist ebenfalls der Bereich der Befestigung des Hakenelements 8 an der unteren Bewehrungslage 6 vergrößert dargestellt. Die untere Bewehrungslage 6 ist wie in 3 gezeigt in Form von mehreren Schichten von Bewehrungsstäben dargestellt. Das Hakenelement 8 wird zunächst auf den Bewehrungsstab 22 der unteren Bewehrungslage 6 derart aufgelegt, dass der erste 8.1 und der dritte 8.3 Umkehrbereich auf dem Bewehrungsstab 22 aufliegen und der zweite 8.2 und vierte 8.4 Umkehrbereich in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungsstabes 22 angeordnet sind.
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Im Unterschied zu der in den 2 bis 4 gezeigten Ausführungsform ist in der 5 ein Sicherungsbolzen 5 (nicht Teil der Erfindung) gezeigt, der als endständiger Abschnitt 13.1 eines Bügelelements 13 ausgeführt ist. Das im Wesentlichen U-förmige Bügelelement 13 weist einen kürzeren, den Sicherungsbolzen 5 bildenden Schenkel 13.1 und einen längeren, als Griff für den Benutzer dienenden Schenkel 13.2 auf. Der Benutzer kann das Bügelelement 13 an dem längeren Schenkel 13.2 greifen und den kürzeren Schenkel 13.1 zwischen den Bewehrungsstab 22, auf den das Hakenelement 8 aufgelegt ist, und den sich in vertikaler Richtung unterhalb des Bewehrungstabs 22 befindenden zweiten 8.2 und vierten 8.4 Umkehrbereich des Hakenelements 8 einschieben. Der kürzere Schenkel 13.1 bildet nun den Sicherungsbolzen 5 und übernimmt dessen Funktion. Die Zugstrebe 4 ist auch in diesem Fall in Form eines Metallseils ausgebildet, steht aber in der in 5 gezeigten Einbausituation noch nicht unter Zug.
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Für sämtliche gezeigten Ausführungsformen wird nach dem Fixieren des Hakenelements 8 an der unteren Bewehrungslage 6 das Befestigungselement 7 zur Befestigung der Zugstrebe 4 an dem Schalungselement 1 von der Rückseite des Schalungsteils 3 her auf die Zugstrebe 4 gesteckt. In der 6 ist vergrößert der Bereich der Befestigung der Zugstrebe 4 an dem Schalungselement dargestellt. Die Zugstrebe 4 durchdringt das flächige Schalungsteil 3 und tritt aus der Rückseite des Schalungsteils 3 aus diesem aus. Das als Befestigungselement verwendete Schalungsschloss umgreift die Zugstrebe 4. Im dargestellten Ausführungsbeispiel durchdringt die Zugstrebe 4 im Falle eines Metallstabes das Schalungsschloss linear. Selbstverständlich kann die Zugstrebe 4 im Bereich des Schalungsschlosses gebogen sein und beispielsweise in einem Winkel von rund 90° relativ zur Ebene des Schalungsteils 3 aus diesem austreten.
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Bei dem Schalungsschloss handelt es sich um ein für Schalungen übliches Befestigungselement, das eine Verteilerplatte 20 und ein Schalungsschloss 21 umfasst. An der Rückseite des flächigen Schalungsteils 3 sind zwei zusätzliche Längsstäbe 18 zur weiteren Versteifung des Schalungselements angebracht. Der Teller 20 stützt sich an der Rückseite des Schalungsteils 3 an den zusätzlichen Querstäben 18 ab. Durch Anziehen der Flügelmutter 21 wird die Zugstrebe 4 fest an dem Schalungsteil 3 fixiert.
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Bezugszeichenliste
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- BA 1
- erster Betonierabschnitt
- BA 2
- zweiter Betonierabschnitt
- 1
- Schalungselement
- 2
- Abhängung
- 3
- Schalungsteil
- 4
- Zugstrebe
- 5
- Sicherungsbolzen
- 6
- untere Bewehrung
- 7
- Befestigungselement
- 8
- Hakenelement
- 8.1
- erster Umkehrbereich des Hakenelements
- 8.2
- zweiter Umkehrbereich des Hakenelements
- 8.3
- dritter Umkehrbereich des Hakenelements
- 8.4
- vierter Umkehrbereich des Hakenelements
- 10
- Schlaufenabschnitt
- 12
- Öse
- 13
- Bügelelement
- 13.1
- endständiger Abschnitt des Bügelelements
- 13.2
- längerer Schenkel des Bügelelements
- 14
- Querstab
- 15
- Längsstab
- 16
- obere Bewehrung
- 17
- Streckmetalltafel
- 18
- zusätzlicher Längsstab
- 19
- Gitterträger
- 20
- Verteilerplatte
- 21
- Schalungsschloss
- 22
- Bewehrungsstab
