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Vorgefertigter Balken, Träger oder sonstiger Bauteil aus geteilten
Hohlsteinen, die durch Mörtel oder Beton und eine Bewehrung miteinander verbunden
sind Die Erfindung betrifft einen vorgefertigten Balken, Träger oder sonstigen Bauteil
aus geteilten Hohlsteinen, die durch Mörtel oder Beton und eine in diese eingelegte
Bewehrung miteinander verbunden sind.
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Balken oder Träger dieser Art werden für die Errichtung von Bauwerken
im zunehmenden Maße verwendet. Sie dienen als Balken oder Träger zur überdeckung
von Öffnungen im Mauerwerk und zur Bildung von Fertigteildecken der verschiedensten
Art, insbesondere solchen, die ohne Schalung hergestellt werden. Die Bewehrung ist
dabei entweder schlaff oder vorgespannt.
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Es ist bekannt, derartige vorgefertigte Balken oder sonstige Bauteile
aus ganzen aneinandergereihten Hohlsteinen so herzustellen, daß die Nuten oder Rillen
der Hohlsteine in Längsrichtung des Bauteils liegen, wobei die Bewehrungen in diese
Nuten eingeführt werden, worauf man diese Nuten oder Rillen mit Mörtel oder Beton
ausfüllt. Bei diesen Balken oder Bauteilen ist man in bezug auf ihre Breite von
der Querschnittsbreite der Hohlsteine abhängig, die, insbesondere dann, wenn es
sich um gebrannte Hohlziegel handelt, aus herstellungstechnischen Gründen begrenzt
ist.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, solche Balken aus
geteilten Hohlsteinen herzustellen, wobei die geteilten Steinhälften durch eine
Mörtel-oder Betonschicht miteinander wieder verbunden sind, in welche die Bewehrungsteile
eingebettet sind. Auch bei diesen bekannten Balken verlaufen jedoch die Nuten oder
Rillen sowie die der Mörtelschicht zugewandten übrigen Teile der Steinwandungen
in Längsrichtung des Bauteils.
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Dies ist insofern nachteilig, als alle im Balken oder sonstigen Bauteil
auftretenden Längskräfte nur durch die Haftung des Mörtels oder Betons an den Rillenwandungen
auf die Formsteine übertragen werden und infolge des Verlaufs der Rillenwandungen
in Richtung der Längskräfte hohe Scherbeanspruchungen entstehen. Die Kräfteübertragung
erfolgt nur an der Oberfläche der Formsteine und dringt wegen der fehlenden Verzahnung
in die Formsteine selbst nicht ein. Wenn die Berührungsfläche zwischen Beton und
Hohlsteinhälften nicht genügend Saugkraft besitzt oder die Rillenwandungen zu glatt
oder verschmutzt sind, kann eine ausreichende Haftung nicht erreicht werden. Auch
ist in einem solchen Fall eine Beteiligung der Formsteine an der Kraftaufnahme nicht
oder nicht im ausreichenden Maße gewährleistet. Aus diesem Grund ist bisher der
Verwendungsmöglichkeit derartiger Balken aus geteilten Hohlsteinen mit längslaufenden
Rillen oder Nuten enge Grenzen gesetzt.
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Demgegenüber soll durch die Erfindung bei einem vorgefertigten Balken,
Träger oder sonstigen Bauteil aus geteilten Hohlsteinen, die durch Mörtel oder Beton
miteinander verbunden sind, eine innige Verzahnung zwischen den Steinhälften und
der Mörtel-bzw. Betonschicht und damit eine Verbesserung des Verbundes erreicht
werden, so daß die Kräfte, die auf den Balken einwirken, auch in die Steine übertragen
werden können, wobei zugleich gewährleistet sein soll, daß die Steine voll belastbar
sind und voll an der Lastaufnahme beteiligt sind.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bauteil im
Querschnitt mindestens zwei durch einen Mörtel- bzw. Betonstreifen völlig voneinander
getrennte Hochlochteilsteine aufweist, die durch Längs- oder Querteilen von Hochlochsteinen
gebildet sind und auf ihrer den Mörtel- bzw. Betonstreifen zugekehrten Seite durch
die Teilung entstandene durchgehende lotrechte Rillen aufweisen, welche durch entsprechende
Wülste des Mörtel- bzw. Betonstreifens ausgefüllt sind. Durch die senkrecht zur
Spannrichtung verlaufenden Rillen der Steine, welche die lotrecht verlaufenden Lochungen
begrenzen, werden die Steinteile ebenso zur Kraftaufnahme herangezogen wie der Mörtel-
oder Betonzwischenstreifen. Die aus den Steinen gebildeten Balken oder sonstigen
Bauteile können beliebige Abmessungen haben, ohne daß die Strangpreßeinrichtungen
geändert werden müssen. Die Höhe der Balken oder Bauteile wird durch die Länge der
aus den Strangpreßeinrichtungen tretenden Steinabschnitte bestimmt, während die
Länge der Bauteile und deren Breite durch die Zahl der verwendeten Hochlochsteine
und die Dicke der Zwischenschicht bzw. -schichten aus
Beton oder
Mörtel bestimmt werden. Durch die lotrechten Wandteile der Hochlochteilsteine wird
außerdem eine wesentlich größere Festigkeit der außenliegenden Steinhälften gegen
Stöße oder sonstige Beanspruchungen erzielt, so daß eine Beschädigung der Balken
oder Bauteile während des Transports oder der Lagerung weitgehend vermieden wird.
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Die in regelmäßigen Abständen lotrecht verlaufenden tiefen Rillen,
die'bei entsprechender Teilung der Hochlochsteine entstehen und die dem Betonstreifen
zugewandt sind, werden durch entsprechende Beton-bzw. Mörtelwülste ausgefüllt. Hierdurch
wird ein inniger Verbund zwischen dem Mörtel- bzw. Beton--streifen und den Hochlochteilsteinen
erzielt, der auch zu einer außergewöhnlich guten Verankerung quer zur Spannrichtung
des Balkens oder sonstigen Bauteils führt, so daß bei dem Balken oder Bauteil nach
der Erfindung die Druck-, Zug-, Biege-, Schub- und Scherfestigkeit gegenüber den
bekannten Balken wesentlich erhöht wird.
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Bei Biegebeanspruchungen des Balkens erfolgt eine stets überschaÜbare
Krafteintragung in die Steine, so daß auch -bei dieser Belastung Brüche an den Steinkanten
nicht auftreten können. Bei den gemäß der Erfindung hergestellten vorgefertigten
Balken bilden damit -die Hochlochsteine nicht nur ,eine Verkleidung des -eigentlichen.
Betonbalkens, sondern sie sind statisch voll wirksam.
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Außerdem ist der Verbundbalken oder sonstige Verbundbauteil nach
d - er Erfindung verhältnismäßig seitensteif und benötigt der Höhe nach keine
Ortbetonergänzung. Der Bauteil besitzt im Verhältnis zu seinen Abmessungen und zu
seiner Tragfähigkeit ein geringes Eigengewicht und weist an jedem waagerecht geführten
Schnitt gleiche Wärmedämmung auf. Weiterhin bietet der Balken oder sonstige Bauteil
an seinen Seitenflächen an jeder Stelle gleich gute Haftflächen für den Putz. Der
neue Balken gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der Längskräfte auf den gesamten
Querschnitt und damit die statische Mitwirkung der gesamten Steinfläche, die im
Verhältnis zur Betonfläche groß sein kann (etwa 4: 1) und daher eine geringe
Steindruckfestigkeit erfordert. Der Balken kann mit der gleichen Steinform in mehreren
Höhen hergestellt werden, z. B. bei geringen Höhen nur als Zuggurt oder vorgedrückte
Zugzone, bei größeren Höhen bis zur Null-Linie oder über diese hinausreichend und
damit völlig selbständig tragend oder mit einer dünnen Betondruckplatte versehen
sein. Der tragende Querschnitt kann nach oben durch Beton- oder Mauerwerk ergänzt
und durch Bewehrung damit verbunden sein.
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Vorteilhafterweise weisen die dem Mörtel- bzw. Betonstreifen zugekehrten
Rillen der Hochlochteilsteine den halben Querschnitt der lotrechten Lochung auf.
Hierdurch wird gewährleistet, daß der Verbund des Mörtel- bzw. Betonstreifens mit
den auf beiden Seiten liegenden Hochlochteilsteinen gleich gut und gleich groß ist.
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In vielen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die durch
die Teilung der Löcher entstehenden lotrechten Rillen beiderseits des Mörtel- bzw.
Betonstreifens fortlaufend durch den Balken hindurch gleichbleibende Teilung aufweist.
Zu diesem Zweck können die Hochlochteilsteine an der von der Schnittseite und der
Stirnseite gebildeten Ecke jeweils lotrechte Rillen von einem Viertel des Querschnitts
der Lochung aufweisen. Wenn gewünscht wird, daß die stirnseitigen Stoßfugen als
drucktibertragende Stoßfugen wirksam sind, ist es zweckmäßig, die Hochlochteilsteine
mindestens an einer Stirnseite mit Einkerbungen zu versehen, damit an diesen Stellen
der Beton oder Mörtel in die Fugen tief genug eindringen kann.
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Die Erfindung ist nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an
drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt die Grundform eines Balkens oder Trägers nach
der Erfindung; F i g. 2 ist ein Querschnitt mit schaubildlicher Darstellung
eines plattenförmigen Bauteils mit einer etwa der Breite einer doppelten Grundform
entsprechenden Breite; F i g. 3 ist in ähnlicher Darstellung wie F i
g. 1 ein Balken unter Verwendung abgewandelter Hochlochsteine.
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Nach der in F i g. 1 dargestellten Grundform besteht der Balken,
Träger oder sonstige Bauteil nach der Erfindung aus zwei Reihen von Hochlochteilsteinen
1, die durch Aufteilen eines normalen Hochlochsteines in einer Längsebene,
gegebenenfalls auch in einer Querebene, gebildet und durch einen mittleren Streifen
2 aus Mörtel bzw. Beton, in den eine Längsbewehrung eingelegt ist, miteinander verbunden
sind. Der mittlere Streifen 2 aus Mörtel oder Beton ist somit an beiden lotrechten
Seiten von Ziegeln 1
in voller Höhe des Bauteiles eingefaßt. Die Breite des
mittleren Streifens stellt die Breiteneinheit der Bauteile dar. Der jeweilige Hochlocheinzelstein
1 ist vorzugsweise doppelt so breit wie der Betonstreifen 2. Die dargestellte
Grundform des Bauteiles besitzt nur einen Betonstreifen 2.
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Die Dicke bzw. Höhe des Bauteiles ist abhängig vom Verwendungszweck
und der Belastung. Für im Mauerwerk liegende oder in das Mauerwerk einbindende.Bauteile
ist vorzugsweise die Höhe gleich derjenigen der jeweils üblichen Mauerziegelformate.
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Alle balken- oder plattenförmigen Bauteile sind in ihrer Breite auf
die Grundbreite eines Balkens bezogen und bilden ein Vielfaches hiervon. Durch abwechselndes
Nebeneinanderreihen von Beton- bzw. Mörtel- und Ziegelstreifen kann jede gewünschte
Breite der Balken oder Platten erreicht werden.
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Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß bei einem balkenförmigen
Bauteil mit einem Betonstreifen 2, der beiderseits mit Hochlochziegeln versehen
ist, die Einzelziegel abgetrennte Teile von normalen Hochlochmauerziegeln sind,
die mit einer kreisrunden oder ovalen verinörtelungsfähigen Kleinlochung versehen
sind. Die Trennung in der Längsrichtung der Ziegel ist zweckmäßigerweise mittig
durch die Löcher geführt, damit durch die vergrößerte Oberfläche die Haftung mit
dem Beton bzw. Mörtel verbessert wird und besonders durch die von unten nach oben
durchgehenden Rillen eine wirkungsvolle Verankerung und C bl Kraftübertragungsfläche
entsteht. Der Betonstreifen 2 ist an diesen Stellen jeweils um die Tiefe der Rillen
verbreitert. Er dringt damit in kurzen und regelmäßigen Abständen, einem Zahnrad
oder einer Zahnstanae vergleichbar, in den Ziegel selbst ein. Erst hierdurch ist
eine intensive Verbundwirkung möglich. Damit die regelmäßigen Abstände auch über
die Steinfugen hinweg beibehalten werden können und damit der Beton oder Mörtel
besser in die Steinfugen eindringen kann, ist vorgesehen, die lotrechten Rillen
auch an den von den Stirnseiten und den Trennseiten
gebildeten Ecken
anzuordnen. Hier haben die Rillen 5" aber nur ein Viertel des vollen Lochquerschnitts.
Bei Biegung oder in der vorgedrückten Zugzone bei Vorspannung und bei Schub werden
die Ziegel hierdurch zwangläufig zur statischen Mitwirkung gezwungen. Die rauhen
Ober- und Unterflächen des Bauteiles geben eine gute Haftung für auf- oder anzubringenden
Beton, Mauer- oder Putzmörtel ab. Außerdem dringt dieser etwas in die Löcher ein
und bildet dort Zapfen, wodurch die Haftung weiterhin wirkungsvoll verbessert wird.
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Der Betonstreifen 2 enthält die durchgehende Längsbewehrung
3. Er kann auch eine Bügelbewehrung, die die Längsbewehrung umgreift oder
an diese angeschweißt ist, aufnehmen. Diese Bügelbewehrung kann auch aus dem Betonstreifen
des Bauteiles zur Verbindung mit anderen Teilen frei herausstehen.
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Die Betonstreifen 2 können mit den Ziegelsteinen 1
gleich hoch
sein, sie können aber auch etwas tiefer, z. B. einen halben bis einen Zentimeter
tiefer als diese liegen. Hierdurch kann das Zusammenwirken mit aufgebrachtem Beton
oder Mauerwerk noch gesteigert werden. Die Unterfläche des Betonstreifens 2 kann
auch mit der Unterfläche der Ziegelsteine bündig liegen. Sie wird aber in den meisten
Fällen durch die Art der Herstellung bestimmt sein und daher eine Profilierung haben,
die durch eine Bodenleiste des Fertigungsbodens entsteht. Bei der Ausführungsform
nach F i g. 1 ist eine nicht dargestellte Bodenleiste halbkreisförmigen Querschnittes
verwendet worden, wodurch in der Längsrichtung des Bauteiles eine Nut 4 entsteht,
die bei einer etwaigen Verkleidung durch Deckenputz von diesem ausgefüllt oder überbrückt
wird. Dies stellt einen Vorteil in bezug auf den Wärmeschutz dar, der bekanntlich
an den Betonrippen schlechter ist als im Bereich der Ziegel. Hierdurch kann der
Wärmeschutz an den Rippen dem mittleren Wärmeschutz des Bauteiles angeglichen werden.
Die Längsnuten 4 können auch zum Verlegen von Installationsleitungen verwendet werden.
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Auch können statt Bodenleisten, die beim Ab-
heben der fertigen
Balken oder Bauteile an der Fertigungsunterlage verbleiben, Anschlagleisten verwendet
werden, die an dem Bauteil verbleiben und z. B. durch Rohre für Heizung, Leisten
für eine zweite Schale od. dgl. gebildet sein können.
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Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsforin eines plattenförmigen
Bauteiles mit drei Betonstreifen 2 haben die Ziegel 1 quadratische Lochung
und besitzen an den Stirnflächen Einkerbungen 5', so daß bei der Vermörtelung
der Steine dem Mörtel bzw. Beton ein Eindringen zwischen die beiden Steine für eine
druckübertragende Stoßfugenbildung ermöglicht wird. Wenn bei einem der F i
g. 2 entsprechenden plattenförmigen Bauteil durchgehende Querrippen angeordnet
werden sollen, wie bei 2' angedeutet ist, so werden die Stoßfugen der inneren Hochlochsteine
1 etwas breiter ausgebildet, indem die Hochlochsteine etwas gekürzt oder
auseinandergeschoben werden. Es können nun Bügel 6' eingesetzt werden, die
alle oder nur einige der Längsbewehrungsstäbe 3
umfassen. Die vorstehenden
Schenkel der Bügel können in der Druckzone aus Ortbeton verankert werden. Derartige
Querrippen können an beliebiger Stelle des plattenförmigen Bauteiles angeordnet
werden, ohne daß hierfür eine besondere Schalung benötigt wird oder die Rippen an
den Außenflächen in Erscheinung treten.
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Die Ausführungsform eines Balkens bzw. Trägers nach F i
g. 3 entspricht im wesentlichen der nach F i g. 1. Die Ziegel
1 sind jedoch in diesem Fall nicht durch Trennen normaler Mauerziegel gebildet,
sondem durch Trennen besonders hierfür geformter Ziegel mit Rundlöchern. Die Stimseiten
weisen eine Nut- und Federverzahnung 7 auf, die so angeordnet ist, daß sie
eine größere keilförrnige Fuge bildet, in die der Beton fast bis zur Hälfte der
Ziegelbreite eindringen kann, wodurch ein größerer Teil des Ziegels zur statischen
Mitwirkung gezwungen ist. Die Nut-und Federverzahnung 7 bietet außerdem den
Vorteil, daß die Hochlochteilsteine bei der Herstellung der Bauteile sich gegenseitig
halten und daher auf dem Fertigungsboden leichter aufgestellt werden können.