DE20009917U1 - Shell concrete element - Google Patents
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Description
MantelbetonelementShell concrete element
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft ein Mantelbetonelement.The invention relates to a shell concrete element.
Mantelbetonelemente zur Errichtung von Betonwänden gehören im Bauwesen zum Stand der Technik. Die Art und Weise ihrer Verwendung ist üblicherweise wie folgt.Shell concrete elements for the construction of concrete walls are state of the art in construction. The way in which they are usually used is as follows.
Schalungsplatten und zugehörige Abstandhalter werden einzeln an die Baustelle transportiert. Am bauseitigen Ort ihrer Verwendung werden die Schalungsplatten beabstandet zueinander aufgestellt und über die Abstandhalter konfektioniert. Anschließend wird der Freiraum zwischen den Schalungswänden mit Beton verfüllt. Bei Mantelbetonsystemen werden die Schalungswände nach Abbinden des Betons stehengelassen.Formwork panels and associated spacers are transported to the construction site individually. At the site where they are to be used, the formwork panels are placed at a distance from one another and assembled using the spacers. The space between the formwork walls is then filled with concrete. In the case of shell concrete systems, the formwork walls are left standing after the concrete has set.
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Wenngleich sich das vorgenannte Konzept zur Errichtung von Betonwänden im allgemeinen bewährt hat, ist es dennoch mit einigen Nachteilen verbunden.Although the above-mentioned concept for constructing concrete walls has generally proven successful, it does have some disadvantages.
Insbesondere ist die bauseitige Errichtung eines Wand-Elementes mit zum Teil erheblichem Zeitaufwand auf der Baustelle verbunden.In particular, the on-site construction of a wall element can involve considerable expenditure of time on the construction site.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mantelbetonelement zur Verfügung zu stellen, das mit keinem der vorgenannten Nachteile verbunden ist.The object of the present invention is to provide a casing concrete element which is not associated with any of the aforementioned disadvantages.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß dieses Ziel durch ein werkseitig vorgefertigtes Mantelbetonelement erreicht werden kann. Dieses Element muß bauseitig nur noch aufgestellt werden und kann unmittelbar anschließend mit Beton verfüllt werden. Das Element kann entsprechend Geschoßhöhe aufweisen.The invention is based on the knowledge that this goal can be achieved by means of a prefabricated concrete shell element. This element only needs to be erected on site and can then be filled with concrete immediately. The element can have the appropriate storey height.
Eine weitere Überlegung besteht darin, möglichst großflächige Betonwände mit nur einem Element erstellen zu können, jedoch gleichzeitig ein Element von möglichst geringem Gewicht zur Verfügung zu stellen, um den Transport und die Handhabung des Elementes zu erleichtern.Another consideration is to be able to create concrete walls with the largest possible surface area using only one element, but at the same time to provide an element that is as light as possible in order to facilitate transport and handling of the element.
In ihrer allgemeinsten Form schlägt die Erfindung ein Mantelbetonelement mit folgenden Merkmalen vor:In its most general form, the invention proposes a shell concrete element with the following features:
- Leichtbauplatten sind entlang zweier parallel und beabstandet zueinander verlaufender geometrischer Ebenen angeordnet,- Lightweight panels are arranged along two parallel and spaced geometric planes,
- die Leichtbauplatten sind an ihrer der jeweils beabstandeten Ebene zugewandten Fläche mit Trägern verbunden,- the lightweight panels are connected to supports on their surface facing the respective spaced plane,
- die Träger von entlang verschiedener Ebenen angeordneter Leichtbauplatten sind durch Befestigungsmittel miteinander verbunden.- the supports of lightweight panels arranged along different levels are connected to each other by fastening means.
Mit diesem Mantelbetonelement können verhältnismäßig großflächige Betonwände oder Abschnitte von Betonwänden erstellt werden, beispielsweise mit einer Fläche von 2,5 mal 5 Metern. Gleichzeitig weist dieses selbsttragende Mantelbetonelement aufgrund der verhältnismäßig geringen Dichte von Leichtbauplatten kein hohes Gewicht auf.This shell concrete element can be used to create relatively large concrete walls or sections of concrete walls, for example with an area of 2.5 by 5 meters. At the same time, this self-supporting shell concrete element is not very heavy due to the relatively low density of lightweight panels.
Leichtbauplatten können beispielsweise Holzwolle-Leichtbauplatten oder Mehrschicht-Leichtbauplatten, zum Beispiel aus Schaumkunststoff, nach dem Stand der Technik sein. Diese müssen die gleichen Anforderungen wie bekannte Schalungswände für Mantelbetonsysteme erfüllen. Sie müssen insoweit insbesondere eine Eigenstabilität aufweisen,Lightweight panels can be, for example, wood wool lightweight panels or multi-layer lightweight panels, for example made of foam plastic, according to the state of the art. These must meet the same requirements as known formwork walls for shell concrete systems. In this respect, they must in particular have inherent stability,
die hoch genug ist, um dem im Element befindlichen, noch viskosen Beton einen ausreichenden Widerstand entgegensetzen zu können, damit sie sich nicht verformen.which is high enough to provide sufficient resistance to the still viscous concrete in the element so that it does not deform.
Jeweils eine oder mehrere dieser Platten werden entlang zweier gedachter, also geometrischer, parallel und beabstandet zueinander verlaufender Ebenen angeordnet. Dabei können die Platten in einer Ebene jeweils zu einem im wesentlichen geschlossenen Verband konfektioniert sein. Die einzelnen Platten können grundsätzlich jede, beispielsweise eine rechteckige Struktur aufweisen. Bei der Anordung mehrerer Leichtbauplatten in einer Ebene können diese wiederum zu jeder beliebigen, geometrischen Figur, beispielsweise zu einem Rechteck zusammengesetzt sein.One or more of these panels are arranged along two imaginary, i.e. geometric, planes that run parallel and at a distance from each other. The panels can be assembled in one plane to form an essentially closed structure. The individual panels can basically have any structure, for example a rectangular one. When several lightweight panels are arranged in one plane, they can in turn be assembled to form any geometric figure, for example a rectangle.
Die Leichtbauplatten in einem Element können in beiden Ebenen beispielsweise in gleicher Weise konfektioniert sein, so daß die Platten beider Ebenen quasi spiegelsymmetrisch zu einer parallel zu den Ebenen in der Mitte zwischen den Ebenen verlaufendenden geometrischen Spiegelfläche angeordnet sind.The lightweight panels in an element can, for example, be assembled in the same way in both planes, so that the panels in both planes are arranged almost mirror-symmetrically to a geometric mirror surface running parallel to the planes in the middle between the planes.
Die Leichtbauplatten einer jeden Ebene sind an ihrer der weiteren, beabstandeten Ebene zugewandeten Fläche, also einer Innenfläche des Elementes, mit Trägern verbunden. Die Träger können mittels Verkleben und kumulativ oder alternativ mittels einer mechanischen Verbindung, beispielsweise einer Verschraubung, mit den Leichtbauplatten verbunden sein.The lightweight panels of each level are connected to supports on the surface facing the other, spaced-apart level, i.e. an inner surface of the element. The supports can be connected to the lightweight panels by means of gluing and cumulatively or alternatively by means of a mechanical connection, for example a screw connection.
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Die Träger von entlang verschiedener Ebenen angeordneter Leichtbauplatten sind durch Befestigungsmittel miteinander im Abstand verbunden. Während die Träger somit dazu dienen, die Leichtbauplatten innerhalb einer Ebene miteinander zu verbinden, kommt den Befestigungsmitteln die Aufgabe zu, die Lage der Leichtbauplatten von Ebene zu Ebene gegeneinander zu fixieren.The supports of lightweight panels arranged along different levels are connected to one another at a distance by means of fastening elements. While the supports thus serve to connect the lightweight panels to one another within one level, the fastening elements have the task of fixing the position of the lightweight panels from level to level.
Je nach Anordnung der Träger an. den Leichtbauplatten, können die Befestigungsmittel senkrecht oder schräg zu den Leichtbauplatten verlaufen. Die Träger können beispielsweise derart mit den den Leichtbauplatten verbunden sein, daß sich zumindest Abschnitte der Träger an den jeweiligen Leichtbauplatten beider Ebenen, also von Ebene zu Ebene, beabstandet gegenüberliegen. An diesen gegenüberliegenden Abschnitten können die Träger durch senkrecht zu den Leichtbauplatten verlaufende Befestigungsmittel miteinander verbunden sein.Depending on the arrangement of the supports on the lightweight panels, the fastening means can run perpendicularly or diagonally to the lightweight panels. The supports can, for example, be connected to the lightweight panels in such a way that at least sections of the supports on the respective lightweight panels on both levels, i.e. from level to level, are spaced apart from one another. At these opposite sections, the supports can be connected to one another by fastening means running perpendicularly to the lightweight panels.
Als Befestigungsmittel können beispielsweise Schrauben, aber auch jede andere Art mechanischer Befestigungsmittel Anwendung finden. Als geeignet haben sich Schrauben erwiesen, die an ihren einander gegenüberliegenden, endseitigen Abschnitten Gewinde mit unterschiedlicher Gewindesteigung aufweisen. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, an beiden endseiteigen Abschnitten der Schraube unterschiedliche Richtungen der Gewindesteigung vorzusehen, also an einem endseitigen Abschnitt ein Linksgewinde und am anderen Abschnitt einFor example, screws can be used as fastening means, but also any other type of mechanical fastening means. Screws that have threads with different thread pitches on their opposite end sections have proven to be suitable. In particular, it can be provided to provide different directions of the thread pitch on both end sections of the screw, i.e. a left-hand thread on one end section and a left-hand thread on the other section.
Rechtsgewinde. In diesem Fall ist die Schraube mit ihrem einen Gewinde mit einem Träger der einen Ebene und mit ihrem zweiten Gewinde mit einem Träger der anderen Ebene verbunden. Durch ein Drehen der Schraube in eine Richtung dreht sich die Schraube dann gleichzeitig in beide Träger mehr herein und bei einem Drehen in die andere Richtung gleichzeitig aus beiden Trägern mehr heraus. Werden sämtliche Träger des Mantelbetonelementes entsprechend verbunden, kann durch Drehen der Schrauben der Abstand und die Lage der Leichtbauplatten von Ebene zu Ebene eingestellt werden.Right-hand thread. In this case, the screw is connected with one thread to a support on one level and with its second thread to a support on the other level. By turning the screw in one direction, the screw turns further into both supports at the same time, and by turning it in the other direction, it turns further out of both supports at the same time. If all the supports of the shell concrete element are connected accordingly, the distance and position of the lightweight panels can be adjusted from level to level by turning the screws.
Als Werkstoff für die Träger kann beispielsweise Holz, das aufgrund seiner verhältnismäßig geringen Dichte den Anforderungen bezüglich eines möglichst geringen Gewichtes des Mantelbetonelementes zusätzlich nachkommt, Anwendung finden. Grundsätzlich können die Träger jede beliebige Form aufweisen. Sie können zum Beispiel leistenförmig sein, also die Form gerader, verhältnismäßig schmaler Latten aufweisen. Bei der Verwendung leistenförmiger Träger können diese beispielswiese von Ebene zu Ebene parallel zueinander verlaufen. In diesem Fall können sich die Träger auf ihrer ganzen Länge von Ebene zu Ebene einander gegenüberliegen. Die Träger können dann über in definiertem Abstand an den Trägern angeordnete Befestigungsmittel miteinander verbunden sein.Wood, for example, can be used as a material for the supports, as its relatively low density also means that it meets the requirements for the shell concrete element to be as light as possible. In principle, the supports can have any shape. For example, they can be strip-shaped, i.e. in the form of straight, relatively narrow slats. When using strip-shaped supports, these can run parallel to one another from level to level, for example. In this case, the supports can be opposite one another from level to level along their entire length. The supports can then be connected to one another using fastening elements arranged at a defined distance from the supports.
Das Mantelbetonelement kann an zwei gegenüberliegenden (im Einbauzustand senkrechten) Schmalseiten Abdeckplatten aufweisen, so daß der Beton beim Einfüllen in dasThe shell concrete element can have cover plates on two opposite (vertical when installed) narrow sides, so that the concrete can be poured into the
Element nicht auslaufen kann. Die Abdeckplatten können parallel zueinander angeordnet sein. Sie können mit den Trägern oder den Leichtbauplatten verklebt und/oder durch mechanische Befestigungselemente verbunden sein. Sind die Leichtbauplatten beider Ebenen zu einander gegenüberliegenden Rechtecken konfektioniert, ergibt sich insgesamt eine Quaderform des Elementes mit an zwei gegenüberliegenden Schmalseiten liegenden offenen Schmalseiten, wobei durch eine dieser Schmalseiten (oben) Beton in das Element gefüllt werden kann. Über das untere offene Ende findet eine Verbindung zum Boden statt.element cannot leak. The cover plates can be arranged parallel to each other. They can be glued to the supports or the lightweight panels and/or connected by mechanical fastening elements. If the lightweight panels on both levels are made into opposing rectangles, the overall result is a cuboid shape of the element with open narrow sides on two opposite narrow sides, whereby concrete can be filled into the element through one of these narrow sides (top). A connection to the ground is made via the lower open end.
Die Konstruktion läßt sich mit einer sogenannten Sandwich-Konstruktion vergleichen, wie sie beispielsweise beim Flugzeugbau angewandt wird. Diese Konstruktionen weisen bekanntermaßen eine hohe Eigenstabilität und Belastbarkeit bei vergleichsweise geringem Gewicht auf.The construction can be compared to a so-called sandwich construction, such as that used in aircraft construction. These constructions are known to have a high level of inherent stability and load-bearing capacity while being comparatively light.
An den Stellen, an denen die zu erstellende Betonwand im abgebundenen Zustand Öffnungen aufweisen soll, beispielsweise für Türen, Fenster oder zur Durchführung von Leitungen und Rohren, können die Leichtbauplatten von Ebene zu Ebene gegenüberliegende Öffnungen aufweisen. Um ein Eindringen von flüssigem Beton in diesen Bereich zu verhindern kann dieser Raum randseitig abgedichtet werden, zum Beispiel mit Abdeckleisten (Abdeckplatten), die senkrecht zwischen den Hauptflächen der Elemente verlaufen.At the points where the concrete wall to be constructed is to have openings when it has set, for example for doors, windows or for the passage of cables and pipes, the lightweight panels can have openings on opposite sides from level to level. To prevent liquid concrete from penetrating this area, this space can be sealed at the edges, for example with cover strips (cover plates) that run vertically between the main surfaces of the elements.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie der sonstigen Anmeldungsunterlagen.Further features of the invention emerge from the features of the subclaims and the other application documents.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an embodiment.
Dabei zeigen - jeweils in schematisierter Darstellung Figur 1 ein Mantelbetonelement in Seitenansicht,In each case, Figure 1 shows a side view of a shell concrete element,
Figur 2 das Mantelbetonsystem nach Figur 1 aus Sicht entlang der Schnittebene A-A undFigure 2 the shell concrete system according to Figure 1 from the view along the section plane A-A and
Figur 3 das Mantelbetonelement nach Figur 1 aus Sicht entlang der Schnittebene B-B.Figure 3 shows the shell concrete element according to Figure 1 as viewed along the section plane B-B.
Gleichwirkende Mittel sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.Means with the same effect are each provided with the same reference symbols.
In den Figuren ist das Mantelbetonelement insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet.In the figures, the shell concrete element as a whole is identified by the reference number 1.
Figur 1 zeigt senkrecht zur Figurenebene von links nach rechts beabstandet zueinander verlaufende Ebenen, nämlich eine obere Ebene El und eine untere Ebene E2. Entlang beider Ebenen sind je drei rechteckige (siehe Fig. 2) Leichtbauplatten 3.1, 3.2 und 3.3 bündig nebeneinander angeordnet. Die Leichtbauplatten 3.1, 3.2 und 3.3 sind an ihrer der jeweils beabstandeten. EbeneFigure 1 shows planes running perpendicular to the plane of the figure from left to right at a distance from one another, namely an upper plane El and a lower plane E2. Along both planes, three rectangular (see Fig. 2) lightweight panels 3.1, 3.2 and 3.3 are arranged flush next to one another. The lightweight panels 3.1, 3.2 and 3.3 are at their respective spaced plane
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El beziehungsweise E2 zugewandten Fläche mit Trägern 5 verklebt. Die leistenförmigen (siehe Fig. 2) Träger 5 verlaufen parallel zur Zeichenebene von links nach rechts, wobei sich die Träger 5 von Ebene El und Ebene E2 jeweils gegenüberliegen. Die Träger 5 sind durch senkrecht zu den Ebenen El, E2 verlaufende Spezialschrauben 7 im Abstand miteinander verbunden. Die Spezialschrauben 7 weisen an ihrem einen endseitigen Abschnitt jeweils ein Linksgewinde und an ihrem diesem Abschnitt gegenüberliegenden zweiten endseitigen Abschnitt ein Rechtsgewinde auf. Diese Schrauben ermöglichen eine einfache, schnelle und sichere Verbindung der Träger 5 der Ebenen El und E2 in definiertem Abstand. Die gesamte Konstruktion wird links und rechts jeweils von einer senkrecht zur Figurenebene verlaufenden Abdeckplatte 9 abgeschlossen. Die LeichtbauplattenEl and E2 respectively. The strip-shaped (see Fig. 2) supports 5 run parallel to the plane of the drawing from left to right, with the supports 5 of plane El and plane E2 facing each other. The supports 5 are connected to each other at a distance by special screws 7 running perpendicular to the planes El, E2. The special screws 7 have a left-hand thread on one end section and a right-hand thread on the second end section opposite this section. These screws enable the supports 5 of planes El and E2 to be connected easily, quickly and securely at a defined distance. The entire construction is closed off on the left and right by a cover plate 9 running perpendicular to the plane of the figure. The lightweight panels
3.1 und 3.3 und die Träger 5 stoßen bündig an die Abdeckplatten 9. Die Abdeckplatten 9 sind jeweils bis an die Enden der Leichtbauplatten 3.1, 3.3 geführt, so daß das Mantelbetonelement 1 insgesamt eine Quaderform aufweist. Die parallel zu den Ebenen El, E2 und mittig zwischen diesen verlaufende Schnittebene A-A stellt eine Spiegelfläche des Mantelbetonelementes 1 dar.3.1 and 3.3 and the beams 5 are flush with the cover plates 9. The cover plates 9 are each guided to the ends of the lightweight panels 3.1, 3.3, so that the shell concrete element 1 has a cuboid shape overall. The cutting plane A-A, which runs parallel to the planes El, E2 and centrally between them, represents a mirror surface of the shell concrete element 1.
Fig. 2 zeigt die nebeneinanderliegenden Leichtbauplatten 3.1,Fig. 2 shows the adjacent lightweight panels 3.1,
3.2 und 3.3, die insgesamt zu einem Rechteck zusammengefügt und mit zwei parallel zueinander verlaufenden, leistenförmigen Trägern 5 verbunden sind. Die Abdeckplatten 9 sind wiederum bis an die Längskanten der Leichtbauplatten 3.1 beziehungsweise3.2 and 3.3, which are joined together to form a rectangle and connected to two parallel, strip-shaped supports 5. The cover plates 9 are in turn connected to the longitudinal edges of the lightweight panels 3.1 and
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3.3 geführt, so daß die Konstruktion-ebenfalls entlang der Schnittebene A-A eine rechteckige äußere Form aufweist.3.3, so that the construction also has a rectangular outer shape along the section plane A-A.
In Fig. 3 ist ein Paar parallel nebeneinander verlaufender Spezialschrauben 7 dargestellt, die senkrecht vom Träger 5 der oberen Leichtbauplatte 3.2 zum Träger 5 der unteren Leichtbauplatte 3.2 verlaufen. Diese Figur zeigt anschaulich die sandwichartige Bauweise des Mantelbetonelementes 1.Fig. 3 shows a pair of special screws 7 running parallel to one another, which run perpendicularly from the support 5 of the upper lightweight panel 3.2 to the support 5 of the lower lightweight panel 3.2. This figure clearly shows the sandwich-like construction of the shell concrete element 1.
Die Verwendung des zuvor beschriebenen Mantelbetonelementes 1 ist folgendermaßen.The use of the previously described shell concrete element 1 is as follows.
Das Mantelbetonelement 1 wird werkseitig konfektioniert. Wahlweise kann das Mantelbetonelement 1 noch mit den oben beschriebenen, in den Figuren nicht dargestellten, Öffnungen versehen werden.The casing concrete element 1 is prefabricated at the factory. Optionally, the casing concrete element 1 can be provided with the openings described above, which are not shown in the figures.
Das fertige Mantelbetonelement 1 wird anschließend an den bauseitigen Ort seiner Verwendung transportiert.The finished shell concrete element 1 is then transported to the site where it will be used.
Dort muß das Mantelbetonelement 1 nur noch aufgestellt werden.There, the shell concrete element 1 only needs to be installed.
Dabei können mehrere Mantelbetonelemente 1 neben- und übereinander, gemäß der Anordnung bisher bekannter Mantelbeton-Schalungswände, arrangiert werden. Die zwei gegenüberliegenden offenen Schmalseiten, also die nicht durch Abdeckplatten 9 verschlossenen Schmalseiten des oder derIn this case, several shell concrete elements 1 can be arranged next to and on top of each other, in accordance with the arrangement of shell concrete formwork walls known to date. The two opposite open narrow sides, i.e. the narrow sides of the shell or shell concrete elements not closed by cover plates 9, are arranged in a
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Mantelbetonelemente 1 bilden die Ober- beziehungsweise
Unterseite eines jeden Mantelbetonelementes 1.Shell concrete elements 1 form the upper and
Bottom side of each shell concrete element 1.
Durch eine dieser offenen Schmalseiten wird nunmehr Beton in den freien Raum zwischen den Leichtbauplatten 3.1, 3.2, 3.3 des Mantelbetonelementes 1 gefüllt.Concrete is now filled through one of these open narrow sides into the free space between the lightweight panels 3.1, 3.2, 3.3 of the shell concrete element 1.
Wenngleich insbesondere vorgesehen ist, die Leichtbauplatten 3.1, 3.2, 3.3, beispielsweise als Isolier- und Dämmmaterial, nach Abbinden des Betons an der Wand zu belassen, also als
verlorene Schalung, kann auch vorgesehen sein, diese von der fertigen Betonwand wieder zu entfernen.Although it is intended in particular to leave the lightweight panels 3.1, 3.2, 3.3 on the wall after the concrete has set, for example as insulation and damping material, i.e. as
lost formwork, it can also be planned to remove it from the finished concrete wall.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT14496U1 (en) * | 2014-01-22 | 2015-12-15 | Markus Ing Mag Zijerveld | Wooden lightweight construction wall in buildings, especially in residential and precast buildings |
Also Published As
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