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"Vorgefertigte Bauplatte" Die Erfindung bezieht sich auf vorgefertigte,
zweihäuptige Bauplatten zur Erstellung der Mauern und Wände von Gebäuden, welche
aus zwei aus Mauerateinen gebildeten, an ihren einander zugekehrten lotrechten Verbindungsflächen
mit ineinandergreifenden Vorsprüngen versehenen, parallein, durch eine die Vorspringe
erfassende Zwischenschicht verbundenen Scheiben bestehen.
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Die historische Bedeutung der Mauersteine liegt in der sehr frühen
Anwendung von kleinteiligen Steinabmesaungen
bei großen Mauerwerkskdrpern.
Dieses Verfahren brachte den Vorteil der Aufnahme der Maßtoleranzen und einer bauphysikalisch
weitgehend einheitlichen Wirkungsweise Die Verwendung vorgefertigter Bauplatten
ermöglicht deml gegenüber eine erhebliche Einsparung von Kosten und Arbeitskräften
beim Bau von Gebäuden. Deshalb finden derartige in Werkhallen oder in einer Feldfabrik
hergestellte Bauplatten in stets wachsendem Umfang im Bauwesen Verwendung.
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Dabei war man aus fabrikatorischen und bauphysikalischen Gründen zur
Herstellung von inhomogenem Schichten-Mauerwerk, z.B. dem Sandwich-Mauerwerk übergegangen.
Die natürliche Folge war ungleiches physikalisches Verhalten der verwendeten Baustoffe
zueinander und damit der ganzen Platte bzw. Scheibe.
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Der Großteil der verwendeten Bauplatten ist dabei bisher als Vergußtafel
aus Beton hergestellt. Dies ermöglicht zwar eine wirtschaftliche Fertigung, ist
jedoch bauphysikalisch nicht zufriedenstellend. Insbesondere in wärmetechnischer,
akustischer und ästhetischer Hinsicht ergeben sich bei diesen Bauplatten Nachteile,
die mit einem beachtlichen Aufwand von Hilfsmitteln und Hilfabaustoffen beseitigt
werden
müssen. Hinzukommt, daß die bekannten Bauplatten teilweise erhebliche Maßungenauigkeiten
aufweisen, weshalb beim Zusammenfügen der Bauelemente zu raumgroßen Wänden bzw.
zu Raumecke Ausgleichsarbeiten erforderlich sind.
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Bei einer weiteren bekannten Bauplatte, bei welcher zwei Schichten
aus Hohlsiegeln über eine Beton-Zwischenschicht, in die Vorsprünge der Ziegel einragen,
verbunden sind, ergibt sich eine Verbesserung der Eigenschaften der Bauplatte in
wärmetechnischer und optischer Hinsicht. Aufgrund des Vorhandenseins der Beton-Zwischenschicht
kann jedoch auch diese Bauplatte nicht befriedigen, da die Betonschicht für Feuchtigkeit,
inabesondere Dampf, undurchlässig ist, so daß die hervorragenden bauphysikalischen
Eigenschaften des Ziegelmauerwerks nicht erreicht werden. Darüberhinaus ist mit
dem Auftreten von Rissen od.dgl. zu rechnen, da Beton und Ziegelsteine unterschiedliche
Auadehnungakoeffizienten aufweisen. SchliBYch macht sich die Betonschicht in akustischer
Hinsicht ungünstig bemerkbar.
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Um die oben erläuterten, aus dem Vorhandensein der Betonschicht resultierenden
Nachteile zu vermeiden, wurde auch schon versucht, eine vorgefertigte Bauplatte
nur aus Z»gelsteinen herzustellen. Dabei wurden die einzelnen Platten
in
üblicher Weise in der gewünschten Form an einer leicht gegenüber der Vertikalen
Stützwand gemauert. Zum Transport der Bauplatte wurden in diese horizontale und
vertikale Bewehrungsstäbe eingearbeitet. Auf diese Weise läßt sich zwar eine Bauplatte
herstellen, die bauphysikalisch etwa die Eigenschaften von Ziegelmauerwerk aufweist.
Zur serienmäßigen Herstellung sind diese Bauplattensum einen wegen ihrer geringen
mechanischen Stabilität und zum anderen wegen ihres zeitaufwendigen Herstellungaverfahrens
nicht geeignet.
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Ziel der Erfindung ist es daher, eine vorgefertigte Bauplatte zu schaffen,
welche in ihren Eigenschaften unter Berücksichtigung des späteren Verwendungszweckes
und Ortes den statischen und bauphysikalischen Eigenschaften eines herkömmlichen
Ziegelmauerwerks gleichkommt oder besser übertrifft, und die trotzdem für eine maschinelle
Serienfertigung infolge ihrer Stabilität geeignet ist.
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Sie soll hinsichtlich des Wärmeschutzes, des Schallschutzes-, der
Oberflächenbehandlung- und Vergütung die DIN-Normen überschreiten und aus Materialien
zu schaffen sein, wie etwa Ziegel, Ytong, Kalksandstein, Blähton u.a..
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Erfindungsgemäß ist deshalb eine vorgefertigte, zweihäuptige Bauplatte
zur Erstellung der Mauern und Wände
von Gebäuden, welche aus zwei
aus Mauersteinen gebildeten, an ihren einander zugekehrten lotrechten Verbindungaflächen
mit ineinandergreifenden Vorsprüngen versehenen, parallelen, durch eine die Vorsprünge
erfassende dünne Zwischenschicht verbundenen Scheiben besteht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mauersteine der Scheiben untereinander mittels Verzahnungen aus tief ineinandergreifenden
Nuten und Federn und einer dazwischen befindlichen dünnen Bindemittelsohicht verbunden
sind. Auf diese Weise ist die Aufgabe, ein möglichst homogenes Mauerwerk, das maschinell
und billig hergestellt werden kann, zu schaffen, optimal lösbar.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausnutzung der Druok-,
Biege- und Biegezugfestigkeit an der sohmalsten Stelle der Federn - wenn es sich
um Schwalbenechwänze handelt, an dererschmalsten Stelle - gelöst. Die Verbinaus
dungaflächen sir einer aus vorzugsweise sehwalbenschwanzförmigen Nuten geformten,
nur wenig schmäleren, Jeweils tief in die Nuten der anderan Scheibe eingreifenden
Federn bestehenden Verzahnung bei dünner,
befindlicher Binderschicht gebildet. Diese Binderschicht bewirkt Je nach der Form
der Federn eine eine Keil- oder Haftverzahnung.
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Es werden die erfindungsgemäßen Mauersteine mit einer Xohrzahl durchgehender
Nuten und Federn ausgestattet, welche einen Verband ermöglichen, der durch Versetzen
der zueinandergekehrten Steine der Höhe und der Seite nach entsteht.
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Dadurch werden durchgehende vertikale und horizontale Stoß-und Lagerafugen
vermieden. Diese erfindungsgemäßen Steine ermöglichen die Anordnung im historischen
Schiffsverband.
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Sie führen unter Ausbildung tief ineinandergreifender Nuten und sowalbenscbanzförmigen
Federn zum optimal homogenen mechanisch herstellbaren Mauerwerk.
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Die Federn der Verzahnung können statt schwalbenschwansförmig auch
gerade oder konisch sein, so daß die Keilverspannung durch Haftspannung ersetst
wird.
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Die Form der erfindungsgemäßen Nuten und Federn der Steine ist so
bemessen, daß außer der Verapannungsfläche in der dünnen Binderschicht- gleichzeitig
die Biege zugfestigkeit des Mauersteinmaterials und die Scherkräfte im Bereich des
kleinsten Querschnittes der Federn voll ausgenützt werden können.
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Durch die Verspannung erhalten die erfindungsgemäßen Bauplatten eine
sehr hohe statische Stabilität, die selbst hohe horizontal wirkende Kräfte aufnehmen
kann.
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Da keine Beton- oder andere besonders harte Binderschicht nötig ist,
können den Bauplatten durch Wahl des Grundmaterials die beabsichtigten optimalen
Eigenschaften am Ort des Einbaues verliehen werden. Zudem läßt sich die Bauplatte,
da nur eine sehr dünne Zwischenschicht vorhanden ist, mit großer Maßgenauigkeit
maschinell anfertigen.
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Schließlich ergeben sich durch die Zusammensetzung der z.B. mit verschiedener
Oberfläche versehenen Schichten aus einzelneWSteinen eine große Anzahl von Variationsmöglichkeiten,
ohne daß es der Anfertigung besonderer Steine bedürfte.
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Die Stabilität der Bauplatten läßt sich dann weiter erhöhen, wenn
in an sich bekannter Weise zur besseren Haftung des Stoßfugenmörtels an den Stoßfugenseiten
der Steine Rillen angebracht werden.
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Durch den'Echiffsverband", bei dem die Mauersteine der-' den Scheiben
gegeneinander in der Höhe und auch seitlich versetzt sind, so daß keine durchgehenden
Fugen vorhanden sind, ist auch bei mangelhafter Vermörtelung vollatändige Dichtheit
der Wand gewährleistet.
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Es hat sich weiterhin als besonders günstig erwiesen, wenn eine Scheibe
die andere Scheibe seitlich überragt, da sich dann die Ränder benachbarter Bauplatten
überlappen, somit
eine fugenlose Verbindung der Platten entsteht.
Dies gilt auch für den vertikalen Plattenstoß und zur Abdeckung des Deckenrandbalkena.
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Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß einer dickeren Innenscheibe
eine dünnere Außenscheibe mit hoher Oberflächenvergütung zugeordnet werden kann.
In diesem Falle ist eine Bearbeitung der Außenfläche, beispielsweise durch Verputzen,
nicht mehr erforderlich und es läßt sich zudem eine große Dauerhaftigkeit der Außenfläche
erzielen.
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Unter Beibehaltung der Wirksamkeit der Keil- oder Haftverspannung
werden gleichzeitig die Maßtoleranzen der verwendeten Mauersteine so ausgeglichen,
daß ein "zweihäuptiges" Mauerwerk (beidseits eben) entsteht.
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Die innige Verbindung der Mauersteine der senkrechten Schalen durch
die erfindungsgemäße Eeil- oder Haftverspannung bewirkt eine vergleichsweise Erhöhung
der statischen Belastbarkeit der Bauplatte, ohne zur Erzielung dieser Wirkung Eisen-Einlagen
- über die Xransportbewehrung hinaus - heranziehen zu müssen.
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Der ökonomische Nutzen ergibt sich insbesondere im Mehrgeschoßbau.
Die innige Verbindung der Mauersteine durch
tiefes Hineinragen
der Federn in die Nuten und die dadurch hervorgerufene Verspannung bewirkt außerdem
ein bauphysikalisch homogenes Verhalten der Bauplatte und dies trotz ihrer 2-Schaligkeit.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind in der nachstehenden
Beschreibung der Zeichnung erläutert, welche in schematischer Darstellung einige
Ausführungsbeispiele zeigt.
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Fig. 1 zeigt schaubildlich einen z.B. aus Ton gebrannten Lochstein
1, wie er zur Herstellung der vorgefertigten, wandhohen Bauplatten gemäß der 'Erfindung
verwendbar ist.
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Er wird in entsprechenden Abmessungen hergestellt und besitzt hier
lotrecht durchgehende Löcher 2.
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Mauersteine dieser Ausbildung schließen bei einscheibiger Ausführung
mittels Verzahnung, z.B. mittels Nut und Feder, bei 2-soheibiger Ausführung mittels
Rillen zur Binderhalterung in den Stoßfugen aneinander an.
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Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel sind seitlich die Rillen 3 und
die Rippen 4 vorgesehen.
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An der Breit seite befinden sich die vorspringenden Leisten 5, welohe
die zur Verbindung der Scheiben dienenden Federn
darstellen und zwischen sich die entsprechenden Nuten 6 bilden.
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In Fig. 2 ist eine teilweise Draufsicht einer erfindungsgemäß hier
aus zwei Ziegelsteinen 1 gemäß Fig. 1 gebildeten Scheiben 7, 8 bestehenden Bauplatte
gezeigt. Die Scheiben 7 und 8 schließen an ihren lotrechten Verbindungsflächen mittels
der Nuten 9 und der Federn 10, die im Querschnitt schwalbenschwanzförmig sind, aneinander
an.
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Die Fugen zwischen der Verbindungsfläche der Scheibe 7 und der Verbindungsfläche
der Scheibe 8 sind mit einer eine Keilverspannung bewirkenden Mörtelschicht 11 ausgefüllt.
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Die statische Wirkung der Keilverspannung ist mit den Pfeilen bei
Ziffer 9 links angegeben, während die Pfeile bei Ziffer 10 die nach außen gerichtete
Haftspannung kennzeichnen.
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Fig. 3
5 zeigen - ebenfalls in Draufsicht - weitere Ausführungsformen von Bauplatten gemäß
der Erfindung.
Bei der Ausbildung gemäß Fig. 3 rind die Außenscheibe und die Innensoheibe
gleich dick. Die Mauersteine schließen seitlich mit mehr- z.B. 3-fach Rillen und
Rippen-Feder-Verbindung aneinander an, wobei nicht wir bei Fig. 1 beschrieben, die
Rillen und Rippen ineinandergreifen,
12 sondern wobei die Federn
von einem Mörteldübel£gebildet wird.
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Die beiden Scheiben sind wiederum mittels Nut und Feder gegenseitig
verhakt und zwar derart, daß ihre Steine seitlich gegeneinander versetzt sind.
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In diesem Falle sind schwalbenschwanzförmige Nuten und Federn vorgesehen,
die in Verbindung mit der Binderschicht eine Keilverspannung bewirken.
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Sinngemäß das gleiche gilt für die Ausführungsform nach Fig. 4, bei
der wiederum einer dicken Innenscheibe eine dünne Außenscheibe aus Steinen mit hoher
OberflEchenvergU-tung zugeordnet ist. Dabei sind geradlinige, vorn und hinten gleich
breite Nut und Federn verwendet, welche in Verbindung mit der Binderschicht die
Haftspannung ergeben.
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Fig. 5 zeigt eine Bauplatte, bei weloher die Nuten und Federn konisch,
also vorn schmaler als hinten sind, welche in Verbindung mit der Binderschicht die
Haftspannung ergeben.
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Die Außenscheibe kann beispielsweise aus Hartbrandsteinen oder Klinkerschalen
bestehen. Dadurch wird eine äußerst widerstandsfähige und dauerhafte Außenfront
erreicht.
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Es ist aber auch möglich, die Außenflächen mit modernen wetterbeständigen
Schlämmen oder atmenden Farbanstrichen zu versehen. Der übliche, herkömmliche Verputz
ist in der Regel entbehrlich.
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Es ist selbstverständlich möglich, die Ziegelsteine mit Nuten zu versehen,
welche es ermöglichen, zur Erhöhung der Festigkeit der Bauplatten Bewehrungseisen
einzulegen, obwohl dies in den meisten Fällen nicht erforderlich sein wird.
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Die Fugen zwischen der Verbindungsfläche der Scheibe 7 und der Verbindungsfläche
der Scheibe 8 sind mit einer eine teilverapannung bewirkenden Binderschicht 11 ausgefüllt,
wobei die schwalbenschwanzförmigen Federn in die nur wenig breiteren Nuten bei nur
dünner Binderschicht tief hineinragen, so daß die Keilverspannung bewirkt wird.
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Die Steine der Scheibe 7 und die-jenigen der Scheibe 8 sind sowohl
in der Höhe als auch nach der Seite gegeneinander versetzt (in Seitenansicht und
Grundriß dargestellt).
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Infolgedessen entsteht keine von außen nach innen durchgehende Lagerfuge,
so daß eine einwandfreie Schlagregendichheit gewährleistet ist, da die Federn der
einen
Scheibe in die Nuten der benachbaren ohne Einfügen einer
Betonrippe statisch vollwertig einragen, d.h. einbinden können. Auf diese Weise
entsteht ein bauphysikalisch homogener nPlattenstoß".
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Fig. 6 zeigt sohaubildlich einen Ausschnitt aus einer Bauplatte gemäß
der Erfindung. Diese Darstellung läßt erkennen, daß die Mauersteine der Außenschicht
und diejenigen der Innenschicht nicht nur, wie erwähnt, seitlich sondern auch in
der Höhe gegeneinander versetzt sind.
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Dabei ist in Fig. 6 die Bauplatte gezeigt, bevor die Binderschicht
zwischen die Auesensoheibe und die Innenscheibe eingebracht ist. Es sind Bewehrungseisen
19 erkennbar, welche in die bereits erwähnten Nuten 18 der Mauersteine eingelassen
werden können. Auf gleiche Weise können auch Installationsrohre horizontal und vertikal
eingelegt werden. Die Mauersteine können mit vertikal durohgehendao,ausreichend
großen Löchern versehen werden, die bei der Fertigung der Bauplatte durch übereinanderliegende
Löcher einen Installationskanal ergeben. Sie können auch senkrechte Armierungen
aufnehmen.
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Außerdem ist gezeigt, daß im Bedarfsfalle eine zusätzliche Bewehrung
20 erfolgen kann. Eine solche Bewehrung wird b«Spielßwelae zur statischen Sicherung
des Stoßes zweier aneinander anschließender Bauplatten vorgesehen.
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Da die Außenscheibe und die Innenscheibe der Bauplatte mit tels der
tief ineinandergreifenden verzahnung gegeneinander verhakt sind, wird es möglich,
die Außenscheibe und die Innens¢heibe seitlich und der Höhe nach gegeneinander vorzugsweise
Jeweils um einen halben Stein zu versetzen. Infolgedessen können die Bauplatten
auf senkrechten Druck, auf waagrechten Schub und auf Knickung beansprucht werden,
wie diea in Fig. 6 durch die PSeile 1, Y, Z angedeutet ist.
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Wie bereits erwähnt, zielt die Erfindung darauf ab, die physikalisch
günstigen Eigenschaften des Jeweils verwendeten Grundmaterials wirksam werden zu
lassen. Dabei empfiehlt es sich, die unterschiedlichen chemischen und physikalischen
Eigenschaften der Materials orten bei der Konstruktion der Mauersteine zu berücksichtigen.
Dies geschieht, indem Je nach Materialbeschaffenheit die Große der Lochquerschnitte
und/oder die Größe der die Löcher trennenden Stege breiter oder schmäler gehalten
werden. Dies ist in den Querschnittedarstellungen der Fig. 7 an einigen Beispielen
gezeigt.
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Es kann auf diese Weise unter Berücksichtigung der DIN-Vorschriften
über Mindestbreite von Stegen und Löchergröße allen physikalischen, chemischen und
techniachen Gegebenheiten der Materialien und der Mauersteine Rechnung getragen
werden. Von der auf diese Weise erreichbaren Vielsahl von Lochsteinen Jeweils in
anpassung an die Materialsorte sind auf der Zeichnung lediglich vier Beispiele dargestellt.
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Fig. 8 zeigt schließlich noch die Möglichkeit, im Bereich 24 der Ausmündung
mit einer wetterbeständigen AusfUllunggS, vorzugsweise aus Kunststoff, zu versehen.
Dadurch wird nicht nur die Dauerhaftigkeit der Verfugung gesteigert, sondern auch
die Wärmedämmung erhöht.
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Es wird also nach diesem Vorschlag im äußeren Bereich ein Kunststoffmörtel
verwendet und nur im inneren Bereich ein üblicher Mörtel eingebracht.
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Es ist noch zu bemerken, daß es sich bei allen Ausführungsbeispielen
um Bauplatten mit statisch vollgenutztem Querschnitt handelt.