-
Verfahren zum Herstellen von Rohbauwerken und Wandbauteile für derartige-Bauwerke.
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von
Rohbauwerken und Wandbauteile für derartige Bauwerke.
-
Bei den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von RLhbauwerken
wurden Wandbauteile, insbesondere in Plattenform, in Massivbauweise verwendet, die
verschiedene Stärken aufwiesen.
-
Bei dieser Bauweise war es erforderlich, die Wandstärke über das ganse
Gebäude hin gleichbleibend beizubehalten, um senkrechte Belastungen in ausreichender
Weise von Platte zu Platte übertragen zu können. Sofern beim Bauwerk mit zunehmender
Höhe die Stärke der Platten abnehmend ausgeführt wurde, bereitete es Schwierigkeiten,
an den Verbindungs- und Stoßstellen eine hinreichend feste Verbindung zu erreichen.
Ferner war es von Nachteil, daß Bauplatten geringer Wandstärke für die Bewehrung
nur wenig Raum aufweisen, so daß man gezwungen war, die Bewehrung lediglich entweder
einseitig anzubringen oder aber eine einzige Bewehrung in die Mitte der Platte zu
verlegen. Dies hatte wiederum den Nachteil, daß an den Stoßstellen nur wenig Bewehrungseisen
für das Verbinden der Bauplatten zur Verfügung stande.
-
Um trotzdem eine ausreichende Festigkeit an den Bauplattenverbindungstellen
zu erreichen, war man gezwungen, die
Stoßstellen unter Aufwendung
zusätzlichen Betons zu vergrößern, wodurch das gute Aussehen des Bauwerkes beeinträchtigt
wurde.
-
Nach der Erfindung werden alle diese Nachteile dadurch vermieden,
daß Wandbauteile o.dgl. insbesondere in Plattenform verwendet werden, die entsprechend
der von unten nach oben bei einem Bauwerk abnehmenden Belastung bei der Vorfertigung
mit gleicher Wandstärke hergestellt und im Innern mit Hohlräumen zunehmenden Volumens
entsprechend der abnehmenden Belastung versehen werden. Auf diese Weise gelingt
es, Bauwerken jeder Art und verschiedener Formen auszuführen0 Gemäß der Erfindung
werden bei Herstellung von großflächigen senkrechten und waagerechten Wänden bzw.
Decken ausreichender Widerstandsfähigkeit Wandplatten verwendet, innerhalb welcher
bereits die elektrischen Leitungen, die Rohrleitungen für Wasser, Heizung, Klimaanlagen
u.dgl. vorgesehen sind, wobei die Platten im Lieferwerk vorgefertigt werden, und
zwar unter Umständen bereits so weitgehend, daß sowohl die Schreinerarbeiten bei
den Paneelen als auch die Arbeiten für die äußere Fassade an den Bauplatten vorher
durchgeführt worden sind. Soweit es sich um Wände handelt , können Tafelungen und
bei Fußböden können Fußbodenbeläge beliebigen Materials bei der Vorfertigung an
den Platten vorgesehen werden.
-
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, bei
den Wunden und Decken vorgefertigte Platten zu verwenden, die über die Gesamthöhe
des Gebäudes eine unveränderliche Dicke aufweisen, derart, daß diese Platten nur
die für die Festigkeit ausreichende Betonmenge haben.
-
Um dieses zu erreichen, ist es erforderlich, die Bauplatten in den
höheren Stockwerken gewichtsmäßig leichter auszuführen, wobei sie die ausreichende
Festigkeit haben.
-
Um dieses zu erreichen, werden in das Innere der Bauplatten Rohre
aus Pappe, Keramik oder Kunststoff oder hohlkugelförmige Körper eingebaut. Hierbei
haben die Rohre o.dgl. lediglich die Aufgabe, Hohlräume zu bilden und können daher
nach ähnlichen Gesichtspunkten wie bei verlorenen Schalungen aus einem Material
minderer Qualität gefertigt werden. Unter Umständen können diese Rohre o.dgl. zurückgewonnen
werden oder aber sie verbleiben wie bei einer verlorenen Schalung in der Bauplatte.
-
Erfindungsgemäß ist es sinnvoll, Rohre verschiedenen Durchmessers
zu verwenden und diese mit Bauplatten verschiedener Stärke zu kombinieren sowie
die Rohre in verschiedenen Abständen voneinander innerhalb der Bauplatte vorzusehen.
Die Form der Rohre kann beliebig sein, insbesondere kann man die kreisrunde Form
wählen, da gerade letztere ein besonders großes Widerstandsmoment aufweist und außerdem
bei derartigen Rohren das Betonieren leicht vonstatten geht. Auch erhält man eine
gute Lastverteilung und sanfte Übergänge im Innern der Bauplatten und ein gutes
Weiterleiten der auftretenden Lasten.
-
Die Erfindung weist eine Anzahl von Vorteilen auf, die im nachfolgenden
aufgezählt werden: a) Die Platten haben die gleiche Dicke über die Gesamthöhe des
Bauwerkes, jedoch unterschiedliches Gewicht in den einzelnen Stockwerken. Um dieses
zu erreichen, wird für die Bauplatten eine Dicke gewählt, die für die Belastungsverhältnisse
der ersten Etage bestimmend ist. In den darauf folgenden Etagen werden Platten benutst,
die
die gleiche Dicke aufweisen, bei denen Jedoch Rohre aus Kunststoff, Pappe o.dgl.
im Innern der Platte eingebettet sind, die das Gewicht senken, wobei dennoch die
gleiche Dicke der Platten erhalten bleibt.
-
b) Da die gewichtsmäßig leichteren Bauplatten dicker sind als massive
Platten gleicher Tragfähigkeit, besteht die Möglichkeit, diese Platten auf beiden
Seiten zu bewehren. Dadurch werden Platten erreicht, die biegesteifer sind als massive
Platten.
-
Die Bewehrungen, die bei den Bauplatten vorgesehen werden, bestehen
aus Baustahlgewebe, das aus aneinander geschweißten Längs- und Querstäben aufgebaut
ist. Die Durchmesser der Stäbe werden entsprechend der zu erzielenden Festigkeit
verschieden gewahrt. Das gleiche gilt für die Durchmesser der Rohre und deren gegenseitigen
Abstand.
-
Neben den flächenmäßigen Bewehrungsmatten, die im Bereich der beiden
Seitenflächen der Bauplatten vorgesehen werden, kann es gegebenenfalls erforderlich
sein, aus Gründen der Festigkeit sowohl bei Decken- als auch bei Wandplatten zusätzliche
Bewehrungsstäbe vorzusehen. Da die Bauplatten über die Gesamthöhe des Bauwerkes
die gleiche Dicke haben, sind die Berührungsflächen an den Stößen gleich groß, so
daß man in der Lage ist, eine größere Anzahl von Bewehrungsstäben an den Berührungsflächen
der Bauplatten vorzusehen, wodurch gute Festigkeitsbedingungen erreichbar sind.
-
Wegen der gleichen Dicke der Bauplatten ergeben sich auch Vorteile
bei den Verschalungsarbeiten, da diese über die Höhe des Bauwerkes gesehen gleich
ausgeführt werden können und damit ihre Standardisierung bei der Herstellung erreibhbar
ist.
-
Die Herstellungskosten sind geringer, da die in die Platten eingesetzten
Rohre Beton ersparen.
-
Die eingebauten Rohre bringen den weiteren Vorteil einer beachtlichen
Wärme- und Schallisolierung. Hierbei kann es zweckmäßig sein, die Rohre an ihren
Enden zu schließen, damit sie im Innern ausschließlich Luft enthalten.
-
Es kann vorteilhaft sein, sofern Leitungen wie elektrische, Wasser-
und Heizungsleitungen im Innern der Bauplatten verlegt werden sollen, diese gleichzeitig
in das Innere der für die Erleichterung der Bauplatten vorgesehenen Rohre zu verlegen,
wobei es ausreicht, diese Rohre an ihren Enden offen zu lassen, so daß die Leitungen
hindurchgeführt werden können.
-
c) Die Festigkeitsbedingungen der erfindungsgemäßen Bauplatten sind
optimal.
-
Da die Querschnitte bei den erfindungsgemäßen Bauplatten groß sind,
halten sich die Flächenpressungen an den Verbindungsstößen in zulässigen Grenzen.
Die Anordnung der Hohlräume bzw.
-
Rohre im Innern der Bauplatten hat noch den weiteren Vorteil, daß
eine weit größere Knickfähigkeit vorhanden ist als dies bei entsprechend massiv
gestalteten, eine geringere Dicke aufweisenden Platten der Fall ist, wobei das Betonvolumen
bei den erfindungsgemäßen Platten das gleiche ist wie bei den bisherigen dünneren
Platten.
-
Gegen Biegung weisen die mit Rohren versehenen Platten auch eine
größere Festigkeit auf, denn mit der größeren Dicke der Platten ist ein höheres
Widerstandsmoment verbunden. Sofern die Platten für die Deckenherstellung benutzt
werden, ist es wichtig, daß Decken verschiedener Belastung trotzdem aus Platten
gleicher
Dicke gefertigt werden können. Es ist ausreichend, den
Durchmesser der in den Platten vorhandenen Rohre dem Belastungsfall anzupassen.
-
So kann beispielsweise bei einem Bauwerk, das Garagen aufweist, die
Decke aus Platten bestehen, die bei dem Garagenraum die gleiche Dicke haben wie
diejenige der Platten in den übrigen Stockwerken, nur muß der Durchmesser der Rohre
für diejenigen Platten, die für das Garagengeschoß bestimmt sind, geringer sein.
-
Die Verwendung von eingebauten Rohren ist auch bei solchen waagerecht
einzubauenden Bauplatten von Vorteil, die besonders stark auf Biegung beansprucht
werden, wie dies bei überhängenden Bauteilen wie Balkons o.dgl. der Fall ist, wo
es darauf ankommt, das Eigengewicht der Bauplatten möglichst gering zu halten.
-
Durch den Einbau der Rohre erfährt die Betonmasse eine verhältnismäßig
große Aufteilung derart, daß die Betondicken zwischen den Rohren einerseits sowie
den Rohren und den Außenflächen andern seits verhältnismäßig gering sind. Dies hat
den Vorteil, daß das Abbinden und Aushärten des Betons schneller vor sich geht als
dies bei den bisher bekannten massiven Betonplatten der Fall ist.
-
Dadurch wird eine Beschleunigung in der Fertigung erreicht. Der Einbau
der Rohre in Verbindung mit der größeren Dicke der Platten bringt den Vorteil einer
größeren Wärme- und Schallisolierung mit sich.
-
Da die Bauplatten leichter hergestellt werden können, ist es möglich,
ihnen ein größeres Flächenformat zu geben, ohne die für den Transport zulässigen
Gewichte zu überschreiten. Bei der Normung werden Serien von Bauplatten gefertigt,
ausgehend von einer Mindestdicke von 10 cm und stufenweise ansteigend um je 2 cm
bis zu einer Maximaldicke von 30 cm. Ähnlich werden Serien
von Rohren
für den Einbau gefertigt, die Außendurchmesser von 5, 7, 11, 15, 19, 23 cm haben.
Es hat sich gezeigt, daß diese 6 verschiedenen Durchmesserarten für die praktisch
in Betracht kommenden Kombinationen für die Fertigung von Platten ausreichen.
-
Ein weiterer großer Vorteil der vorgefertigten Bauplatten besteht
darin, daß ein mit diesen Platten errichtetes Bauwerk wie ein Windschutzschirm wirkt.
Ein unter Verwendung der erfindungagemäßen Bauplatten errichtetes Gebäude bietet
Abschirmungen gegen die atmosphärischen Erscheinungen.
-
Die Stabilität eines Bauwerkes, das mit den erfindungagemäßen Bauplatten
errichtet worden ist, weist viele Vorteile auf, die im nachfolgenden analysiert
werden sollen.
-
Da die Bauplatten beidseitig bewehrt sind und eine entsprechende
Dicke aufweisen, haben sie hohe Biegesteifigkeit, so daß sie praktisch als unverformbar
angesehen werden können. Selbst Verformungen aufgrund von Temperatureinwirkungen
sind bei Bauwerken, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Bauplatten errichtet
worden sind, vernachlässigbar klein.
-
Da bei der Errichtung von Bauwerken aus Fertigbetonteilen der Verbindung
zwischen diesen Teilen besondere Bedeutung unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit
beigemessen werden muß, ist es erforderlich, die Verbindungsstellen zwischen den
Bauplatten solide, robust, unverformbar und wasserundurchlässig herzustellen.
-
Da die Bauplatten aus Beton mit Bewehrungen gefertigt sind, werden
die an den Stoßstellen aus dem Beton herausragenden Bewehrungen zum gegenseitigen
Verbinden der Bauplatten unter gleichzeitigem Einbetonieren benutst. Es ist hierbei
erfindungsgemäß von Vorteil, daß die Verbindungsstellen zwischen den Bauplatten
große Stoßflächen haben über die Gesamthöhe des Bauwerkes, wae
auf
die einheitliche verhältnismäßig große Dicke der Bauplatten zurückzuführen ist.
Hierbei ist es von Vorteil, daß wegen der verhältnismäßig großen Dicke der Bauplatten
die Anzahl der an den Verbindungsstellen herausragenden Bewehrungsstäbe nicht nur
verhältnismäßig große ist, sondern sich auch über eine größere Breite erstreckt,
wobei insbesondere bei Ausbildung als Bewehrungsmatten Möglichkeiten guter Verbindung
gegeben sind.
-
Die bei Bauwerken am häufigsten verwendeten Bauplatten haben rechteckige
Form, deren 4 Kanten als Verbindungsflächen su den benachbarten Platten bei Errichtung
des Bauwerkes dienen.
-
An diesen Verbindungskanten läßt man die Bewehrungseisen , insbesondere
die Rundstähle, hervorstehen und sie jeweils in kastenförmige Ausnehmungen an der
jeweiligen benachbarten Bauplatte eingreifen, um so ein fugenfreies Aneinandersetzen
der einzelnen Bauplatten zu ermöglichen.
-
Bei der Fertigung der Bauplatten im Lieferwerk wird in folgender
Weise verfahren: 1. Es wird zunächst eine Betonschicht, die eine der Flachseiten
der Bauplatte darstellt, gebildet.
-
2. Es werden Bewehrungsmatten in Form eines Stahlmaschenwerkes gefertigt,
bei welchen die Eisen bzw. Stähle den erforderlichen Durchmesser aufweisen.
-
3. Alsdann wird eine Anzahl Rohre aus Kunststoff, Keramik, Karton
o.dgl. verwendet, die gewissermaßen die verlorene Schalung darstellen und den Zweck
haben, das Gewicht der Bauplatte zu verringern und trotzdem eine beachtliche Dicke
der Platte zu erreichen. Diese Rohre weisen untereinander veränderlichen Durchmesser
auf, je nachdem welche Festigkeitsanforderungen an die betreffende Bauplatte gestellt
werden; sie sind untereinander durch Halterungen,
vornehmlich Kunststoffhalterungen
aus gestanztem Kunststoff, verbunden.
-
4. Es wird eine weitere Bewehrung gleichen Aufbaues wie unter 2)
beschrieben, hergestellt, die auf der anderen Seite der Bauplatte zu deren Verstärkung
benutzt wird.
-
5. Es wird eine besondere Betonschicht benutzt, die auf der Sichtfläche
der Bauplatte vorzusehen ist.
-
6. Es werden Steckdosen, Verteilerdosen, elektrische Einrichtungen,
insbesondere Leitungen, Wasserleitungen u.dgl. an der Bauplatte vorgesehen.
-
Bei der Fertigung der Bauplatten wird darauf geachtet, daß einige
Bewehrungsstäbe an den Stoßstellen über die Kantenfläche hinausragen, wobei die
Zahl der herausragenden Bewehrungsstäbe sich nach der geforderten Festigkeit richtet.
-
Den aus den Bauplatten herausragenden Bewehrungseisen wird U-Form
gegeben, und sie werden an den Stoßstellen der Platten durch an sie angeschweißte
Metallklammern miteinander verbunden.
-
Dadurch werden die Kräfte von einer Bauplatte auf die andere übertragen.
-
Um in besonderen Fällen an den Verbindungsstellen zwischen den Platten
besonders hohe Kräfte übertragen zu können, werden folgende Maßnahmen vorgesehen:
An den Stoßstellen werdeh Bewehrungsatäbe verschiedenen Durchmessers an Blechplatten
angeschweiBt, die in Aussparungen an den Bauplatten vorgesehen sind, wobei die Bewehrungsstäbe
aus den Bauplatten hervorragen. Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit können an dem
vorbeschriebenen Gefüge Metallstreben variablen Durchmessers angeschweißt werden.
Anschließend werden die Gefüge
einbetoniert, so daß man eine nach
außen hin gleichmäßige Oberfläche im Stoßbereich bekommt.
-
Nach der bisherigen Ausführungsform erhält man einen Fertigbau-Plattenverband
bzw. ein Bauwerk, bei welchem an den Verbindungsstellen bzw. Stößen zwischen den
einzelnen Fertigbauteilen eine gewisse Nachgiebigkeit bzw. Elastizität vorhanden
ist.
-
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die im nachfolgenden
beschrieben werden soll, wird die Verbindung der Fertigbauplatten an den Stößen
weitgehend starr ausgeführt, wobei die Bauplatten im wesentlichen in der gleichen
Weise wie nach der ersten Ausführungsform gefertigt und lediglich in den Stoßbereichen
abgeändert sind: Statt der bisherigen Rundstahlbügel werden Metallplatten verschiedener
Abmessungen verwendet, die auf beiden Seiten der Bauplatten in den Eckenbereichen
in entsprechenden Aussparungen vorgesehen werden, die den Flächenabmessungen der
Metallplatten entsprechen; sie werden in die Betonmasse eingedrückt und damit an
der Bauplatte provisorisch befestigt. Nach Zusammenfügen der Bauplatten zum Bauwerk
werden die Mftallplatten an ihren Stoßstellen unter Verwendung von Metallelementen
miteinander verschweißt. Zusätzlich können Rundstähle an die Metallplatten angeschweißt
werden, die zur Erhöhung der Festigkeit beim Zusammenbau der Bauplatten dienen.
Nach erfolgtem Zusammenbau der Bauplatten werden die Ausnehmungen tnit Beton oder
normalem Mörtel derart ausgefüllt, daß gleichmäßige Oberflächen entstehen, wodurch
gleichzeitig eine feste Verankerung sowohl der Platten als auch der zusätzlichen
Rundstähle erreicht wird. Auf diese Weise wird eine besonders große Starrheit an
den V-erbindungsstellen zwiscllen den Bauplatten und damit eine große Starrheit
des Plattenverbandes
bzw. des Bauwerkes
erzielt, die etwa derjenigen-der monolithischen
Bauweise entspricht.
-
Ein nach diesem Verfahren errichtetes Bauwerk ist vergleichbar mit
den nach traditionellem Verfahren erstellten Bauwerken, die nach dem Prinzip des
Stahlbetonbaues hergestellt worden sind.
-
Weitere Ausführungsmölichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen. Die Zeichnung stellt die Erfindung in Ausführungsbeispielen dar.
Es zeigt: Fig.1 eine Fertigbauplatte in perspektivischer Darstellung; Fig.2 eine
perspektivische Eckenansicht, bei welcher sowohl die Wand- als auch Deckenbauplatten
etwas auseinandergerückt gezeichnet sind, mit U-förmigen Verbindungseisen, Fig.3
einen VertikSlschnitt im Eckenbereich etwa nach der Linie III - III der Fig.2, Fig.4
einen Horizontalschnitt im Eckenbereich nach der Linie IV - IV der Fig.2, Fig.5
einen anderen waagerechten Schnitt im Eckenbereich nach der Linie V - V der Fig.2,
Fig.6 einen Horizontalsohnitt nach der Linie VI - VI der Fig.3, Fig.7 eine perspektivische
Darstellung einer anderen Ausführungsform, bei welcher Metallplatten in den Eckenbereichen
der Fertigbauplatten eingebettet sind, und Fig.8 einen Grundriß durch den Eckenbereich
nach der Linie VIII - VIII der Fig.7, Die in Fig.1 dargestellte Fertigbauplatte
1 weist rechteckige Gestalt auf. Im Innern sind rohrförmige Elemente 4 aus leichtem
Material wie Kunststoff, Karton, Keramik u.dgl. eingebettet,
Die
Fertigbauplatten, sei es, daß sie als Decken- oder als Wandbauplatten Verwendung
finden, weisen im Bereich der Kanten Ausnehmungen 2,3 unterschiedlicher Gestalt
auf, in die Rundstäbe, die im Beton der Platte eingebettet sind, hineinragen, und
die zur gegenseitigen Verankerung der Bauplatten an den Verbindungsstellen dienen,
und die schließlich mit Beton oder Mörtel nach Fertigstellung der Verbindung ausgefüllt
werden und so eine gleichmäßige Oberfläche erreichen lassen.
-
An den Bauplatten werden vorher Zimmererarbeiten vorgenommen, wie
beispielsweise die Rahmen 16. An den oberen Längskanten ragen aus dem Beton mit
Öffnungen versehene Flacheisen 14 heraus, die für den Transport und den Einbau benutzt
werden. Auf der gegenüberliegenden Längskante der Bauplatte sind in Beton eingebettete
und in Aussparungen ist hineinragende, mit je einem Loch versehene Flacheisen 15
vorhanden, die vornehmlich für den waagerechten Transport und Einbau der Bauplatte
dienen.
-
Aus der Darstellung der Fig.2 ist erkennbar, daß in Wandbauplatten
A in den Eckenbereichen .einbetonierte U-förmige Verbindungseisen 5 in winkelförmige
Aussparungen 9 hineinragen. Unterhalb dieser oberen Wandbauplatten A sind untere
Wandbauplatten B erkennbar, die ebenfalls Winkelaussparungen 9 haben, in denen hinein-und
sie überragend Verbindungseisen 8 vorgesehen sind, die in den Wandbauplatten B einbetoniert
sind. Zwischen diesen Wandbauplatten sind Deckenplatten C erkennbar, die im Eckenbereich
mit Abphasungen 9a versehen sind, aus denen einbetonierte Verbindungseisen 7 winkliger
Gestalt herausragen. Die Verbindungseisen 5,7 und 8 werden mit Verspannungseisen
6 und Streben 10 und lOa zu einem Verband verbunden. Quer zu den Wandbauplatten
A und B sind entsprechend der Darstellung der Fig.3 bis 6 weitere Wandbauplatten
D
vorgesehen, die ähnlich wie die Wandbauplatten A oder B Verbindungseisen
in Ausnehmungen 9b aufweisen und wie aus Fig.3,4 und 6 erkennbar, durch Verspannungseisen
mit den übrigen Bauplatten verbunden werden. Schließlich wird der aus den Aussparungen
9,9b und den Abphasungen 9a gebildete Hohlraum mit Beton ausgefüllt.
-
Aus der Ausführungsform der Fig.7 und 8 ist das Zusammentreffen lotrechter
Wandplatten A und B mit waagerecht verlaufenden Deckenplatten C erkennbar. Hier
sind in Ausnehmungen 11' an den Ecken der Bauplatten A bis C rechteckige Metallplatten
11 in den Beton der Platten eingedrückt. An den Metallplatten 11 der lotrechten
Wandbauplatten A und B sind winklig gestaltete Rundstähle 12 angeschweißt, die eine
zusätzliche Versteifung bilden.
-
Vor dem Aufsetzen der oberen Wandbauplatte A werden in den Eckenbereichen
der Deckenplatten C die Metallplatten 11 durch Schweißnähte 13 miteinander verbunden,
um so eine starre Verbindung zu erreichen. Alsdann werden die oberen Wandbauplatten
A auf die Deckenplatten C bis zur Anlage der Verbindungseisen 12 an die Metallplatten
11 aufgesetzt und mit diesen im Bereich der Verbindungseisen 12 verschweißt.
-
Fig.8 stellt insofern eine Variante der Ausführungsform nach Fig.7
dar, als vier Deckenplatten C mit jeweils vier Paar dandbauplatten 3 oberhalb und
unterhalb der Deckenplatten zusammentreffen. Eine weitere Variante dieser Ausführungsform
gegenüber derjenigen der Fig.7 besteht darin, daß anstelle der Winkelstähle hier
Rundstähle verwendet worden sind.