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Sohalungsaggregat und Verfahren zur Ausführung der Bauten mit antiseismisch
ausgebildeten Betonscheiben Die Erfindung bezieht sich auf ein Schalungsaggregat
zur Ausführung von Bauten mit antiseismisch ausgebildeten Betonscheiben, das die
Schaffung vielartiger Grundrisse ermëglicht.
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Es sind Schalungsaggregate und Verfahren bekannt, die bei Ausführung
von Bauten mit vollständig oder teilweise aus Monolithbeton gegossenen Scheiben
angewendet.werden und bei welchen die tragenden Innenwände parallel zu Je einer
der Seiten des Gebäudes gerichtet sind. Diese Schalungsverfahren können für den
Bau sntiseisischer Gebäude nicht verwendet werden, da solche tragende Wände nach
beiden Richtungea benötigen.
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Desgleichen sind Schalungsaggregate und Verfahren bekannt, welche
die Ausführung antiseismischer Strukturen gestatten
und mit deren
Hilfe nach beiden Richtungen zugleich gegossen wird, wobei Schalungen eingesetzt
werden, deren Abmessungen nur für einen bestimmten Grundriß gültig sind.
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Das der Erfindung gemäße Aggregat vermeidet diese Nachteile dadurch,
daß es, un antiseismische Strukturen zu erzielen und dieselben schAlungsteile für
eine Grundrißbehandlung g verwenden zu können, die tragenden Wände nach zwei Richtungen
angeordnet, in Beton als Monolith in nacheinanderfolgenden Etappen mittels sines
Aggregates mit universell zu verwendenden Schalungen zu gießen gestattet; Decken,
äußere Trennwände und Treppen sind Fertigteile, die mittels demselben Schalentyp
oder in sonst bekannter weise nach Fertigstellung der Wände eingebaut werden.
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Das Aggregat laut Erfindung vermeidet die Nachteile der allgemein
bekannten Aggregate dadurch, daß es, um einen deren Vielfältigkeitsgrad za erzielen,
aus ebenen Schalungsplatten gleichen Typs besteht, die in zweckentsprechender Einfach-oder
Doppeltlänge unahhängig oder an ein Metallgerüst geschweißt oder vorschraubt werden
können.
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Als eine erste Verbindungsart, die bei Fonolithguß verwendet wird,
sind dis ebenen Schalungen an ein Metallstützgerüst befestist, sodaß großflächlge
Schalungen entstehen, die einander gegenüber montiert und oben und unten mittels
je zwei Zugstangen befestigt sind, die mittel Kellen angezogen werden. Der verschalte
Raum wird an beiden Enden mittels einer gleitenden
Verschlußplatte,
die an einer der Schalungen befestigt ist, abveschlossen; die Stellung der Bewehrungsstäbe
wird mit senkreeht vorgesehenen Metallinealen eingestellt. Eine zweite Montagevariante,
die zur Fe tigung von Fertigteil - Decken oder Wände, horizonial gegossen, verwendet
wird, besteht darin, dnß die von Metallgerüst abgenommenen und am.TTmfang mit Holzrahmen
vervollständigten ebenen Schalungen übereinander gelegt werden und so die Gieß~bühne
und die Kammern bilden, in welchen die Wärmebehandlung des Betons dr Fertigteile
durchgeführt wird.
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Bei einer dritten Montagevariante, die zur Herstellung, von gefertigter
Außen- und Trennwände verwendet wird sind die ebenen, vom Metallgerüst abgenommenen
Schalungen als senkrechte Batterie, io aus mehrercn paarweise gekuppelten Platten
bestehen, ausgeführt; sie werden mit dem Kran zusammengebaut; der Drtick des Betons
wird von zwei kompletten Schalungen aufgenontmen - Platte und Metallgerüst - die
sich nn den Enden der Batterie befinden und mittels entsprechend langer Zugstangen
verbunden sind.
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Die Zugstangen werden mittels Keilen angezogen. Die Platten des Schalungsaggregates
Bestehen aus einer durch Winkel ei sen und senkrechten Rippen versteiften ebenen
Platte0 Bei Ring-@uerschnitten können sie für die Zirkulation des Wärmebebandlungsmittels
verwendet werden. Das Versteifungsgerüst der Schalung hesteht sus zwei senkrechten
Balken und drei waagerechien Balken, letztere ein Trapez bildend, dessen nicht parallele
Seiten zn 45° geneigt sind. Das Ganze wird
mittels Strehen v@@steift.
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Die Kopfenden des versehalten Raumes werden dadurch a@geschlossen,
daß die Gleitverschlußplatten aus einer mittels Profileisen versteiften Holzplatte
bestehen. Sie wird mittels zweier Rohre gestützt, die mit Löchern verschen sind
und in der richtigen Lage der Schalung entlang mittels Bolzen festgehalten werden,
die in Anschlägen am Kopfende der Schalung vorgesehen sind.
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Nach dem Verfahrem geräß vorliegender Erfindung erfolgt die Verbindung
zwischen den in sukzessiven Etapaen gegossenen Wände in Abhängigkeit von der Belastung:
entweder durch stufenlosen Übergang jeder Wand auf die halbe Nöhe der arderen, oder
aber mit Hilfe von Bewehrungsstäben, die in der in erster Etappe gegossenen Wand
vorgesehen sind und deren Enden nach dem Entschalen zu Bügel gehogen in die in der
folgenden Etappe gegossene Wand einbetoniert. werden. Die Verbindung zNischen den
massiv gegossenen Wänden und den Fertigteilen erfolgt durch Bügel der Bewehrungsstäbe,
die in die Massiv-~teile eingebettet werden.
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Nachstehend wird als Beispiel eine der Ausführungsmöglichkeiten des
erfindungsgemäßen Schalungsageregates angeführt; desgleichen wird ein nicht limitatives
Beispiel für den Einsatz dieser Schalungen bei der Ausfübrung des Tragwerkes von
Wohnhäusern gegehen, wobei auf die Abhildungen 1 bis 31 Bezug genommen wird.
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In diesen Abbildungen sind dargestellt: - Abb.1, Seitenansicht, Halbschnitt.
eines Schalungspaares zum Gießen eirer dünnen Wand; - Abb.2, Draufsicht der Schalungen
aus Abb.1; - Abb.3, Senkrechter Schnitt nach A - A ans Abb.i; - Abb.4, Seitenansicht
einer ebenen Schalungsplatte; - Abb.5, Waagerechter Längschnitt nach C - C aus Abb.4
- Abb.6, Senkrechter Qnerschnitt nach n - D n11s Abb.4 - Abb.7, Senkrechter Schnitt
durch das Metallgerüst einer Schalung - Abb.8, Waagerechter Schnitt nach B - (Abb.1)
durch die Gleitverschlußplatte der Schalungen - Abb.9, Seitenansicht, Halbschnitt
der Gleitverschlußplatte der Schalungen - Abb.10,Seitenasicht des Metallineals für
Einstellung der Bewehrung in der Verschalung - Abb.11,Vorderansicht nach E - E ails
Abb. iO, einer Aussparung des Metallineals für Einstellung der Bewehrungen - Abb.12,Waagerechter
Querschnitt nach F - F aus Abb.iO durch eine Aussparung des Metallineals für Einstell@ng
der Bewehrungen - Abb.13,Perspektive eines oberen Querhalkens, wie dieser eti,.
Abb. 1 his 3 zum Zusammensetzen zweier Schalungen für das Gießen der Scheiben verwendet
wird.
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- Abb.14,Perspektive eines unteren Balkens wie dieser zun
Zusammenstellen.
gem. Abb. 1 bis 3 zweier Schalungen für das Gießen der Scheiben verwendet wird.
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- Abb.l5,Perspektive eines Metallkeiles zum Anziehen der Querbalken
beim Zusammensetzen von Schalungen -Abb.16,Schematische Darstellung der Übereinanderschichtung
der ebenen Schalungsplatten für die Ausführung von vorgefertigten, horizontal gegossenen
Betonplatten.
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-Abb.17,Montage-Einzelheit einer ebenen Platte an das Stiitzgerüst
zum horizontalen Gießen von Platten -Abb.18,Schematische Darstellung der Nebeneinanderstellung
ehener Platten zum Herstellen vorgeferttgter Wände durch senkrechtes Gießen.
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-Abb.19,Seitemansicht, nach G - G aus Abb.18, einer senkrechten Schalungsbatterie
-Abb.2O, Senkrechter Schnitt, nach H - H aus Abb.18, durch eine Befestigungseinzelheit
der Rollv@rrichtung an der Schalung -Abb.21,Draufsicht, Halbschnitt der Einzelheit
aus Abb.20 -Abb.22 bis 26, Schematische Darstellung der verfahrungegemäßen aufeinande@folgenden
Ausführungsetappen des Stockwerkes eines Wohnhauses mit antiseismisch ausgebildeten
Betonscheiben.
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-Abb.27,Waagerechter Schnitt, die Verbindung der Scheiben in der unteren
Hälfte eines jeden iitoekwerkes darstellend, bei Wohnungsbauten in seismisch schwach
angegriffenen Zonen -Abb.28,Waagerechter Schnitt, die Verbindungsweise der Scheiben
in der oberen Hälfte der Höhe eines jeden
Stockwerkes dar,stgllend,
bei Wohnungsbauten in seismisch schwach gefährdeten Zonen.
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-Abb.29,Wangerechter Schnitt, die Verbindung der Scheiben darstellend,
bei Gebäuden in seismiscll gefährdeten Zonen -Abb,3O,Senkreohter Schnitt, nach I
- I aus Abb.29, durch eine Scheibenverbindung bei Gebäuden in seismisch gefährdeten
Zonen -Abb.3i1Senkrechter Schnitt der Verbindungsweise von vorgefertigttn Decken
darstellend, und zwar in ihren Auflagepunkt auf einer Scheibe Das Metallschalenaggregat
für das Gießen von Monolitbbetonwänden besteht aus einer Reihe großflächiger Metallschalungen,
wobei eine oder zwei Längen zweckentsprechend gewählt sind; jede Schalung besteht
aus einer Platte P und einem Gerüst S als Versteifung, miteinander verschweißt oder
verschraubt.
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Zwei gleiche Schalungen einander gegenübergestellt zum Gießen einerMQnolithbetonwand
sind mittels je zwei Zugstangen 2, oben und weiterer zwei Zugstangen an 3 der unteren
Seite verbunden.
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Die Zugatangen werden mittels Keilen 4, aus hochwertigem; Stahl, festgezogen.
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Seitlich wird der verschalte Raum durch eine Gleitverschlußplatte
@, die an einer der Schalungen befestigt ist, abgeschlossen.
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Metalleitern 5, gestatten Aufstieg zu der Gießbühue; die am oberen
Ende der Schalungen eingerichtet und rviit Sehutzg
@@änder 6 versehen
ist, Die lotrechte Einstellung der Schalungen wird mittels zweier Stellklötze 7
erreicht, die sich unten an jeder Schalung beiinden.
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Der verschalte Raum wird beim Betoneingießen während d@r kalten Jahreszeit
durch wärmedichte Platten 8 geach~ützt.
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Für die Einstellung abgebogener Bewehrungsstäbe bei der HerstellUng
sich schneidender und in sukzessiven Etappen gezossenen Scheiben werden Metallineale
R verwendet, die mit Löchern zum Binden der Bewehrung versehen sind.
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Die Schalungsplatten P bestehen aus einer Stahlblechplatte 9, mittels
senkrechten Rohrrippen versteift, durch welche die Wärmflilssigkeit kreist.
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Der IJfang der Platte ist mittels eines Winkeleisen-Rahmens verstärkt,
der mit Löchern zum Anbringen der Gleitplatte T versehen ist; an der unteren Seite
sind Schlitze für den Durchgang der Zugstangen 3 angebracht.
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Drei horizontale Breitbänder 12 sind mit Löchern versehen, die detn
Zusammenbau der Schalungsplatte P mit dem r1eriist S dienen.
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Die Wärmeflüssigkeit kreist und wird in den horizontalen Rohren 13
gesammelt. Der Aufhängung und Bedienung der Schalungsplatten dienen umlegbare Ösen
14.
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Das Gerüst S ist eine geschweißte Stahlkonstruktion, die aus
drei
horizontalen (oben, unten *nd Mitte) und zwei senkrechten Balken besteht (letzteres
sind an den Verbindungsstellen der Zugstangen angebracht). Der Grundriß der horizontalen
Balken ist trapezförmig, die schrägen Seiten um 45.0 geneigt. Die Balken bestehen
aus den Sohlen 15 und den Stegen 16 alle aus Stahlblech.
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An der Verbindungsseite mit der Schalungsplatte P sind die Sohlen
15 mit Löchern d versehen, den Löchern a gegenuberstehend, die dem Versetauben mit
den Stnhlbändern i2 dienen.
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Die senkrechten Balken bestehen aus den parallelen Sohlen i7 und i8
aus je zwei U-Eisen; den Kreuzstreben 19 aus Rundstahl und den Ständern 20, 21 und
22 sind U- der I-Profile und sind in Hohe der horizontalen Balken angebracht. Die
U-Profile der Sohlen 17 und 18 sind so voneinander entfernt, damit die Zugstangen
2 und 9 beim Zusammenbau der Schalungen für Monolithbstonguß durchgehen könuen,
In Höhe der Stellklötze 7 befinden sieh senkrechte Ständer 23, die zusammen it den
Kreuzst@ben 24 den Balkenrahman räumlich versteifen.
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Die Gleitverschlußplatte T, die dem seitlichen Abschließen des verschalten
Raumes dient, besteht nus einer mittels eines U-Eisens 26 versteiften Holzplatte
25. Das U-Eisen ist durch zwei mit Löchern e versehenen Rohre gestützt. Die richtige
Stellung der Gleitverschlußplatte T der Schalung entlang wird durch Befestigen der
Röhre 27 mittels Bolzen 28
erreicht, die durch Löcher e auf die
nötige Höhe gesteckt werden. Ihrerseits werden die Bolzen 28 an Je ein kretallteil
befestigt, das aus zwei Anschlägen 29, ein Rohr 30, einer Platte 31 und einer Führung
32 besteht; das Ganze wird mittels Schrauben 33 an eine der zusammenzubauenden Schalungen
montiert.
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Die Oberfläche der Wand 25, die mit dem Beton in Berühnn; kommt ist
durch eine mit kleinen Alveolen versehenen Stahlblechplatte geschützt; seitlich
gestatten die Schlitze g den Durchgang für Bewehrilngen h der Betonwand. Die Wand
25 wird an dus Profil 26 mittels Schrauben 35 beiestigt; die Rohre 27 und das Pr~ofil
26 mittels Bolzen 36.
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Das Metallineal n, das zur Einstellung der in der Schalung beim Gießen
der Betonwände in erster Etappe gebogenen Bewehrungsstäbe dient, um die Verbindung
mit den nach der zweiten RichtunMnçn der zweiten Etappe gegossenen Wände herzustellen
- ist ein rohrförmiges Element, bestehend aus einer Platte 37 und einem Pr~ofil
39 aus gebogenen. Stahlblech, auf welchem die Alveolen 29 angebracht sind. Das Ganze
ist geschweißt. Zum Verbinden der ahgehogenen Bewehrungsstäbe sind an den Seitenteilen
die Löcher i vorgesehen; das Lineal r wird an der Unterseite mittels eines unter
dis Schalung eingefübrten Stahlbandes 40 befestigt.
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ger oberen Seite ist eine Stahlband 42 geschweißte Öse gebracht.
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Die Zugstangen 2 - die zwischer der oberen Verlängerungen der Sohlen
17, im Rahmen der senkrechten Balken des Gerüstes s montiert werden - bestehen aus
eirer Stahlstange nit rechteckigem Querschnitt und verschiedener Breit, an deren
Enden die Löcher j für dis Keile eingebracht sind; in der schmäleren Mittelzone
sind die Abstandhalter 43 bef@stigt.
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Die Zugstangen 3, die an der unteren Seite der Schalungen montiert
werden, bestehen ebenfalls aus einer verschieden breiten, rechteckigen Stahlstange,
deren Löcher j zum Befestigen außen ,tn den Sohlen 18 dienen. Im schmaleren Mittelteil
sind die Abstandshaltcr 44 befestigt, die seitlich und an der Oberseite abgeschrägt
sind, un aus der fertigen Betonwand bei der Entschalaung herausgezogen werden zu
können.
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Die Keile 4 haben je eine geneigte Seite k; die Kanten der Kopfflächen
sind gebrochen, um Verformungen heim Einschlagen zu vermeiden.
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Für das horizontale Gießen von vorgefertigten Bauteilen werden die
vom Gerüst S abgenommenen und auf je einen Holzrahmen 45 mittels Winkeleisen 46
und Schrauben 47 und 48 montierten Platten P der Schalung übereinander gelegt und
bilden auf gi@se Weise eine Gießbühne für Fertigteile; seitlich werden diese mittels
Rahmen 49 verschalt.
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Diese Pl@ttformen dienen zugleich der Wärmebehandlung des Betons der
Fertigteile.
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Zum senkrechten Gießen von vorgefertigten Wänden für Baustrukturen
werden die von Gerüst abgenommenen Platten P als senkrechte Batterie zusammengesetzt.
Diese besteht aus mehreren Platten P, Je zwei miteinander gekuppelt undmittels Kran
oder mittels Rollen 50, diese in Konsolen 51 montiert, die mit Schrauben 52 an den
Platten P seitlich betestigt sind.
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Die Rollen laufen auf Sc'iienen 53, die der Batterie entlang angelegt
sind. Der Druck des Betons wird an den Kopfenden von zwei kompletten Schalungen
aufgenommen - ebene Platten P und Gerüst S - oben mittels zweier Zugstangen 54 und
zwei weiteren Zugstangen 55 an der unteren Seite verbunden, die entsprechend lang
mit Hilfe der Keile 4 verriegelt werden.
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Um die Entschalungen leichter verschieben zu können, sind unter den
Ständern 22 der senkrechten Balken des Gerüstes die Rollen 56 montiert.
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Nach dem Verfahren gemäß vorli@gender Erfindung wird die Baustruktur
in Abschnitten und Stockwerken ausgeführt, nach einer bestimmten Re@enfolge der
Arbeitsgänge: A@fstellen der Metallschalungen und der Fertigteile der Arbeitgänge;
Aufstellen der Metallschalungen und der Fertigteile mit Hilfe des Kranes; Gießen
des Monolithbetons in Abhängigkeit vom Grundriß Um Falle der in Abb.22 bis 26 angeführts
Struktor ist die Rei-@e@folge eines Stockw@rkanschnittes dargestellt.
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- In der ersten Etap--e (Abb.22) werden die Schalungen (PlattenP,
Gerüste S) auf der vorher ausgeführten ecke montiert, darauf Beton auf halbe Höhe
einer Innen-Längswand 57 und zweier nuerwande 58 an einem Ende des Gebäudeabschnittes
gegossen.
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- In der zweiten Etappe (Abb23) wird nach Erhärten ur.d Entschalen
der bereits gegossenen Wände, neu geschalt und die zweite Hälfte der Längswand 57
und der zwei Querwände 59 an entgegengesetzten Ende des Gebäudeabschnittes, sowie
eine Anzahl Querwände 60 in der Zone der in erster Etapee ausgeführten Wand, gegossen.
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- In der dritten Etappe (Abb.24) wird nach.Erhärten und Entschalen
der rn der zweiten Etappe ausgeführten Wände, weiter geschalt und die restlichen
QuerwEnde 6i des Abschnittes gegossen; die freigewordenen Schalungsplatten werden
ziim nächsten Abschnitt verschoben, um die Arbeitsgänge der ersten Etappe dort zu
wiederholen. In der selben dritten Etappe werden in der Zone der vorher gegossenen
Querwände 60 die vorgefertigten Wände der Struktur, die aus Fassadeplatten 62 und
nichttragenden Innenwänden 63 bestehen, eingebaut.
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- In der vierten Etappe (Abb.25) nach Erhärten und Entschalen der
in der vorhergehenden Etappe gegossenen Wände, werden die restliche Außenwände 64
und die nichttragenden Wunde 65 in der zweiten hälfte des Abschnittes eingebracht,
In derselben Etappe werden auch die vorgefertigten Deckenplatten 66 auf die Strukturzellen
der ersten Hälfte des Bauabschnittes montiert.
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- In der fünften Etappe (Abb.26) werden die vorgefertigten
Deckenplatten
67 in der restlichen Hälfte des Bauabschnittes montiert, ebenso die Treppe zum nÄchsten
Stockwerk, die aus den Fertigteilen 68 bestcht. In derselben Etappe werden die Verbindungen
der Struktur-Fertigteile ausgeführt.
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Die Verbindung der monolithisch in auferanderfolgenden Etappen gegossenen
Wände erfolgt erfindungsgemäß auf verschiedene Weise, in Abhängigkeit von der Seismizität
der Zone in separaten Etappen gegossenen Wände dadurch, daß der Beton in der unteren
Hälfte der Wände durchgehend gegossen und das Bewehrungsstäbe 69 der Längswand durchgehend
verhunden werden; in der oheren Hälfte dadurch, dan der Beton durchgehend gegossen
und Bewehrungsstäbe 70, der in nächster Etappe zn gießenden Querwände 60 durchgehend
verbunden werden. Um die Verbindung herzustellen, ist in der oberen Hälfte der Längsrand,
beim Zusammentreffen mit der Querwand, eirie Aussparung durch Einban eines allgemein
bekannten Holzes- oder Metallkästchens vorgesehen.
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Bei Gebäuden in seismisch stark gefährdeten Zonen werden die in separaten
Etappen gegossenen Wände mittels in die Längswand 57 ein@@rachter Bewehrungsstabe
71, die mit gebogenen Strecken n versehen, neben der Metallschalung angebracht und
mit Hilfe der Richtlineale A in Stellung gesetzt werden, verbunden.
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Nach Entschalen der Wand, werden die Bewehrungsstäbe 71 zu Bügel umgebogen
und in die in folgender Etapne gegossene
Querwand 60 einbetoniert.
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Das Verhalten der Verbindungen bei Belastung wird durch die Betonzähne
n der Querwand 60 dadurch verbessert, daß genannte Zähne in die mittels Stempel
39 des Lineals A in die Längswand eingebrachten Aussparungen (Alveolen) eingreifen.
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Die vorge@rtigten Deckenteile 66 werden in den Autlagerstellen der
tragenden monolithischen Wände 60 mittels Bügel 72 der Bewehrung und Längsstäben
77 verbunden, die an den Verbindung stellen 74 einbetonniert werden.
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Die restlichen Fertigteile der Struktur werden den monolithisch gegossenen
Innenwänden und den vorgefertigten Decken ebenfalls mittels einbetonnierten Bügeln
de Bewehrung in bekannter Weise verbunden.
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Das Schalungsaggregat und das Verwahren itir die Ausführung von Gebäuden
mit Stahlbetonscheiben gemäß vorliegender Erfindung, weist folgende Vorteile auf:
- Ausführung sämtlicher Teile des Tragwerkes der Gebäude, sowohl der tragenden Monolithbetonwände
sowie der vorgefertigten Decken, Treppen und nicht/tragenden Wände, erfolgt mit
Hilfe derselben Schalungsaggregate.
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- Die Zusammensetzung der zum Monolithbetonguß nötigen Metall schalungen
erfolgt mit Hilfe einer minimalen Anzahl Verbindungsteilen, da die Schalungen sehr
steif
sind und der Belastung durch Betonschub oder bein Verscilieben gut widerstellen,
wonit eine höhere Lebensdauer der Schalungen gewährleistet ist: @ - Derselbe Schalungstyp
erlaubt Ausführung von sehr verschiedenen Grandrißaushildungen, einschließlich antiseismisch
ausgebildeter Strukturen.
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- Der Holzverbrauch ist völlig ausge@chaltet; die Lohnkosten und der
Selbstkostenpreis für die tragenden Elemente der Gebäude ist wesentlich herabgesetzt.