DE2339033A1 - Verfahren und vorrichtung zur ausfuehrung von bauwerken - Google Patents

Description

EMEXPORT FOVALLAIKOZO YAIIALkT Budapest V., Münnich F. u. 18, Ungarn

BlTMPESTI MUSZAKI EGYKOEM

Budapest XI., Müegyetem rkp 3/9, Ungarn

BFPOH- ES VASBETOMIPARI

Budapest XI., Budafoki ut 209/215, Ungarn

EPITOGEPGYARTO VALLiLAT

Budapest XI., Galvani u. 44-, Ungarn

YERFAIIREN UND VORRICHTUNG ZUR .AUSFÜHRUNG TON BAUVERKEN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausführung von Bauwerken, wonach unter Anwendung von vorzugsweise aus Gips oder Gipswerkstoff vorgefertigten Flächenelementen, sowie zwischen und/oder in diese eingebrachtem, nachträglich erhärtendem Material - vorzugsweise Beton Konstruktionen mit orthotropem Gewebeskelett herstellbar sind. Den Gegenstand der Erfindung bilden auch die zur fertigung und Lagerung, zum Zusammenbau und zur Montage

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der Flächenelemente dienenden Vorrichtungen.

Bekanntlich versucht man heute überall in der Welt mit zwei grundlegenden Konzeptionen die Aufgaben der massenweisen Bautätigkeit zu lösen: einerseits mit Metallkonstruktionen, vor allem Stahlkonstrukfcionen, die aus den betriebsmäßig gefertigten Elementen praktisch auf dem Niveau der Fahrzeugindustrio zusammengebaut werden können, andererseits mit Stahlbetonkonstruktionen, bei denen ebenfalls immer mehr die industrialisierten, montagemäßigen Verfahren in den Vordergrund Rt-Langen, wobei die betriebsmäßig vorgefertigten Elemente auf der Baustelle zu Bauwerken montiert werden. Da das Maß- und Typensortiment der herstellbaren Elemente beschränkt ist und sich beim Zusammenbau der Bauwerke aus dioden Elementen relativ enge Variationsmöglichkeiten ergeben, nüssen die gegenwärtig bekannten Vorfertigiingssysteme als geschlossene Systeme betrachtet werden, indem die Fertigteile das aus ihnen montierbare Bauwerk im vornherein bestimmen (Wohnungsbaukombinate).

Die ersterwähnt ■> Konzeption - nach der das Metall als Basis der massenweisen Bautätigkeit dienen soll,- ist nur im Falle eines sehr hohen Niveaus der Technik und Wirtschaft realisierbar, kommt also z. B. im Falle der Entwicklungsländer überhaupt nicht in Betracht. Die auf Beton und Stahlbeton basierende Vorfertigungskonzeption geschlossenen Systems hingegen setzt eine sehr hoch entwickelte Infrastruktur voraus, weil immer schwerere und voluminösere Konstruktionen gehoben, bewegt und transportiert werden müssen. Bekanntlich bereitet in den Entwicklungsländern das fast vollkommene Fehlen der Infrastruktur ein schweres Problem.

Darüber hinaus besteht zwischen dem betriebsmäßigen Charakter der o. ä., zur Lösung der massenweisen Bauaufgaben dienenden modernen Konzeptionen und den jeweiligen - individuellen - architektonischen Ansprüchen ein schwerer Widerspruch. Im Rahmen der ' traditionellen, nicht in-

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duBtrialißierten Bauweißen (mit Formstein, Ziegel, Maurerblock u.a. Baustoffen) - die zur Befriedigung der durch das moderne Zeitalter gestellten mengenmäßigen Ansprüche natürlich nicht geeignet sind - konnten praktisch alle architektoni-Bchen Aufgaben und Ideen unbeschränkt realisiert werden, d, h. der Herausbildung der Grundrisse, Schnitte, Baukörper und Paßaden waren gar keine Schranken auferlegt, was eine weitgehende Befriedigung der funktioneilen und ästhetischen Ansprüche ermöglicht hat. Im Rahmen der bauindustriellen Massenproduktion - u.a. des geschlossenen Bausystems mit Betonfertigteilen - trachten hingegen die Fertigteilbetriebe danach, das Sortiment auf das mögliche Minimum zu beschränken, weil eine rationelle Fertigung und wirtr schaftliche Betriebsorganisation mit den gegenwärtigen Methoden nur dann gesichert werden kann, wenn die Anzahl der hergestellten Fertigteilsorten relativ gering ist. Die Architekten hingegen beanspruchen ein möglichst weites Fertigteilsortiment, um die Gebundenheiten des geschlossenen Systems wenigstens in gewissem Ausmaß auflösen zu können. Bei den gegenwärtig bekannten Fertigungssystemen führen die auf die Abstimmung der beiden gegensätzlichen Ansprüche ausgerichteten Versuche zu keinem Optimum und können auch nicht dazu führen, was die Konsequenz hat, daß die Anzahl der monoton wirkenden, in ästhetischer - und oft auch in funktioneller - Hinsicht unbefriedigenden Wohnsiedlungen überall auf der Welt zunimmt. Der genannte Widerspruch ist nämlich nur dann auflösbar, wenn bei der Fertigteilherstellung did Anzahl der unterschiedlichen. Fertigteile auch hinsichtlich Wirtschaftlichkeit der Fertigung ein irrelevanter Faktor ist.

Ziel der Erfindung ist. es, eine universale Lösung zu liefern, mit deren Hilfe die Projektierungs-, Fertigungs- und Montageaufgaben des M_aSsenbaus in einem auf Silikatbaustoffen beruhenden, auf dem nicht-tektonischen Prinzip aufgebauten offenen Bausystem realisierbar sind»

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in einem System alBO, bei dem die rationelle Fließfertigung der Fertigteile das Enderzeugnis - d.h. das, Gebäude - nicht beeinflußt, sondern sein Grundriß, seine Funktion, seine Erscheinung und konkrete Form von den Fertigteilen unabhängig, frei herausgebildet werden können.

Erfindungsgemäß wurde dieses Ziel also mit Hilfe eines Verfahrens realisiert, in dessen Sinne auf Gips oder Gipswerkstoff poröse, kapillare Flächenelemente hergestellt werden, zwischen bzw. in welche Elemente nachträglich erhärtendes Material, vorzugsweise Beton eingebracht wird} kennzeichnend für dieses Verfahren ist, daß das Bauwerk selbst in modulare Elemente und die modularen Elemente in submodulare Teile zerlegt werden, indem man die Abmessungen der grundlegenden Elemente mit einer linearen, modularen Maßeinheit, z. B. mit dem Grundmodul (M) und die Abmessungen der Teile mit einer geometrischen submodularen Maßeinheit, der Mikrozelle (mc) koordiniert, wobei zwischen den modularen und den submodularen Rastern der Zusammenhang

η · M = k . mc

besteht und wobei M = 10 cm und mc derart erhalten wird, daß man 10 cm oder das ganze Vielfache von 10 cm durch ein ganzzahliges Glied derartiger Größe dividiert, daß der Quotient kleiner als 10 cm wird; dadurch wird ein zweifaches Bezugssystem geschaffen, einerseits zwischen den Flächenelementen und den Rastern, andererseits zwischen den Rastern und den verstellbaren Fertigungsanlagen} durch vertikale und horizontale Anordnung der vorgefertigten Flächenelemente und/oder schon mit Bewehrung und Betonschicht versehenen Flächenelemente werden die Außenflächen der endgültigen Tragwerke des Bauwerkes herausgebildet, das endgültige Tragwerk wird mit Bewehrung versehen, wonach man die porösen, kapillaren Flächenelemente mit Hilfe des eingebrachten Betons (Gußbetons), dessen hydrostatischer Druck durch den Absorptionseffekt der Kapilla-

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ren eliminiert wird, zu einem monolithischen Tragwerk vereint.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der erfindungsge-DHißen Lösung vdrd das zweifache Bezugssystem auf Grund des Zusammenhanges

3 . N = 8 . mc herausgebildet, wobei M = 10 cm und mc = 37,5 mm.

Gegenstand der Erfindung sind auch die zur Realisierung der verschiedenen Phasen den Verfahrens dienenden Vorrichtungen. Die eine solche, zur Herstellung hohler Elemente dienende Vorrichtung besitzt eine Gußplatte und seitliche Begrenzungselemente, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das eine seitliche Begrenzungselement mit der Gußplatte parallel verschieblich und mindestens ein seitliches Begrenzungselement kammförmig herausgebildet ist, welcher Kamm mindestens eine, mit dem submodularen Mikroraster koordinierte, periodisch verteilte Öffnungsreihe besitzt, -ferner, daß durch dieiie Öffnungen hindurchführbare und/oder in diese von oben einführt .re, heraushebbare und/oder einschiebbare-ausziehbare Formschlüssel vorhanden sind, die sich zur Herausbildung von Kanälen im Innenteil und/oder an der Oberfläche des Flächenelementes eignen.

Vorzugsweise sind die Gußplatte und die seitlichen Begrenzungselemente auf einem aus linearen Elementen, zweckmäßig aus zueinander senkrecht angeordneten Metallbohlen bestehenden, zerlegbaren Rahmen angeordnet und an den Berührungsstellen der Bohlen befinden sich, den rechten Winkel und die Horizontale einstellende Organe, vorzugweise zwei zueinander senkrechte Winkeleinstellscheiben mit der Bohlenstärke entsprechend dicker Nut und zur Einstellung der Horizontalen dienende Stütznadeln.

Für eine zum Zusammenbau der Deckenfeldelemente aus Decken-Flächenelementen dienende Vorrichtung kennzeichnend ist, daß sie ein zur Aufnahme des Decken-Flächenelementes geeignetes und mit diesem zusammen heraushebbares Rahmen-

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gestell und an das Rahmengestell angesc dossene seitliche Begrenzungselemente besitzt, in denen zur Aufnahme der Längsund Querbewehrung geeignete, mit dem submodularen Mikroraster koordinierte, periodisch verteilte öffnungen herausgebildet sind, wobei die Höhe der seitlichen Begrenzungselemente die des Decken-Flächenelementes überschreitet.

Die zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden sonstigen Vorrichtungen und ihre Vorteile sind in einem späteren Teil, in der mit Hinweis auf die Zeichnungen zusammengestellten ausführlichen Beschreibung enthalten. Solche sind z. B. : die zur Lagerung der Flächenelemente bzw. Deckenfeldelemente dienende Vorrichtung; die zur Befestigung der Flächenelemente am Einbauort dienende Vorrichtung; die zur Befestigung der Bewehrung dienenden Vorrichtungen, schließlich die das momentenfreie Heben der Deckenelemente sichernde Vorrichtung. Zur Anwendung des Verfahrens können aber noch zahlreiche andere Hilfsvorrichtungen konstruiert werden.

An die Erfindung knüpfen sich zahlreiche neuartige Effekte und Vorteile, die bei den gegenwärtig bekannten, ähnlichen Zwecken dienenden Lösungen nicht vorhanden sind.

Dadurch, daß die Erfindung die Lösung der Massenbauaufgaben mit einem auf dem nicht-tektoniachen Prinzip beruhenden offenen Konstruktionssystem, d.h. mit einem System ermöglicht, das nicht auf der Fertigung von tragenden (tektonisehen) Elementen bestimmter Abmessungen Skelettblöcken, Balken, Pfeilen, Decken, Paneelen, usw. und auf ihrer strikten Zuordnung zueinander beruht (tektonisches System), sondern unter Anwendung des Gutenbergschen Fragmentationsprinzips, durch Vereinigung der mit sog. Blindfertigung herstellbaren Flächenelemente zu einem orthotropen monolithischen Gewebeskelptt, das Konstruktionsprinzip- der Stahlbetonkonstruktionen radikal verändert, werden für die gesamte Bautätigkeit, d.h. für die Projektierungs-, Fertigungs- und Montageoperationen

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neue Grundlagen geschaffen. In diesem System werden die Spannweite und die Gebäudehöhe nicht durch die Fertigung, sondern durch die Additivität der Flächenelemente - durch ihre Aneinanderfügung in vertikaler und horizontaler Richtung - und durch die Maßgenauigkeit des Querschnittes bestimmt. Die Abmessungen der horizontalen tragenden Elemente unterschreiten nämlich die Größenordnung der Spannweite, machen also die Spannweite von der hergestellten Konstruktion unabhängig; anstatt der Herstellung einer einzigen groß dimensionierten Decke oder Stegplatte können mehrere Flächenelemente mittlerer Größe hergestellt und aneinandergefügt werden. Die vertikale Tragkonstruktion wird ebenfalls mit additiver Aneinanderfügung der Flächenelemente hergestellt, womit für diese ein konstanter Querschnitt gesichert werden kann (indem auch hier nicht das Tragwerk selbst, sondern sein Flächennegativ den Gegenstand der Fertigung bildet), die Gebäudehöhe also von der hergestellten Konstruktion unabhängig ist. Bei der Gebäudehöhe ^eht es also nicht um die Frage der Fertigung, sondern ν .·. die Maßgenauigkeit des Querschnittes. Der Architekt gewinnt somit freie Hand und der Fertigteilbetrieb stellt keine Elemente vorausbestimmter Abmessungen und Tragfähigkeit her, sondern derartige Flächenelemente, deren Anordnung am endgültigen Gebäude für ihn gleichgültig ist: diese Flächenelemente sind keine sell>ständigen architektonischen Teile, sondern aus dem Gesichtspunkt der Architektur - den traditionellen Ziegelsteinen ähnlich - neutral; eben darum wirken sie sich auf die endgültige Form des Gebäudes nicht aus. Die Fließfertigung der Flächenelemente ist also eine sog. Blindfertigung und aus den "blind" hergestellten Flächenelementen - als unmittelbaren Gegenständen der Massenproduktion - lassen sich beliebige Gebäude montieren. Die erfindungsgemäße Lösung beseitigt also den zwischen Fertigteilbetrieben und Architekten bestehenden, vorher schon detaillierten schweren Gegensatz, wonach der Fertigteilbetrieb das kleinstmögliche Sortiment,

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während der Architekt eine vollständige Ungebundenheit anstrebt; im Falle der Blindfertigung entfällt dieses Problem: dem Architekten wird bei der Ausgestaltung des Bauwerkes praktisch vollkommen freie Hand gewährt, ohne daß das die Wirtschaftlichkeit der Fertigung beeinträchtigen würde. In diesem System beruht die Variabilität der grundlegenden Elemente immer auf der Verstellbarkeit der Fertigungsanlagen und die Flexibilität des Enderzeugnisses - des Bauwerkes - ausschließlich auf der Variabilität der Flächenelemente, d.h. auf der freien Gestaltbarkeit des Konstruktionssystems.

Da die erfindungsgemiße Lösung auf Silikatbasis beruht und überall vorkommende natürliche oder synthetische Materialien - Gips, Kiessand, Zement, Betonstahl, evtl«, Kunststoff - beansprucht, ist ihre Anwendung überall möglich. Das Gewicht der Bauwerke ist im Vergleich zu dem der mit traditionellen Bauweisen errichteten Bauwerke vor allem wegen Verringerung der eingebauten Materialmenge wesentlich geringer, was sich sowohl in maschinentechnischer, wie auch in technologischer Hinsicht sehr günstig auswirkt. Es sind nämlich leichtere, weniger leistungsfähige und in ihrer Konstruktion einfachere Hebe- und Fördermittel einsetzbar, evtl. können diese ganz entfallen und durch Manipulation von Hand ersetzt werden; technologisch liegt der Vorteil darin, daß die Elemente schon in .einer Zwischenphase der Fertigung aus dem Herstellerwerk abtransportiert und auf der Baustelle komplettiert werden können.

Der zur Herstellung der Flachenelemente angewandte Gips relativ geringen spezifischen Gewichts ist sowohl aus technologischem, wie auch aus ökonomischem Gesichtspunkt sehr vorteilhaft. Technologisch ergibt sich der Vorteil daraus, daß die leichte Herstellbarkeit der Gipsmasse einerseits die Herstellung mit innerem und/oder äußerem Kanalnetz versehener Elemente variabler Form und Abmessungen ermöglicht, undzwar wegen schneller Erhärtung des Gipses

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in sehr kurzer Zeit, andererseits wird durch den feuchtesaugenden Effekt des Gipses der hydrostatische Druck des zwischen die Flächenelemente (Gispelemente) eingebrachten Gußbetons sofort behoben. Darüber hinaus ist auch die Nachbehandlung des zwischen die Gipsflächen eingebrachten Gußbetone automatisch gesichert, weil die im Beton anwesende Feuchte zwischen den kapillaren Gipsflächen und dem Betonkern hin und her wandert: beim Einbringen des Betonmörtels saugen die Kapillaren des Gipses das zum Abbinden des Betons nicht benötigte Wasser auf (dadurch wird der hydrostatische Druck des Betons behoben), während des Abbindeprozesses hingegen saugt der erwärmte Beton das zur Erhärtung und Nachbehandlung benötigte Wassor aus den Gipselementen wieder auf.

Der Gips ist auch in ökonomischer Hinsicht sehr vorteilhaft: sein häufiges Vorkommen in der Natur, seine Billigkeit, sein niedriges spezifisches Gewicht, seine Porosität und Gießbarkeit, sein schnelles Erhärtungsvermögen bedeuten Vorteile, dere'' Ausnutzung neue Perspektiven in der Bauindustrie eröffnet.

Erfindungsgemäß wird das auf dem Kotieren der Abmessungen beruhende sog. lineare Konstruktionsprinzip durch ein geometrisches Konstruktionsprinzip ersetzt, das durch das in die Fertigteilherstellungsanlage eingebaute Mikrorastersystem bestimmt wird} derart wird das Kotieren der Abmessungen einfach überflüssig, weil das superponierte System der primären, sekundären und tertiären Mikroraster die Abmessungen der einzelnen Elemente, ihren Einbauort und ihre Lage im Gebäude auch ohne Kotieren vollkommen eindeutig bestimmt. Praktisch schafft diese qualitative Veränderung des Konstruktionsprinzips die technischen Grundlagen zur Steigerung des Industrialisierungsgrades und macht es möglich, die Bauindustrie von dem gegenwärtigen, auf dem M_echanisationsprinzip beruhenden Niveau auf das durch Vollautomat isation gekennzeichnete Ni-

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veau des durch die Blindfertigung repräsentierten, dem Gutenberg¹ sehen Prinzip entsprechenden Bauens zu erheben, offene Konstruktionssysteme zu realisieren.

Die Erfindung ermöglicht das additive Konstruieren bei monolithischen Korißtruktionen, was bisher bei den Stahlbetonkonstruktionen nicht realisierbar war. Die das Gebäude bildende kontinuierliche, monolithische, elastische, konstruktiv ecksteife, orthotrope - d.h. in Richtung der Normalkräfte ungleiche Eigenschaften besitzende ßtahlbetonhülle macht das Gebäude durch Erdbeben verursachten Beanspruchungen gegenüber unempfindlich, was in den seismischen geographischen Zonen von großer Bedeutung ist.

Die horizontale und vertikale Additivität der Flächenelemente führt zur Kontinuität des primären Tragwerkes, womit für den Architekten die technischen Voraussetzungen zur Realisierung der verschiedensten städtebaulichen Kompositionen geschaffen werden. Die Koordniation der offenen Konstruktionssysteme bezieht sich nämlich nicht auf irgendein bestimmtes Gebäude, sondern auf die gesamte Industrie und sichert somit eine einheitliche, universale Konzeption der Urbanistik, Technologie und Koordination.

Der größte Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß sie unter den Verhältnissen sowohl der industriell hochentwickelten Länder, als auch unter denen der Entwicklungsländer wirksam anwendbar ist.

Die industriell hochentwickelten Länder beanspruchen die Anwendung des offenen Systems in seiner Gesamtheit, stellen die im System verborgenen Automatisierungsmöglichkeiten in den Vordergrund, treiben also die Entwicklung in Richtung der betriebsmäßigen Anwendung kybernetischer Methoden voran.

Unter den Voraussetzungen der Entwicklungsländer wird hingegen nur die manuelle Anwendung des offnen Systems beansprucht und das System wirkt sich im Falle dieser Länder in Richtung der auf Regierungsebene veranlaßten

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Desintegration und Mechanisierung der Bauindustrie aus} damit werden die Grundlagen zum Ausbau eines "mikro-bauindustriellen" NetzeB geschaffen, was in den Entwicklungslandern ökonomisch von besonderer Bedeutung ist. In diesen Ländern wird nämlich die Durchsetzung der auf Stahlbeton- oder auf ^etallbasis beruhenden geschlossenen Systeme grundlegend dadurch behindert, daß diese Systeme auf die radikale Einschränkung (oder vollständige Beseitigung) des Aufwandes an lebendiger Arbeit ausgerichtet sindj in den Entwicklungsländern ist der technologische Ausrüstungsgrad der Bauindustrie bekanntlich niedrig, während die Arbeitskraft reichlich zur Verfugung steht, eben darum ist die Bauindustrie dazu berufen für eine große Menge der unqualifizierten Arbeitskräfte Arbeitsmöglichkeiten zu sichern.

Die Mikro-Bauindustrie bedeutet die Einführung der in großen Serien erfolgenden Blindfertigung im System der auf dem Landesgebiet verstreuten Betriebe, wobei die Koordination auf betriebsmäßiger (industrieller) Ebene durchgesetzt werden kann. Die P-?gierung kann nämlich die Fertigungsanlagen zentral herstellen lassen und verteilen, während die einzelnen Einheiten der Mikro-Bauindustrie elementare Teile des Konstrukt ions syst ems auf einem ungewohnt hohen Niveau der Wiederholung und de.r Präzision herstellen·

Die Mikro-Bauindustrie ist in den Entwicklungsländern gesellschaftlich, ökonomisch und technologisch gleicherweise sehr vorteilhaft·

Gesellschaftlich liegt der Vorteil darin, daß eine Bolche Bauindustrie eine geringe Anzahl der Ingenieure und Techniker beansprucht, gleichzeitig die Beschäftigung unqualifizierter Arbeitskräfte ermöglicht.

Der ökonomische Vorteil besteht in der Möglichkeit der Kombination von kapitalintensiven und arbeitskräfteintensiven Technologien - in den Entwicklungsländern bekanntlich eine lebenswichtige Frage. Die Produkt ions einheit en sind nämlich keine Großbetriebe, sondern irgendwelche "ele-

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mentare" Fabriken, deren Mobilität (die Möglichkeit ihres Standortwechseis) in der Regionalplanung eine Effektivität hohen Grades sichert; ferner kann die auf Variabilität ausgerichtete Projektierung auch in der elementaren Fabrik schon verwirklicht werden; schließlich läßt sich auch bei verstreuter Ansiedlung der elementaren Fabriken ein auf Regierungsebene koordiniertes Industrienetz herausbilden.

Aus technologischem Gesichtspunkt ist die MikroBauindustrie in den Entwicklungsländern darum von großer Bedeutung, weil dadurch der reibungslose Übergang von den traditionellen Methoden zur Mechanisierung ermöglicht wird; infolge der 'Blindfertigung kann in der Projektierung nach Variabilität getrachtet werden; schließlich, iat die technologische Entwicklung nie auf die gesamte Industrie, sondern auf ihre Elemente (Zweige) ausgerichtet, was die Effektivität der technischen Entwicklungsmaßnahmen erhöht.

Die auf den erfindungsgemäßen offenen Konstruktionssystemen beruhende B_aui_n(i_UStrie wendet also bei der Herstellung der Produktionsmittel kapitalintensive, im Massenwohnungsbau hingegen arbeitskräfteintensive Technologien an, womit in den Entwicklungsländern ein spezieller Weg des Überganges von der traditionellen zur mechanisierten Bautechnologie beschritten wird.

Schließlich sei erwähnt, daß infolge des Absorptionseffektes der porösen, kapillaren Elemente der zwischen solche Elemente eingebrachte Gußbeton die Eigenschaften des einer Vibrations-Vakuumbehandlung unter- . worfenen Betons annimmt, seine vorzügliche Qualität also auch ohne Rütteln und Vakuumbehandlung gesichert ist. Die Flächenelemente funktionieren als verlorene Schalung, weshalb sich die Schalungen und traditionellen Gerüste erübrigen.

Es werden nur ganz leichte, umsetzbare Gerüste als Hilfskonstruktionen - benötigt, deren Funktion vor al-

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lern darin besteht, den Einbauort der Elemente eindeutig zu markieren und die Elemente für die ^eitdauer des Betonierens in ihrer genauen Lage zu halten. Das Gerüst wird mit den Reihen der Flächenelemente zusammen aufwärts bewegt. Da mit dem hydrostatischen Druck des eingebrachten Betons nicht gerechnet werden muß, sind auch keine zusätzlichen Halterungs- oder Aussteifungskonstruktionen erforderlich, wodurch - neben den sonstigen Vorteilen - auch die Einsparung an Holzmaterial sehr beträchtlich ist.

Bei den Fertigungsanlagen wurde das bei den auf Stahlbetonbasis beruhenden geschlossenen Systemen bisher übliche sog. Karosserieprinzip verworfen und es wurde bei der Herstellung der Fertigungsanlage das Einzelteilprinzip, bei ihrem Aufbau das Stapelprinzip realisiert. Die erfindungsgemäßen Fertigungsanlagen sind ausschließlich aus massenweise herstellbaren, linearen Einzelteilen aufgebaut, die in zerlegtem Zustand transportiert und an jedwedem Ort ohne besondere Fachkenntnisse zusammengebaut werden können.

Die Erfindung wird in den weiteren anhand der beigelegten Zeichnungen ausführlich erläutert, welche Zeichnungen einerseits das Verfahren veranschaulichen, andererseits einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Flächenelement-Fertigungsanlagen schematisch darstellen. Es zeigen in den Zeichnungen:

^ig. 1a die fünf Hauptbestandteile der linearen

(modularen) Koordination;

Fig. -Ib die fünf Hauptbestandteile der geometrischen

(submodularen) Koordination;

Fig. 1c die Superposition der linearen und der geometrischen Raster;

Fig.; 2a und 2b einen Teil eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführten Gebäudes, im Schnitt, bzw. in Drauf sieht Tdargest eilt;

Fig. 3a-3e das Prinzip des Verbleibens der Elemente

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innerhalb deB Rasters}

^Fig. __4a und 4b die "Unempfindlichkeit" der Spannweite, in Seitenansicht bzw. Draufsicht;

^ig. 5 die "Hohenunempfindlichkeit", teils im Schnitt, teile in D_raufsieht}

I¹Ig. 6 die architektonische und städtebauliche Variabilität der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführten Konstruktionen offenen Systems}

ig. 7 ein Detail der erhärteten Schalenkonstruktion in perspektivischer Darstellung;

B¹Ig. 8 ein Detail der erhärteten Gewebekonstruktion, ebenfalls in perspektivischer Darstellung}

Fig. 9 die Draufsicht einef zur Herstellung von Wandflächenelementen durch innere Formung dienenden Vorrichtung^

Fig, 9b Schnitt A-A der Vorrichtung nach Fig. 9a} Fig. 9c Schnitt B-B der Vorrichtung nach Fig. 9a;

Fig. 9d perspektivisches Bild eines Teils des mit der Vorrichtung nach Fig. 9a-9c hergestellten Flächenelementes (

Fig. 10a Draufsicht einer zur Herstellung von Deckenflächenelementen durch innere Formung dienenden Vorrichtung;

Fig. 10b Schnitt C-O der Vorrichtung nach ^Ig· 1°a; Fig. 10c Schnitt D-D der Vorrichtung nach ?ig. 10a}

Fig. 1Od perspektivisches Bild eines Teils des mit der Vorrichtung nach ^ig. 1Oa-IOc hergestellten Flächenelementes;

Fig. 11a Draufsicht der zum Zusammenbau der Deckenflächenelemente nach Fig. 1Od zu Deckenfeldelementen und zu ihrem Ausbetonieren dienenden Vorrichtung·, Fig. 11b Schnitt E-E der Vorrichtung nach Fig. 11a; Fig. 11c Schnitt F-F der Vorrichtung nach Fig. 11a;

Fig. 12a und 12b eine Möglichkeit der Kammherausbildung, in Ansicht bzw. Schnitt dargestellt;

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Pig. 13a und 13b eine andere Kammgestaltungsvariante, ebenfalls in Ansicht bzw. im Schnitt dargestellt;

Fig. 14a und 14b eine mögliche Ausführungsvariante der Seitenplatten einer zum Zusammenbau der Deckenfelder dienenden Vorrichtung, in Ansicht und im Schnitt;

Fig. 15a und 15b eine zweckmäßige Lösungsmöglichkeit der Lagerung der Flächenelemente, in Seiten- und Vorderansicht; .

Fig. 16a und 16b eine zweckmäßige LösungsmÖglichkeit der Lagerung der Deckenfeldelemente, in Seiten- bzw. Vorderansicht;

Fig. 17a und 17b die Ansicht bzw. den vertikalen Schnitt eines zur TragbalkenherBtellung angewandten Hilfsträgers;

Fig. 18a-18d die Bewehrung eines Tragbalkens und die Details der dazu benötigten Hilfskonstruktionen;

Fig. 19a-19d die Bewehrung eines Pfeilers und Deta.ls der dazu vorgesehenen Hilfskonstruktionen;

Fig. 20 das Schema des (mittels Hebezeug erfolgenden) Einbaus der Deckenelemente, teils in Ansicht, teils im Schnitt dargestellt.

Bekanntlich kann die moderne Bauindustrie die Umgestaltungsmöglichkeit der Gebäude, d.h. die architektonische Effektivität nur auf die Additivität der gefertigten Elemente basieren, die Modulkoordination nicht entbehren. Wie des in Fig. 1 dargestellt ist, besteht die international 'angenommene und angewandte, lineare oder modulare Koordination auf fünf Hauptbestandteilen; diese sind:

I. Die Reihen der modular en Abmessungen; II. die Komponenten (Querschnitte, Profile, Wand-

und Deckenelemente, usw.); III. das Grundmodulmaß : M = 10 cm; IV. das Modulraster, das immer quadratisch ist und beliebig als ebenes oder räumliches Raster herausgebildet werden kann;

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V. da<3 System der Toleranzen.

Bei der linearen oder modularen Koordination ist also zwischen den modularen Maßreihen eine Maßdifferenz von 30 cm vorhanden; dementsprechend kann bei den geschlossenen Systemen des Stahlbetonbaus - wobei die tektonischen Elemente, d.h. die Elemente des tragenden Skeletts eine selbständige architektonische Bedeutung haben - der kleinste Maßsprung 30 cm betragen, die Wand- und Deckenstärken, Trägerhöhen usw. sind also nicht in die Modulkoordination einbezogen. Durch die lineare oder modulare Koordination wird also offensichtlich nur die Umgestaltungsmöglichkeit (Flexibilität) des Gebäudes gesichert, die Flexibilität der Elemente hingegen nicht; weil aber die umgestaltbarkeit . (Flexibilität) des aus Fertigteilen montierten Gebäudes offensichtlich von der Flexibilität dieser Fertigteile abhängig ist, können die schon detaillierten Nachteile der geschlossenen Systeme nicht beseitigt werden.

Bei der modernen Massenbauproduktion kann die Flexibilität der Elemente, ^-h. die technologische Effektivität ausschließlich auf der Verstellbarkeit der Fertigungsanlage beruhen. Ale Mittel dazu kann im Sinne der Erfindung eine submodulare Koordination dienen, in deren System die hergestellten Flächenelemente nichttragend (nicht tektonisch) sind und keine selbständige architektonische Bedeutung besitzen. Die erfindungsgemäß angewandte, in Fig. 1b dargestellte geometrische oder submodulare Koordination hat fünf Hauptbestandteile, nämlich:

I) die Reihe der submodularen Abmessungen;

II) die Teilchen;

III) das Mikrozellenmaß: mc = 37,5 mm; IV) das Mikroraster, schließlich V) das System der Dickenabmessungen. Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens bedient man sich eines zweifachen Koordinationssystems: die Ganzheit des Gebäudes zerlegt man in grundlegende modulare Flä-

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chenelemente und die modularen Elemente in grundlegende submodulare Teile. Die Abmessung der gcmdlegenden Flächenelemente (nicht tektonischen Elemente) wird mit einer linearen, modularen Maßeinheit, dem. Basismodul 10 cm koordiniert, während die Abmessungen der erwähnten grundlegenden submodularen Teile mit der erwähnten geometrischen submodularen Maßeinheit, der Mikrozelle 37»5 mm koordiniert werden.

Das System der zweifachen Koordination wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels durch Superponieren des linearen oder modularen Rasters nach Fig. 1a und des submodularen oder geometrischen Rasters nach Fig. 1b erhalten, wie das in Fig. 1c dargestellt ist. Diese Superposition läßt sich auch in einfacher mathematischer Form anschreiben:

⁷j M = 8 mc

wobei M = 10 cm und mc = -37» 5 mm· -^as ist die Formel der zweifachen Koordination im Falle des vorliegenden Ausfiihrungsbeispiels» die schon früher angeschriebene allgemeine Formel lautet

η ... M = k . mc

und die Gültigkeit dieses Zusammenhanges ist aus Fig. 1c leicht erkennbar.

Auf Grund der zweifachen Koordination wird also ein zweifaches Bezugssystem - einerseits zwischen den Elementen und den Rastern, andererseits zwischen den Rastern und der Fertigungsanlage - herausgebildet 5 die Flexibilität der Gebäudekonstruktion wird also direkt mit der Verstellbarkeit der Fertigungsanlage verbunden, dh. die Beziehungen der Fertigteilhersteirung zur Projektierung und Bauausführung worden mittels dieses zweifachen Bezugssystems herausgebildet. Die vorher angeschriebene Formel der doppelten Koordination bedeutet praktisch, daß drei Grundmodul-Rastereinheiten des Konstruktionssystems ■.. (3 χ 10 ei = 30 cm) acht submodularen Mikrorasfereinheiten der Fertigungsanlage (8 χ 37,5 mm - 30 cm) entspre-

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Mit Hilfe des zweifachen Bezugssystems zwischen den Fertigteilen und der Fertigungsanlage wurde also die Flexibilität der Konstruktion - d.h. die auf Variabilität ausgerichtete Projektierung, als wesentliche Anforderung - mit der Verstellbarkeit der Fertigungsanlage, d.h.: der Variabilität der Fertigung - als wesentlicher Anforderung der Technologie - verbunden und damit ein dem Gutenberg¹-sehen Prinzip entsprechendes, auf der Blindfertigung beruhendes, völlig neues System des modernen industrialisierten Bauens geschaffen.

Fig. 2a und 2b zeigen ein Detail eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren errichteten Gebäude.s, die Verbindung eines Tragbalkens und einer Decke. Der in seiner Ganzheit mit 1 bezeichnete Tragbalke besteht aus den aus Gips hergestellten Flächenelementen 2 und dem zwischen diese eingebrachten Betonkern 3» in dem die - zur besseren Übersicht hier nicht dargestellte - Bewehrung angeordnet ist, welche Bewehrung natürlich den jeweiligen Anforderungen der Statik entsprechend bemessen wird. Die Deckenelemente wurden in ihrer Ganzheit mit 4- bezeichnet; hinsichtlich ihrer Kontruktion handelt es sich auch bei diesen um die Kombination einer Gipsplatte und des auf diese im Betrieb aufgetragenen Betonfilms, und das Einlegen der Längsstäbe 5 der Bewehrung erfolgt ebenfalls ία Fertigungsbetrieb, während des Betonierens. Die gebogenen Enden der I/ängsstäbe 5 sind in den zu diesem Zweck ausgeschnittenen Western 6 der Decken 4 angeordnet und im oberen Teil des Steges 1 sind den N_estern gegenüberliegende, durchgehende öffnungen 7 herausgebildet. Nach Verlegung der Dekkenplatten 1 können die Enden der Längsstäbe 5 auf die in i'ig. 2b durch Pfeile bzw. gestrichelte Linien bezeichnete Weise in die durchgehenden öffnungen 7 hinausgebogen werden und die Deckenelejnente sind auf ihren eigenen Längestäben gelagert. Durch Vergießen der Nester 6 und der

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durchgehenden öffnungen 7 mit BetonmÖrtel kommt der monolithische Verband zwischen der Decke und dem Balken zustande. Die Deckenelemente sind also - wie das die Figuren deutlich zeigen - nicht auf den Träger abgestützt, was im Falle der geschlossenen Systeme unvermeidlich ist, sondern .die Oberkanten der Decke und des Tragbalkens liegen in derselben Ebene.

Die Details nach Fig. 2a und 2b dienen nur zur Veranschaulichung des Charakters der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführten, auf dem nichttektoniechen Prinzip beruhenden Gebäudekonstruktion orthotropen Struktur; in Wirklichkeit lassen sich innerhalb des durch die Patentansprüche definierten Schutzbereiches zahlreiche konstruktive Detaillösungen realisieren. Auf einige Detaillösungen der Fertigteilherstellung und -lagerung, der Bewehrung, der Montage, des Gerüstbaus, usw. wird in den späteren beispielshalber noch eingegangen. Jetzt sollen di folgenden Fragen erläutert werden: das Prinzip des Verbleibens der Elemente innerhalb des Rasters beim offenen Eonstruktionssystem, die Unabhängigkeit von der Spannweite und der Höhe, sowie die architektonische und städtebauliche Variabilität des mit Silikatbaustoffen realisierten offenen Konstruktionssystems.

Das Prinzip des Verbleibens dör Elemente innerhalb des Rasters ist in Fig. 3 im Grundriß dargestellt, undzwar auf die Pfeiler und Wände (Fig. 3a), die Wandecken (Fig. 5b), die Wandkreuzungen (Fig. 3c), die rechtwinkligen Wandanschlusse (Fig. 3d) und die Balkengitter (Fig. 3e) bezogen. Da bei der Fertigung nicht das tragende Skelett, sondern die Flächenelemente ausschlaggebend sind, verbleiben die hergestellten Elemente innerhalb der Grundriß- und Schnittraster. Das Eonstruktionsprinzip der o.a., in Fig. 3a-3e gezeigten Elemente bleibt auf dieee Weise vollkommen gleich} die hinsichtlich Länge der Elemente beanspruchten Varianten können bei den nichttek-

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tonischen Systemen durch die Verstellbarkeit der Flächenelement-Fertigungsanlage unbedingt gesichert werden. Die gefertigten Flachenelemente verbleiben also unbedingt innerhalb des Rasters, unabhängig davon, ^b beim Bezugssystem der Koordination die Fassadenlinie (Fig. 3a-3d) oder die Mittellinie (Fig. 3b) herangezogen wird, weil infolge der zweifachen Koordination sowohl die Konturmasse der Elemente, wie auch ihre Dickenmasse zum Koordinationssystem gehören.

Das Schema der Spannweiten-Unempfindlichkeit ist in Fig. 4a in Seitenansicht, in Fig. 4b im Grundriß dargestellt. Die - beliebig variierbare - Spannweite ist durch die Doppelpfeile 8 bezeichnet; es bedeuten ferner 9a die Flächenelemente und 9b die in Balken angeordneten Bewehrungsstäbe, deren Anzahl, Anordnungsdichte, Länge und Querschnitt ebenfalls beliebig variierbar ist. Dia Spannweite ist also kein Fertigungsproblem, sondern eine Frage der Additivität, d.h. der Aneinanderfügung der Flächenelemente 8 in horizontaler Richtung.

In Fig. 5 ist das Schema der Höhenunempfindlichkeit im Querschnitt veranschaulicht. Die Gebäudehöhen sind durch die Doppelpfeile 10 angezeigt. Wie aus der Figur ersichtlich, bleiben die Querschnitte 11 bzw. 12 der Wände - die im Basisgeschoß statisch erforderlichen. Querschnitte - auch bei Veränderung der Gebäudehöhe, von der Geschoßzahl unabhängig konstant. Beim offenen System, im Falle der nicht tektonischen Konstruktionen ist nämlich die Gebäudehöhe kein Fertigungsproblem, sondern eine Frage der Maßgenauigkeit des Querschnittes, d.h. der Aneinanderfügung der Flächenelemente in vertikaler Richtung· Die Anzahl, Dichte, Länge und Querschnittsgröße der Bewehrungsstab der tragenden Wände sind nämlich ebenfalls beliebig variierbar, wodurch die Bewehrung von der Fertigteilherstellung vollkommen unabhängig gemacht und den tatsächlichen statischen Anforderungen optimal angepaßt werden kann.

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Im Falle der nicht tektonischen orthotropen Gewebe- - Bkelett-Eonstruktionen lassen sich die Querschnittsgrößen der Betonstruktur auf ein Hinimum reduzieren, das Prinzip der Maßgenauigkeit des Querschnittes bezieht sich also auf die schon im vornherein verringerten Abmessungen. Dadurch wird die Veränderung des Querschnittes überflüssig, cbwohl die submodulare Koordination dies ermöglichen würde.

Pig. 6 veranschaulicht die architektonische und städtebauliche Variabilität der mit den erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführten nicht tektonischen, offenen Konstruktionen. In diesem System beruht die Variabilität des Enderzeugnisses - des Gebäudes, Stadtteils, usw. - auf der Flexibilität, des Konstruktionssystems. Damit laßt sich die Sektion, als Parameter und charakteristische Einheit der urbanistischen Gestaltung abschaffen und anstatt des Gebäudes die Wohnung zur Einheit der einfachen Wiederholung oder der anspruchsvolleren Kombination machen, womit die Anzahl der möglichen Kombinationen wesentlich erhöht, d.h. in der Gebäude- und Stadtplanung eine weitgehende Hßxibilität erzielt werden kann. In Fig. 6 ist das Raster mit 1j5 bezeichnet. Im Falle der mit 14-16 bezeichneten Grundrisse ist die Wohnung die Einheit der einfachen Wiederholung, während die erwähnten anspruchsvoller en Kombinationen mit 17-19 bezeichnet sind. Die Möglichkeiten der Verbindungsvariationen sind durch die Einheiten 20 und 21 veranschaulicht.

Wie schon erwähnt, wird zwecks Sicherung des geringen Gewichts und der ausreichenden Konstruktionssteifigkeit das in Jedem Fall monolithische, horizontale und vertikale primäre Stahlbetontragwerk immer mit Flächenelementen, die man aus Gips oder der Kombination von Gips und sonstigen Materialien herstellt, bestimmt. Durch die Additivität der Flächenelemente erhält man in jedem Fall das Negativ des endgültigen Tragwerkes. Dafür gibt es zwei grundlegende Möglichkeiten: entweder wird aus den Platten-

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negativs irgendeine erhärtete Schalenkonstruktion herausgebildet, siehe Figur 7, oder aus den Plattennegativs irgendeine erhärtete Gewebekonstruktion herausgebildet, siehe Figur 8.

In den, in Figur 7 mit 22 bezeichneten Gipsplatten verlaufen miteinander parallele Hohlräume 23, und die beiden Platten 22 sind mit dem vorgesehenen Abstand, mittels der Klemme 24 aneinander befestigt. Die Richtung des Einbringens des Betons zwischen die beiden Platten ist durch den Pfeil 29 angezeigt.

Aus den beiden Platten 25 und 26 wird der Figur 8 gemäß die Konstruktion herausgebildet, durch deren Zusammenfügung ein aus den zueinander quer verlaufenden Kanälen 27 und 28 bestehender Hohlraumsystem entsteht. Die Richtung des Einbringens des Betons wird auch hier durch den Pfeil 29 angezeigt. Diese Platten definieren derart die Konstruktion des erhärteten Gewebeskeletts.

In den Figuren 9a-9c ist die Fertigungsanlage der zum Bau der aufgehenden Wände vorgesehenen Flächenelemente schematisch dargestellt. Der in seiner Ganzheit mit 30 bezeichnete Rahmen ist aus den M_etallbohlen 30a aufgebaut, diese sind einfache lineare Elemente, die leicht zerlegt und wieder zusammengebaut werden können, darüber hinaus kann auch ihre im Verhältnis zueinander eingenommene· Lage unterschiedlich sein, wie das die durch gestrichelte Linie bezeichnete Bohlenlage 30a¹ andeutet. Die Bohlen 30a müssen zueinander rechtwinklig angeordnet sein, diesem Zweck dienen die WinkelstelIscheiben 31» die an den Berührungsstellen der Bohlen 30a angeordnet werden und die in Pig. 9d dargestellt sind. Zum Einstellen der horizontalen Lage der Bohlen 30a dienen die ebenfalls an den Berührungsstellen angeordnete Nivelliernadeln 32. An den beiden parallelen Längsseiten des Rahmens 30 befinden sich die aus gewöhnlichem Winkelstahl hergestellten Seitenbleche 33, die in Fig. 9a in offener und in

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9b in geschlossener Lage dargestellt sind. Zu diesen senkrecht wird an der einen Seite der ebenfalls als Seitenblech betrachtbare, mit periodischen öffnungen versehene Kamm 34 angeordnet} dieser Kamm ist in Längsrichtung verschieblich, wodurch auch die Länge der hergestellten Platte beliebig variierbar ist. Eine beliebige Lage des Kammes ist mit 34¹ bezeichnet. Auf die ausführliche Erläuterung des Kammes 34 kommen wir später noch zurück.

Zur Aussparung der im Wandflächenelement vorgesehenen,Hohlräume dienen die Schlüssel 35, diese sind einfache lineare Viereckprofile, die durch die periodischen öffnungen der Kämme JA hindurchgesteckt werden. Nach der Erhärtung des Gipses werden die Schlüssel 35 herausgezogen, und an ihrer Stelle verbleiben die zur Herausbildung der Konstruktion mit Gewebeskelett erforderlichen Hohlräume.

Der auf die Nadeln 32 abgestützte Rahmen 30 befindet sich auf dem Gestell 36, das aus Holzbohlen errichtet werden kann. Zu seiner Aussteifung und zur Sicherung der Abstandhaltung dienen die Rohre 38, Das aus gewöhnlichem Rundstahl hergestellte Gestell 37 besitzt Füße 39 verstellbarer Länge. Die Vorrichtung kann in vertikalem Sinne an der dem Kamm 34 gegenüberliegenden Seite mit dem Anschlagkopf 40, und unten in horizontalem Sinne mit der Gießplatte 41, d.h. der Schablonengrundplatte abgeschlossen werden. Das Erzeugnis der zur Herstellung von Wand-Grundelement en dienenden Vorrichtung, ein durch inneres Formen hergestelltes Plattennegativ ist übrigens aus der Fig. 7 ersichtlich. Es sei erwähnt, daß - wie in der Figur gezeigt - auch mehrere miteinander parallele Kämme hintereinander angeordnet werden können, um die einwandfreie Führung der Schlüssel zu sichern.

Die Figuren 10a-10c zeigen eine zur herstellung von Deckenflächenelementen geeignete Vorrichtung·, diese ist im wesentlichen der Vorrichtung nach Fig. 9a-9c gleich, weshalb die gleichen Konstruktionsteile mit densel-

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ben Ziffern bezeichnet wurden. Der Unterschied besteht darin, daß während im Falle der Wandelemente daß in einer dichtung verlaufende Kanalsystem durch inneres Formen, mittels einer einzigen Schlüsselreihe herausgebildet wurde, bei den Deckenelementen mittels dreier ßchlüsselreihen 35a, 35b und 35c ein in zwei Richtungen verlaufendes Eanalsystem derart gestaltet wurde, daß die beiden oberen Kanalreihen miteinander kommunizierend und aufwärts offen Bind, während die untere Kanalreihe separiert und geschlossen ist. Im Falle der Wandelemente wird die erhärtete Stahlbetonschale immer zwischen den Flächenelementen hergestellt, im Falle der Dekkenelemente hingegen wird das Betongewebe immer in das obere Kommunikationskanalsystem eingebracht, wahrend das untere Kanalsystem eine wärmedämmende Funktion erhält. Dementsprechend werden in dem zur Herstellung der Decken-Grundelemente dienenden Werkzeug mit Hilfe der Kämme 34a und 34b, die miteinander parallel und zueinander senkrecht an die zueinander senkrechten Gestellrahmen montiert sind, die Schlüssel derart eingertellt, daß ihre Führungsbahnen zueinander senkrecht bzw. miteinander parallel sind. Wie aus der Darstellung ersichtlich, können zwecks einwandfreier Führung der Schlüssel auch mehrere miteinander parallele Kämme hintereinander angeordnet werden.

Die Figur 1Od zeigt ein einbetoniertes Deckenfeldelement, dessen mit den erwähnten Kanälen versehene Gipstafel mit der Vorrichtung nach Fig. 1Oa-IOc hergestellt wurde« Die Gipstafel 49 besitzt oben offene Kanäle 86 und geschlossene Kanäle 89, sowie zu diesen quer verlaufende Kanäle 90. Die erstgenannten wurden mit Hilfe der Schlüssel 35a und 35b, die letztgenannten mittels der Schlüssel 35c herausgebildet. Nach Einlegen der Bewehrungsstäbe 87 und 88 werden die Kanäle 86 und 89 mit Beton vergossen und aus diesem Beton wird noch eine obere Schicht herausgebildet. Die Kanäle 90 hleiben leer.

Aus den obenstehenden Erläuterungen feststellbar

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beruhen sowohl bei den Wandflächenelementen, als auch, bei den Deckenflächenelemonten ihre Fertigungsanlagen auf dem Einzelteilprinzip, indem sie ausschließlich aus.massenweise herstellbaren, linearen Teilen bestehen und in diese Teile zerlegt transportierbar sind, sowie an beliebigem Ort eindeutig zusammengebaut werden können.

Die figuren 11a-11c zeigen die zum Zusammenfügen der Deckenflächenelemente zu Deckenfeldelementen und zum Betonieren dienende Anlage in schematiseher Darstellung. Aus den Bohlen 42a ist hier der Rahmen 42 zusammengebaut, der mit Winkel st eil scheiben 43 und Nivelliernadeln (Stütznadeln) 44 bestückt ist. An den beiden Enden des Rahmens 42 sind Längsbewelirungs-Einstellprofile 45 angeordnet, in denen zum Hindurchführen der Längsbewehrungsstabe 46 geeignete öffnungen herausgebildet sind. Zum Einstellen der Querbewehrung 47 dienen die mit entsprechenden periodischen öffnungen versehenen Seitenplatten 48. Das vorge- fertigte Flächenelement aus Gips ist mit gestrichelter Linie dargestellt und mit 49 bezeichnet} ein Detail des betonierten Elementes ist übrigens in Fig. 1Od perspektivisch dargestellt. Es sind das Gips-Flächenelement in seiner Ganzheit mit 49, der Beton mit 85, die Längsbewehrungsstäbe mit 8?, die Querstäbe mit 88 bezeichnet· " Im fertigen Element sind geschlossene Längskanäle 89» geschlossene Querkanäle 90, sowie aufwärts offene Kanäle 86 herausgebildet. Es wurden die Füße verstellbarer Länge mit 50, das aus H >lzbohlen bestehende Gestell mit 51, die Abstandhalter- und Aussteifungsrohre mit 52, . schließlich der heraushebbare Gestellrahmen mit 53 bezeichnet. Diese Vorrichtung besteht ebenfalls aus linearen Elementen und kann beliebig auf der Baustelle oder schon im Fertigteilwerk eingesetzt werden.

In den Figuren 12a und 12b, sowie 13a und 13b sind die beispielsweisen Gestaltungsmöglichkeiten der mit den Figuren 9 und 10 zusammenhängend beschriebenen und mit 3

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bezeichneten Kämme in Ansicht bzw. im Schnitt, in größerem Maßstab dargestellt. Diese Kämme sind in jedem Fall mit periodischen viereckigen Perforationen versehene Platten. Wie aus der Darstellung ersichtlich, können die Öffnungen

54 je nach den Anforderungen von verschiedener Form, Größe und Anordnung sein. Die aohoii erwähnten Schlüssel sind auch hier mit 35 bezeichnet und ihr Querschnitt entspricht natürlich dem Querschnitt der Öffnungen. Die submodulare Basiseinheit mc , d.h. die Öffnungen 54 sind innerhalb des submodularen Rasters bzw. im Verhältnis zu den Rasterteilungen symmetrisch angeordnet.

Fig. 14a und 14b zeigen die - kammförmigen — Querbewehrungs-Einstellprofile der Vorrichtung nach Fα $-. 11a-11c in einem größeren Maßstab. Hier dienen die öffnungen

55 zum Durchstecken der CJueretäbe 47 und liegen .genau an den Rasterlinien, d.h. im Abstand mc = 37»5 mm voneinander.

Fig. 15a und 15b zeigen eine zweckmäßige Lagerungsmöglichkeit der aas Gips hergestellten Flächenelemente in schematischer Darstellung. Die Gips—Flächenelemente 49 sind hier auf dem aus Holzbohlen 56a bestehenden Gestellrahmen 56 hochkant angeordnet und zu ihrer Befestigung dienen die Klipse 57 und 58, die auch in der linken oberen Ecke der Fig. 15a - im Zustand vor dem Aufsetzen - sichtbar sind. Der Klips 57 befestigt das erste Plattennegativ oder das Flächenelement 49 an das Gestell 56, während die Klipse 58 die Flächenelemente miteinander verbinden und in entsprechendem Abstand voneinander halten. Die Klipse sind aus gewöhnlichem Bandstahl herstellbar. Durch diese Lagerungsweise wird die Beschädigungsmöglichkeit der Flächenelemente ausgeschlossen.

Fig. 16a und 16b veranschaulichen eine zweckmäßige Lagerungsmöglichkeit der mit Hilfe der in Fig. 11a-11c dargestellten Vorrichtung hergestellten Deckenfeldelemente. Die durch Zusammenbetonieren der Flächen-

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elemente 49 erhaltenen Dcckenfeldelemente 59 werden mitsamt dem Gestellrahmen 55 aus der Maschine herausgenommen und auf die Abstütz- und Abstandhalter-Nadelsäulen gelegt, die in Fig. 16c perspektivisch dargestellt sind. Die Nadelsäulen 61 sind massenweise hergestellte elementare, lineare Einzelteile kreisrunden Querschnittes, in deren untere und obere Längsnute 63 die Flachstahl-Randfasern des Lagerrahmens 62 zu liegen kommen. Infolge des. KonBtruktionsprinzips der Nadelsäule ist die Unterkante 64 auf der oberren Innenkante derart abgestützt, daß sie die Flachstahl-Eandfasern des Lagerrahmens starr umfaßt. Der aus, in koordinierten Abständen angeordneten Nadelsäulen und Lagerrahmen konstruierte Lagerstapel bildet ein an sich stabiles und starres System. Die einzelnen Nadelsaulen 60 besitzen übrigens oben einen breiteren Teil 60a, dessen Innendurchmesser größer ist, als der Außendurchmesser des unteren Teils 60b, dadurch lassen sich die einzelnen Nadelsäulen 60 von oben ineinanderschieben und das Gestell kann immer in einer Höhe erachtet werden, wie das der Anzahl der Deckenfeldelemente 59 gerade entspricht.

Fig. 17a und 17b zeigen einen zur Herstellung des in Fig. 2a mit 1 bezeichneten Tragbalkens vorteilhaft anwendbaren Hilfsträger 66, der aus einem hölzernen I-Profilbalken besteht und an seinen· beiden Seiten, in vorgegebenen Abständen, Leisten 67 befestigt sind. Diese Leisten dienen zur Absteckung der in der Figur mit gestrichelten Linien gezeichneten Flächenelemente 68. Bis zum Einbringen des Betons werden die Flächenelemente 68 an diese ^eisten 67 befestigt. Im Stegblech des Hilfsträger 66, in seiner Längsrichtung sind zu den Gurten senkrecht verlaufende Bohrungen 69 herausgebildet; diese haben bei der Befestigung der Bewehrungsstäbe eine entscheidende Rolle, wie das aus den nachstehenden Erläuterungen hervorgeht.

Die Figuren 18a - 18d zeigen Detaillösungen der erfindungsgemäßen Bewehrung des Tragbalkens 1. In die

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Bohrungen 69 des Hilfsträger 66 wird je ein Nontierdorn ein gefädelt, dessen Oberteil mit dem Gewindeteil 70a und sein unteres Ende mit dem Handgriff 70b versehen ist. An den Gewindeteil 70a kann eine mit Innengewinde versehene Hülse festgeschraubt werden, in den oberen Teil dieser Hülse greift der mit Gewinde versehene untere Teil 72a der Steuerotange 72 ein, an dieser sind in bestimmten Abständen Ein-' frär.ungen 73 herausgebildet, die einerseits die Lage der Längsstäbe 7^ bestimmen, andererseits auch zu ihrer Abstützung dienen. Zur Befestigung der Längsstäbe 74 dienen die Klipse 75, die nach dem Einbringen des Betons die Längsstäbe mit vollständiger Sicherheit in ihrer Lage arretieren.

Fig. 19a-19ä zeigen Details der erfindungsgemäßen Bewehrung eines Pfeilers. Die Bewehrung ist aus den zu viex't gebündelten Längst ab en 76 herausgebildet. Zur Bündelung der Langstabe dienen die periodisch gefalteten Bandstähle 77· Die zu viert gebündelten Längsstabeinheiten werden mittels dazu senkrecht verlaufender, durch die Längsstäbe 76 und dem gefalteten Bandstahl 77 eindeutig befestigter, horizontaler Rundstahle aneinander angeschlossen. Schließlich bildet die Pfeilerbewehrung ein zusammenhängendes, eben und räumlich stabiles System.

In Fig. 20 ist das Schema des momentenfreien Hubs der Deckenelemente teils in Ansicht, teils im Schnitt dargestellt. Auf die schon mit Beton vergossenen Balken Λ werden oben Führungsschienen 78 gelegt und auf Je ein Führungsschienenpaar wird der Hubrahmen 79 aufgesetzt, der aus zwei Holzbohlen und aus Aussteifungsrohren bestehen kann. An die Bohlenenden des Hubrahmens 79 werden die Hubköpfe 80 montiert, diese besitzen je zwei Hubwellen 81, die in Richtung der Pfeile 82a und 82b zueinander gegensinnig verdrehbar sind. Auf die Hubwellen 81 können die Stahlbänder 83 aufgewickelt werden, an deren anderem Ende die Deckenfeldelemente 84 befestigbar sind.

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Diese Stahlbänder 83 heben die Deckenfeldelemente 84- mit sich selbst parallel in die Einbaulage. Bei der Anordnung nach Fig. 20 gilt als Hubreihenfolge I - II - III.

Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf die anhand der Figuren beschriebenen Anwendungsmöglichkeiten; innerhalb des durch die Patentansprüche bestimmten Schutzbereiches sind hinsichtlich Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtungen noch zahlreiche Varianten vorstellbar, ohne die Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

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Claims (15)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Verfahren zur Ausführung von Bauwerken, insbesondere Wohnungs-, Kommunal- und sonstigen Gebäuden mit porösen, kapillaren Fiächeneleiuenten aus Gips oder Gipswerkstoffen und zwischen bzw. in diese Flächenelemente eingebrachtem nachträglich erhärtendem Material, insbesondere Beton, dadurch gekennzeichnet , daß das Bauwerk selbst in modulare Elemente und die modularen Elemente in submodulare Teile zerlegt werden, undzwar derart, daß man die Abmessungen der grundlegenden Elemente mit einer linearen, modularen Maßeinheit, dem Grundmodul (M) und die Abmessungen der Teile mit einer geometrischen submodularen Maßeinheit, der Mikrozelle (mc) koordiniert, wobei zwischen den modularen und den submodularen Hastern der Zusammenhang

   η . M = k . mc

   besteht, wobei M = 10 cm, und mc derart erhalten wird, daß man 10 cm oder das ganze Vielfache dieser Größe durch ein ganzzahliges Glied derartiger Größe dividiert, daß der Quotient kleiner als i0 cm wird; dadurch wird ein zweifaches Bezugssystem geschaffen, einerseits zwischen den Flächenelementen und den Rastern, andererseits zwischen den Eastern und den verstellbaren Fertigungsanlagen; durch vertikale und horizontale Anordnung der vorgefertigten Flächenelemente und/oder schon mit Bewehrung und Betonschicht versehenen Flächenelemente werden die Außenflächen der endgültigen Tragwerke des Bauwerkes herausgebildet, das endgültige Tragwerk wird mit Bewehrung versehen, wonach man die porösen, kapillaren Flächenelemente mit Hilfe des eingebrachten Betons, dessen hydrostatischer Druck durch den Absorptionseffekt der Kapillaren eliminiert wird, zu einem monolithischen Tragwerk vereint.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß man das zweifache Bezugs-" system auf Grund des Zusammenhanges

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3. 3 . M = 8 . mc
   herausbildet, wobei M = 10 ei und mc - 37,5 mm.

   3. Vorrichtung zur Herstellung hohler Flächenelemente aus Gips oder Gipswerkstoffen für die Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die Gießplatte oder Fundamentplatte und seitliche ^egrenzungselemente aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens das eine seitliche Begrenzungselement mit der Gießplatte (41) parallel verschieblich und mindestens ein seitliches Begrenzungselement als Kamm (3²O herausgebildet ist, der mindestens eine, mit dem submodularen Mikroraster koordinierte, periodisch verteilte Öffnungsreihe (54) besitzt} und daß durch diese öffnungen hindurchführbare und/oder in diese von oben einführbare, heraushebbare und/oder einschiebbare-ausziehbare Formschlüssel vorhanden sind, die sich zur Herausbildung von Kanälen (23, 27, 28, 86, 89, 90) im Innenteil und/oder an der Oberfläche des Flächenelementes (22, 25) eignen»
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß die Gießplatte (41) und die seitlichen Begrenzungselemente auf einem aus linearen Elementen, zweckmäßigerweise aus zueinander senkrecht angeordneten Metallbohlen (30a) bestehenden, zerlegbaren und wieder zusammenfügbaren Rahmen (30) angeordnet sind«
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß an den Berührungsstellen der Bohlen (30a) den rechten Winkel und die Horizontale einstellende Organe, vorzugsweise zwei zueinander senkrechte WinkelBtellscheiben (3D mit der Bohlenstärke entsprechend dicker Nut (31a, 31b) und zur Nivellierung dienende Stütznadeln (32) vorhanden sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß longitudinal Seitenplatten (33),ein zur eigenen Ebene senkrecht verschieblicher, für die Herausbildung einseitigen Kanalsystems geeigneter Kamm (34) sowie ein mit dem Kamm (54)

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   paralleler, am entgegengesetzten Ende angeordneter Anschlagkopf (40) die seitlichen Begrenzungselemente bilden (Fig. 9a-9c).
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß unter den seitlichen Begrenzungselementen zwei zueinander senkrechte Begrenzungselemente als zur eigönen Ebene senkrecht verschiebliche Kämme (34a, 34b) herausgebildet sind, wobei der eine Kamm (34b) zwei untereinander gelegene Öffnungsreihen (54a, 5^b) und der andere Kamm eine Öffnungsreihe (54) besitzt, welche Öffnungen (54, 54a, 54b) derart angeordnet sind, daß sie im oberen Teil eines Deckenflächenelementes (85) zueinander senkrechte, miteinander kommunizierende und teils aufwärts offene Kanäle (86_t 89), im oberen Teil des Deckenflächenelementes geschlossene Kanäle (90) bilden können (Fig. 1Oa-IOd und "12a-12d).
8. 8. Vorrichtung zur Zusammenstellung von Deckenfeldelementen aus Deckenflächenelementen und zu ihrem Aus-

   betonieren für die Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen zur Aufnahme des Deckenflächenelementes (49) geeigneten und damit zusammen heraushebbaren Gestellrahmen (53) und an den Gestellrahmen (35) angeschlossene seitliche Begrenzungselemente (45, 48) besitzt, in denen zur Anordnung der Län^tbew^rungen (4) und Querbewehrungen (47) geeignete, mit dem submodularen Mikroraster koordinierte, periodisch verteilte Öffnungen (55) herausgebildet sind, wobei die Höhe der seitlichen Begrenzungselemente (45, 48) die Höhe des Deckenflächenelementes (49) überschreitet (Fig. 11a-11c und 14a-14b).
9. 9. Vorrichtung nach A_nSp_ruch 8, dadurch gekennzeichnet ,, daß sich der Gestellrahmen (53) und die seitlichen Begrenzungselemente (45, 48) auf einem Rahmen (42) befinden, der vorzugsweise aus zueinander senkrecht angeordneten M_etallbohTen (42a) aufgebaut

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   ist, und daß der Rahmen auf Winkelstellscheiben (43) und Wivellier-Stütznadeln (44-) ruht.
10. 10. Vorrichtung zur.Lagerung aus. Gips oder Gipswerkstoffen hergestellter Flächenelemente, zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen aus Bohlen (56a) bestehenden Gestellrahmen (56), sowie die am Rahmen hochkant gestellten Gipselemente (49) mit Abstandhaltung befestigende, vorzugsweise aus gebogenem Bandstahl hergestellte Klipse (57, 58) besitzt.
11. 11. Vorrichtung zur Lagerung von Deckenfeldelementen, vor allem zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie aus zerlegbaren und zusammenfügbaren, zum Abstützen und Abstandhalten dienenden Nadelsäulen (60), sowie an diese befestigten, vorzugsweise aus Flachstahl hergestellten Lagerrahmen

    (62) besteht, wobei jede Nadelsäule (60) aus kreisrundem linearem Rohr besteht, dessen Oberteil (60a) im wesentlichen den Innendurchmesser hat, wie der Außendurchmesser seines unteren Teils (60b) und in dessen oberem und unterem Teil zur Aufnahme der Flachstähle (62) geeignete Längsnute

    (63) herausgebildet sind, sowie der untere Teil mit abgestützter Kante (64), der obere Teil innen mit Abstützkante (65) versehen ist (Fig. 16a-16c).
12. 12. Vorrichtung zur Befestigung von Flächenelement en am Einbauort, zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem als Hilfsbalken (66) dienenden I-Profilbalken, vorzugsweise Holzbalken besteht, an dessen beiden Außenseiten mit vorgegebenem Abstand an- · geordnete Leisten (67) befestigt sind, die während des Ausbetonierens zur paarweisen Befestigung der Flächenelemente (68) dienen, und daß in der Stegplatte des Hilfsträger (66), senkrecht zu den Gurten, zur Aufnahme der Bewehrungsstäbe dienende Bohrungen (69) herausgebildet sind

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    (Fig. 17a, 17b).
13. 13. Vorrichtung zur Befestigung der Bewehrung von Träger-, Wand- o.a. ^lementen, zur Ausführung dea Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen vorzugsweise als hölzernen I-Profilbalken herausgebildeten Hilfsträger (6) besitzt, in dessen Steg zu den Gurten senkrechte Bohrungen (69) herausgebildet sind} in die Bohrungen sind Montierdorne (70) eingefädelt, die am oberen E_nde mit Gewindeteil (7Oa), am unteren Ende mit Handgriff (70b) versehen sind; und daß eine auf den Gewindeteil (70a) aufziehbare, mit Innengewinde versehene Hülse (7I) und ein mit dem unteren Gewindeteil (73a) von oben in die Hülse (7I) einführbarer Steuerstab (72) vorhanden ist, an dem in bestimmten Abständen die Lage der Längsstäbe (74-) markierende und zu ihrer Abstützung geeignete Einfräsungen (73) herausgebildet sind; schließlich daß zur Befestigung der Längsstäbe (7²O geeignete Klipse (75) vorgesehen sind (Fig. 19a-19d).
14. 14. Vorrichtung zur Befestigung der Pfeilerbewehrung, zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie zum Bündeln von mehreren, vorzugsweise vier Längsstäben (76) geeignet ist, periodisch gefaltet wird, vorzugsweise aus Flachstahl besteht und auch die Lage der horizontalen ^uerbewäirungen (78) markierende Bänder (77) besitzt.
15. 15. Vorrichtung zum momentenfreien Hub von Deckenelementen, zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß auf den Balken (1) oben Führungsschienen (78) angeordnet sind, auf denen sich ein Hubrahmen (79) befindet; daß am lahmen zueinander gegensinnig drehbare Hubwellen (81) besitzende Hubköpfe (80) angeordnet sind, und daß mit ihrem einen Ende auf die Hubwellen (81) aufwickelbare, mit ihrem anderen Ende an die Deckenelemente (84) befest^are Stahlbänder o.a. Organe vorhanden sind (Fig. 20).

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