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Betonträger-Bauelement sowie Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung
eines Betonaufbaus Die Erfindung betrifft ein Betonträger-Bauelement, eine Vorrichtung,
die zur Sersbellung der Betonbauteile verwendet wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung
eines an Ort und Stelle gegossenen Betonbaufbaus. Der Betonaufbau besteht aus einer
einschichtigen, selbstisolierenden zusammengesetzten Konstruktion und kann auf beiden
Oberflächen fertiggestellt sein.
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Er zeichnet sich insbesondere durch e~ inneres Labyrinth von Durchlässen
bzw. Kanälen aus, die sich in drei zueinander senkrechten Richtungen erstrecken,
um Serviceleitungen und dergleichen für den allgemeinen Gebrauch aufnehmen zu können
und um eine Vielzahl von grundlegenden Verwendungen und Funktionen zu erreichen,
wie sie nachstehend näher erläutert werden.
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Die hauptsächlichen Fähigkeiten der einen Hohlraum schaffenden Vorrichtung
gemäß der Erfindung sü:i: Die Schaffung eines hochentwickelten Labyrinths von Kanälen
in dem Betonbauteil, die zum Außenraum des Betonbauteils hin in jeder der drei zueinander
senkrechten Achsen geöffnet werden können.
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2) Eine bedeutende Verbesserung hinsichtlich des Verhältnisses von
Gewicht zu Festigkeit bei den Betonbautteil und eine bedeutende Verringerung des
Massen-Gewichts-Verhältnisses, insbesondere unter Berücksichtigung der Tatsache,
daß bis zu 66 1/3 % weniger Beton erforderlich ist, um einen Betonaufbau fertigzustellen,
bei dem im Gegensatz zu der herkömmlichen Betonkonstruktion die erfindungsgemäße
Hohlraum schaffende Vorrichtung benutzt wird.
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Weiterhin wird die Auslegung der Hohlraum schaffenden Vorrichtung
so bemessen , daß der ganze überschüssige Beton beseitigt ist, gleichzeitig jedoch
die genaue Betonmenge für Bauzwecke innerhalb sehr kritischer Toleranzen liegt .
Zusätzlich kann die Vorrichtung so gestaltet werden, daß das richtige und exakte
Positioniere von Verstärkungsstangen bzw. Armierungen in der Betonform während des
Gießens des ungehärteten Betons erleichtert wird.
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3) Äußerst wirksame Isoliereigenschaften des erhaltenen Betonbauteils,
was dadurch erreicht wird, daß die den Hohlraum schaffende Vorrichtung gemäß der
Erfindung in das Betonbauteil bzw. den Betonaufbau eingebettet wird.
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4) Eingebettet in ein Betonträger-Bauelement sorgt die den Hohlraum
schaffende Vorrichtung gemäß der Erfindung für eine Verbindung und Zwischenverbindung
von einzelnen Trägereinheiten, so daß diese als eine einzige Einheit in einem fertiggestellten
Gebäude oder in einem fertigen Wandaufbau wirksam sein kann.
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5) Die Hohlraum schaffende Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht
eine Verstärkung spezieller Bereiche in dem erhaltenen Betonaufbau, so daß den Striçturforderungen
des Bauteils bzw. des Aufbaus genügt wird, beispielsweise in Form eines konzentrierten
Beanspruchungs- bzw.
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Belastungswiderstandes gegenüber dynamischen Kräften, spezielle Flächenfestigkeit
usw..
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6)-Die Hohlraum schaffende Vorrichtung ist ein einziges, austauschbares
Allzweck-Bauelement, welches von Hilfsarbeitern beim Bau von Betonaufbauten benutzt
werden kann und welches keine schwere Konstruktionsausrüstung erfordert, so daß
die Arbeitskosten stark verringert werden.
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7) Der Einsatz von miteinander verbundenen- Hohlraum schaffenden Vorrichtungen
bei einem Betonaufbau ergibt ein eingebautes Netzwerk von Leitungen zum Heizen und
zum Klimatisieren von Luft in drei Richtungen.
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Zusätzlich dazu bietet die Hohlraum schaffende Vorrichtung, während
sie in dem Betonaufbau eingebettet ist, weitere Vorteile für den erhaltenen Gesamtbau.
Vorzugsweise besteht die Hohlraum schaffende Vorrichtung aus einem isolierend wirkenden
Material, wodurch dem Betonbau zusätzliche isolierende Eigenschaften gegeben werden,
und zwar zusätzlich zu den Isoliereigenschaften, die durch das Labyrinth von Kanälen
erhalten werden, welche den toten Luftraum in dem Betonbau begrenzen. Da das Isoliermaterial
der den Hohlraum schaffenden Vorrichtung per se und der tote Luftraum in der Mitte
des Betonaufbaus liegen, gibt diese Anordnung einen einschichtigen, selbstisolierenden
Betonaufbau, der an den beiden Oberflächen völlig endbearbeitet bzw. fertig sein
kann. Diese Art von Betonbau ist in der Bauindustrie seit langem erwünscht und wird
nun mittels der Hohlraum schaffenden Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht..
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Ein weiterer Vorteil, der mit der Hohlraum schaffenden Vorrichtung
erreichbar ist, ergibt sich während des Härtens der Betonstruktur. Da die Hohlraum
schaffende Vorrichtung vorsugsweise aus einem zerbrechlichen bzw. empfindlichen,
isolierenden, wasserdichten, inerten anorganischen Material besteht, neigt
sie
dazu, die während des Festwerdens des Betons abgegebene Wärme zu speichern, wodurch
die Abbindezeit des Betons verringert und seine Festigkeit erhöht wird.
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Durch Einsatz dieses Verfahrens erhält man einen Kosten sparenden
Prozeß beim Herstellen eines an Ort und Stelle gegossenen Betonbaus, der einen zusammengesetzten
Aufbau hat, selbstisolierend ist, an beiden Seiten fertiggestellt ist und ein inneres
Labyrinth von Kanälen hat, die sich in drei zueinander senkrechten Richtungen für
die Aufnahme von Serviceleitungen für den Gebrauch im Inneren der Baueinheit erstrecken.
Zusätzlich führt das Verfahren gemäß der.Erfindung zu einem Betonaufbau mit einem
verbesserten Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit, während gleichzeitig eine Verringerung
des unnötigen Gewichts und der Masse des Betons erreicht wird, wobei im Gegensatz
zu einem herkömmlichen massiven Betonaufbau eine Reduzierung der Betonmasse bis
zu einem Ausmaß von 66 2/3 % möglich ist. Zusätzlich ergibt sich bei Verwendung
dieses Verfahrens ein Betonafbau mit einer im Inneren vorhandenen wirksamen Isolierung;
so daß den gestellten Isolieranforderungen genügt wird, eine erhöhte Feuersicherheit
vorliegt und günstige Schallübertragungseigenschaften gegeben sind. Diese Ergebnisse
werden mit verringerten Arbeitsanforderungen, reduzierten Materialerfordernissen
und erniedrigten Bauzeiten für den Betonbau erreicht, was insgesamt zu einer beträchtlichen
Kostenreduzierung bei der Herstellung des Betonbaus führt.
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Diese und andere Vorteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren
erreicht, welches grundsätzlich folgende Schritte umfaßt: Bildung einer Anordnung
von Schalungen zur Begrenzung der Umfangsabmessungen des Betonbaus, Anordnen einer
Vielzahl von hohlen Hohlraum schaffenden Vorrichtungen in den Begrenzungen der Schalungen,
wobei jede Hohlraum schaffende Vorrichtung ein langgestrecktes hohles
Element
aus einem zerbrechlichen Material ist, welches wenigstens ein Paar von gegenüberliegenden
Vorsprüngen zwischen seiner Längserstreckung hat, wobei die jeweiligen Vorsprünge
benachbarter Vorrichtungen aneinanderstoßen, um eine Verbindung zwischen den Vorrichtungen
zu ermöglichen.
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Die zerbrechlichen Enden der Vorrichtungen und die nicht aneinanderstoßenden
Vorsprunge erstrecken sich zu den Umfangsrändern der Schalungen. Ein weiterer Schritt
besteht in der Formung des Betonbaus durch Gießen von ungehärtetem Beton in die
Räume zwischen den Schalungen und den Hohlraum schaffenden Vorrichtungen. Anschließend
läßt man den Beton festwerden. Nach dem Abbinden des Betons werden die Schalungen
für den Beton entfernt. Die freiliegenden zerbrechlichen Enden und freigesetzten
zerbrechlichen Vorsprünge der eingebetteten Hohlraumeschaffenden Vorrichtungen können
dann herausgeschlagen oder entfernt werden, so daß man einen Zugang zu dem Labyrinth
von Kanälen hat, die in dem zusammengesetzten Betonaufbau bzw. in dem Verbundbetonaufbau
erzeugt sind. Zusätzlich zu der Schaffung eines Zuganges durch die vertikalen und
horizontalen Ränder des Betonaufbaus können Teile des Betonaufbaus in den zugewandten
Wänden in der Nähe anderer zerbrechlicher Vorsprünge in den Hohlraum schaffenden
Vorrichtungen entfernt werden, wodurch sich ein dreidimensionaler Zugang von außerhalb
des erzielten Betonaufbaus zu dessen Innerem ergibt. Dann können Service-und Gebrauchsleitungen
durch den Betonaufbau gelegt werden. Gewünschtenfalls können die von den Hohlraum
schaffenden Vorrichtungen begrenzten Eanäle als Innenräume für die Leitung eines
heizenden oder kühlenden Fluidstroms benutzt werden.
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Die Hohlraum schaffende Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt insgesamt
ein langgestrecktes hohles Element aus einem zerbrechlichen, inerten, wasserdichten1
anorganischen Isoliermaterial und besteht vorzugsweise aus zwei ineinanderpassenden
Halbabschnitten, wobei das langgestreckte hohle
Element wenigstens
zwei gegenüberliegende Vorsprünge hat, die innerhalb seiner Längserstreckung angeordnet
sind. Ein einzelnes IIohlelement kann in einen einzigen Betonträger eingebettet
werden. Es kann auch eine Vielzahl solcher langgestreckter hohler Elemente miteinander
verbunden werden und in herkömmlichen Betonschalungen für den Bau eines an Ort und
Stelle gegossenen Betonaufbaus plaziert werden. Die gegenüberliegenden Enden eines
jeden langgestreckten hohlen Elementes liegen frei ebenso wie einige der Enden der
gegenüberliegenden Vorsprünge, wodurch ein Zugang durch Entfernen oder Herausschlagen
der zerbrechlichen Vorsprünge zu dem Labyrinth von Kanälen möglich ist, die von
den Vorrichtungen im Inneren des erhaltenen Betonaufbaus begrenzt sind. Vorzugsweise
hat die Hohlraum schaffende Vorrichtung insgesamt einen rechteckigen Querschnitt
und umfaßt zwei Sätze von gegenüberliegenden, beabstandeten Vorsprüngen, die sich
innerhalb der Länge erstrecken, wobei die beiden Sätze von Vorsprüngen von den jeweils
gegenüberliegenden Seiten des rechteckigen Querschnitts ausgehen. Durch diese Anordnung
erhält man in Verbindung mit den Enden des hohlen, zerbrechlichen Elementes einen
dreidimensionalen Zugang zum Inneren des Betonaufbaus.
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Jede Betontrager-Bauelement gemäß der Erfindung ist ein langgestreckter
Betonaufbau in der Größenordnung von 6 m (20 ft) mit einem insgesamt rechteckigen
Querschnitt, wobei eine runde Längsöffnung vorhanden ist, die sich über der ganzen
Länge erstreckt. Zwei gegenüberliegende Seiten des Betonträgerbauelementes sind
jeweils feder- und nutartig gestaltet, so daß benachbarte, aneinanderstoßende Betonträgerbauelemente
ineinanderpassen. Jede gegenüberliegende Seite ist mit einer Vielzahl von runden,
sich verjüngenden Löchern versehen, um einen seitlichen Zugang zwischen aneinanderstoßenden
Betonträger-Bauelementen zu ermöglichen.
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Die anderen beiden Seiten eines jeden Betonträger-Bauelementes bilden
die obere und untere Oberfläche und können
bautechnisch gesehen
fertiggestellt sein, wodurch man, wenn derartige Betonträger-Bauelemente miteinander
verbunden sind, eine architektonisch fertiggestellte Betonfläche erhält.
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Gegenstand der Erfindung ist somit eine Vorrichtung, die in einem
Betonaufbau eingebettet wird, um ein Labyrinth von Kanälen in dem Betonaufbau zu
begrenzen. Die Vorrichtung umfaßt eine Hohlraum schaffende Vorrichtung aus zerbrechlichem
Material in Form eines langgestreckten Hohlelementes, das vorzugsweise aus zwei
ineinanderpassenden Abschnitten hergestellt ist. Das Hohlelement hat wenigstens
zwei gegenüberliegende Vorsprünge, die innerhalb der Längserstreckung des Hohlelementes
angeordnet sind. Beim Einbetten in Beton erstrecken sich die Enden der langgestreckten
Hohlelemente und die Enden der gegenüberlIegenden Vorsprünge zu der Oberfläche des-Betons
derart, daß die vorstehenden zerbrechlichen Elemente ausgeschlagen oder entfernt
werden können, um den Durchgang von Serviceleitungen durch das Innere des Betonaufbaus
zu ermöglichen. Das Verfahren zur Herstellung eines an Ort und Stelle gegossenen
Betonaufbaus umfaßt die Ausbildung einer Anordnung von Betonverschalungen, das Anordnen
einer Vielzahl von Hohlraum schaffenden Vorrichtungen in den von den Betonschalungen
gebildeten Begrenzungen und davon beabstandet, wobei die jeweiligen Vorsprünge benachbarter
Vorrichtungen aneinanderstoßen, um eine innereVerbindung zwischen den Vorrichtungen
zu ermöglichen, und wobei die Enden der Vorrichtungen und die nicht aneinanderstoßenden
Vorsprünge sich zum Umfang der Betonschalungen hin erstrecken, das Gießen des flüssigen
Betons in die Räume in und zum die Hohlraum schaffenden Vorrichtungen und in innigem
Kontakt damit sowie das anschließende Festwerden des Betons. Dann werden die zerbrechlichen
Enden und freiliegenden Vorsprünge der Hohlraum schaffenden Vorrichtungen ausgeschlagen,
um einen Zugang in das Labyrinth von Kanälen zu erhalten, die von den hohlen Vorrichtungen
im Inneren des Verbundbetonbaus begrenzt sind. Die Hohlraum bildenden Vorrichtungen
und das
Verfahren gemäß der Erfindung ermöglichen ein Verfahren
zur Herstellung einer einschichtigen, zusammengesetzten, selbstisolierenden Betonkonstruktionseinheit,
die einzeln auf beiden Seiten völlig fertiggestellt sein kann. Die Erfindung betrifft
auch ein einzelnes, in einem Stück bzw. Stein vorgegossenes Basis-Betonträgerbauelement.
Jeder Träger ist ein langgestrecktes Betonelement mit einem insgesamt rechteckigen
Querschnitt und hat eine Mittelöffnung, die sich über der ganzen Trägerlänge erstreckt.
Zusätzlich sind zwei gegenüberliegende Seiten des Trägers mit einer Vielzahl von
seitlichen Öffnungen verbunden. Diese Seiten sind so gebaut, daß sie eine sich in
Längsrichtung erstreckende Feder-Nut-Anordnung haben, so daß die aneinanderstoßenden
Betonträgerbauelemente ineinanderpaßbar sind. Bei den beiden anderen gegenüberliegenden
Seiten des Trägers kann entweder eine Seite oder beide Seiten architektonisch endbearbeitet
sein, was davon abhängt, ob der Träger dazu verwendet wird, ein Teil des Unterbaus,
der hochragenden Wände oder des Dachaufbaus zu bilden. Die erforderlichen elektrischen,
Install.ations- und Verstärkungselemente erstrecken sich durch die jeweiligen Öffnungen
in dem Träger.
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Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt auseinandergezogen perspektivisch eine erfindungsgemäße
Hohraum schaffende Vorrichtung.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen von zwei ineinanderpaßbaren Abschnitten,
welche einen Teil einer Hohlraum schaffenden Vorrichtung bilden.
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Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Hohlraum schaffende Vorrichtung
im Zwischenabschnitt, wo die gegenüberliegenden Vorsprünge vorgesehen sind.
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Fig. 4 zeigt in einer Einzelheit eine Ausführungsform einer Arretiereinrichtung
zum Halten von zwei ineinanderpaßbaren Abschnitten der Hohlraum schaffenden Vorrichtung
im arretierten Zustand.
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Fig. 5 zeigt in der Draufsicht teilweise geschnitten eine andere Ausführungsform
von zwei ineinanderpassenden Hohlraum schaffenden Vorrichtungen.
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Fig. 6 zeigt perspektivisch teilweise im Schnitt eine Hohlraum schaffende
Vorrichtung eingebettet in einen einzelnen Betonträgeraufbau.
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Fig. 7 zeigt perspektivisch teilweise im Schnitt die verschiedenen
Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Betonbaus.
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Fig. 8 zeigt perspektivisch eine Vorrichtung, die bei dem erfindungsgemißen
Verfahren bei der Vorbereitung des Gießens des flüssigen Betons benutzt wird.
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Fig. 9 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung längs der Linie 9-9
von Fig. 8.
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Fig. lo ist -ein Horizontalschnitt durch ein Teil einer Betonwand,
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, wobei ein innerer Verstärkungsträger
vorgesehen ist.
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Fig. 11 ist ein Vertikalschnitt durch eine Betonwand längs der Linie
11-11 von Fig. 7.
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Fig. 12 zeigt eine vertikale perspektivische Ansicht eines Teils einer
Betonwand, die erfindungsgemäß hergestellt ist, wobei der Zugang zu dem Kanallabyrinth
in der Betonwand durch einen Teil der Betonwand hindurchgehend hergestellt ist.
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Fig. 13 zeigt auseinandergezogen perspektivisch eine andere Ausführungsform
einer Betonschalung, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird.
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Fig. 13A ist ein Querschnitt durch die Betonschalung von Fig. 13,
wobei zwei weitere Ausführungsformen der Schalungsoberfläche gezeigt sind, welche
mit dem Beton in Kontakt stehen.
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Fig. 14 zeigt perspektivisch teilweise im Schnitt ein erfindungsgemäßes
Betonträger-Bauelement.
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Fig. 15 ist eine Seitenansicht des Betonträger-Bauelementes.
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Fig. i6 ist ein Schnitt durch das Betonträger-Bauelement längs der
Linie 16-16 von Fi. 15.
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Fig. 17 ist ein Querschnitt durch eine zweite Ausführungs form eines
Betonträger-Bauelementes.
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Fig. 18 zeigt perspektivisch einen zweistöckigen Betonban, bei welchem
Betonträger-Baueleinente verwendet sind.
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Fig. 19 zeigt perspektivisch ein Verbindungselement für die Betonträger-Bauelemente.
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Fig. 20 zeigt perspektivisch einen Verstärkungsstab, wie er zur Verbindung
mehrerer Betonträger-Bauelemente benutzt wird.
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Fig. 21 zeigt in einer geschnittenen Teilansicht die Endverbindung
eines Verstärkungsstabes mit einem Betonträger-Bauelement.
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Fig. 22 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemaß verwendeten
Betonschalung.
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Die in den Figuren i, 2 und 3 gezeigte Hohlraum schaffende Vorrichtung
lo weist grundsätzlich einen oberen Abschnitt 12 und einen unteren Abschnitt 14
auf 1 wobei die Vorrichtung io ein einstückig geformter Aufbau ist und aus einem
zerbrechlichen Material, wie Polystyrolschaum, hergestellt ist.
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Alternativ kann für die Herstellung einer Vorrichtung lo jeder andere
geeignete Kunststoffschaum verwendet werden, der steif und im wesentlichen nicht
kompressibel ist. Solche anderen geeigneten Kunststoffschäume sind Epoxyschäume,
Phenolschäume, Polyurethanschäume vom starren oder geschlossenzelligen Typ, geschlossenzellige
Polyvinylchloridschäume und Celluloseacetatschäume.
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Die Form der Hohlraum schaffenden Vorrichtung 1o ist insgesamt langgestreckt
und bildet ein Hohlelement von insgesamt rechteckigem Querschnir-t, das an seinen
gegenüberliegenden Enden durch Zwischenwände 16 verschlossen ist. Die am Ende befindlinken
Zwischenwände 16 haben eine Feder-Nut-Ausbildung, so daß zwei Vorrichtungen lo miteinander
verbunden werden können und längs ihrer Längsachsen ineinanderpassen, wenn die Vorrichtungen
in einen Betonbau eingebettet werden sollen, dessen Länge größer ist als die jeder
Vorrichtung lo. Die am Ende befindlichen Wände 16 haben Linien 18 verringert er
Stärke, um das Entfernen oder Herausschlagen der Endwände zu erleichtern, wenn man
einen Zugang zum Inneren des erhaltenen Betonaufbaus für das Durchführen von Serviceleitungen
oder dergleichen, was noch erläutert wird, erhalten will.
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Auf der Längserstreckung der Vorrichtung 1o ist wenigstens ein Paar
von gegenüberliegenden Vorsprüngen 20, 22 vorgesehen, die hohl sind und Verschlußwände
24 bzw. 26 aufweisen, die in gleicher Leise herausgeschlagen oder entfernt werden
können, um ein Legen von Serviceleitungen ins Innere der Hohlraum schaffenden Vorrichtung
lo zu ermöglichen. Wie aus Fig. 2 und 3 zu -ersehen ist, bestehen die gegenüberliegenden
Vorsprünge 20 und 22 vorzugsweise aus sich verjüngenden Kegelstumpfen, wobei sich
der größere Durchmesser am Außenende
eines jeden Vorsprungs angrenzend
an die jeweilige Verschlußwand 24, 26 befindet. Insbesondere aus Fig. 3 ist zu ersehen,
wie die gegenüberliegenden Vorsprünge 20 und 22 nut- und federartig gestaltet sind,
damit eine Zwischenverbindung und ein Ineinanderpassen benachbarter Hohlraum schaffender
Vorrichtungen möglich ist, wie es nachstehend anhand der Figuren 7, 8 und 11 erläutert
wird.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann die Hohlraum bildende Vorrichtung
mit einer Vielzahl von im Abstand angeordneten, gegenüberliegenden Vorsprüngen 20
und 22 versehen sein, die sich von den gegenüberliegenden Seiten 28 und 30 der Hohlraum
schaffenden Vorrichtung aus erstrecken. Zusätzlich kann ein zweiter Satz von gegenüberliegenden
Vorsprüngen 32 und 34 auf den anderen gegenüberliegenden Seiten 36 und 38 der Hohlraum
schaffenden Vorrichtung lo vorgesehen sein. Die Vorsprünge 32 und 34 können irgendeine
geeignete Gestalt haben.
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Sie sind als insgesamt rechtecksförmig dargestellt, was noch näher
erläutert wird, und werden gewöhnlich so positioniert, daß sie den gegenüberliegenden
Oberflächenwänden des erhaltenen Betonbaus zugewandt sind.
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Um während der Herstellung des Betonbaus die Hohlraum bildende Vorrichtung
in der gewünschten Plazierung in der Betonschalung zu halten, kann die Hohlraum
schaffende Vorrichtung 1o mit einer Vielzahl von Distanzelementen 40 versehen sein,
die einstückig an die gegenüberliegenden Vorsprünge 32 und 34 angeformt sind. Wie
in Fig. 3 gezeigt ist, hat vorzugsweise jedes Distanzelement 40 eine insgesamt sich
verjüngende Kegelstumpfform mit einem relativ kleine flachen Endteil 42, das normal
gegen die Betonschalung anliegt, um die Vorrichtung 1o in der geeigneten Lage während
der Formung des Betonbaus (Fig. 9) zu halten.
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Längs bestimmter Abschnitte der Länge des oberen Abschnittes 12 und
im Inneren davon erstrecken sich langgestreckte Flansche 44, die mit ähnlich gestalteten
langgestreckten Ausnehmungen 46 (Fig. 3) zusammenwirken, um den oberen Abschnitt
12 und den unteren Abschnitt 14 in einer ineinanderpassenden Beziehung zu halten.
Gleiche Flansch- und Ausnehmungsanordnungen können längs der Stirnwände 16 für eine
zusätzliche Halterung vorgesehen werden.
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Im Inneren der Hohlraum schaffenden Vorrichtung lo sind innere Zwischenluänoe
48 vorgesehen, die sich quer zu der Längsachse der Vorrichtung 1o erstrecken und
die als Unterteilung des Inneren der Hohlraum schaffenden Vorrichtung 1o in Kammern
wirken. Jede Zwischenwand 48 kann wiederum längs einer Linie 50 in der Stärke reduziert
sein, wodurch Schwächungslinien bzw. Sollbruchstellen gegeben sind, um das Herausschlagender
inneren Zwischenwände 48 zu erleichtern, wenn man Service-Leitungen oder dergleichen
hindurchlegen will. Wie man sieht, sind die inneren Zwischenwände 48 durch das Zusammenwirken
der Haibabschnitte begrenzt und einstückig mit dem oberen Abschnitt 12 und dem unteren
Abschnitt 14 ausgebildet.
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Um den oberen Abschnitt 12 und den unteren Abschnitt 14 in einer arretierten
Beziehung zu halten, können geeignete Arretierungseinrichtungen, vorzugsweise von
mechanischer Bauweise vorgesehen werden, die einstückig mit den Abschnitten 12 und
14 ausgebildet sind. In Fig. 4 ist einstückig mit dem oberen Abschnitt 12 ein Vorsprung
oder hakenförmiger Ansatz 52 gezeigt, der in ein damit zusammenwirkendes Loch 54
in den unteren Abschnitt 14 einsetzbar und kraftschlüssig einpaßbar ist, um den
unteren und den oberen Abschnitt zusammen zu arretieren. Dieser Arretierungsmechanismus
kann an den vier Ecken des oberen und unteren Abschnittes vorgesehen werden und
falls erforderlich noch innerhalb der Längserstreckung.
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Die Halbabschnitte können auch noch miteinander verklebt werden.
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Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, bilden die Ecken des Querschnitts der
Hohlraum schaffenden Vorrichtung lo vorzugsweise eine Abschrägung 56. Die Abschrägung
der Ecken erleichtert das Positionieren der Armierungsstäbe 80, die sich parallel
zu der Längsachse der Hohlraum schaffenden Vorrichtung erstrecken und in Lagen angrenzend
an die Ecken 56 angeordnet sind. Dies ist insbesondere in den Figuren 6 und 7 gezeigt.
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Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Hohlraum schaffenden
Vor:ichtung, wobei die Vorrichtung teilweise geschnitten ist, um das Aneinanderpassen
von zwei Hohlraum schaffenden Vorrichtungen vor dem Einbetten in einen Betonwandaufbau
deutlich zu zeigen. Die gegenüberliegenden Vorsprünge 20, 22 benachbarter Vorrichtungen
sind mittels ihrer Nut-Feder-Gestalt ineinandergepaßt, um eine ineinandergreifende
Beziehung zwischen den benachbarten Hohl raum schaffenden Vorrichtungen io zu erreichen.
Zusätzlich ist als Nodifizierung jede Vorrichtung mit' langgestreckten Streifen
58 versehen, die seitlich von den Seiten 28 und.30 zwischen den beabstandeten Vorsprüngen
Ao und 22 vorstehen.
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Wenn zwei Hohlraum schaffende Vorrichtungen, wie in Fig. 5 gezeigt,
ineinanderpassen, bilden die langgestreckten Streifen 58 ein integrales Teil der
jeweiligen Hohlraum schaffenden Vorrichtung lo und stoßen aneinander, wodurch eine
dritte Isoliersperre gebildet wird, die in die Betonwand eingebettet wird. Die langgestreckten
Streifen 58 sind vorzugsweise flach und können sich sowohl vom oberen als auch vom
unteren Abschnitt 12, 14 aus erstrecken oder die Streifen 58 können alternativ nur
an einem der Abschnitte der Hohlraum schaffenden Vorrichtung vorgesehen sein. Die
Stärke der Streifen entspricht im allgemeinen der Stärke der Wände der Hohlraum
bildenden Vorrichtung lo. Wie vorstehend erwähnt, werden sie einstückig mit der
Vorrichtung ausgeformt, so daß sie einen einzigen, einheitlichen Aufbau bilden.
An der unteren rechten Ecke in Fig. 5 ist die
Verbindung von zwei
Vorrichtungen durch Ineinanderpassen ihrer Nut-Feder-Endteile angrenzend an die
Wände 16 gezeigt.
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Fig. 6 zeigt die Verwendung einer Hohlraum schaffenden Vorrichtung
lo gemäß der Erfindung in einem Betonträger, um einen dreidimensionalen Zugang zu
dem inneren hohlen Aufbau des Trägers zu erhalten. Aus Fig. 6 ist insbesondere zu
ersehen, daß der Betonträger 160 einen Verbundaufbau aufweist, wobei die innere
Hohlraum schaffende Vorrichtung lo von einem durchgehenden, am Umfang angeordneten
Betonaufbau 162 umgeben ist und damit in innigem Kontakt steht, d.h.mit Ausnahme
der Endwände 16 und der freigesetzte Wände 24, 26 der gegenüberliegenden Vorsprünge
20, 22.
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Weil die gegenüberliegenden Vorsprünge .32 und 34 sich über die gegenüberliegenden
Oberflächen 36 und 38 hinaus erstrecken, ist zusätzlich die Stärke des Betons 62
im Bereich der Vorsprünge 32 und 34 geringer als um die anderen Teile der Hohlraum
schaffenden Vorrichtung herum. Dementsprechend kann ein Zugang zu dem hohlen Inneren
des Trägers i60 leicht durch die Oberseite des Trägers, wie dies in Fig. 6 gezeigt
ist, dadurch erreicht werden, daß ein Loch 164 in den Betonaufbau 162 im Bereich
des Vorsprungs 32 geschnitten wird, um dadurch den Zugang durch das obere Teil des
Trägers ins Innere der Hohlraum schaffenden Vorrichtung lo herzustellen.
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Da die gegenüberliegenden Vorsprünge 20 und 22 sich zu der Außenfliche
des Betons 162 erstrecken, ist der Zugang zum Inneren der Hohlraum schaffenden Vorrichtung
durch die gegenüberliegenden Vorsprünge 20 und 22 einfach durch Entfernen oder Herausschlagen
der Zwischenwände 24 und 26 in den Vorsprüngen 20 bzz. 22 zu erreichen. In gleicher
Weise erhält man leicht einen Zugang durch die Enden der Träger, da die Stirnwände
16 der Hohlraum schaffenden Vorrichtung io freiliegen. Man sieht, daß mit dieser
Anordnung ein dreidimensionaler Zugang zum Inneren der Hohlraum schaftenden Vorrichtung
und somit zum Träger 160 auf einfache Weise err,eichbar ist. Somit ist das Labyrinth
von Kanälen
in jedem Träger 160 leicht zugänglich für das Durchführen
von Serviceleitungen und dergleichen bei dem erhaltenen Gebäude, in welchem der
Träger 160 eingebaut ist. Wie in Fig. 6 zu ersehen ist, sind vorzugsweise Armierungsstäbe
8o angrenzend an die abgeschrägten Ecken 56 der Hohlraum schaffenden Vorrichtung
angeordnet. Es können auch zusätzliche Umfangsarmierungestäbe 168 vorgesehen werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht der erste Schritt darin, eine Anordnung
von Betonschalungen zu bilden1 um den Umfang des Betonaufbaus zu begrenzen. Wie
aus Fig. 7 und 8 zu ersehen ist, können zwei beabstandete Betonschalungen durch
Verbindung einer Vielzahl von Schalelementen 70 vorgesehen werden, die mittels Bolzen
und/oder Bolzen- und Keil-Einrichtungen 74 miteinander verbunden sind. Die Betonschabungen
sind durch Mauerbinder 76 im Abstand gehalten.
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Die Mauerbinder können so gebaut sein, daß sie Öffnungen 78 haben,
durch welche sich Armierungsstäbe 80 erstrecken können, um die Mauerbinder vor dem
Gießen des flüssigen Betons, was noch näher erläutert wird, in Lage zu halten.
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Um einen fertigen Betonaufbau 60 zu erhalten, der auf beiden Außenwandoberflächen
fertiggestellt ist, werden vorzugsweise Schalelemente 70 verwendet, die ein Fertigstellungsmuster
haben, das in den Figuren 7 und 8 als Ziegelmuster dargestellt ist. Dadurch braucht
der erhaltene Betonaufbau nur noch gestrichen zu werden. Es können auch andere Muster
an den Betonschalungen vorgesehen werden, beispielsweise Adobemuster, eine glatte
Oberfläche oder Intaglio-Nuster.
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Zur Herstellung eines horizontalen Wandaufbaus, beispielsweise eines
Fundament es oder eines Zwischenbodens eines Gebäudes kann eine Vielzahl von Betonschalungen
71 miteinander verbunden werden, um die Basis des Schalungsaufbaus zu bilden. Die
Seiten des erhaltenen Betonaufbaus können von hochstehenden Betonschalungen 71a
(Fig. 7) begrenzt werden. Die Kombination der Schalungen 71 und 71a
begrenzen
den Umfang des insgesamt horizontalen Betonaufbaus 60.
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Wenn die Betonschalung angeordnet ist, besteht der nächste Schritt
des Verfahrens darin, eine Vielzahl von Hohlraum schaffenden Vorrichtungen io in
den Räumen der Betonschalungen und im Abstand von deren Innenwandflächen anzuordnen.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, liegen die Distanzelemente 40 der Hohlraum schaffenden
Vorrichtung ic an den Innenflächen der Betonschalungen 70 an, wodurch die Hohlraum
schaffende Vorrichtung in einer exakten und genauen Lage gehalten ist, um die gleishfönnige
Verteilung des flüssigen Betons um die Außenfläche der Hohlraum schaffenden Vorrichtungen
herum und in innigem Kontakt damit zu gewährleisten. Die in einer Vielzahl vorhandenen
Hohlraum schaffenden Vorrichtungen sind durch die jeweiligen Nut und Feder aufweisenden
Vorsprünge 20 und 22 miteinander verbunden, wie e in dnFig, 7 und 8 gezeigt ist.
Die Stirnwände 16 der Vorrichtungen erstrecken sich zum Umfang der Betonschalung.
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Die nicht aneinanderliegenden Vorsprünge 20, 22 erstrecken sich ebenfalis
zum Umfang der Betonschalung. Das heißt mit anderen Worten, daß die Vorsprünge 20,
22 in Kontakt mit dem Umfang der Betonform stehen, daß die Stirnwände 16 freiliegen
oder in Kontakt mit der Betons lalung stehen und daß die Enden 42 der Distanzelemente
40 in Kontakt mit der Betonschalung 70 stehen. Die Abmessungen der Hohlraum schaffenden
Vorrichtungen sowie der Abstand der Bet-onschalungen ist geeignet bemessen, so daß
ausreichend Beton um die Hohlraum schaffende Vorrichtung und in innigem Kontakt
damit vorhanden ist, um den strukurellen Erfordernissen des erhaltenen Betonbaus
60 zu genügen.
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o ~ wr 7 v 5 44! Wie in den Figuren 7 und 9 gezeigt ist, kann ein
geeigneter Armierungs stahl in Form vo.n Verstärkungsstäben 80 vorgesehen werden,
die sich in insgesamt senkrechten Richtungen in den Betonschalungen 70 erstrecken.
Die sich vertikal erstreckenden Armierungsstäbe 80 sind vorzugsweise im Abstand
von den abgeschrägten Enden 56 der Hohlraum schaffenden Vorrichtungen io angeordnet,
um eine gute Betonabdeckung zu gewährleisten, während die horizontalen Armierungsstäbe
durch den Durchgang durch die Öffnungen 78 in den Mauerbindern 76 gehaltert sind.
Alternativ können die Stäbe 80 an den vorstehenden Teilen der Vorrichtungen 1o anliegen
und tragen dann zur Positionierung der Vorrichtungen lo in den Schalungen 70 bei.
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Der nächste Verfahrensschritt besteht darin, den Betonaufbau zu bilden,
indem flüssiger Beton in die Räume gegossen wird, die zwischen den Betonschalungen
70 und den Hohlraum schaffenden Vorrichtungen lo begrenzt sind, so daß die Hohlraum
schaffenden Vorrichtungen lo in dem Beton mit Ausnahme der Stirnwände 16 und der
nicht aneinanderliegenden Vorsprünge 20, 22 eingebettet werden. Wenn der flüssige
Beton in die Räume zwischen den Betonschalungen 70 und den Hohlraum schaffenden
Vorrichtungen gegossen wird, fließt er in und um die abstehenden Vorsprünge 20,
22 und bildet einen innigen Kontakt mit den Hohlraum schaffenden Vorrichtungen lo,
so daß man einen einzigen, ununterbrochenen Betonaufbau erhält, in dem die Hohlraum
schaffenden Vorrichtungen eingebettet sind. Die Verbundanordnung aus Beton und Hohlraum
bildenden Vorrichtungen bilden eine bisher nicht bekannte Konstruktion eines Betonverbundaufbaus
mit Isoliereigenschaften durch die Kombination der Hohlraum schaffenden Vorrichtungen,
die vorzugsweise aus einem Isoliermaterial wie Polystyrol hergestellt sind, und
des "toten Luftraum, der in dem erhaltenen Betonaufbau i6 infolge des hohlen Innenraums
der Hohlraum schaffenden Vorrichtungen eingebettet ist. Diese hohlen Innenräume
begrenzen auch das Kanallabyrinth, welche das Einziehen von Serviceleitungen und
dergleichen durch den Betonaufbau, wie nachstehend beschrieben, ermöglichen.
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Dann läßt man den flüssigen Beton in ausreichendem Maße festwerden.
Danach werden die Betonschalungen 70 entfernt.
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Wenn diese Schalungen mit einer gemusterten Oberfläche, beispielsweise
mit Ziegelmuster, versehen sind, ist der erhaltene Betonaufbau sowohl strukturell
als auch ästhetisch vollständig.
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Das in Fig. 7 gezeigte elektrische Kabel loo kann sich durch das hohle
Innere der einen Hohlraum schaffenden Vorrichtung erstrecken, so daß elektrische
Energie zu einem Auslaß 102 geführt werden kann. Nach dem Härten des Betonaufbaus
60 werden die Stirnwand 16 ebenso wie die inneren Zwischenwände 48 der Hohlraum
schaffenden Vorrichtung 1o herausgeschlagen oder entfernt, so daß das Kabel loo
nach unten durch den Betonaufbau 60 gehen kann. Uw einen Zugang in das hohle Innere
der Hohlraum schaffendan Vorrichtung zu erzielen, damit das Kabel loo mit dem Auslaß
1o2 verbunden werden kann, ist es lediglich erforderlich, daß der Mechaniker den
Teil der Betonwand 62 in der Nähe des Vorsprungs 32 entfernt, der sich von der Hohlraum
schaffenden Vorrichtung 1o aus erstreckt. In Fig. 12 ist eine Öffnung durch den
Betonaufbau 60 gezeigt, die vom Mechaniker gemacht wurde, so daß ein Zugang durch
die Fläche der Betonwand 62 ins Innere der Hohlraum schaffenden Vorrichtung erreicht
ist. Das Kabel ioo wird dann durch diese Öffnung gezogen, wonach der Auslaß 1o2
mit dem Kabel verbunden wird. Der Auslaß bzw. die Steckdose wird dann in geeigneter
Weise an der Wand des Betonaufbaus 60 befestigt. Durch diese Anordnung wird erreicht,
daß elektrische Serviceleitungen im Inneren des Betonaufbaus verlegt sind.
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Das elektrische Kabel oder irgendeine andere Serviceleitung kann sich
auch quer zu den Längsachsen der Hohlraum schaffenden Vorrichtungen erstrecken,
wenn sie in den Betonaufbau eingebettet sind. Wie aus Fig. 7 zu ersehen ist, wird
ein elektrisches Kabel .104 durch eine Vielzahl von Hohlraum
schaffenden
Vorrichtungen vom Mechaniker dadurch gelegt, daß die freigesetzten Stirnwände 26
herausgeschlagen werden und daß danach die Zwischenwände der Vorsprünge 20 und 22
aneinanderstoßender Hohlraum schaffender Vorrichtungen entfernt werden, um durch
den Boden des Betonbaus, beispielsweise eines Hauses, zu gelangen. Das Kabel 106
wird dann nach oben durch den Boden und durch das hohle Innere einer vertikal angeordneten
Hohlraum schaffenden Vorrichtung geführt, bis der Auslaß 1o6 erreicht wird, der
in dem Wandaufbau in gleicher Weise wie der Auslaß 102 vorgesehen ist.
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Von dem Auslaß 1o6 kann sich eine zusätzliche Verdrahtung 1o5 vertikal
nach oben durch die gleiche Hohlraum schaffende Vorrichtung erstrecken.
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In gleicher Weise können andere Serviceleitungen, beispielsweise Wasserleitngen
silo, quer und längs in dem Betonaufbau, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, verlegt werden.
Die Wasserrohre können sich außerdem durch die Wand 62 durch Entfernen des dünneren
Teils des Betons in der Nähe der Vorsprünge 32 und 34 erstrecken. Dies ist in Fig.
7 gezeigt, wo sich die Installationsrohre 112 zur Beschickung des Waschbeckens 114
durch die Wand 62 des Betonaufbaus 60 erstrecken, um die sich vertikal erstreckenden
Rohre ilo zu verbinden. Durch die gegenüberliegenden Vorsprünge 32 und 34, die solange
ordnet sind, daß sie den gegenüberliegenden Wänden 62 und 64 des Betonbaus zugewandt
sind, wird gewährleistet, daß die Betonabdeckung in der Nähe der gegenüberliegenden
Vorsprünge 32, 34 geringer ist, jedoch für die strukturellen Zwecke ausreicht. Die
Wände 62 und 64 können leicht durchbrochen werden, um den gewünschten dreidimensionalen
Zugang zu dem Labyrinth von Durchlässen zu erhalten, die von der Hohlraum schaffenden
Vorrichtung lo begrenzt werden, wenn sie in einem Betonban 60 eingebettet ist. Man
sieht auch, daß eine Sanitärleitung 120 für die Toilette 122 in gleicher Weise durch
das Labyrinth von Kanälen gezogen werden kann, die von den Hohlraum schaffenden
Vorrichtungen in dem Betonbau begrenzt sind.
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Da die Holraum schaffenden Vorrichtungen lo aus einem zerbrechlichen,
isolierenden, wasserdichten, anorganischen und inerten Material bestehen, können
ausgewählte Zwischenwände 16, 2o, 22 und innere Zwischenwände 48 entfernt werden,
um einen Weg zu schaffen, der eine Vollquerschnittsleitung begrenzt, so daß Heizluft
oder Kühlluft für die endgültige Verteilung zu dem Hausaufbau durch Schieber 130
(Fig. 7) strömen kann.
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Aus Fig. 7 ist weiterhin ersichtlich, daß der dreidimensionale Zugang
zu dem' Inneren des erhaltenen Betonverbundaufbaus leicht durch bloßes Herausschlagen
ausgewählter Teile der Hohlraum schaffenden Vorrichtungen erzielbar ist. Wie insbesondere
bei der in Fig. 7 gezeigten hochragenden Wand zu sehen is-t, wird der vertikale
Zugang durch Herausschlagen der Stirnwände 16 der Vorrichtungen lo erreicht. Ein
Zugang in Querrichtung wird durch Herausschlagen der jeweiligen Zwischenwände der
Vorsprünge 20 und 22 erreicht. In der dritten der zueinander senkrechten Richtungen
wird der Zugang durch Einschneiden in die Wandfläche 62, 64 des Betonaufbaus und
dann durch den jeweiligen Vorsprung 32, 34 ins Innere der Hohlraum schaffenden Vorrichtung
erreicht. Wegen der Aneinanderpassung der aneinanderstoßenden Vorsprünge 20 und
22 der angrenzenden Vorrichtungen lo erhält man ein komplettes dreidimensionales
Kanallabyrinth in dem erhaltenen Betonbau 60.
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Fig. 11 ist ein Querschnitt durch den vollständigen Betonaufbau 6o
und zeigt das innere Kanallabyrinth. Es ist, wie vorstehend erwähnt,nur - erforderlich,
die ineinandergepaßten Nut-Feder-Zwischenwände der Vorsprünge 20 und 22 und die
inneren Zwischenwände 48 herauszuschlagen, um Kanäle in dem Betonbau 6o herzustellen.
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Für bestimmte Anwendungszwecke, wo der Betonbau lokal verstärkt ist,
beispielsweise mittels eines vertikalen Pfostens oder eines horizontalen Trägers,
kann ein vertikaler oder querverlaufender Kanal in dem Aufbau dadurch erzeugt werden,
daß die jeweiligen zerbrechlichen Teile der Hohlraum bildenden Vorrichtungen herausgeschlagen
werden und die Kanäle dann nacheinander mit flüssigem Beton gefüllt werden, den
man festwerden läßt. Wie in Fig. lo zu sehen ist, können zur Erzeugung eines horizontalen
Trägers, beispielsweise eines Querbalkens ftir eine Tür oder über einer Fensteröffnung,
die jeweiligen Feder-Nut-Vorsprünge 20, 22 herausgeschlagen werden. Dann wird der
Beton durch den horizontalen Durchlaß gedrückt, und man läßt ihn festwerden. Die
inneren Zwischenwände 48 wirken so, daß der Beton auf einen gewünschtan Bereich
der jeweiligen Vorrichtungen 1o begrenzt blei.ot. Zur Bildung eines vertikalen Pfostens,
für den beispielsweise eine Hohlraum schaffende Vorrichtung 140 in der vertikalen
Wand 140 von Fig. 7 vorgesehen ist, ist es in gleicher Weise lediglich erforderlich,
die Zwischenwand 16 und die inneren Zwischenwände 48 in der Vorrichtung herauszuschlagen
und dann die Vorrichtung mit Beton 142 zu füllen und den Beton festwerden zu lassen.
Dies kann dort erwünscht sein, wo die vertikale Wand eine zweite Decke oder den
nächst höheren Stock des Gebäudes tragen muß.
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Fig. 13 und 13A zeigen eine andere Ausführungsform der Betonschalungen,
die erfindungsgemäß verwendet werden können.
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Die Schalungen von Fig. 7 sind als einstückige Metallkonstruktion
ausgebildet, während die Ausführungsform 170 der Figuren 13 und 13A einen Metallrahmen
173 umfaßt, der ein geformtes Flächenelement 174, vorzugsweise aus einem leichten
Kunststoff, zusammenwirkend aufnimmt. Der Rahmen 172 hat insbesondere die erforderliche
Festigkeit für das Halten des flüssigen Betons während des Formvorgangs und ist
aus einem Leichtmetall hergestellt, beispielsweise aus Aluminium. Er hat Schlitzausnehmungen
174 für die Verbindung
der anstoßenden Schalungen 174. Weiterhin
ist der Rahmen 172 so gestaltet, daß er eine Vielzahl von Öffnungen 175 und eine
innere Lippe 176 hat, die mit dem Flanschteil i77 des geformten Flächenelementes
174 zur Verbindung der Elemente zusammenwirkt. Für die feste Verbindung der geformten
Flächenelemente 174 mit dem Rahmen 172 sind Bolzen 178 vorgesehen. An dem Rückteil
des geformten Flächenelementes 174 ist eine Vielzahl von Verstärkungsrippen 180
vorgesehen, während auf der gegenüberliegenden Seite des Elementes 174, d. h. an
dem Teil, welches mit dem flüssigen Beton ion Kontakt kommt, das Flächenelement
für die gewünschte Form des erhaltenen Betonbaus gestaltet ist. Wie links in Fig.
13A gezeigt ist, kann die Formfläche des Elementes 174 als Ziegelmuster ausgebildet
sein, das Mörtelfugen 182 und dazwischenliegende Ziegelflächemuster 184 umfaßt.
Rechts in Fig, 13A ist die Ausbildung des geformten Flächenlementes 174 für eine
glatte Betonschalung 186 gezeigt.
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Die Ausführungsform der Betonschalung 170 von Fig. 13 und 13A hat
die erforderlichen gewünschten Eigenschaften1 sich unter Aufbringung der hydrostatischen
Last des flüssigen Betons nicht durchzubiegen. Dadurch erhält man eine Schalung,
die wiederholt verwendbar ist und dadurch sehr wirtschaftlich ist. Die Schalung
wird nicht beschädigt und biegt sich nicht durch. Außerdem erhält man das gewünschte
Außen-.
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flächenmuster bei dem sich ergebenden Betonbau. Vom strukturellen
Standpunkt aus gibt die Kombination des starken Metallrahmens 172 und des geformten
Kunststofflächenelement es 174 eine Yerbundschalung, die im Gegensatz zu einer ganz
aus Kunststoff bestehenden Schalung in der Lage ist, wiederholten Beanspruchungen
und einer rauhen Behandlung von Arbeitern zu widerstehen. Die Kombination der Elemente,
welche die Schalung 170 bilden, führt zu einer leicht gewichtigen Schalung, die
leicht transportierbar ist.
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Durch die Ersetzbarkeit der geformten Flächenelemente 174 ist gewährleistet,
daß eine große Vielfalt von verschiedenen.
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Betonmustern verwendet werden kann, wobei lediglich das geformte Flächenelement
174 in dem Rahmen 172 ersetzt zu werden braucht. Die Kombination des Metallrahmens
172 und des Kunststofflächenelementes 174 verringert die Gesamtkosten der Schalung
170, weil Kunststoff verglichen mit Metall relativ billig ist.
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Das in den Figuren 14 bis 16 als Grundaufbau gezeigte Betonträger-Bauelement
21o hat einen langgestreckten Betonaufbau in der Größenordnung von 6 m (20 ft) und
wiegt etwa 200 kp (400 lb), so daß es von den Arbeitern leicht gehandbabt werden
kann. Dadurch ist es nicht erforderlich, eine Ausrüstung für schwere Bauteile einzusetzen.
Das längliche Betonträger-Bauelement 21o hat insgesamt einen rechteckigen Qerschnitt
und ist, wie in Fig. 16 gezeigt ist, quadratisch. Das Bauelement hat eine obere
Fläche 212, eine untere Fläche 214 und zwei Seiten 216 und 218.
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Die Länge de s des Betonträger-Bauelementes ist viel größer als die
längste Seite des Querschnitts des Trägers und wenigstens achtmal größer. Für ein
Betonträger-Bauelement mit o,3 m Seitenlänge ( ft) beträgt die Länge des Trägers
21o zwischen 2,4 m (8 ft) und annähernd.6 m (20 ft), was von den strukturellen Erfordernissen
für den Träger abhängt.
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Das Betonträger-Bauelement kann 15 bis 25 cm (6 bis lo") hoch und
20 bis 42 cm (8 bis 16") im Querschnitt breit sein und eine veränderliche Länge
von bis zu 18 m (30 ft) haben. Es ist so ausgelegt, daß es diese Länge ohne eine
Zwischenstütze überspannt. Der Träger wiegt insgesamt zwischen 200 und 250 kg (400
bis 500 lb) und kann so von Arbeitern getragen und von ungelernten Kräften in einem
einzigen einfachen Vorgang für den ganzen Aufbau aufgestellt werden, ohne daß schweres
Gerät erforderlich ist.
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Durch das Betonträger-Bauelement 210 erstreckt sich eine Längsöffnung
220 mit einem runden Querschnitt. Die Öffnung 220 erstreckt sich über die gesamte
Länge des Betonträgers und wird während des Gießens des Betonträger-Bauelementes
gebildet, was noch erläutert wird. In Längsrichtung erstreckt sich weiterhin über
die Länge des Betonträger-Bauelementes eine Vielzahl von Armierungsstäben 222, um
dem Element eine zusätzliche Zugfestigkeit zu geben. Die oberen Ecken des Trägers
haben Abschrägungen 228. Wenn zwei Betonträger-Bauelemente längs ihrer Länge miteinander
verbunden werden, begrenzen die aneinanderstoßenden Seitenabschrägungen 228 eine
V-förmige Nut längs der Oberseite der Anordnung. In die V-förmige Nut können geeignete
Abdichtungsmaterialien, beispielsweise Werg oder ein anderes Wasser abdichtendes
Material, eingebracht werden, um den Bau zusätzlich zu der wett rfesten Abdichtung
abzudichten, die durch die zusammenwirkende Nut-Feder-Verbindung erreicht wird.
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Wie in den Figuren 15 und 16 gezeigt ist, hat das Betonträger-Bauelement
21o auch eine entsprechende Vielzahl von beabstandeten runden Löchern 230, die sich
durch die Seitenwände 216 und 218 erstrecken. In den jeweiligen Seitenwänden sind
die Löcher 230 einander gegenüberliegend vorgesehen, so daß eine Vielzahl von Querdurchgängen
durch das Betonträger-Bauelement erreicht wird. Jedes Loch kann einen gleichmäßigen
I)urchmesser haben oder sich über der Breite der jeweiligen Seitenwände 216, 218
verjüngen, wobei der größte Durchmesser an der Außenfläche der Seitenwand liegt.
Wie aus den Figuren 14 bis 16 zu ersehen ist, bildet die Kombination der Längsöffnung
220 und der Querlöcher 230 ein Labyrinth von Innenkanälen in dem Betonträger-Bauelement,
Wodurch mehrere unterschiedliche Vorteile erreicht werden. Durch die zentralen runden
Öffnungen 220 und die quer verlaufenden sich verjüngenden runden Löcher 230 wird
das Gesamtgewicht des Betonträger-Bauelementes auf einen Wert reduziert, aufgrund
dessen es leicht von Hand bewegbar ist, ohne daß die strukturelle Integerität oder
die Fähigkeit des Elementes
210 s Lasten zu tragen, beeinträchtigt
wird. Somit ist es nicht erforderlich, schweres Gerät zu benutzen, wenn solche Betonträger-Bauelemente
beim Bau eines Gebäudes verwendet werden. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn
Betonträger-Bauelemente für die Erstellung von Gebäuden in entfernten Gegenden verwendet
werden, wo der Bedarf von Häusern sehr groß ist. Wie vorstehend erläutert wurde,
kann das Betonträger-Bauelement 21o an der Stelle des zu erstellenden Gebäudes gegossen
und nach dem Festwerden von Hand bewegt werden, um die Betonmauerstruktur zu vervollständigen.
Da die meisten Menschen heute in Gegenden leben, wo der Mauerhau von Bedeutung ist,
um einen entsprechenden Schutz gegen schlechtes Wetter, Erdbeben, Feuer und Ungeziefer
zu erhalten, und da weiterhin schweres Gerät an den weit abgelegenen Gegenden der
Welt nicht zur Verfügung steht, ist dieses "geringe Gewicht" des Betonträger-Bauelementes
gemäß der Erfindung von größter Bedeutung. Wenn das Betonträger-Bauelement gemäß
der Erfindung bei einem Betonbau zusammengefügt wird, sind die Querlöcher 30 benachbarter
Träger fluchtend zueinander ausgerichtet, so daß man ein Labyrinth von miteinander
verbundenen Kanälen erhält, die von den Baufirmen dazu verwendet werden, Gehrauchsteitungen,
wie die Installationsrohre, elektrische Leitungen, Gasleitungen und dergleichen,
zu verlegen und um Innenkanäle in dem Aufbau für die Aufnahme von Verstärkungselementen
zu schaffen, beispielsweise Träger für die Positionierung über Durchgänge, einschließlich
Türen und Fenster.
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Die Öffnungen im Inneren des Trägers ermöglichen insbesondere einen
Zugang zum Inneren des Trägers für eine unsichtbare Zwischenverbindung von Serviceleitungen,
wie Installationsleitungen, Verdrahtungen und dergleichen, sowie für das einstückige
Vorsehen von Leitungen für das Führen von Heiz-oder Kühlfluiden oder Gasen. Sie
dienen als unsichtbare Kanäle für mechanische Einrichtungen und ermöglichen das
Einbringen von versteckten Verstärkungsstäben, welche es den
Trägern
ermöglichen, der Vielzahl von strukturellen Erfordernissen eines komplexen Baues
ohne äußere Abstützung zu genügen.
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Ein weiterer Vorteil, der mit der speziellen Ausbildung des Betonträger
Bauelementes gemäß der Erfindung erreicht werden kann, besteht darin, daß die Querlöcher
230 eine Einrichtung bilden, um benachbarte Träger leicht miteinander zu verbinden,
wodurch ein Träger freitragend von dem benachbarten Träger gehalten werden kann,
wenn eine spezielle Verbindungseinrichtung benutzt wird, wie sie nachstehend erläutert
wird. Ein weiterer Vorteil des Betonträger-Bauelementes besteht darin, daß das Labyrinth
von Durchlässen, die sich in jedem Träger erstrecken, inhärente Isoliereigenschaften
wegen des Totluftraums in dem Bauelement hat. Dieser Totluftraum hat außerdem den
Vorteil, daß er Schall absorbierende Eigenschaften bei einem Betonbau hat, der unter
Verwendung der Betonträger-Bauelemente 21o gebaut ist. Diese und andere Vorteile
werden im folgenden anhand der Figuren 18 bis -21 erläutert.
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Fig. 17 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Betonträger-Bauelementes
und insbesondere ein Betonträger-Bauelement 240, das insgesamt rechteckig im Querschnitt
ist und zwei parallele, sich in Längsrichtung ganz hindurch erstreckende Öffnungen
220 hat. Wie bei der Ausführungsform der Figuren i4 bis 16, hat das Betonträger-Bauelement
240 auch gegenüberliegende, sich verjüngende runde Löcher 230' in den gegenüberliegenden
Seitenwänden des Trägers 210 sowie eine entsprechende Vielzahl von runden Löchern
240, die sich durch den Mittelsteg erstrecken, der die Öffnungen 220' trennt. Durch
das Vorsehen der Öffnungen -220' sowie -der- sich verjüngenden runden Löcher 230'
und 242 erhält man ein Labyrinth von Innenkanälen in dem Betonträger-Bauelement
240, so daß man die Vorteile des niedrigen Totgewichtes des Trägers, Durch lässe
für das Verlegen von Serviceleitungen und den Totluftraum für die inhärente Isolierung
sowie die Schallabsorptionseigenschaften
bei dem Betonträger-Bauelement
erhält. Bei bestimmten Anwendungen, wo das Betonträger-Bauelement 24o beim Bau eines
Gebäudes verwendet wird, braucht es nicht erforderlich zu sein, alle Betonträger-Bauelemente
24o mit den Löchern 242 zu versehen, nämlich dort, wo Serviceleitungen nicht durch
diesen Gebäudeteil verlegt zu werden brauchen. In diesem Fall bleibt der Mittelsteg
als massive Einheit erhalten und sorgt für eine zusätzliche strukturelle Steifigkeit
des Betonträger-Bauelementes 24o.
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In Fig. 18 ist ein zweistöckiges Betongebäude, insbesondere ein Haus
25, gezeigt, das ein Fundament, für das erste und zweite Stockwerk hochstehende
Wände sowohl innen als auch außen, und ein Dach 202 umfaßt, das durch miteinander
Verbinden einer Vielzahl von Betonträger-Bauelementen 210, wie vorstehend beschrieben,
gebaut ist. Die verschiedenen Zubehörelemente, die beim Bau des Hauses 25 verwendet
werden, umfassen rohrförmige Verbindungselemente 222, Kanalteile 192 und Armarturenelemente
230. Für das Befestigen aneinander oder das Verstärken der Betonträger-Bauelemente
oder von Säulen bildenden hochstehenden Wänden sind Verbindungsstäbe 260 (Fig. 20)
vorgesehen, von denen jeder ein metallisches Teil hoher Zugfestigkeit bildet und-
an jedem Ende mit einem Gewinde 262 versehen ist. Wie aus Fig. 18 zu ersehen ist,
strecken sich die Verbindungsstäbe 26o durch die fluchtend ausgerichteten seitlichen
Löcher 230 der aneinanderstoßenden Betonträger 21o und enden durch Verbinden mit
speziell geformten Blockelementen 264 (Fig. 21), die in geeigneter Weise verjüngt
sind, so daß sie in den verjüngten seitlichen Löchern 230 auf der Seite der hochstehenden
Wand aufgenommen werden können. Der Block 264 hat eine Mittelöffnung 265 mit einem
erweiterten Abschnitt 266. In dem erweiterten Abschnitt 266 sitzt eine Mutter 268
für den Eingriff mit dem Gewindeabschnitt des Verbindungsstabes 26c. Wenn der Verbindungsstab
und das Blockelement 264 montiert sind, kann ein
geeignetes Schmuckelement
270 über dem Ende der Verbindung aus ästhetischen Gründen angebracht werden. Eine
ähnliche Endanordnung kann für die Kabelstabverbindungseinrichtung 280 benutzt werden,
die für den Dachaufbau verwendet wird, wobei die erfindungsgemäßen Betonträger-Bauelemente
verwendet werden. Zusätzlich erstrecken sich, wie in Fig. i8 und 19 gezeigt ist,
Dachverstärkungskabel 280 durch seitliche Öffnungen 230 in aneinandergrenzenden
Betonträgern 21o. Auf den Kabeln sind sich doppelt verjüngende seitliche Verstärkungselemente
284 angeordnet, die in jeweiligen seitlichen Öffnungen 230 aufgenommen werden können.
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Wie weiterhin in Fig. i8 gezeigt ist, ist das Haus 25 so gebaut, daß
verschiedene Serviceleitungen, beispielsweise für die Installation, die Elektrizitat,
das Abwasser und dergleichen, sich durch das Labyrinth von Kanälen in den aneinanderstoßenden
Betonträg;er-Bauelementen erstrecken.
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Dieses Labyrinth von Kanälen bildet weiterhin Leitungen, durch welche
Luft, entweder Heizluft oder klimatisierte Luft, von einer zentralen Einheit 29o
zu den verschiedenen Schiebern 292 in dem Haus geführt werden kann.
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Fig. 22 zeigt eine Betonschalung, bei welcher eine Form 402 mit einem
Intagliomuster eines geeigneten künstlerisch gestalteten Reliefs auf eine glatte
Wandschalung 400 geklebt ist. Die Form 402 umfaßt eine flache dünne Platte, die
aus einem starren und nicht kompressiblen zelligen Kunststoffschaum hergestellt
ist. Die gegenüberliegende Fläche der Form hat eine glatte Seite für das Anliegen
an der Betonschalung 400. Wenn die Form an der Wandschalung befestigt ist, wird
Beton in die Wandschalung und über und um die künstlerisch gestaltete Form 402 gegossen.
Nach dem Festwerden des Betons werden die Wandschalungen und die künstlerisch gestaltete
Form entfernt, so daß man die fertiggestellte Wand erhält.
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Erfindungsgemäß werden somit ein Betonträger-Bauelement sowie ein
Betonaufbau und ein Verfahren zu deren Herstellung geschaffen. Das ein Stück bildende
Betonträger-Bauelement hat die gewünschten und erforderlichen Eigenschaften für
ein wirklich universelles Bauelement, das leicht und schnell kombiniert werden kann,
so daß man einen kompletten Betonaufbau erhält. Weiterhin werden erfindungsgemäß
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bauen eines Betonbaus geschaffen, wobei Hohlraum
schaffende Vorrichtungen verwendet werden. Dieser Betonbau ist selbstiso'lierend,
besteht aus einem einschichtigen Aufbau und kann an beiden Seiten gänzlich fertiggestellt
sein. Er zeichnet sich durch ein inneres Hohlraumsystem aus, das sich in drei zueinander
senkrechten Richtungen erstreckt, so daß eine Innenverlegung der Serviceleitungen
möglich ist. Außerdem erhält man die Vorteile eines erhöhten Festigkeits-Gewicht-Verhältnisses
bei beträchtlicher Abnahme von Menge und Gewicht des erforderlichen Betons. Die
Hohlraum schaffenden Vorrichtungen bleiben ein integrales Teil des Betonbaus und
werden aus einem Isoliermaterial hergestellt, welches die Baueinheit selbstisolierend
macht. Weiterhin kann die Stärke der Vorrichtungen geändert werden, um thermischen
Anforderungen zu genügen Das erfindungsgemäße Verfahren ist wirtschaftlich, insbesondere
vom Standpunkt der erforderlichen Zeit, des Materials und der Arbeit aus gesehen
und führt zu einer überlegenen Betonstruktur, die bei jeder Form von Gebäuden, einschließlich
Häusern, und Gebäuden für Handel und Industrie verwendet werden kann. Das erfindungsgemäße
Verfahren ergibt eine Baueinheit, die seit langem ein Bedürfnis der Bauindustrie
ist.