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"Biegebeanspruchtes Mauerwerk"
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Zusatzanmeldung zu P 27 34 262.7 Die Erfindung betrifft die Herstellung
biegebeanspruchter Mauerwerkskörper,wie Wände,Scheiben,Stützen,Balken und Platten,
sowie die Herstellung von Schlitzsteinen,die horizontale Schlitze im Mauerwerk übetbrücken.
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Zweck der Erfindung ist es,im Verband gemauerte Elemente ohne Verwendung
von Schalungen herzustellen und diese nach den Regeln des Stahlbetonbaues zu bewehren
und die einzelnen Steine mit solchen Verbundeigenschaften auszustatten, daß die
entstehenden Mauerwerkskörper Eigenschaften besitzen,um in weiten Bereichen Stahlbetonelemente
zu ersetzen.
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Es entspricht nicht dem allgemeinen Stand der Technik,bewehrtes Mauerwerk
hersustellen,das im Verband gemauert wird und damit die Regeln der Mauerwerkstechnik
erfüllt und gleichzeitig aber die Anwendung der im.Stahlbetonbau üblichen Bewehrungsformen,
wie Hauptbewehrungen,Querbewehrungen und Bügel/ausführungstechnisch zulässt.
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Es ist nicht allgemein üblich, mit Mauersteinen der gleichen kennzeichnenden
Merkmale oder auch mit den gleichen Steinen,gemauerte elemente herzustellen,die
gleichermassen in der Elementebene,wie auch senkrecht zur Elementebene auf Biegung
beansprucht werden können.
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Es ist auch nicht allgemein üblich,daß Mauerwerk in erheblichem Umfang
Kragmomente aufnimmt und für Winkelstützmauern und Kragplatten Anwendung findet.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher,Mauersteine aus geeigneten Baustoffen
bereitzustellen,die bei der Verarbeitung dÇG Mauerwerkstechniken zulassen,gleichzeitig
aber die Verlegung von 13ewehrunga temen ermöglichen,denen wie im Stahlbetonbetonbau
üblich,
die Zugkräfte des Bauelementes zugewiesen werden kötmen. oder auch die Gesamtschnittkräfte
den Bewehrungen zugehören.
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Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, ,vorzugsweise den Lagerfugen
Verbundeigenschaften zu geben, die die Übertragung grösserer Schubkräfte erlauben
und dem Mauerwerk Eigenschaften der Stahlbetonkostruktionen verleihen.
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Aufgabe der Erfindung ist es,vorzugsweise in Mauerwerksbauten unter
Beibehaltung der Mauerwerkstechnik ohne Verwendung von Schalungen, biegesteife Bauelemnte
wechselnder Formgebung herstellen zu können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, zur Abrundung Schlitzsteine ,vorzugsweise
mit Bewehrungseinlagen anzubieten, die die Ausführung horizontaler Schlitze im belasteten
Mauerwerk gestatten,ohne die Tragfähigkeit z.B. gemauerter Wände zu beeinträchtigen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe damit gelöst,daß ein Sortiment Mauersteine
hergestellt wird,die an der Oberfläche schlitzförmige Aussparungen erhalten,Fig,
2 bis 6,Die Schlitzausbildungen dieser Steine sind so aufeinander abgestimmt,daß
unter Wahrung der MauerweErksverbände in den Wandoberflächen horizontale,vertikale
und sch kreuzende und abzweigende Schlitze ,wie in Fig. 1 dargestellt, ausgeführt
werden können.
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Entsprechend der Lösung der Erfindungsaufgabe können die Einzelsteine
V«Drzugsweise mit Metallscheiben bewehrt werden,die so bemessen sind, daß sie die
anfallenden Normalkräfte allein ohne Mitwirkung der sic umgebenden Mauersteinmasse
aufnehmen und die Mauersteine damit im Schlitzbereich weder auf Biegung noch auf
Schub beansprucht werden.
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Wie Fig.9 zeigt,werden die Spannungsdiagramme ungestört über die Schlitzöffnung
übertragen.
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Erfindungsgemäß werden die dünnwandigen eingelagerten Bleche,(Fig10)
gem. Patentanmeldung P 27 26 413.7 teul-und Kippstabilisiert trend im Konsolbereich
noch durch eine Querzugbewehrung zusamlnengekalten.
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Zur Ausführung biegebewehrten Mauerwerkes ,Fig.11 und 12 erhalten
ilie Mauersteine vertikale Schlitzaussparungen,die in den Steinen rersetzt angeordnet
sind .Erfindungsgeaäß ergeben sich bei der Jerarbeitung der Steine im Mauerwerksverband
durchgehende Schlitzlinien,die der Verlegung von Biegebewehrungen und/oder Bügeln
slienen.
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Erfindungsgemäß sind die Lagerfugen das Mauerwerkes mit vertieften
Rillen
ausgestattet,in die durchgehende Haupt-oder Querbewehrungen eingelegt werden.Die
Profilierung der Lagerfugen wird noch durch Querrillen ergänzt,die der Verlegung
der Bügelbewehrungen zur Ausführung von Platten oder Kragarmen und anderen normal
zur Elementebene beanspruchter Mauerwerkskörper dienen. (Fig. 11 und 1).
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Erfindungsgemäß wird die Gesamtoberfläche der Lagerfugen rauh gehalten
und erfindungsgemäß mit einer Verbundoberfläche gem.
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Patentanmeldung P 27 462.9 versehen,die der verbesserten Schubkraftübertragung
dient.
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Erfindungsgemäß werden die Bewehrungen parallel der @lementfläche
leicht zugänglich von außen eingelegt und die Bewehrungsschlitze anschliessend mit,
Beton' oder geeigneten Mörtbln verschlossen.
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Es ist weiter Gegenstand der Erfindung'daß die Bewehrungen parallel
der Elementfläche in innere tochaussparungen zu verlegen sind,deren Anordnung die
Ausführung eines Mauerwerkverbandes zulässt. (Fig Die Lagerfugen werden entsprechend
der Lösung der Aufgabe der Crfindung mit Bewehrungsrillen für durchgehende und/oder
Bügelbe wehrungen ausgestattet. (Fig.14).
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Erfindungsgemäß werden die inneren oder äusseren Bewehrungsschlitze
im Bedarfsfall zur Verbesserung der Haftung zwischen dem Füllbeton und dem Mauerstein
konisch oder in haftverbessernder Formgebung ausgeführt'sodaß erfindungsgemäß grössere
Schubkräfte zwischen dem Bewehrungsstahl und den Mauersteinen übertragen werden
können.
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Es ist Gegenstand der Srfindung,daß die @ndverankerung der Vertikalstähle
und der horizontalen Hauptbewehrung über Endverstärkungen erfolgt und diese Endverstärkungen
vorzugsweise in konischen Aussparungen,deren Aussenfläche verstärkt isttuntergebracht
werden. Unter der Wirkung der Endverstärkung können die in den Konischen Aussparungen
eingeschlossenen EndpSropfen nipht nachget)en und verankern damit die Bewehrungsstähle.
Es ist Bestandteil der Erfindung,daß horizontale Deckenelemente (Fig. 20 und 21
) zur Anwendung gelangen, die vorzugsweise als Fertigteile in vertikale Lage hergestellt
und anschliessend montiert werden. Die Deck enelemente veraichten auf die üblichen
tragenden Betonbalken mit dazwischen angeordneten Schalungasteinen,sondern bestehen
erfindungsgemäss aus Platten,die aus den erfindungsgemässen Steilen mit Bewehrungsschlitzen
und Rillen mit entsprechender Bewehrung im Verband hergestellt werden. (Fig.21)
Ei entspricht der Lösung der Erfindungsaufgabe,daß mit den kennzeichnenden Steinen
der Erfindung frei tragende Balken und Sch@i@en
aus Mauerwerk (Fig.
22) mit Hauptbewehrungen und Bügeln hergestel werden und die Schubübertragung in
den Lagerfugen durch die Verbundoberflächen der Einzelsteine (Fig.19) gesteigert
wird,sodaß die monolithische Wirkungsweise des Mauerwerkes gewährleistet wird. Entsprechend
den Forderungen der Erfindung wird mit der Hörtel gruppe III gemauert,damit der
Verbund und Korrosionsschutz der wehrungen gegeben ist.
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Es ist weiter Gegenstand der Lösung der Erfindung,biegebeaunsprucht
Kellerwände(Fig.23) mit geringeren Wandstärken als in der DIN lo@ gefordert,ausführen
zu können,auch wenn nur geringe oder keine Wandauflasten vorhanden sind.
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Aus Mauerwerk hergestellt ,im Verband gemauert,unter Verwendung der
erfindungsgemäß gekennzeichneten Steine und den entsprechenden Haupt-Quer-und Bügelbewehrungen
gelangen Winkelstützmauerm ohne Verwendung von Schalungen zur Ausführung.
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Die Vorteile des biegebewehrten Mauerwerksystems beruhen darauf @,
daß viele im Stahlbetonbau übliche Bauelemente als bewehrte @auerwerkskörper hergestellt
werden können und d,e kennzeichnedcti Merkmale der Erfindung die Vorfertigung von
Mauerwerkskörpern, deren Transport und Montage im Bauwerk gestatten.
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Ohne notwendige aufwendige Schalungen wird eine flexible Ausführung
der Bauten möglich. Die Montage gemauertcr Elemente und deren Vorfertigung trägt
wesentlich zur Verkürzung der üblichen Bauzeiten bei.
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Die Figuren zeigen beispielsweise und schematisch das Wesen (ler Erfindung;
Fig. 1 : Ansicht einer nicht tragenden Schlitzwand aus normalen Mauersteinen und
dem Sortiment der erfindungsgemässen Schlitzsteine,die die Ausführung horizontaler
und vertikaler Schlitze gestatten und Schlitzkreuzungen und Abzweige ermaiglichen.
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Fig. 2 - 6 Sortiment der an der sichtbaren Oberfläche offenen Schlitzsteine
,die der Ausführung des in der Fig.
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dargestellten Schlitzsystems genügen.
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Fig. 7 - 8 : Schnitte durch die Schlitzsteine.
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Fig. 9 : Querschnitt einer belasteten und mit scheibenbewehrten Schli@zsteinen,konsolartig
geformt mit vorzugsweise S@ah@-lochblechen in z.B. Leichtbeton in Abständen einbetoniert
(1). Die Stahl-oder
entsprechende Bewehrungsscheiben umgebende
Füllbeton,stabilisiert die dünnwandigen Scheiben und wirkt im Bedarfsfall an der
Kraftübertragung nicht mit, indem die anfallenden Druckkräfte allein den Bewehrun;sscheiben
zugewiesen werden.
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Zusätzlich werden die Scheiben über Querzugstäbe, die gleichzeitig
als Abstandhalter dienenzusammen gehalten,(2) Der horizontale Schlitz fürt erfindungsgemäß
zu keiner hinderung der lragfähigkeit des Mauerwerkes und entbindet von den diesbezüglichen
Einschränkungen der derzeitigen DIN 1053. ( 3 ).
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Fig. 10 : Horizontalschnitt durch den Schlitzstein mit der Darstellung
der Anordnung der Scheibenbewehrung.(4) Fig.11 - 12: Lagerfugen der Bewehrungssteine
mit außen offenen Bewehrungsschlitzen.(5).
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Bewehrungsrillen (6) für durchgehende Bewehrungen, Rillen der Bügelbewehrungen(
7,8).trofilierte Schubverbundoberfläche( 9).
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Die Fig. 12 zeigt die Lagerfuge der im Verband versetzten Steine.
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Fig.13 - 14 : Lagerfugen der Bewehrungssteine mit vertikalen inneren
Bewehrungsschlitzen bzw. Löchern,die im Abstand der halben Steinlänge angeordnet
sind und die Ausführung eines Mauerverbandes zulassen. Die Lagerfuge ist rauh oder
wie vor mit einer Verbundoberfläche ausgestattet.
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Rillen für durchgehende ~und Bügelbewehrungen sind in den Lagerflächen
vorhanden.
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Fig.15 : Endverankerung eines Vertikal stabes und verbundsteigernde
konische Aussparungen.
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Endverstärkung als Endverankerung (1o).
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Spiralförmige Umfangsbewehrung der Aussparung.(11).
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Konischer Bewehrungskörper (12).
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Fig.16 : Bewehrungsstab mit Endplatte zur Endverankerung als Variationslösung
zu (10).
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Fig.17 s Bewehrungsstab mit verankernden Endkörper. Verjüngte Formgebung,zur
besseren Führung im Mauerwerksschlitz.
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Pig.18 s Horizontalbewehrung in den Rillen der Lagerfugen (13).
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Fig.19 : Ausführungsbeispiel eines Bewehrungssteines entsprechend
den Fig. 11 bis 14. Auf besondere Bügelrillen wurde hier verzichtet,die Bügel sind
im Mörtel der Lagerfuge eingebettet.
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Fig. 20 - 21: Schnitt durch eine Decke,die aus Bewehrungssteinen hergestellt
wurde.Die Elemente werden vorzugsweise vorgefertigt,die Bewehrungssteine im Verband
verlegt und i Schnitt (14) durch Betonplomben (15) verbunden.
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Fig.22 : Querschniit eines gemauerten der vorgefertigten Hie eträgers
aus Bewehrungssteinen der Fig. 11 bis 14.
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Endverankerungen gem. Fig.1* u.17.(16).-Hauptbewehrungen (17). Montagebewehrung
(18.) Die Elenente sind als Fertigteile transportfähig.
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Fig.23 : Querschnitt einer biegebeanspruchten Kellerwand, mit Hauptbewehrung(19),Querbewehrung
(20),Bügelbewehrung(21).
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Fig.24 : Winkelstützmauer aus Bewehrungssteinen und den Regeln des
Stahlbetonbaues entsprechenden Bewehrungen.
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Fig.25 : Querschnitt einer Deckenplatte aus bewehrten Mauerwerk.
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Kipp-und beulstabilisierte Leichtträger in den Stoß und/oder Lagerfugen
des Mauerwerkes.
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Vorzugsweise bei Decken aus Schumbeton übernehmen die Leichtträger
ein-und/oder zweiachsig die insgesamt anfallenden Kräfte.Die Elemente können autfli
als Wände Anwendung finden.
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Fig.26 : Querschnitt eines bewehrten Elementes aus Mauersteinen,
vorzugsweise aus Schaumbeton und/oder Leichtbeton, Die Gurtrillen(24) der Stahlleichtträger
o.ä.
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werden zweckmässig in den Schaumbeton eingefräst.
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In die senkrecht dazu stehenden Fugen (25) wird eine Querbewehrung
eingelegt, Fig.27 : Einachsig und/oder weiachsig bewehrte Mauerwerksflächenelemente
mit vorzugsweise gelochten Flachblechen. (26,27).
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In den Kreuzungspunkten durchdringen sich die Bewehrungen mit geeigneten
Mitteln bigesteif-oder gelenkig, z.B. wie (28), Die Löcher in den Flachblechen bilden
die Verzahnungen mit dem einschliessenden Fugenmörtel und führen zu Verbindungsbrücken
zwischen den Steinen.
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Es folgen Patentansprüche)
L e e r s e i t e