DE2935602A1

DE2935602A1 - Beton-bauelement

Info

Publication number: DE2935602A1
Application number: DE19792935602
Authority: DE
Inventors: Harry Schenk; Walter 7101 Löwenstein Schenk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-04
Filing date: 1979-09-04
Publication date: 1981-03-19
Also published as: EP0024500A3; EP0024500B1; EP0024500A2; ATE5665T1

Description

w LL —

DR. ING. HANS LICHTI · DiPL."JNG. HEINER LICHTI DIPL.-PHYS. DR. KLAUS LEUTWEIN

PATE N TA N WA LT E

D-7500 KARLSRUHE 41(GRoTZINGEN) · DURLACHER STR. 31 (HOCHHAUS) TELEFON (0721) 48511 · TELEX 7825986 LIPA D

Harry Schenk 4976/79-Lw

D-71o1 Löwenstein - 2 3. Sept. 1979

BETON - BAUELEMENT
(Zusatz zu P 29 o8 578.7-25)

Die Erfindung betrifft ein Beton-Bauelement für Böschungsbefestigungen, Hangabstützungen, Lärmschutzwände od. dgl., bestehend aus mindestens zwei Querstegen und zwei die Querstege rahmenartig verbindenden Längsholmen, wobei gemäß Patent ..... (Patentanmeldung P 29 o8 578.7-25) die Querstege Z-förmig verlaufen mit im wesentlichen horizontalem ^v Z-Steg und nach oben und unter vom Z-Steg ausgehenden Z-Schenkeln und die freien Enden der Z-Schenkel durch die Längsholme verbunden sind.

Vorgefertigte Beton-Bauelemente der vorstehend beschriebenen Gattung werden als strukturgebende Elemente für Böschungsbefestigungen, Hangabstützungen, Lärmschutzwände usw. verwendet und üblicherweise ohne besondere gegenseitige Verbindung lose aufeinandergesetzt und mit Erde

ORlGiMAL IKGFECTED

130012/0279

- Μ - 4976/79-Lw

verfüllt, die eine aus landschaftsgestalterischen Gründen erwünschte Begrünung erlaubt» Die notwendige Stabilität der Anordnung ergibt sich dabei durch das Eigengewicht der Bauelemente und des Verfüllmaterials. Die Hauptanmeldung, zu der die vorliegende Patentanmeldung eine Zusatzanmeldung darstellt, geht von einem Stand der Technik aus, in dem die Längsholme als Winkelprofile ausgebildet und im wesentlichen in einer Ebene so angeordnet sind, daß sie gleichsam einen flachen Trog bilden. Zur Lösung der Aufgabe, ein solches Beton-Bauelement anzugeben_a mit dem mit geringen Kosten und bei günstigem Verhältnis von Beton zu Verfüllung ein Verbund errichtet werden kann, der sich durch hohe Stabilität bei günstigen Wachstumsbedingungen für die Begrünung auszeichnet, lehrt die Hauptanmeldung eine Ausgestaltung, bei der die Querstege Z-förmig verlaufen mit im wesentlichen horizontalem Z-Steg und nach oben und unten vom Z-Steg ausgehenden Z«Schenkeln_s wobei die freien Enden der Z-Schenkel durch die Längsholme verbunden sind.

Beton-Bauelemente gemäß Hauptanmeldung haben sich bei der Ernennung von Böschungsbefestigungen, Hangabstützungen," Lärmschutzwänden usw. vorzüglich bewährt. Verbesserungen erscheinen Jedoch hinsichtlich der Bedingungen für die Begrünung des Verfül!materials möglich. Die Begrünmg wird nicht nur aus landschaftsgestalterischen Gründen vorgesehen, sie verbessert außerdem auch die Lärmschutzwirkung, dient zur Befestigung der Verfüllung und wirkt sich außerdem unter kl imato logischen Gesichtspunkten vorteilhaft aus. Unter diesen Gesichtspunkten strebt man danach j bezogen auf die Betonflächen möglichst ausgedehnte begrünte Flächen zu erhalten und dabei günstige Wachstumsbedingungen für die Begrünung zu schaffen. Lediglich durch Verringerung der Beton-Querschnitte läßt sich dies aus Stabilitätsgründen nur in sehr begrenztem Maße

130012/0273

4976/79-Lw

erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Beton-Bauelement der eingangs beschriebenen Gattung so weiterzubilden, daß ohne Beeinträchtigung der Stabilitätseigenschaften eine großflächige Begrünung unter optimalen Wachstumsbedingungen hinsichtlich Belüftung, Lichteinstrahlung und Befeuchtung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens der untere Längsholm im Bereich seiner Innenseite eine nach unten überstehende Verbreiterung aufweist. - Durch diese Verbreiterung wird erreicht, daß die Erdfall-Schräge, die durch die Verbindende zwischen innerer Oberkante eines Längsholms und der freien Längsseite der Verbreiterung des Längsholm des darüber angeordneten Beton-Bauelements bestimmt ist, geringere Steilheit aufweist und folglich eine größere Oberfläche der Verfüllung zur Begrünung zur Verfügung steht. Die Verbreiterung trägt gleichzeitig zur Sfebilität des gesamten Beton-Bauelements bei, so daß der Querschnitt der Längsholme, insbesondere im Bereich der Außenseite, verringert werden kann und folglich die Bedingungen für den Zutritt von Licht, Luft und Feuchtigkeit verbessert werden. Bei einer Ausführungsform, die für hangseitig abgestützte Bauwerke, wie Böschungsbefestigungen oder Hangabstützungen vorgesehen sind, genügt es, nur an einem, und zwar in der Regel am talseitigen unteren Längsholm eine solche Verbreiterung vorzusehen. Insbesondere bei freistehenden Bauwerken wie Lärmschutzwänden empfiehlt es sich jedoch, beide Längsholme mit einer erfindungsgemäßen Verbreiterung zu versehen.

Unter den genannten Gesichtspunkten - verringerte Erdfall-Schräge und verbesserter Zutritt von Licht, Luft und Feuchtigkeit - empfiehlt sich be-

130012/0279

- P - 4976/79-Lw

sonders eine Ausführungsform, bei der die Verbreiterungen als im wesentlichen parallel fläch ig begrenzte Leisten ausgeführt sind und nach unten geneigt über die Innenseiten der Längsholme vorstehen. Die Leisten, die bei der Herstellung der Beton-Bauelemente in üblicher Weise einstückig an die Längsholme angeformt werden_s können an der Innen- und/oder Unterseite der Längsholme angeschlossen werden. Bei einer in der Hauptanmeldung erläuterten Ausführungsform mit gegenüber dem Z-Steg geneigter oberer Begrenzungsfläche wenigstens eines der Längsholme empfiehlt sich eine Ausgestaltung derart, daß die obere Begrenzungsfläche des Längsholms und die Oberseite der an den Längsholm angeschlossenen Leiste mindestens zueinander parallel verlaufen, vorzugsweise aber in einer gemeinsamen Ebene liegen. Dadurch ergibt sich eine Trichterwirkung von Längsholmen und Leisten, durch die der Verfüll Vorgang begünstigt wird.

Das Profil eines erfindungsgemäßen Beton-Bauelements wird vorzugsweise so ausgelegt, daß die die ErdfalI-Schräge - wie erläutert - bestimmende Verbindende zwischen der inneren Oberkante einer der geneigt verlaufenden oberen Begrenzungsflächen der Längsholme und der unteren Innenkante der an den entsprechenden Längsholm des darüber angeordneten Bauelements angeschlossenen Verbreiterung gegenüber Horizontalen unter einem Winkel verläuft, der höchstens dem Schüttwinkel des Verfüll material s entspricht, in der Regel jedoch kleiner gewählt wird und in einer zu bevorzugenden Ausführungsform ca. 45 beträgt. Aus Stabilitätsgründen und im Hinblick auf die erläuterte Trichterwirkung empfiehlt es sich, daß die Oberseite der Verbreiterung und ggfs. auch die obere Begrenzungsfläche des Längsholms unter einem gegenüber der ErdfalI-Schräge kleineren Winkel, vorzugsweise unter ca. 35 , gegen die Horizontale geneigt ist.

130012/0279

- & - 4976/79-Lw

Im Hinblick auf den Verfüll Vorgang empfiehlt es sich, daß die freie Längsschmalseite der Verbreiterung nicht eine entsprechend geneigte ebene Fläche ist sondern im Querschnitt durch einen rechten Winkel mit einem vertikalen Schenkel und einem horizontalen Schenkel begrenzt ist. Dadurch werden zugleich günstige Verhältnisse für den Entformvorgang bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Beton-Bauelements erreicht. Im Bereich der Querstege weisen die Verbreiterungen vorzugsweise Aussparungen auf, deren Breite mindestens der Breite der Querstege entspricht. An den oberen Längsholmen spielt dies keine Rolle, weil/an diese angeschlossen Verbreiterungen notwendig in den Innenraum zwischen den Querstegen hineinragen. An den Verbreiterungen der unteren Längsholme führen die Aussparungen zu einer in Längsrichtung wirksamen gegenseitigen Arretierung übereinander angeordneter Bauelemente, wobei mit der Breite der Aussparungen ein Fügungsspiel eingestellt werden kann, das eine reibungslose Montage erlaubt. Die Anordnung der erfindungsgemäßen Beton-Bauelemente im Verbund wird dabei üblicherweise so getroffen, daß die Bauelemente einer Lage gegenüber den Bauelementen der darunterliegenden Lage in Längsrichtung versetzt sind, so daß eine gegenseitige Verzahnung über die ganze Fläche des Verbundes besteht.

Anstelle bzw. neben einer solchen Verzahnung in Längsrichtung des Verbundes besteht auch die Möglichkeit, eine gegenseitige Arretierung der Bauelemente in Querrichtung zu erreichen. Dazu sieht die Erfindung vor, daß an der Oberseite der Querstege sich über die Stegbreite erstreckende Ausnehmungen vorgesehen sind, deren Kontur der Kontur der am unteren Längsholm eines darüber angeordneten Bauelements vorgesehenen Verbreiterung entspricht. Beim Versetzen der Bauelemente wird die Anordnung so getroffen, daß die Verbreiterungen in die Ausnehmungen der Querstege des jeweils darunter angeordneten Bauelements formschlüssig einfassen. Damit wird eine wirkungsvolle Abstützung gegenüber dem Einfluß von Hangdruck erreicht. Das Eigengewicht der Bauelemente und des Verfulimateriais halten die Verbreiterungen in den Ausnehmungen zuverlässig fest, so daß eine zusätzliche Sicherung durch in Durch-

- 5a -

130012/0279

4976/79-Lw

gansbohrungen eingesetzte Stahlstäbe od. dgl. in der Regel nicht erforder-Iich ist. Die Verbreiterungen gehen bei dieser Ausführungsform selbstverständlich mindestens im Bereich der Ausnehmungen, in denen die Arretierung erfolgt, vorzugsweise im Bereich der Querstege und ggfs. über ihre ganze Länge ohne Unterbrechung, Aussparungen od» dgl. durch. Durch entsprechend unterschiedliche Ausgestaltung im Bereich der Querstege der Bauelemente kann eine gleichzeitige gegenseitige Verzahnung der Bauelemente in Längs™ und Querrichtung erreicht werden«. Werden die Verbreiterungen einerseits, die Ausnehmungen der Querstege "andererseits in Tiefenrichtung in unterschiedlichem Abstand von der Außenseite der Bauelemente angebracht, so läßt sich ein unter gegenseitiger Verzahnung der Bauelemente zum Hang geneigter Verbund errichten.

Unter einem aus der erfindungsgemäßen Bauelementen errichteten Verbund wird in üblicher Weise ein Fundament errichtet, das eine einfache vordere Kastenaussparung für den ohne eine erfindungsgemäße Verbreiterung ausgeführten unteren Längsholm des untersten, auf dem Fundament aufliegenden Bauelements aufweist. Die Befestigung durch das Eigengewicht von Bauelementen und Verfüllung reicht in der Regel aus, so daß eine besondere Arretierung des untersten Bauelements auf dem Fundament nicht notwendig ist. Falls erforderlich, können indessen an der Fundamentoberseite Rasterwülste, etwa vorthaibkreisformi gern Querschnitt vorgesehen werden, denen Ausnehmungen an der Unterseite der Z-Stege zugeordnet sind. Damit kann ggfs» eine wirkungsvolle zusätzliche Arretierung der Baulemente auf dem Fundament gegenüber Querschub erreicht werden.

Mit einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Außenseiten der Z-SchenkeI und die angrenzenden- Stirnseiten der Z-Stege jeweils eine ebene Stirnfläche bilden und daß die Stirnflächen und/oder die Außenflächen der Längsholme mindestens auf einem unteren Teil ihrer Höhe nach außen geneigt sind, mit anderen Worten also überhängen. Diese Ausbildung bewirkt eine weitere Verbesserung der Verhältnisse hinsichtlich des Zutritts von

130012/0279

-ßf- 4976/79-Lw

Licht, Luft und Feuchtigkeit und führt außerdem zu einer aus gestalterischer Sicht vorteilhaften Auflockerung des Erscheinungsbildes eines aus solchen Bauelementen errichteten Bauwerks. Gleichzeitig wird durch diese Maßnahme der Entformvorgang bei der Herstellung erfindungsgemäßer Beton-Bauelemente erleichtert. Es empfiehlt sich weiter, die obere Kante von Längsholmen bzw. Querstegen mit einer mehr oder minder breiten zur Innenseite hin geneigten Fläche zu brechen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden einzigen Figur erläutert, die einen Querschnitt durch eine aus vorgefertigten Beton-Bauelementen errichtete Lärmschutzwand zeigt.

Die in der Figur dargestellten Beton-Bauelemente bestehen im wesentlichen aus je zwei zueinander parallelen Längsholmen 1,2 und dazu senkrechten Querstegen 3, die miteinander einstückig hergestellt sind und einen stabilen Rahmen bilden. Die Figur läßt nicht erkennen, daß im Ausführungsbeispiel an den Enden der Längsholme 1,2 sowie mittig je ein Quersteg 3 vorgesehen sind.

Die Querstege 3 bestehen aus einem im wesentlichen horizontalen Z-Steg und an diesen angeschlossenen Z-Schenkel 5,6, die vom Z-Steg 4 im wesentlichen senkrecht nach oben (5) bzw. unten (6) ausgehen. Die Beton-Bauelemente sind im Verbund übereinander angeordnet, wobei die Oberseiten von Z-Steg 4 bzw. oberem Z-Schenkel 5 die Aufstandsflächen für das jeweils darüber angeordnete Beton-Bauelement bilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen alle Beton-Bauelemente gleiche Breite auf, selbstverständlich besteht aber die Möglichkeit, die Beton-Bauelemente mit unterschiedlicher, insbesondere mit im Verbund nach oben hin abnehmender Breite auszuführen. Das unterste Beton-Bauelement ruht auf einem Fundament 7.

130012/0279

2935B02

- y - 4976/79-Lw

An die Längsholme 1,2 sind jeweils im Bereich der Innenseite nach unten überstehende Verbreiterungen in Form von parallel fläch ig begrenzten Leisten 8 einstückig angeformt₃ die an Innen- und Unterseite des Längsholms 1₅2 angeschlossen sind und nach unten geneigt über die Innenseiten der Längsholme 1,2 vorstehen. Lediglich bei dem untersten Bauelement fehlt am unteren Längsholm 2 eine solche Verbreiterung, da dieser Längsholm 2 unmittelbar auf dem Fundament 7 aufliegt.

Die oberen Begrenzungsflächen 9 der Längsholme 1,2 sind gegenüber dem Z-Steg 4 zum Innenraum der Beton-Bauelemente hin geneigt und liegen mit der Oberseite der Leisten 8 in einer gemeinsamen Ebene, so daß, im Querschnitt gesehen, eine das Einfüllen des (in der Figur nicht dargestellten) Verfül!materials begünstigenden Trichterform resultiert.

In der Figur ist gestrichelt die Verbindende zwischen der inneren Oberkante der geneigt verlaufenden oberen Begrenzungsflächen 9 der Längsholme 1,2 und der unteren Innenkante 1o der an den entsprechenden Längsholm 1,2 des darüber angeordneten Bauelements angeschlossenen Leiste 8 angedeutet. Dieses Verbindende 11 bildet mit der Horizontalen einen Winkel jf der im Rahmen der Erfindung auch als "Erdfall-Schräge" bezeichnet wird, im dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 45 beträgt und damit kleiner ist als der Schüttwinkel des Verfütlmaterials. Die Oberseite der Leiste 8 und die obere Begrenzungsfläche 9 der Längshol-

me 1,2 verlaufen unter einem demgegenüber kleineren Winkel von ca.

ο
35 gegenüber der Horizontalen. Die freie Längsschmalseite der Leisten ist, wie die Figur erkennen läßt, im Querschnitt durch einen rechten Winkel mit einem vertikalen Schenkel 12 und einem horizontalen Schenkel begrenzt.

130012/0279

Die Außenseiten der Z-SchenkeI 5,6 und die angrenzenden Stirnseiten der Z-Stege 4 bilden jeweils eine ebene Stirnfläche 14, die auf ihrem unteren, sich jedoch über den größten Teil ihrer Höhe erstreckenden Teil nach außen überhängend geneigt ist. Die Außenflächen 15 der Längsholme 1,2 sind gleichfalls auf dem unteren und überwiegenden Teil ihrer Höhe nach außen überhängend geneigt, und zwar unter einem gegenüber den Stirnflächen 14 größeren Winkel gegenüber der Vertikalen, so daß die Stirnflächen 14, der Querstege 4 und die Außenflächen 15 der Längsholme 1, 2 etwa gleich weit über die äußere Begrenzung der Aufstandsf lachen 16 vorkragen.

Die in der Figur angedeutete Schraffur von Längsholmen 1,2 und Leisten 8 ergibt sich daraus, daß im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils übereinander angeordnete Bauelemente gegenseitig in Längsrichtung versetzt sind. In der Figur ist nicht dargestellt, daß die an die unteren Längsholme 2 angeschlossenen Leisten im Bereich der Querstege 4 Aussparungen aufweisen können, deren Breite der Breite der Querstege 4 zuzüglich eines Fügungsspiels entspricht und in welche die Querstege der jeweils darunter angeordneten Bauelemente einfassen. An der Oberseite der Querstege 3 sind Ausnehmungen 17 vorgesehen, die sich kerbenförmig über die Breite der Querstege 3 erstrecken. Die Kontur der Ausnehmungen 17 ist an die Kontur der darin formschlüssig einfassenden Leisten 8 angepaßt, so daß eine gegenseitige Arretierung der Bauelemente gegenüber einem beispielsweise in·Richtung des Pfeils 18 wirkenden Hangdruck resultiert. Das Fundament weist eine einfache kastenförmige Aussparung 19 für den - abweichend von den oberen Bauelementen - nicht mit einer Leiste 8 versehenen unteren Längsholm 2 des untersten Bauelements auf. Eine Arretierung gegenüber dem Hangdruck 18 zwischen Fundament 7 und unterstem Bauelement wird im Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß das Fundament 7 an seiner Oberseite Rasterwülste 2o von annähernd halbkreisförmigem Querschnitt aufweist, die form-

130012/0279

- ff - 4976/79-Lw

schlüssig in entsprechende Ausnehmungen 21 des Z-Stegs 4 des untersten Bauelements einfassen.

130012/0279

Leerseite

Claims

DR. INQ. HANS LICHTI · DIPL-INQ. HEINER LICHTI

D-7500 KARLSRUHE 4! (GRÖTZINGEN) · DURLACHER STR. 31 (HOCHHAUS)

TELEFON (0721) 48511

Harry Schenk 4976/79-Lw

D-71o1 Löwenstein -2 3. Sept. 1979

PATENTANSPRÜCHE

M. j Beton-Bauelement für Böschungsbefestigungen, Hangabstützungen, Lärmschutzwände od. dgl., bestehend aus mindestens zwei Querstegen und zwei die Querstege rahmenartig verbindenden Längsholmen, wobei die Querstege Z-förmig verlaufen mit im wesentlichen horizintalem Z-Steg und nach oben und unten von Z-Steg ausgehenden Z-Schenkeln und die freien Enden der Z-Schenkel durch die Längsholme verbunden sind, gemäß Patent .... (P 29 08 578.7-25), dadurch gekennzeichnet , daß mindestens der untere der Längsholme (1,2) im Bereich seiner Innenseite eine nach unten überstehende Verbreiterung (8) aufweist.
2. Beton-Bauelement nach Anspruch 1_a dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterungen als im wesentlichen parallel fläch ig begrenzte Leisten (8) ausgeführt sind und nach unten geneigt über die Innenseiten der Längsholme (1,2) vorstehen»

130012/0279

- 2 - 4976/79-Lw
3. Beton-BaueIemerit nach Anspruch 2 in der Ausführungsform mit gegenüber dem Z-Steg geneigter oberer Begrenzungsfläche wenigstens eines der Längsholme, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Begrenzungsfläche (9) des Längsholms Ö,2)und die Oberseite der an den Längsholm (1,2) angeschlossenen Leiste (8) in einer Ebene liegen.
4. Beton-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Profil die Verbindende (11) zwischen der inneren Oberkante einer der geneigt verlaufenden oberen Begrenzungsflächen (9) der Längsholme (1,2) und der unteren Innenkante (1o) der an den entsprechenden Längsholm (1,2) des darüber angeordneten Bauelements angeschlossenen Verbreiterung (8) gegenüber der Horizontalen unter einem Winkel (Erdfall-Schräge^) verläuft, der höchstens dem Schüttwinkel des Verfül!materials entspricht.
5. Beton-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Verbreiterung (8) unter einem gegenüber der Erdfall-Schräge (<y) kleineren Winkel (5 ) gegen die Horizontale geneigt ist.
6. Beton-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Längsschmalseite der Verbreiterung (8) im Querschnitt durch einen rechten Winkel mit einem vertikalen Schenkel (12) und einem horizontalen Schenkel (13) begrenzt ist.
7. Beton-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterungen (8) im Bereich der Querstege (4) Aussparungen aufweisen, deren Breite mindestens der Breite der Querstege (4) entspricht.

130012/0279

2935S02

- 3 - 4976/79-Lw
8. Beton-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Querstege (3) sich pber die Stegbreite erstreckende Ausnehmungen (17) vorgesehen sind, deren Kontur der Kontur der am unteren Längsholm (2) eines darüber angeordneten Bauelements vorgesehenen Verbreiterung (8) entspricht.
9. Beton-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseiten der Z-Schenkel (5,6) und die angrenzenden Stirnseiten der Z-Stege (4) jeweils eine ebene Stirnfläche (14) bilden und daß die Stirnflächen (14) und/oder die Außenflächen (15) der Längsholme (1,2) mindestens auf einem unteren Teil ihrer Höhe nach außen geneigt sind.

130012/0279