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Verfahren zur Herstellung von Stahlbetonplattenaggregaten und für
das Verfahren eingerichteter Elementensatz Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß
auf ein Verfahren zur Herstellung von Stahlbetonplattenaggregaten mit Stahlbetoninnenplatte,
Stahlbetonaußenplatte, Isolationszwischenraum und zumindest einem Verbundanker,
wobei zunächst auf einem horizontalen Formbett die Plattenbewehrung der zuerst
zu
fertigenden Stanlbetonplatte (der ærimärplatte) aufgebaut, danach die Primärplatte
mit herausragendem sowie die Dicke des Isolationszwischenraumes überragenden Verbundanker
gefertigt und danach die Plattenbewehrung der anderen Stahlbetonplatte (der Sekundärplatte)
aufgebaut, die Sekundärplatte gefertigt und dabei an den Verbundanker angeschlossen
wird. Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf einen Elementensatz aus zumindest
einem besonderen Bewehrungselement und einem zugeordneten l7erbundanker, der für
das erfindungsgemäße Verfahren besonders eingerichtet ist. - Solche Stahlbetonplattenaggregate
mögen als Wandplatte, Fassadenplatte oder auch als Dekkenplatte bzw. Fußbodenplatte
eingesetzt werden. Hauptsächlich sind die jedoch als Fassadenplatten für einem Bauwerk
vorgehängte Fassaden bestimmt. Der Isolationszwischenraum dient der Wärme- und/oder
Schalldämmung. Er kann einschichtig oder mehrschichtig mit Wärmedämmstoffen und/oder
Schalldämmstoffen ausgefüllt sein, und zwar auch mit sog. Hinterlüftung, d.n. Luftzwischenschicht.
Der Isolationszwischenraum kann aber auch als bloßer Hohlraum ausgeführt sein. Verbundanker
bezeichnet Anker, die den statischen Verbund zwischen Stahlbetoninnenplatte und
Stahlbetonaußenplatte herstellen und entsprechend dimensioniert sind. Im allgemeinen
hat ein solches Stahlbetonplattenaggregat mehrere Verbundanker, obwohl auch Ausführungsformen
mit nur einem Verbundanker gebräuchlich sind, wenn dieser dann im sog. Verankerungszentrum
angeordnet ist. Der Verbundanker kann, die Verbundanker können mit zur Statik nicht
oder kaum beitragenden Halteankern in Form von Haarnadelankern oder dergleichen
kombiniert sein. - Im folgenden wird aus terminologischen Gründen im allgemeinen
der
Singular Verbundanker gebraucht. Die Erfindung umfaßt jedoch
auch Stahlbetonplattenaggregate, die eine Mehrzahl von solchen Verbundankern aufweisen.
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Bei den (aus der Praxis) bekannten Stahlbetonplattenaggregaten ist
der Verbundanker sowohl mit der Stahlbetoninnenplatte als auch mit der Stahlbetonaußenplatte
bewehrungstechnisch vereinigt. Das zwingt zu besonderen fertigungstechnischen Maßnahmen,
die ihrerseits der Kritik offen sind und die darüber hinaus zu Produktionsmängeln
führen. Die Fertigung erfolgt in horizontalen Schalungsbetten unter Verwendung von
Rüttlern oder von ähnlichen Verdichtungshilfsmitteln. Offenbar muß zunächst die
Bewehrung für die Primärplatte aufgebaut, der Verbundanker daran bewehrungstechnisch
angeschlossen und die untere Stahlbetonplatte betoniert werden. Im Anschluß daran
sind Konstruktionsmaßnahmen für die Bildung des Isolationszwischenraumes erforderlich,
z. B. in Form einer Schaumkunststoffschicht und/oder in Form einer Sandzwischenlage,
deren Sand später zum Zwecke der Bildung eines Luftzwischenraumes (z. B. durch Herausrieseln)
entfernt wird. Der Verbundanker muß aus diesen Konstruktionsmaßnahmen herausrangen.
Danach muß die Bewehrung für die Sekundärplatte aufgebaut und mit dem Verbundanker
bewehrungstechnisch vereinigt werden. Die obere Stahlbetonplatte wird dann unter
Verwendung der Konstruktionsmaßnahmen für die Definition des Isolationszwischenraumes
als Schalungsboden betoniert. Das ist aufwendig und
führt darüber
hinaus zu Produkten, die mehrere Mängel besitzen. Insbesondere stört, daß sich häufig
die Stahlbetoninnenplatte und die Stahlbetonaußenplatte verwölben.
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Im einzelnen ist dazu folgendes vorzutragen: Wenn eine ebene Stahlbetonplatte
wie üblich auf einer horizontalen Schalung gefertigt wird, so ist es unvermeidlich,
daß beim Verdichten des Betons durch Rüttler oder dergleichen eine gewisse Entmischung
erfolgt. Die schwereren und festeren Bestandteile sinken nach unten.
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Die leichten und weniger festen Bestandteile bleiben oben.
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Oben ist infolgedessen auch ein wasserreicherer Beton vorhanden. Das
hat zur Folge, daß die beim Betonieren untenligende Schicht einer solchen einheitlichen
Stahlbetonplatte eine höhere Dichte und Festigkeit als die obenliegende Schicht
der Platte hat. Diese Entmischung hat aber außerdem zur Folge, daß beim Erhärten
und Austrocknen die beim Fertigen obenliegende Schicht stärker schwindet als die
beim Betonieren untenliegende Schicht. Infolgedessen hat diese Platte das Bestreben,
sich zu einer kugelförmigen Schale zu verwölben, und zwar nach unten konvex. Das
ist bei einem Stahlbetonplattenaggregat mit Stahlbetonaußenplatte und Stahlbetoninnenplatte
im allgemeinen die nach außen weisende Oberfläche. Fertigt man ein Aggregat des
beschriebenen Aufbaus aus Stahlbetoninnenplatte und Stahlbetonaußenplatte, so zeigen
beide Platten diese Verwölbungstendenz. Die Verwölbungen sind höchst unerwünscht.
Sie führen vielfach zu Beanstandungen durch den Bauherren und
zu
Wertminderungen des Bauwerkes. Besondere Schwierigkeiten bestehen bei den ebenfalls
unter die gattungsgemäßen Stahlbetonplattenaggregaten zu subsumierenden Ausführungsformen
mit Hinter lüftung. Das meint auch Aggregate mit Wärmedämmschicht plus Hinterlüftung
im Isolationszwischenraum.
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An sich und für sich gewinnen die sog. hinterlüfteten Stahlbetonplattenaggregate
immer mehr an Bedeutung beim Bauen von Gebäuden mit Stahlbetonfertigteilen. Diese
hinterlüfteten Stahlbetonplattenaggregate haben beachtliche oft betonte bauphysikalische
Vorteile gegenüber der gewöhnlichen Dreischichtenplatte. Daß hinterlüftete Stahlbetonplattenaggregate
in der Praxis noch kaum eine Rolle spielen, liegt an der Tatsache, daß die Herstellung
eines solchen Aggregates im Betonwerk Schwierigkeiten macht. Zur Herstellung sind
bisher drei Verfahren bekannt. Nach dem ersten Verfahren wird im Betonwerk in dem
horizontalen Schalungsbett im allgemeinen zunächst die Stahlbetonaußenplatte einschließlich
ihrer Verankerungen als Primärplatte betoniert.
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Auf diese Stahlbetonaußnplatte wird noch im frischen Zustand eine
sog. Noppenfolie aufgelegt, und zwar in der Weise, daß die Noppen dieser Folie nach
oben zeigen und der flächige Teil der Noppenfolie auf dem frischen Beton ruht. Auf
die Noppenfolie wird die Wärmedämmschicht in Form von Wärmedämmplatten aufgelegt.
Auf dieser Wärmedämmschicht als Unterlage wird dann die zumeist tragende Konstruktion,
nämlich die Stahlbetoninnenplatte des Stahlbetonplattenaggregates als Sekundärplatte,
betoniert. Das ist nachteilig. Tatsächlich ist der Einsatz einer solchen
Noppenfolie
an sich schon aufwendig. Im allgemeinen wird aber eine solche Noppenfolie aus Kunststoff
hergestellt.
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Alle Kunststoffolien sind häufig brennbar, die meisten sogar leicht
entflammbar. Das widerspricht den geltenden gesetzlichen Bestimmungen und Verordnungen.
Bei hinterlüfteten Fassaden darf kein brennbares Material zwischen den Platte oder
Schichten verwendet werden. Noppenfolien aus nichtbrennbarem Material sind so teuer,
daß sich ihre Verwendung kaum durchsetzen kann. - Nach dem zweiten Verfahren wird,
wie bei dem erstbeschriebenen Verfahren, zunächst die Stahlbetonaußenplatte als
Primärplatte betoniert.
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Darauf wird eine Trennfolie aufgebracht. Auf die Trennfolie wird eine
Schicht Sand aufgebracht, die die Dicke der vorgegebenen Luftschicht aufweist. Auf
diesen Sand wird das Wärmedämmaterial in Form von Wärmedämsplatten aufgebracht.
Dann wird wiederum die tragende Stahlbetoninnenplatte als Sekundärplatte betoniert.
Es hat sich herausgestellt, daß durch das Verdichten des Betons der Stahlbetoninnenplatte
bei noch nicht abgebundenem Beton der gesamte frische Beton in Bewegung gerät und
die Sandschicht Verdrängungen erfährt. Die Luftschicht, die eine vorgegebene Dicke
haben soll, erfährt erhebliche Querschnittsreduzierungen und Wellentäier, so daß
die Luftschicht später die vorgegebene und unbedingt erforderliche Dicke nicht überall
aufweist. Darüber hinaus gerät auch die herzustellende Stahlbetoninnenplatte stellenweise
zu dünn.
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Die statischen Verhältnisse sind dadurch zum Teil völlig unberechenbar.
Insbesondere kann es an den Verankerungsstellen
für die Verbundanker
dazu kommen, daß die Einbindung der Verankerung in die Stahlbetonplatte nicht mehr
gewährleistet ist. Das alles gilt auch für die zuerst gefertigte Stahlbetonaußenplatte,
wenn die Trennfolie und der Sand bei noch frischem Beton auf die Stahlbetonaußenplatte
aufgebracht werden. Hinzu kommt, daß das Hantieren mit dem Sandmaterial umständlich
und kostspielig ist und auch beim vollendeten Bauwerk immer noch Sand aus den Platten
herausrieselt, was zu Beanstandungen führen kann.
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- Für die Herstellung von hinterlüfteten Stahlbetonplattenaggregaten
der beschriebenen Gattung mit Wärmedämmschicht nach dem dritten Verfahren ist es
erforderlich, Formbetten zu verwenden, die Seitenschalungen mit erheblichen Durchbrüchen
aufweisen. Es wird, wie oben dargelegt, zunächst die in der Schalung untere Stahlbetonplatte
betoniert. Dann werden durch die Durchbrüche in den Seitenschalungen konische Bretter
auf den noch frischen Beton gelegt, die den Abstandszwishenraum definieren sollen.
Auf die konischen Bretter wird die Wärmedämmschicht aufgelegt und danach wird wie
beschrieben weiterverfahren. Nach dem Erhärten des Betons werden die konischen Bretter
mit hydraulischen Pressen aus dem Zwischenraum zwischen den Schichten herausgezogen.
Die Schalungsbetten sind sehr aufwendig und es sind zusätzliche Manipulationen und
Aggregate zum Herausziehen der konischen Bretter notwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren
einfacher und so durchzuführen, daß eine störende Verwölbung nicht mehr auftritt.
Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, einen für das erfindungsgemäße
Verfahren bestimmten Elementensatz anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung in verfahrensmäßiger
Hinsicht zunächst, daß die Primärplatte nach dem Erhärten des Betons von dem Formbett
abgenommen wird, daß die Sekundärplatte ebenfalls auf einem horizontalen oder auf
dem gleichen Formbett gefertigt wird, und zwar mit Einbetonieren eines geschlossenen
Bewehrungsringes, in den der Verbundanker einführbar ist, und daß danach die Primärplatte
um 1800 gedreht und mit dem Verbundanker nach unten sowie unter Wahrung eines dem
Isolationszwischenraum entsprechenden Abstandes auf die noch nicht erhärtete Sekundärplatte
abgesenkt und dabei der Verbundanker in den Bewehrungsring eingeführt und eingerüttelt
wird, - wobei danach die Erhärtung der Sekundärplatte abgewartet und herbeigeführt
wird. Nach bevorzugter Ausführungsform wird der Bewehrungsring mit der Plattenbewehrung
der Sekundärplatte verbunden. - Im Rahmen der ERfindung liegt es, auf die noch nicht
erhärtete Sekundärplatte zunächst eine dem Isolationszwischenraum entsprechende
Wärmedämmschicht aufzubringen, die im Bereich des zugeordneten Verbundankers eine
Verbundankerausnehmung aufweist, und den Verbundanker durch die Verbundankerausnehmung
hindurch in die Sekundärplatte einzurütteln. Dabei kann man ohne weiteres auch Stahlbetonplattenaggregate
des beschriebenen Aufbaus mit Hinterlüftung herstellen. Dazu lehrt die Erfindung,
daß beim Absenken der Primärplatte sowie beim Einrütteln des Verbundankers oberhalb
der Wärmedämmschicht ein Hinterlüftungszwischenraum freigelassen wird.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Elementensatz, der für das erfindungsgemäße
Verfahren besonders geeignet ist.
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Er ist gekennzeichnet durch a) Bewehrungsringe aus zumindest einem
in der Ebene der zugeordneten Sekundärplatte umlaufenden Betonstahlring und aus
hauptsächlich orthogonal oder schräg verlaufenden, an den Betonstahlring angeschlossenen
Verteilerarmierungen, b) VerDundanker in Form von Ebenen oder zu einer Hülse gebogenen
Blechzuschnitten mit einerseits der Primärplatte, andererseits der Sekundärplatte
zugeordneten Randlöchern, wobei die Bewehrungsringe im Grundriß der Umfangsform
der Verbundanker folgen und die Verbundanker in ihren zugeordneten Bewehrungsring
einführbar sind.
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Arbeitet man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, so entsteht zunäcnst
eine Primärplatte, welche die eingangs beschriebenen Verwölbungen oder eine solche
Verwölbungstendenz aufweist. Auch die Sekundärplatte zeigt bei dem oder nach dem
Erhärten diese Verwölbungstendenz, wobei sich diese Effekte aufgrund der Tatsache,
daß die Primärplatte um 180 gedreht wird, über die zumindest mehreren Verbundanker
oder über die Kombination eines Verbund ankers mit zusätzlichen Halteankern jedoch
weitgehend kompensieren. Ohne weiteres kann eine Hinterlüftung durchgeführt werden,
die außenliegenden Oberflächen der Stahlbetonplatten des erfindungsgemäßen Stahlbetonplattenaggregates
sind schalungsglatt oder nach Maßgabe einer vorgegebenen Profilierung der Schalung
profiliert. Zu einem Verschwinden der sonst störenden Verwölbungen kommt es bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
aber auch aus anderen Gründen.
Tatsächlicll läßt sich ohne Schwierigkeiten erreichen, daß die dem Isolationszwischenraum
zugewandten Oberflächenbereiche der Stahlbetonplatten sich beim Zusammenfügen praktisch
im gleichen Austrocknungs-und damit Schwindungszustand (ohne störende Verwölbung)
befinden. Danach kann die weitere Austrocknung, ggf. durch Zuführung von Feuchtigkeit
oder Isolierung so langsam eingestellt werden, daß auch beim weiteren Schwinden
keine störende Verwölbung eintritt. Im folgenden wird die Erfindung anhand einer
lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Es zeigen in schematischer Darstellung: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein horizontales
Formbett zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Primärplatte, Fig.
2 den Gegenstand nach Fig. 1 mit herausgehobener Primärplatte, Fig. 3 entsprechend
der Fig. 1 das horizontale Formbett mit nicht erhärteter Sekundärplatte bei einem
Absenken der um 180° gedrehten Primärplatte, Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein
nach der Lehre der Erfindung hergestelltes Stahlbetonplattenaggregat, Fig. 5 eine
Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Stahlbetonplattenaggregat, Fig. 6 den Schnitt
A-A durch den Gegenstand nach Fig. 5,
Fig. 7 den vergrößerten Ausschnitt
B aus dem Gegenstand nach Fig. 6, Fig. 8 im Maßstab der Fig. 7 den Schnitt C-C durch
den Gegenstand nach Fig. 5, Fig. 9 in perspektivischer Darstellung einen Bewehrungsring
mit Abwicklung und Fig.lo eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig.
9.
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Das anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterte Verfahren dient zum Horstellung
von Stahlbetonplattenaggregaten, wie sie in den Fig. 4 bis lo näher erläutert sind.
Zum grundsätzlichen Aufbau gehören eine Stahlbetoninnenplatte 1, eine Stahlbetonaußenplatte
2, ein Isolationszwischenraum 3 und zumindest ein VErbundanker 4. Zunächst wird
auf einem horizontalen Formbett 5 die Plattenbewehrung 6 der zuerst zu fertigenden
Stahlbetonplatte 1, der Primärplatte, aufgebaut. Danach wird die Primärplatte 1
mit herausragendem sowie die Dicke D des Isolationszwischenraumes 3 überragendem
Verbundanker 4 gefertigt, danach wird die Plattenbewehrung 7 der anderen Stahlbetonplatte
2, der Sekundärplatte 2 aufgebaut und die Sekundärplatte 2 wird gefertigt, die dabei
an den Verbundanker 4 angeschlossen wird. Im Ausführungsbeispiel sind mehrere solcher
Verbundanker 4 vorgesehen. Die Fertigung geschieht in besonderer Weise. Tatsächlich
wird zunächst die Primärplatte 1 nach dem Erhärten
des Betons von
dem Formbett 5 abgenommen, wie sich aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig.
1 und 2 ergibt. Dann wird die Sekundärplatte 2 gefertigt, was im Ausführungsbeispiel
auf dem gleichen Formbett 5 geschieht, auf dem bereits die Primärplatte 1 gefertigt
worden ist. Dazu wird auf Fig. 3 verwiesen. Man erkennt aus einer vergleichenden
Betrachtung der Fig. 3 und 4 mit 5, daß dabei geschlossene Bewehrungsringe 8 einbetoniert
werden, in die die zugeordneten Verbundanker 4 einführbar sind. Fig. 3 macht außer-0
dem deutlich, daß danach die Primärplatte 1 um 18o gedreht und mit den Verbundankern
4 nach unten sowie unter Wahrung eines dem Isolationszwischenraum 3 entsprechenden
Abstandes auf die noch nicht erhärtete Sekundärplatte 2 abgesenkt und dabei der
Verbundanker 4 in den Bewehrungsring 8 eingeführt und eingerüttelt wird. Danach
wird die Erhärtung der Sekundärplatte 2 abgewartet bzw. herbeigeführt. - Das Herausheben
der Primärplatte 1 aus dem Formbett 5 sowie die Drehung um 180 geschieht mit bei
der Manipulation von Betonfertigteilen üblichen Manipulationshilfsmitteln 9 und
Hebezeugen und bedarf daher im einzelnen nicht der Beschreibung.
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Insbesondere aus der Fig. 7 entnimmt man, daß der Bewehrungsring 8
mit der Plattenbewehrung 7 der Sekundärplatte 2 verbunden wird. Das geschieht z.
B. mit Beilegeeisen 15. Außerdem wurde auf die noch nicht erhärtete Sekundärplatte
2 zunächst eine dem Isolationszwischenraum 3 entsprechende Wärmedämmschicht lo aufgebracht,
die im Bereich der zugeordneten Verbundanker 4 Verbundankerausnehmungen 11 aufweist,
wobei
die Verbundanker 4 durch die Verbundankerausnenmung 11 hindurch in die Sekundärplatte
2 eingerührt werden, wie es insbesondere die Fig. 3 verdeutlicht. Beim Hbseniten
der Primärplatte 1 sowie beim Einrütteln des Ver-Dundankers 4 kann oberhalb der
Wärmedämmschicht 10 ein Hinterlüftungszwischenraum 12 freigelassen werden.
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Gegenstand der Erfindung sind auch die Elementensätze, die sich aus
den Fig. 5 bis 1o ergeben. Sie sind grundsätzlich gekennzeichnet durch a) Bewehrungsringe
8 aus zumindest einem in der Ebene der zugeordneten Sekundärplatte 2 umlaufenden
Betonstahlring als Bewehrungsring 8 und aus hauptsächlich orthogonal oder schräg
dazu verlaufenden Verteilerarmierungen 13, die mit dem Betonstahlring verbunden,
z. B. an diesen angeschweißt sind, und durch b) Verbundanker 4 in Form von ebenen
oder zu einer Hülse gebogenen Blechzuschnitten mit einerseits der Primärplatte 1,
andererseits der Sekundärplatte 2 zugeordneten Randlöchern 14, wobei die Bewehrungsringe
8 im Grundriß der Umfangsform der Verbundanker 4 folgen und die Verbund anker 4
in ihren zugeordneten Bewehrungsring 8 einführbar sind. In die Randlöcher 14 sind
Beilegeeisen 15 eingeführt.