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Die Erfindung betrifft eine Stahlbetonraumzelle gemäß
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dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Derartige Raumzellen können Gebäude bilden, die lediglich eine Raumeinheit
aufweisen. Dazu gehören z.B.
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Stahlbetonfertiggaragen, transportable Trafostationen, als Fertiggebäude
ausgebildete FS-Umsetzer o.dgl.
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Stahlbetonraumzellen werden auch durch sogenannte Direktaddition als
lasttragende Raumzellen für die Errichtung ein- und mehrstöckiger Gebäude eingesetzt.
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Sofern diese Gebäude ein Trägerskelett aufweisen, in das selbsttragende
Stahlbetonraumzellen eingebaut werden, sind sie indirekt addiert. Die erfindungsgemäßa7.
Stahlbetonraumzellen werden vor allen direkt addiert und bilden in einem solchen
Gebäude wenigstens einen, meistens aber mehrere Außenwände. Im Gebäude können dagegen
Wände fehlen, wenn benachbarte Raumeinheiten ineinander übergehen; fehlen solche
Wände, dann können auch Zwischenwände nachträglich eingezogen werden, wenn die Raumeinheiten
ganz oder zum Teil gegeneinander auf diese Weise abgeschlossen werden sollen. Da
die Stahlbetonraumzellen relativ dünne Schalen aufweisen, werden die Außenwände
des Gebäudes häufig mit Fassadenelementen abgedeckt, insbesondere sofern die betreffende
Raumeinheit beheizt bzw. klimatisiert ist.
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Lasttragende Raumzellen, die in einer Ebene zu einstöckigen Gebäuden
addiert werden, sich aber auch zu mehreren Stockwerken beim Reihenhausbau addieren
lassen, stellt man im allgemeinen in fünfseitig geschlossenen Schalungen her (DE-OS
27 26 496) und gewinnt dadurch ein hutartiges Flächenelement, das man nachtraglich
mit einer Bodenplatte ergänzt. Der Anschluß der Bodenplatte
kann
auf unterschiedliche Weisen erfolgen; zweckmäßig werden dazu an den Kanten-freiliegende
Stahlplatten vorgesehen, welche zur Verbindung der Baugruppen miteinander verschweißt
werden (DE-OS 24 46 508). Vorteilhaft ist an dieser Bauweise, daß maximal sechsseitige
Raumzellen aus nur zwei Baugruppen, nämlich aus dem erwähnten hutartigen Flächenelement
und der Bodenplatte hergestellt werden können.
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Nachteilig ist, daß die Maße der Raumzelle vorgegeben sind, nämlich
durch die Schalung begrenzt werden, in der das hutartige Flächenelement geformt
und ausgehärtet wird. Insbesondere ergeben sich dann stets die gleichen Höhen und/oder
Breiten der Raumeinheiten im Gebäude. Außerdem sind die Schalungen relativ aufwendig,
weil sie einen zusammenziehbaren, d.h. in dem erhärteten Flachelement zusammenschrumDfbaren
Kern erforderlich machen, damit sich das auf einem solchen Kern gefertigte Flächenelement
entschalen läßt.
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Die Erfindung geht aus von einer Stahlbetonraumzelle, die sich in
dem eingangs bezeichneten Sinne bei direkter Addition in einem Gebäude lasttragend
ausbilden läßt, aber auch für die indirekte Addition in lediglich selbsttragender
Ausführung geeignet ist (Bauen mit Raumzellen, Bauverlag GmbH, Wiesbaden und Berlin
1975, S. 55 Abb. 64). Mit diesen Raumzellen werden in einem mehrstöckigen Gebäude
doppelte Wände, Decken und Böden in den Raumeinheiten vermieden. Dazu werden die
Flächenelemente mit der freien Unterkante ihrer Wände und Decken bzw. Böden von
außen oder oben an die Außenseite eines benachbarten Flächenelementes angesetzt.
Für jede Raumeinheit werden bei maximal fünf Wänden mindestens drei Raumzellen benötigt,
die in der
gleichen Ebene bzw. in dem gleichen Stockwerk und einem
darunter liegenden Stockwerk des Gebäudes angeordnet sind. Bei ausgedehnten Gebäuden,
insbesondere Wohnhochhäusern, sind solche Raumzellen im allgemeinen unproblematisch,
weil die Fassade des Gebäudes eine Vielzahl von Raumzellen bzw. Raumeinheiten umfaßt
und weil im unteren Geschoß fehlende Böden mit anderen Baugruppen, z.B. Fundamentplatten
gebaut werden können.
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Nachteilig sind solche Raumzellen jedoch dann, wenn das Gebäude relativ
wenige Raumeinheiten und/oder nur wenige Stockwerke aufweist, das auf die meisten
Einfamilienhäuser und Reihenhäuser zutrifft, die in der Regel maximal zweistöckig
sind. In diesen Fällen bereiten bereits die Anschlüsse der Raumzellenaneinander
Schwierigkeiten, weil sie an den hierfür ungünstigen Außenkanten der Wände bzw.
Decken hergestellt werden müssen. Für diese Gebäude, für die man keine Feldfabriken
einrichten kann und deswegen die Raumzellen über größere Entfernungen auf der Straße
von einem Fertigteilewerk herantransportieren muß, eignen sich die vorbekannten
Raumzellen nicht. Insbesondere eignen sich die vorbekannten Raumzellen nicht für
Gebäude mit nur einer Raumeinheit mit einer der eingangs beispielsweise beschriebenen
Zweckbestimmungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Raumzelle der als bekannt
vorausgesetzten Art so auszubilden, daß sie sich für Gebäude mit einer Raumeinheit
oder mit wenigen Raumeinheiten eignet und die Flächenelemente der Raumzelle in einer
für derartige Gebäude geeigneten Ausbildung auf einfache Weise hergestellt
werden
können.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches
1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der Erfindung läßt sich die Raumzelle nur aus zwei Flächenelementen
zusammensetzen; die dafür erforderlichen Anschlüsse sind nur an den freien Kanten
der Flächen-elemente anzubringen und lassen sich daher rit der bekannten Technik
insbesondere dem eingangs erläuterten Zusammenschweißen verwirklichen.
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Da das Zusammensetzen auf Flächenelemente in einer Ebene erfolgt,
lassen sich einstöckiae Gebäude rationell mit derartigen Raumzellen errichten. Insbesondere
können Fertiggaragen und andere mit nur einer Raumeinheit versehene Gebäude montiert
werden.
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Erfindungsgemäß wird die Außenfläche einer Wandscheibe abgezogen,
während alle übrigen Flächen es Flächenelementes schalungsglatt sind. Ein solches
Flächenelement läßt sich daher auf einer einfachen Schalung mit einem festen Schalungskern
herstellen, indem man die Außenwandscheibe mit der abgezogenen Fläche auf der Oberseite
der Schalung anordnet bzw. herstellt.
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Die schalungsglatten Flächen ersparen die sonst erforderlichen Glättungsarbeiten,
während die abgezogene Außenwandfläche entweder hingenommen oder mit den eingangs
erwähnten Fassadenelementen abgedeckt wird, so daß in der Regel Glättungsarbeiten
ganz entfallen.
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Da man erfindungsgemäß die Raumzelle aus den beiden Flächenelementen
zusammensetzt, die in der Raumzelle zwei der mindestens vier Raumecken bilden, kann
man die
PläwhenabressunSen der Raumeinheit durch Änderung der jweiligen
Flächendimension einzeln wählen und die Flächenelemente dadurch in der gleichen
Schalung herstellen, daß man die Schalungsräume zwischen der Innenschalung und der
Außenschalung, sowie auf dem Schalungskern mit ortsveränderlichen Stirnflächenschalungen
auf das jeweils gewünschte Maß einstellt.
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Das läßt sich in der Praxis bei Raumzellenschalungen mit starrem Innenkern
verhältnismäßig einfach mit Hilfe von Profilabschnitten durchführen, welche die
Schalungsräume abschließen. Gegenüber den hutförmigen Flächenelementen, aus denen
man bislang die Raumzellen der einschlägigen -Gebäude mit Boden- oder Deckenelementen
zusammensetzt, ergibt sich dann der Vorteil, daß jede Abmessung der Raumzelle verwirklicht
werden kann, ohne die Schalung ändern zu müssen, und daß man dadurch zu einem einheitlichen
statischen System kommt. Diese Vorteile überwiegen bei weitem den zusätzlichen Aufwand,
der den bekannten Raumzellen gegenüber durch die beiden erfindungsgemäß zusätzlich
zu verbindenden Schnittkanten der Raumzelle notwendig wird. Insbesondere ist es
vorteilhaft, daß man nach der Entschalung eines Flächenelementes etwa für das Gebäude
vorgesehene Zwischenwände einbauen kann, während das zweite, zum Bau der Raumzelle
erforderliche Flächenelement bereits produziert wird. Für diese Produktionen lassen
sich Schalungen verwenden, wie sie bereits für die herkömmlichen Flächenelemente
benutzt werden, indem man den Kern starr beläßt und zum Entschalen nicht mehr schrumpft.
Dann können auf der gleichen Schalung die erfindungsgemäßen Raumzellen und die herkömmlichen
hutförmigen Flächenelemente hergestellt werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert, das in den Figuren der Zeichnung wiedergegeben ist; es zeigen Fig.
1 schematisch eine Raumzelle gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung,
in der rechts eine Einzelheit wiedergegeben ist, Fig. 2 ein Flächenelement der Erfindung,
das in der Raumzelle nach Fig. 1 Verwendung findet, Fig. 3 eine Schalung zur Herstallung
der Flächenelemente der Raumzellen nach Fig. 1, Fig. 4 eine Draufsicht auf den Gegenstand
der Fig. 1 zur Wiedergabe der Feststehung des Elementes nach Fig. 2 und Fig. 5 eine
Stirnansicht des Gegenstandes der Fig. 3.
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Gemäß der Darstellung der Fig. 1 ist die allgemein mit 1 bezeichnete
Stahlbetonraumzelle aus zwei Flächenelementen 2 bzw. 3 zusammengebaut. Das Flächenelement
3 ist in Fig.2 wiedergegeben. Es bildet eine der vier Raumecken und weist eine Deckenscheibe
5 eine Stirnwandscheibe 6 und eine Längswandscheibe 8 auf. Die drei Scheiben sind
bei allen erfindungsgemäßen Flachelementen monolithisch in Stahlbeton gegossen.
Die Längswandscheibe 8 weist eine Türöffnung 9 und eine Fensteröffnung 10 auf. Das
zweite Flächenelement 2 weist seinerseits die Bodenscheibe 11, die Längswandscheibe
12 und die rückwärtige Stirnwandscheibe 14 auf.
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Das Flächenelement 2 bildet mit seiner Scheibe 11 den Raumzellenboden
und ist mit den freien Kanten seiner Wandscheiben mit den freien Kr 15, 16 der Deckenscheibe
5 des Elementes 3, den freien Kanten 17 bzw.
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18 der Stirnwandscheibe 6 und den freien Kanten 19 bzw. 20 der Längswandscheibe
8 des Elementes 3 verbunden. Die Verbindungen sind in Fig. 1 mit Kreisen angedeutet.
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Die Detaildarstellung der Fig. 1 zeigt eine Verbindung dieser Art.
Danach ist im Bereich der Kante 19 der Längswandscheibe 8 an der Innenseite 21 eine
Stahlplatte 22 einbetoniert, die rnit Ankern 23 bzw. 24 im Beton gehalten wird.
Im Bereich der anzuschließenden freien Kante der Bodenplatte 11 des Elementes 2
ist eine Platte 25 mit Ankern 26, 27 im Beton festgelegt. Eine Kehlnaht 28 verbindet
die beiden Platten 22 und 25, wenn die Elemente 2, 3 ausgerichtet sind. Später können
die Fugen vergossen werden.
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Am Beispiel des Flächenelementes 3 läßt sich zeigen, daß die Außenfläche
29 der Außenwand 8 abgezogen ist. Die Innenfläche 30 der Außenwand 8 ist ebenso
wie die ihr benachbarten Innenflächen 31 und 32 der Scheiben 6 und 5 und die Außenfläche
33 der Wandscheibe 6 schalungsglatt. Sinngemäß das gleiche gilt für das Flächenelement
2, dessen Längswandscheibe 12 außen die abgezogene Fläche aufweist1 während seine
sämtlichen anderen Flächen schalungsglatt sind.
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Die beschriebenen Flächenelemente 2, 3 lassen sich in einer Schalung
nach den Fig. 3 bis 5 herstellen. Gemäß der Darstellung der Fig. 3 ist sie ortsfest
ausgebildet.
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Stationär aufgebaut ist ein hohler und in sich starrer Schalungskern
47. Ihn umschließt unten ein Rahmen 48 mit parallelen Längsgliedern 49, 50 und parallelen
Quergliedern 51, 52. Der Kern 47 und der Rahmen 48 bilden die inneren und die unteren
Begrenzungen des Formraumes der Schalung.
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Die äußeren und die seitlichen Begrenzungen-des Formraumes werden
von vier Außenwandschalungen 54 bis 57 gebildet. Die Gesamtzahl dieser Schalungen
ist lediglich aus Rationalisierungsgründen vorhanaen, weil die in den Fig. 3 bis
5 dargestellte Raumzellenschalung gleichzeitig zur Herstellung der eingangs beschriebenen
hutförmigen Flächenelemente dient. Für die Produktion der erfindungsgemäßen Flächenelemente
2, 3 genügen jedoch jeweils zwei Außenwandschaltafeln, weil das dritte und außen
mit der wie beschrieben abgezogenen Fläche versehene Wandelement liegend auf der
Oberseite 58 des Kernes gefertigt wird. Die Stirnseiten der Schallräume sind gemäß
der Darstellung in den Fig. 3 bis 5 be-i Produktion des Flächenelementes 2 mit Hilfe
von Profilträgern geschlossen. So wird der Formraum 59, der von der Schalhaut 60
der Außenwandschaltafel 54 und der Schalhaut 61 des Kerns 4 7 qebildet wird, mit
einem Profiltrager 62 für die Produktion der Bodenscheibe 11 abgeschlossen. Der
Profilträger 62 besteht aus Kastenprofil und wird innerhalb der Schalung arretiert,
was im einzelnen nicht dargestellt ist. Der nach außen offene Formraum auf der Oberseite
58 des Kerns 47 dient zur Produktion der Wandscheibe 12 und ist seinerseits mit
einem Hohlträgerabschnitt 63 abgegeschlossen, welcher die der freien Kantel7 entsprechende
freie
Kante der Scheibe 12 abformt. Der Formraum für die Produktion der Stirnwand 14 befindet
sich zwischen der Schalhaut 64 des Kerns 47 und der Schalhaut 65 der Stirnwandschalung
57 und ist mit dem Hohlträgerabschnitt 66 abgeschlossen, welcher den Formraum zwischen
der Schalhaut 67 des Kerns und der Schalhaut 68 der Längswandaußenschalung 56 gegen
das Eindringen von Beton aus dem Formraum für die Stirnwandscheibe 14 abschließt.
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Das in der Längswand der Scheibe 12 vorgesehene Fenster 69 (Fig. 1)
wird mit einem schematisch dargestellten Schalrahmen 70 bekannter Ausbildung ausgespart,
welcher die kurzen Rahmenglieder 71, 72 und die längeren Rahmenglieder 73, 74 aufweist,
die an ihren Gehrungen, wie bei 75 beispielsweise angedeutet, lösbar sind, wenn
die Wandscheibe 12 ausgehärtet Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel läßt
sich die Seitenwandschalung 54 zum Entschalen des Flächenelementes 2 abklappen.
Sie ist dazu mit mehreren über ihre länge verteilten Gelenken 76 auf Böcken 77 gelagert,
die auf entsprechenden Fundamenten angebracht sind. Lagerböcke 78 tragen die Unterstützungskonstruktion
79 der Außenwand-schalung 54 im abgeklappten Zustand. Zum Abklappen dienen Schubkolbengetriebe
80, welche einerseits an den Querträgern bei 81 und andererseits an der Unterstützungskonstruktion
der Schaltafel 54 bei 82 angelenkt sind.
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Bei hochgeklappter Längswandschalung 54 und bei Anordnung der Träger
62, 63, 66, wie dargestellt, sowie nach Festlegung des Schalrahmens 70 werden die
Außenschalungen 54 in Richtung des Doppelpfeiles 83, die Stirnwandschalung
57
in Richtung des Pfeiles 84 (Fig. 3), sowie die Außenschalungen 56 und 55, letztere
in Richtung des Pfeiles 85 geschlossen. Bevor das geschieht oder nach dem Schließen
wird die erforderiche Bewehrung in die dann geschlossenen Formräume eingebracht.
Danach wird BeLon in die Formräume eingegossen. Die Oberfläche der Wandscheibe 12,
die in der Fig. 4 bei 86 angedeutet ist, wird abgezogen. Alle übrigen Flächen des
Flächenelementes 2 sind schalungsglatt, weil sie in geschlossenen Formräumen hergestellt
werden.
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Der Beton wird in der geschlossenen Schalung so weit ausgehärtet,
daß sich das Flächenelement 2 an einem Hallenkran hängend transportieren läßt. Das
kann durch Beheizung der Schalung beschleunigt werden. Danach werden zunächst die
Formräume geöffnet, was damit beginnt, daß die Außenschalplatten 55 bis 57 vom Kern
abezogen werden. Danach werden die freien Elementkanten durch Lösen der Profilträgerabschnitte
63 und 66 freigelegt. Darauf werden die Schubkolbengetriebe 80 im einziehenden Sinne
ihrer Kolbenstange beaufschlagt, wodurch die Schaltafel 54 in den Gelenken 76 nach
außen schwenkt und dabei das Flächenelement 2 mitnimmt. Am Ende des Schwenkvorganges
ruht das Flächenelement 2 auf seiner Bodenplatte 11 und kann von dieser mit einem
Hallenkran abgehoben werden.
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Während das Flächenelement 2 gegebenenfalls mit Trennwänden versehen
wird, dient die beschriebene Schalung bereits wieder zur Herstellung eines weiteren
Flächenelementes. Auch das Flächenelement 3 wird in der Schalung hergestellt. Da
man zweckmäßig auch in diesem
Falle die Außenwandscheibe 8 auf
der Oberseite 58 des Kerns 47 formt, ist es erforderlich, das Element 3 nach dem
Entschalungsvorgang noch einmal zu drehen, damit die Deckenscheibe 5 nach oben orientiert
wird.
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Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann man in allen
Fällen, in denen nicht auf vorhandene Schalungen zurückgegrifen werden soll oder
in denen lediglich Flächenelemente nach Art der Flächenelemente 2, 3 die Zellen
zu fertigen sind, die Schalung derart vergrößern, daß die Flächenelemente 2, 3 in
der Schalung gleichzeitig hergestellt werden können. Man stellt das untere, d.h.
den Boden mitbringende Flächenelement 2 im rechten Teil der Schalung wie angegeben
her und kann- dann das obere Element 3 im linken Teil der Schalung fertigen.
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Ferner kann man abweichend von dem dargestellten Ausfühyungsbeispiel
die Schalung als solche um eine ihrer Längsachsen und um 900 kippen, so daß das
obere Element 3 in eine Position gelangt, die der der zukünftigen Deckenplatte 5
entspricht, in der also die Deckenscheibe 5 horzontal liegt. Dann lädt sich das
Element 3 mit dem Kran ausheben und mit dem Element 2 zusammensetzen.
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Abweichend von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel können
die Verbindungen, die mit den verschweißten Platten 22, 25 hergestellt werden, auch
außen angeordnet werden.