DE4424361C2 - Schalungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Schalungselement mit ei­ ner inneren und einer äußeren Wandung aus Hartschaum und ei­ ner bestimmten Anzahl von Drahtquerstegen, die formschlüssig in den beiden Wandungen verankert sind und diese in einem bestimmten Querabstand zueinander fixieren.

Beim Bau von Gebäuden mit derartigen Schalungselementen geht man so vor, daß man zunächst die Wände aus Schalungselementen geschoßhoch errichtet und anschließend die Hohlräume zwischen den Wandungen der Schalungselemente mit Beton, Mörtel o. dgl. ausfüllt. Die Querstege haben dabei die Aufgabe, die beiden Wandungen unter den dynamischen Kräften während des Befül­ lungsvorgangs sowie unter den statischen Kräften des noch nicht verfestigten Betons in einem bestimmten Querabstand zueinander zu fixieren.

Es sind bereits Schalungselemente bekannt, bei denen auch die Querstege aus Hartschaum bestehen und die somit einstückig aus Hartschaum gefertigt sind. Solche Schalungselemente be­ sitzen jedoch eine Reihe von Nachteilen. Zunächst gestatten die Hartschaumquerstege nur die Einordnung in eine niedrige Feuerwiderstandsklasse, da die Hartschaumquerstege im Brand­ fall wegschmelzen und das Feuer auf die gegenüberliegende Wandseite durchdringen kann. Um den oben erwähnten dynami­ schen Kräften während des Befüllungsvorgangs standhalten zu können, müssen die Hartschaumstege einen verhältnismäßig großen Durchmesser haben, wodurch die statische Tragfähigkeit der Wand eingeschränkt wird. Durch den verhältnismäßig großen Durchmesser ergibt sich weiterhin das Problem, daß der Befül­ lungsvorgang derart behindert wird, daß Lufteinschlüsse ent­ stehen können. Auch für die Auflage von Bewehrungsstählen sind die breiten Stege ungeeignet, da infolge der breiten Auflage die Bewehrungsstähle nicht mit Beton umhüllt werden und dadurch korrosionsanfällig sind.

Weiterhin sind Schalungselemente aus Hartschaum bekannt, bei denen die Querstege zum Zusammenhalten der Wandungen aus ge­ formten Stahlblechen bestehen. Dabei werden die Stahlbleche nachträglich in Befestigungsschlitze eingeschoben. Da die Stahlbleche wegen ihrer großen Fläche während des Befüllvor­ gangs großen Belastungen ausgesetzt sind, bestand die Gefahr von Ausbrüchen im Bereich der Befestigungsschlitze.

Auch ist es bereits bekannt, geformte Stahlbleche als Stege direkt in die Wandungen mit einzuschäumen. Hierdurch er­ schwert sich jedoch die Herstellung der Schalungselemente mit einer damit verbundenen Erhöhung der Kosten. Legt man die Stege vor dem Schäumvorgang manuell in die Produktionsma­ schine, erhöhen sich die Kosten für den Stillstand der Ma­ schine und für die Arbeitsleistung erheblich, während eine automatische Beschickungseinrichtung angesichts der hohen In­ vestitionskosten nur für Massenteile rentabel ist. Ein um­ fangreiches Schalungs-System, das durch eine Vielzahl ver­ schiedener Formteile allen baulichen Erfordernissen und auch individuelleren Wünschen gerecht wird, läßt sich jedoch in derart hohen Stückzahlen kaum realisieren.

Bei der Verwendung von Stahlblechen als Querstege, wie z. B. in dem DE 83 26 241 U1 beschrieben, ergibt sich zudem gene­ rell und unabhängig von ihrer Befestigung das Problem, daß sich an den relativ großen Flächen des Blechsteges Haarrisse bilden können, durch die das Wasser von der einen zur anderen Wandseite dringen kann. Insbesondere für Kelleraußenwände stellt dies ein gravierendes Problem dar.

Da die eingeschäumten Stahlblechstege aus Materialkostengrün­ den in der Regel nur höchstens die halbe Höhe des Schalungs­ elements besitzen, fehlen im Bereich der Ober- und Unterkante des Schalungselements die notwendigen Abstützungen durch die Stege. Während des Befüllungsvorgangs treten jedoch gerade in diesem Übergangsbereich zwischen den einzelnen Schalungsele­ menten, in dem sie mit ihren Befestigungselementen (meist Na­ sen an der Oberkanten und Nuten an den Unterkanten der Scha­ lungselemente) ineinandergreifen, wegen der Trennungsfuge die größten Belastungen auf.

Aus dem DE-GM 70 20 765 ist bereits ein Schalungselement mit Drahtquerstegen bekannt. Die Art der Befestigung der Draht­ stege ist bei Hartschaum als Wandmaterial ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schalungselement zu schaf­ fen, bei welchem die oben genannten Probleme bekannter Aus­ führungen nicht in Erscheinung treten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drahtquerstege am Grund von Befestigungsfugen anliegen, die sich von der Oberkante bzw. Unterkante der Wandung senkrecht erstrecken und zur Wandinnenseite hin offen sind, und die Schenkel der Drahtquerstege, die an ihren Enden in wand­ paralleler Richtung abgewinkelt sind, in Löchern verankert sind, die sich in Erweiterung der Befestigungsfugen in senkrechter Richtung wandparallel erstrecken und rundum geschlossen sind.

Durch die Verwendung von Drahtstücken als Querstege ergeben sich mehrere Vorteile. Der Befüllungsvorgang mit Beton wird durch die relativ kleinen Durchmesser der Drahtstücke nur un­ wesentlich behindert, wobei die geringe Angriffsfläche der Drahtstücke für den einfließenden Beton auch zu einer deut­ lich verringerten Krafteinleitung in die Hartschaumwandungen führt. Lufteinschlüsse im Beton sind praktisch ausgeschlos­ sen. Desweiteren ergibt sich eine hohe Feuerbeständigkeit solcher Schalungselemente, da keine Querverbindungen zwischen den Wandseiten aus feuerempfindlichen Materialien existieren. Im Gegensatz zu Hartschaumstegen schwächen die Querstege aus Drahtstücken den Betonquerschnitt nur so geringfügig, daß seine statische Tragfähigkeit nicht eingeschränkt wird. Im Gegensatz zu Querstegen aus Stahlblechen können die Draht­ stücke in rundum geschlossene Löcher eingreifen, die im Ver­ gleich mit den Befestigungsschlitzen für Stahlbleche größere Radien aufweisen. Infolge der günstigeren Krafteinleitung und des verbesserten Kerbverhaltens bei ohnehin geringerem Kraft­ aufkommen wird die Materialbeanspruchung verringert.

Durch die besondere Ausbildung der Querstege und der Befesti­ gungslöcher lassen sich die Drahtstege leicht von oben bzw. unten in die Wandungen einstecken, und die Befestigungsfugen führen die Drahtstege verwindungsstabil.

Im übrigen können statt metallischer Drahtstücke auch Quer­ stege aus geeigneten, profilierten Kunststoffen, die faser­ verstärkt sein können, zum Einsatz kommen.

Die Herstellung des Schalungselements erfolgt durch Schäumen der Wandungen mit den Befestigungsfugen und anschließendes Einstecken der Drahtquerstege.

Vorzugsweise sind die Drahtquerstege nahe der oberen und un­ teren Kante des Schalungselements in den beiden Wandungen verankert.

Dies hat den Vorteil, daß die Drahtquerstege genau in den Be­ reichen des Schalungselements angeordnet sind, in denen wäh­ rend des Befüllungsvorgangs die kritischsten Belastungswerte auftreten.

Eine noch höhere Verwindungsstabilität ergibt sich durch die Anordnung der Drahtstege in Kreuzform, wobei die beiden sich kreuzenden Stege im Kreuzungspunkt zweckmäßigerweise anein­ ander befestigt sind.

Zur Arretierung von Bewehrungsstählen ist es weiterhin zweck­ mäßig, die Drahtquerstege mit Sicken auszuformen oder Halte­ rungen anzuschweißen, beispielsweise in Form senkrechter Drähte. So besteht keine Gefahr, daß die Bewehrungsstähle während des Befüllungsvorgangs mit Beton aus ihrer Sollposi­ tion gedrückt werden.

Die besonders günstige Krafteinleitung zwischen Drahtsteg und Wandung erleichtert die Vornahme von Schalldämmaßnahmen, die meist zu Lasten der Strukturfestigkeit der Schalungswandungen gehen. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß in jeder Wandung wenigstens zwei Reihen im wesentlichen wandparalleler Schlitze vorhanden sind, deren Zwischenabstand in jeder Reihe wesentlich kleiner als die Schlitzlänge ist und die sich über die Höhe der Wan­ dung des Schalungselements erstrecken, wobei die Schlitze der einen Reihe versetzt und überlappend zu den Schlitzen der an­ deren Reihe angeordnet sind.

Dies hat die vorteilhafte Wirkung, daß die Außenseite der Wandung, an welcher der Wandputz aufgebracht wird, akustisch von der inneren Wandung, die unmittelbar an die Betonfüllung anschließt, entkoppelt ist. Während bisher der Wandputz mit der Hartschaumwandung des Schalungselements ein schwingfähi­ ges Gebilde darstellte, welches die Schwingung nahezu unge­ dämpft auf die andere Wandseite mit einem weiteren schwin­ gungsfähigen Gebilde aus Putz und Hartschaumwandung übertra­ gen konnte, ist durch die zwischen den Luftschlitzen verblei­ benden schmalen Stege eine Schwingungseinleitung in die Wand nur noch in stark verringertem Maße möglich.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Schlitze beider Reihen an ihren Enden zu den Schlitzen der jeweils anderen Reihe hin abgewinkelt sind.

Hierdurch wird die Entkopplung der Außenseite der Wandung von ihrer Innenseite weiter verbessert.

Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, daß im Überlappungsbe­ reich der Schlitze zwischen ihnen Verbindungslöcher angeord­ net sind. Durch die Anordnung solcher und/oder anderer geeig­ neter Verbindungsöffnungen wird das Schalldämmverhalten einer aus erfindungsgemäßen Schalungselementen aufgebauten Wand im tiefen Frequenzspektrum deutlich verbessert.

Um eine Beschädigung der Wandung durch äußere Krafteinflüsse zu vermeiden, sind in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindungen im mittleren Bereich der Schlitze wenigstens ein­ seitig Vorsprünge oder sich über die Schlitzlänge erstrecken­ de Rippen vorgesehen, die die Schlitztiefe an dieser Stelle verringern.

Kommt es nun zu einer äußeren Krafteinwirkung auf die Wan­ dung, legen sich die Vorsprünge an die gegenüberliegende Schlitzseite an, wodurch die Verformung des Hartschaums auf ein zulässiges Maß begrenzt wird.

Die Befestigungsfugen zur Aufnahme der Drahtstücke sind vor­ teilhafterweise jeweils in einem massiven Bereich angeordnet, der zwischen zwei Schlitzen der der Innenseite zugewandten Reihe liegt und im mittleren Bereich eines Schlitzes der äus­ seren Reihe eine Rippe bildet.

Dabei läßt sich ein dreiecksförmiger Krafteinleitungsbereich gewinnen, dessen günstige Formgestaltung die Materialbela­ stung des Hartschaums während des Befüllungsvorgangs verrin­ gert.

In noch weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß sich die Schlitze zu ihrem oberen oder unteren Ende hin verjüngen.

Hierdurch wird die Festigkeit der Wandung und der Befesti­ gungselemente im oberen oder unteren Bereich erhöht, und das Ausformen der Wandungen nach dem Aufschäumvorgang wird ver­ einfacht.

Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf Ausführungsbeispiele der Erfindung eingegangen. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Schalungselements mit Drahtquerstegen;

Fig. 2 eine Stirnansicht des Schalungselements nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt des Schalungselements nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Variante der Drahtquerstege nach Fig. 1 und 2 mit gekreuzten Drahtstegen;

Fig. 5 zwei mögliche Ausführungen der Drahtstege mit Halterungen für Bewehrungsstähle;

Fig. 6 einen Längsschnitt einer Variante des Schalungselements nach Fig. 1 und

Fig. 7 eine Seitenansicht des Schalungselements nach Fig. 6.

Das in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Schalungselement besteht aus zwei Wandungen 10 und aus sie verbindenden Drahtquerstegen 12, die U-förmig gebogene Drahtstücke sind. Die Drahtquerstege 12 sind in Befestigungsfugen 14 an der Ober- und Unterseite der Wandungen 10 eingesteckt.

Das Schalungselement weist als Befestigungselemente allseitig Nasenelemente 16, 17 und Nutelemente 18, 19 auf, die beim Aneinanderreihen gleichartiger Schalungselemente in entspre­ chende Nasen- und Nutelemente der anstoßenden Fläche eingrei­ fen. Die Wandungsinnenseiten weisen senkrechte Vertiefungen 20 auf, durch welche eine bessere Verbindung der Wandung mit der Betonfüllung erreicht wird.

Die Seitenansicht gemäß Fig. 2 verdeutlicht die Befestigung der U-förmigen Drahtquerstege 12 in den Befestigungsfugen 14. Die Befestigungsfugen 14 sind dabei so angelegt, daß die Drahtquerstege 12 von oben bzw. unten leicht in die Wandungen eingesteckt werden können, wobei durch einen entsprechend kleinen Nutquerschnitt verhindert wird, daß die Drahtquer­ stege 12 bei entsprechender Lage des Schalungselements aus den Befestigungsfugen 14 herausfallen können. Die Schenkel 22 der U-förmigen Drahtquerstege 12 sitzen in Löchern 24, die sich in senkrechter Wandungsrichtung am äußeren Ende der Be­ festigungsfugen 14 erstrecken. Die Befestigungsfugen 14 sind nur relativ flach ausgelegt, damit die Drahtquerstege 12 im Bereich der Ober- bzw. Unterseite des Schalungselements eine Querverbindung darstellen, da in diesem Bereich die Belastung der Wandungen 10 während des Befüllungsvorgangs am größten ist.

Zur Verbesserung der Verwindungsstabilität des Schalungsele­ ments ist es zweckmäßig, die Drahtquerstege 12 an den Enden ihrer Schenkel in wandparalleler Richtung abzuwinkeln oder umzuknicken. Die Befestigungsfugen 14 und Löcher 24 müssen dann selbstverständlich entsprechend in wandparalleler Rich­ tung erweitert sein.

In Fig. 1 erkennt man weiterhin zweireihig in der Wandung 10 angeordnete Luftschlitze 26, 28. Die beiden Reihen Luft­ schlitze 26, 28 sorgen dafür, daß die die Putzschicht tra­ gende Außenseite der Wandung 10 von ihrer Innenseite schwin­ gungstechnisch entkoppelt ist. Dazu ist es notwendig, daß die Luftschlitze 26, 28 überlappend angeordnet sind und im Über­ lappungsbereich zwischen ihnen nur ein schmaler Steg 30 ver­ bleibt. Abwinklungen 32, 34 der Randbereiche der Luftschlitze 26, 28 gegeneinander führen zu einer weiteren Verbesserung der akustischen Entkopplung. Die Luftschlitze 26, 28 besitzen an der Oberseite Querschnitte 36, 38, die kleiner sind als die Querschnitte 40, 42 an der Unterseite der Wandungen 10. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liegt zwischen diesen unter­ schiedlichen Querschnitten ein konischer Abschnitt 44, 46. Diese Maßnahme dient dazu, die Stabilität der Wandung 10 im Bereich ihrer oberen Befestigungselemente 16, 18 zu verbes­ sern.

Im Bereich der größeren Querschnitte 40, 42 sind im mittleren Schlitzbereich Vorsprünge 47, 49 vorgesehen (siehe auch Fig. 6). Diese haben den Zweck, bei auftretender äußerer Kraftein­ wirkung eine Verformung des Hartschaums nur soweit zuzulas­ sen, bis sich die Vorsprünge 47, 49 an die gegenüberliegende Schlitzseite anlegen, wodurch eine unzulässige Materialbean­ spruchung vermieden wird.

Ein weiteres Merkmal des dargestellten Ausführungsbeispiels besteht darin, daß im Bereich der Befestigungsfugen 14 für die Drahtquerstege 12 keine Luftschlitze angeordnet sind und auch die an der Wandaußenseite gelegenen Luftschlitze 28 um diesen Bereich herumgeführt sind. Die dabei entstehende, insgesamt im wesentlichen dreiecksförmige Materialanhäufung 48 garantiert eine optimale Krafteinleitung der während des Befüllungsvorgangs auftretenden Kräfte von der Wandung 10 in die Drahtquerstege 12. Da die Aussparung der Schlitze 26, 28 zu Schalldämmzwecken zu Lasten der Stabilität der Wandungen 10 geht, ist eine gleichmäßige Krafteinleitung von besonderer Wichtigkeit.

Um bei eventuell auftretenden Längskräften die beiden Wandun­ gen 10 gegeneinander zu stabilisieren, kann statt zweier ne­ beneinanderliegender Drahtquerstege 12 ein gekreuztes Paar 50 zweier Drahtstege gemäß Fig. 4 zum Einsatz kommen. Im Kreu­ zungspunkt 52 sind die beiden Drahtstücke in geeigneter Weise aneinander befestigt, beispielsweise verschweißt oder mitein­ ander verklammert. Die Verwindungsstabilität des Schalungs­ elements wird dadurch deutlich verbessert.

In Fig. 5 sind zwei mögliche Varianten 60, 70 eines einfachen Drahtquersteges gezeigt. Bei ersterer sind zwischen zwei Hal­ terungen 62 Bewehrungsstähle fixierbar. Bei der zweiten in Fig. 5 dargestellten Variante 70 sind an der Oberseite des Drahtquersteges Sicken 72 ausgebildet, in welche die Beweh­ rungsstähle einlegbar sind. Durch diese einfachen konstrukti­ ven Maßnahmen wird eine sichere Verankerung der Bewehrungs­ stähle während des Befüllungsvorgangs gewährleistet. Das bis­ her umständliche Sichern mit irgendwo eingehakten Draht­ schlingen kann entfallen.

Fig. 6 und Fig. 7 zeigen eine mögliche Ausführungsvariante eines Schalungselements. Die Schlitze 26, 28 sind dabei in ihrem Überlappungsbereich durch Verbindungslöcher 80 verbun­ den, die sich senkrecht zur Wandoberfläche bis zur Wandaußen­ seite hin erstrecken und beim Verputzen außen geschlossen werden. Dadurch wird ein Druckausgleich zwischen den Schlit­ zen 26, 28 geschaffen, der das Schalldämmverhalten des be­ füllten und mit Wandputz versehenen Schalungselementes im tiefen Frequenzbereich deutlich verbessert. Die Löcher besit­ zen ungefähr einen Lochdurchmesser von 5 mm, damit einerseits die angestrebte akustische Wirkung erreicht und andererseits das Aufbringen des Wandputzes nicht unnötig erschwert wird. Der Seitenabstand der Löcher richtet sich nach der Lage der Überlappungsbereiche der Schlitze 26, 28. Innerhalb eines Überlappungsbereiches, der sich senkrecht von der Oberseite zur Unterseite der Wandung 10 erstreckt, sind eine Mehrzahl von Verbindungslöchern in bestimmtem Abstand zueinander vor­ gesehen, in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform vier Löcher bei einer Höhe des Schalungselementes von 25 cm.

Die Wirkung der Verbindungslöcher 80 kann durch zusätzliche Verbindungen (nicht gezeigt) zwischen den beiden Schlitzrei­ hen und/oder zwischen den Schlitzen einer Reihe im Bereich der Befestigungselemente 16, 18 noch gesteigert werden.

Claims (14)

1. Schalungselement mit einer inneren und einer äußeren Wan­ dung (10) aus Hartschaum und einer bestimmten Anzahl von Drahtquerstegen (12), die formschlüssig in den beiden Wan­ dungen (10) verankert sind und diese in einem bestimmten Querabstand zueinander fixieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtquerstege (12) am Grund von Befestigungsfu­ gen (14) anliegen, die sich von der Oberkante bzw. Unter­ kante der Wandung senkrecht erstrecken und zur Wandinnen­ seite hin offen sind, und die Schenkel (22) der Draht­ querstege (12), die an ihren Enden in wandparalleler Richtung abgewinkelt sind, in Löchern (24) verankert sind, die sich in Erweiterung der Befestigungsfugen in senkrechter Richtung wandparallel erstrecken und rundum geschlossen sind.

2. Schalungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtquerstege (12) nahe der oberen und unteren Kante des Schalungselements in den beiden Wandungen (10) verankert sind.

3. Schalungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drahtquerstege (12) im wesentlichen U- förmig ausgebildet sind.

4. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtquerstege (50) zu­ mindest teilweise in Kreuzform zwischen den Wandungen (10) angeordnet sind.

5. Schalungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtquerstege (50) im Kreuzpunkt (52) aneinander befestigt sind.

6. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Drahtquerstegen (60, 70) Sicken (72) ausgeformt oder Halterungen (62) ange­ schweißt sind, in die Bewehrungsstähle einlegbar sind.

7. Schalungselement nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Wandung (10) wenigstens zwei Reihen im wesentlichen wandparalleler Schlitze (26, 28) vorhanden sind, deren Zwischenabstand in jeder Reihe wesentlich kleiner als die Schlitzlänge ist und die sich über die Höhe des Schalungselements erstrecken, wobei die Schlitze (26, 28) der einen Reihe versetzt und überlappend zu den Schlitzen (26, 28) der anderen Reihe angeordnet sind.

8. Schalungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (26, 28) beider Reihen an ihren Enden zu den Schlitzen der jeweils anderen Reihe hin abgewinkelt sind.

9. Schalungselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Überlappungsbereich der Schlitze (26, 28) zwischen ihnen Verbindungslöcher (80) angeordnet sind.

10. Schalungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß im Überlappungsbereich zweier Schlitze (26, 28) mehrere Verbindungslöcher (80) mit Zwischenabstand über­ einander angeordnet sind.

11. Schalungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich von Befestigungsele­ menten im oberen und/oder unteren Wandbereich Verbin­ dungsöffnungen zwischen den Schlitzen (26) der innenlie­ genden und den Schlitzen (28) der außenliegenden Reihe bestehen.

12. Schalungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß im mittleren Bereich der Schlitze (26, 28) wenigstens einseitig Vorsprünge (47, 49) oder sich über die Schlitzhöhe erstreckende Rippen vorgesehen sind, die die Schlitzbreite an dieser Stelle verringern.

13. Schalungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Befestigungsfugen (14) zur Aufnahme der Drahtstücke (12) jeweils in einem massiven Bereich (48) angeordnet sind, der zwischen zwei Schlitzen (26) der der Innenseite zugewandten Reihe liegt und im mittleren Bereich eines Schlitzes (28) der äußeren Reihe eine Rippe (49) bildet.

14. Schalungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Schlitze (26, 28) zu ihrem oberen oder unteren Ende hin verjüngen.