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Betonskelettbauweise Der bekannte Eisenbetonrahmenbau gestattet die
Schaffung größerer Stützweiten, bedarf aber der Ergänzung durch Ausmauerung mit
Ziegelsteinen usw. Der große Bedarf an Holz für die Einschalung und der hohe Arbeitsaufwand
für ihre Herstellung, ferner die Tatsache, daß die tragenden Konstruktionsteile
keine feste Verbindung mit dem Mauerwerk haben, d. 1i. isolierte Bauteile sind,
ist von erheblichem Nachteil.
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Der ebenfalls bekannte Stahlskelettbau eignet sich nur für Industriebauten.
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Bei der bereits in Vorschlag gebrachten Hohlblockbauweise können zwar
größere Steinformate verwandt werden; sie lehnt sich aber zu sehr an die Ziegelmauerverbändean.
Zudem ist ihre Anwendung, außer als Ausmauerung im Rahmenbau, nur bis zur dreigeschossigen
Bauweise möglich.
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Diese Nachteile sind bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden
Betonskelettbauweise nicht vorhanden. Hierbei sind die statisch wirksamen Bauglieder,
die je nach Beanspruchung mit Stahlbewehrung versehen werden, zu einem Gitternetzsystem
als Betonskelett gegliedert.
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Das Gitternetz gliedert sich senkrecht in Mauerpfosten und schwalbenschwanzförmigeFugenrippen,
waagerecht in Schwelle und Rähm sowie je nach Beanspruchung bei mehrgeschossiger
Bauweise mit noch ein bis zwei dazwischen waagerechten Rippen. Die Decken bestehen
bei ein- bis zweigeschossiger Bauweise aus Formdeckenbalken, bei mehrgeschossiger
Bauweise aus kreuzweise angeordneten Betonrippen. Beide Deckenkonstruktionen werden
mit Füllkörpern aus Leichtbeton hergestellt.
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Bei ein- bis zweigeschossigen Bauten werden in den Wandflächen nur
senkrechte Pfosten in den Mauerecken und Anschlüssen und dazwischen nur senkrechte
Fugenrippen angebracht.
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Mehrgeschossige Bauten erhalten eine Unterteilung der senkrechten
Felder in den Wandflächen durch waagerechte Rippen zu einem Gitternetz. In
den
Decken wird das Gitternetz aus den kreuzweise angeordneten Rippen gebildet.
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Zur Ausführung der Erfindung finden Hohlblockmauersteine von besonderer
Form, zweckmäßig aus einem Leichtbaustoff, Verwendung, z. B. aus Hüttenbims, Hochofenschlacke,
Naturbims, Schaumbeton o. dgl., die sich ohne Brennen, gegebenenfalls unter Zusatz
von Zement als Bindemittel, herstellen lassen.
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Formsteine aus solchen Leichtbaustoffen zeichnen sich durch ihr geringeres
spezifisches Gewicht aus, als es Ziegelsteine und Beton besitzen, so daß sich größere
Räume überspannen lassen, ohne die tragenden Bauteile allzu stark ausführen zu müssen.
Hierdurch «erden gleichzeitig die Transportkosten vermindert. Weiterhin besteht
die Möglichkeit, Steine in Großformaten herzustellen, die von einem oder zwei Mann
getragen und versetzt werden können.
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Wesentlich ist ferner, daß die Wärmeisolierfähigkeit der Leichtbaustoffe
derjenigen der Ziegelsteine überlegen ist, weshalb man mit geringeren Mauerstärken
auskommt.
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Zur Ausführung der Betonskelettbauweise gemäß der Erfindung findet
ein Hohlblockmauerstein Verwendung, der sich durch entsprechende Ergänzungen bzw.
Abänderungen als Überbinder oder als Kaminstein ausführen läßt. Die Kaminsteine
eignen sich gleichzeitig zur Herstellung von Pfeilern. Ferner sind für die Bauweise
noch Rippenschalen erforderlich. Mit diesen wenigen Einzelteilen lassen sich Gitternetze
bauen, die sich leicht aufstellen lassen und die Abgrenzung der üblichen Wohnräume
sowie die Herstellung veränderlicher Abmessungen von Räumen und Öffnungen gestatten.
Sehr wesentlich ist hierbei, daß sich die Anwendung dieser Formsteine nicht auf
genormte Baracken mit starren .Abmessungen der Räume usw. beschränkt, sondern daß
sich hiermit Häuser verschiedener Bauart mit unterschiedlichen Räumen, Türen und
Fenstern herstellen lassen, die sich nicht nur für vorübergehenden, sondern für
dauernden Gebrauch eignen.
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Der z. B. aus Leichtbaustoff hergestellte Formstein besteht aus einem
Hohlblock, der an seinen beiden Stirnseiten mit je einer senkrecht verlaufenden,
vorteilhaft schwalbenschwanzförmigen Nut versehen ist. In seinem Körper befinden
sich z. B. zwei Aushöhlungen, die an der Grundfläche beginnen, aber nicht bis zur
Deckfläche reichen und parallel zueinander liegen. Diese Aushöhlungen gehen der
Länge nach durch den Hohlblock und enden beide ein kurzes Stück vor den beiden Stirnseiten
des Steines.
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Zur Verwendung als Überbinder an Mauerecken und Kreuzungen wird der
Hohlblockmauerstein nach einer Seite hin um eine ganze Mauerstärke verlängert. In
der Verlängerung ist ein senkrecht verlaufender Kanal angebracht von z. B. quadratischem
Querschnitt, der durch den ganzen Hohlblock von der Deck- zur Grundfläche hindurchgeht.
Beim Zusammenbau werden die Steine so übereinandergelegt, daß durchgehende Kanäle
entstehen, die zur Bildung von Säulen zweckmäßig mit Eisenbeton ausgefüllt werden.
Der übrige Teil dieser Überbinder wird vorteilhaft schichtweise wechselnd um 9ö°
verdreht in den einzelnen Schichten verlegt.
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Als Kaminstein verwendet man den Mauerblockstein, der statt der Aushöhlungen
mit den notwendigen Kaminöffnungen versehen ist. An deren Wandungen ist jeweils
eine etwa 2 cm starke Schicht aus gebranntem Ton angebracht. Man erspart hierdurch
den besonderen Einbau von Kaminen. Verwendet man die Kaminsteine zur Herstellung
von Pfeilern, so werden die eine Säule bildenden Kanäle ohne die Tonschale je nach
der Beanspruchung mit Beton oder Stahlbeton verfüllt.
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Die Pfosten und die mit Beton gefüllten Fugen bilden die senkrechten
Teile des Netzgitters. Die waagerechten Teile des Netzgitters werden durch Rippenschalen
gebildet, die ebenfalls mit Beton ausgefüllt werden und gleichzeitig zur Überdeckung
von Maueröffnungen Verwendung finden. Die Rippenschalen besitzen H-Form mit einem
oberen und einem unteren Hohlraum. Der obere Hohlraum wird mit Stahlbeton verfüllt.
Der untere Hohlraum dient gleichzeitig als Anschlag für Türen und Fenster. Kaminstein
und Rippenschale sind an ihren Stirnseiten ebenfalls mit senkrecht verlaufenden,
zweckmäßig schwalbenschwanzförmigen Nuten versehen.
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Der Bau der Häuser geschieht in der Weise, daß die Steine Nut gegen
Nut vermauert werden. Der so entstehende Hohlraum der senkrechten Fuge wird mit
Gußbeton ausgefüllt und gegebenenfalls mit einer Rundstahlbewehrung versehen. Die
ausgefüllte Fuge ist gleichzeitig die senkrechte Versteifung. An den Fugen werden
die Steine mit Zementmörtel verstrichen.
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Bei dem Betonskelettbau unter Verwendung dieser Hohlblockmauersteine
basiert jede Wand auf einer Betonschwelle und wird mit einem Betonrähm gekrönt.
Bei mehrgeschossiger Bauweise ersetzt das Rähm des unteren Stockwerkes die Schwelle
des oberen Stockwerkes. Jedes Bauwerk wird schichtweise aufgebaut. Die Steine werden
Fuge auf Fuge versetzt. Die Stahlbewehrung der senkrechten tragenden Bauglieder,
Mauerpfosten und Fugenrippen, wird ebenfalls nur schichtweise eingebaut, und zwar
derart, daß die Rundstähle, sich z. B. um je 5 cm überdeckend, von halber Schichthöhe
bis zur nächsten halben Schichthöhe reichen. Dadurch ergeben sich in den Fugen-
und Rippenkreuzungen feste Verbindungen. Die Fugenrippen und Mauerpfosten aus Gußbeton
werden ebenfalls zunächst nur bis zur halben Schichthöhe verfüllt. Die Bewehrung
der waagerechten tragenden Bauglieder erfolgt nach den bisher gültigen Regeln. Die
senkrechten und waagerechten bewehrten Konstruktionsglieder sind gegenseitig eingespannt.
Die Maueröffnungen, wie Türen und Fenster, werden mit Betonrippen in Rippenschalen
überdeckt.
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Die Überbinder überbinden an Mauerecken jede zweite Schicht, an Maueranschlüssen
jede dritte Schicht und an Mauerkreuzungen jede vierte Schicht. Die Fenster- und
Türanschläge werden durch Abschlagen des entgegengesetzten Anschlages der Fugenrippe
gebildet; dabei wird der senkrechte Anschlag
vom Hohlblockmauerstein
und der waagerechte Anschlag im Sturz von der Rippenschale geschaffen. Lager- und
Stoßfugen werden mit verlängertem Zementmörtel verstrichen. Das Verlegen der Decken
erfolgt nach den bisher gültigen Regeln.
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Die neue Bauweise bietet folgende Vorteile. Der Betonrahmenbau wird
aufgelockert und damit eine Verminderung der starken Dimensionen und Wegfall der
Einschalungsarbeiten der senkrechten und waagerechten, statisch wirksamen Wandglieder
erreicht, und zwar durch Schaffung eines Gitternetzes, welches in den Wandflächen
keiner besonderen Schalung bedarf.
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Durch feste Verbindung (Einspannung) der waagerechten und senkrechten
statisch wirksamen Wandglieder, Bildung einer Vielzahl von Knotenpunkten wird eine
bedeutend höhere Standsicherheit als bei der bisherigen llassivbauweise gewährleistet.
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Durch Erhöhung der Standsicherheit wird eine Verringerung der :Mauerstärken
auf ein zur Isolierung gegen Temperatur und Schall ausreichendes Maß erzielt.
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Durch Verringerung der :Mauerstärken erfolgt eine geringere Belastung
der tragenden Wandglieder. Durch Verkürzung der Stützweiten z\vischen den senkrechten
tragenden Wandgliedern in Verbindung mit der Verringerung der Mauerstärke ist eine
schwächere Dimensionierung dieser Wandglieder möglich.
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Die schwalbenschwanzförmige Ausbildung der Fugenrippen gestattet das
:Mauern ohne Mauerverband und bildet trotzdem eine besonders günstige Verbindung
der statisch wirksamen Wandglieder mit dem Mauerfüllkörper.
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Die Rippenschale schafft ohne weiteres die Möglichkeit, eine Versteifung
je nach Beanspruchung waagerecht über die ganze Wandlänge durchgehend anzuordnen.
Sie dient gleichzeitig als Schalung für Tür und Fensterstürze.
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Mauerpfosten, Fu<,enrippeii, waagerechte Rippen usw. bedürfen keiner
besonderen Schalung, obwohl sie aus Gußbeton bestehen.
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Schalungen sind nur zur Herstellung der kreuzweise angeordneten Stahlbetonrippendecke
für mehrgeschossige Bauweise erforderlich.
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Durch Abschlagen einer der beiden die Nut begrenzenden Rippen am Hohlblockmauerstein,
Überbinder, an der Rippenschale und am Kaminstein ist ein besonderes Aufmauern des
Anschlages für Türen oder Fenster nicht mehr erforderlich.
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Die hintereinander angeordneten, durch Zwischenwand getrennten Doppelisolierkammern
in den Mauerfiillkörpern sind in jeder Schicht geschlossen. Die Möglichkeit der
Vermischung verschieden temperierter Luft ist deshalb äußerst gering und kaum eine
Ventilation möglich; in den Kammern befinden sich praktisch unbewegliche Luftschichten.
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Der Kaminstein mit der am Bau eingeführten Tonschale erübrigt Mauervorsprünge
in den Räumen und kann bei mehrgeschossiger Bauweise ohne besonderen Aufwand, wie
der Hohlblockmauerstein, in ausreichender Anzahl angeordnet werden.
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Die fabrikmäßig hergestellten Formdeckenbalken ersetzen Holzbalken.
Die Ausbildung des Steges ergibt das Auflager für eine Einschiebdecke.
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Die Deckeneinschiebplatte mit Auflagerverstärkung bildet nach unten
verlegt eine ebene Deckenuntersicht, wodurch Deckenspalier u. dgl. des Deckenputzes
wegfallen.
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Die nur nach unten ;erlegte Deckeneinschiebplatte kann unter dem Holzfußboden
mit Schlacke aufgefüllt werden.
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Zur Bildung einer Decke mit ebener Deckenuntersicht und Deckenoberfläche
kann die Einschiehplatte sowohl nach unten als auch entgegengesetzt nach oben verlegt
werden. Bei dieser Anordnung wird ein Hohlraum gebildet. Die ebene Deckenoberfläche
eignet sich zum Aufbringen von ]-strich- oder Plattenfußböden.
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Der ganze Aufbau, besonders kleinerer Wohnhäuser, läßt sich ohne Schwierigkeiten
typenweise entwickeln, fabrikmäßig herstellen, verladen und auf der Baustelle von
wenig Fachkräften mit Hilfe von angelernten Arbeitern erstellen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Fig. i bis 12 sind die für die Ausführung der Betonskelettbauweise erforderlichen
Formsteine: Fig. 13 bis 15 erläutern die Bauweise selbst.
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Fig. i ist eine Ansicht des Hohlblockniauersteins, Fig. 2 ein Schnitt
der Fig. i nach .-1-13, Fig. 3 ein Schnitt der Fig. i nach C-D: Fig. ,I ist eine
Ansicht des Überbinders, Fig. 5 ein Schnitt der Fig. ,4 nach E-F, Fig. 6 ein Schnitt
der Fig.4 nach G-H: Fig. 7 ist die Ansicht eines Kaminsteine;, Fig. 8 ein Schnitt
der Fig. 7 nach I-K, Fig. 9 ein Schnitt der Fig. 7 nach L -31; Fig. io ist die Ansicht
einer Rippenschale; Fig. i i ist ein Schnitt der Fig. io nach .\'-O, Fig. 12 ein
Schnitt der Fig. io nach P-Q; Fig.13 ist der Aufriß eines nach der Betonskelettbatiweise
hergestellten Bauwerkes: Fig. 1-4 ist ein Schnitt der Fig. 13 nach R-S, Fig. 15
ein Schnitt der Fig. 13 nach T-l'.
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Der Hohlraummauerstein (Fig. i bis 3) ist an seinen beiden Stirnseiten
mit den senkrechten, schwalbenschwanzförmigen -Nuten i versehen. In seinem Körper
sind, von der Grundfläche beginnend, die leiden Aushöhlungen 2, 3 angebracht, %velche
kurz vor der Deckfläche und den beiden Stirnseiten enden.
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Der Überbinder (Fig. d bis 6) entspricht im wesentlichen dem Stein
Fig. i bis 3. Er ist jedoch tun eine Mauerstärke verlängert und von der Deckzur
Grundfläche mit dem durchgehenden Kanal.] versehen, der fortlaufend übereinander
eingebaut wird. Die hierdurch entstehende Säule wird mit Eisenbeton gefüllt.
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In den verstärkten Kaminsteinen (Fig. 7 bis 9) sind die mit gebranntem
Ton 18 ausgekleideten Kaminöffnungen 5 angeordnet. Diese Kaminsteine ohne Tonschale
können auch zur Herstellung von Pfeilern dienen. Die Kanäle 5 werden in diesem Falle
mit Beton oder Stahlbeton verfüllt.
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Die Rippenschale (Fig. io bis 12) hat einen
H-förmigen
Querschnitt; oberhalb der Rippe 6 befindet sich der durchlaufende Hohlraum 7, unterhalb
der Rippe 6 die durchlaufende Nut 17.
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Die Formsteine 4 bis 12 weisen an ihren beiden Stirnseiten jeweils
ebenfalls senkrechte, schwalbenschwanzförmige Nuten i auf.
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Das Bauwerk (Fig.13 bis 15) wird aus den Ilohlblockmauersteinen 8
(Fig. i bis 3), den Überbindern 9 (Fig. 4 bis 6), den Kaminsteinen (Fig. 7 bis io,
in Fig. 13 bis 15 nicht dargestellt) und den Rippenschalen io (Fig. io bis 12) aufgeführt.
Das Gitternetz gliedert sich senkrecht in die aus Stahlbeton bestehenden Mauerpfosten
i i, welche durch die Kanäle 4 der Überbinder 9 verlaufen, und in die schwalbenschwanzförmigen
Fugenrippen i, die ebenfalls mit Stahlbeton 12 verfüllt sind. Waagerecht gliedert
sich das Bauwerk in die aus Stahlbetonrippen bestehende Schwelle 13 und das Rähm
15 sowie, je nach Beanspruchung, noch in ein bis zwei dazwischen angeordnete waagerechte
Rippen 14. Bei ein- bis zweigeschossigen Bauten reichen in den Wandflächen senkrechte
Pfosten i i, in den Mauerecken, Anschlüssen und dazwischen senkrechte Fugenrippen
12 aus. Türen und Fenster werden durch Betonrippen 14, in Rippenschalen io, überdeckt.
Die Fenster- und Türanschläge werden durch Abschlagen einer der beiden die Nut begrenzenden
Rippen 16 gebildet. In Fig. 13 ist teilweise nur das Gitternetz dargestellt. Das
Gitter wird durch Hohlblockmauersteine 8 und Rippenschalen io ausgefüllt.