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Mauerwerk aus Formsteinen und einem von diesen umschlossenen Traggerippe
Bei der Ausführung von Bauten in Beton oder Stahlbeton ist es bekannt, Schalungen
dadurch zu vermeiden, daß die Wände mit Formsteinen-hochgemauert werden, deren Wandungssteine
durchgehende Hohlräume einschließen, die ein Stahlgerippe umgeben und mit Beton
ausgefüllt sind. Solche Formsteine ersetzen .somit nicht nur die Schalung, sondern
decken gleichzeitig auch sämtliche Beton- und Stahlteile ab und dienen außerdem
zur Wärmeisolierung und zur Schalldämpfung. Die bisher zu diesem Zweck zur Verwendung
gelangenden Formsteine besitzen im allgemeinen H-Formen und U-Formen mit beliebigen
Abmessungen, wozu noch weitere Formsteine der verschiedensten Art, z. B. für Tür-
und Fensterstürze, ferner Gurtsteine, Ecksteine u. dgl. mehr kommen. Es wird also
eine Vielzahl von Formen benötigt, um die bei der Errichtung eines Gebäudes auftretenden
Fälle berücksichtigen zu können.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß das Mauerwerk aus H-förmigen
und U-förmigen Formsteinen zusammengesetzt ist, die in ihren Abmessungen so aufeinander
abgestimmt sind, daß die Höhe und die Breite dieser Steine einander gleich sind
und daß außerdem die U-förmigen Formsteine eine dieser Höhe und Breite entsprechende
Länge besitzen, also würfelförmig mit drei geschlossenen und drei offenen Seiten
ausgebildet sind. Diese Formsteine sind ohne Verband so zusammengesetzt, daß durch
die aneinanderstoßenden Flansche der nebeneinander- und übereinandergesetzten H-förmigen
Formsteine lotrecht
durchgehende Hohlräume. zur Bildung von Wandstützen
und durch solche Flansche in Verbindung mit den Schenkeln von daneben gesetzten
und in den aufeinanderfolgenden Schichten wechselseitig übereinandergelegten U-förmigen
Formsteinen lotrecht durchgehende Füllräume zur Bildung von verstärkten Eckstützen
und verstärkten Waridstützen, z. B. beim Anschluß von Mittelwänden, entstehen. Die
Hohlräume bzw. Füllräume umgeben dabei das Traggerippe aus Stahl bzw. die Armierung
des Stahlbetons und werden je nach Bedarf ebenso wie auch weitere als Schalsteine
nebeneinandergelegte U-förmige Formsteine zur Bildung der horizontalen Tragteile
des Traggerippes mit Beton ausgefüllt.
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Die Abmessungen der erfindungsgemäß zur Verwendung gelangenden Formsteine
sind also von der Würfelform nach der Grundformel Höhe gleich Breite gleich Länge,
abgekürzt H=B=L, abgeleitet, wobei die Länge L der H-förmigarl Formsteine auch eine
davon abweichende, z. B. die zweifache der Höhe bzw. Breite sein kann. Infolge dieser
aufeinander abgestimmten Maße und der reinen Würfelform des U-förmigen Formsteines
ist es möglich, mit nur zweierlei Formsteinen, nämlich einem U-förmigen und einem
H-förmigen Formstein auszukommen, mit denen nicht nur die Wände errichtet, sondern
auch Ecken oder Abzweige, Säulen, Betongurte, Fenster- und Türstürze, Leibungen
u.dgl. hergestellt werden. In der Anpassung der Abmessungen der beiden Steine und
in der würfelförmigen Ausbildung des U-förmigen Formsteines, die dessen Verwendung
bei gleichbleibender Stärke des Mauerwerks in jeder Stellung ermöglicht, liegt somit
das Grundprinzip der Bauweise nach der Erfindung.
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Die Einzelheiten der Bauweise nach der Erfindung sind den in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Hierbei zeigt Abb. i eine perspektivische
Draufsicht auf einen Formstein in H-Form, Abb. 2 eine perspektivische Draufsicht
auf denselben Formstein mit der Unterseite nach oben, Abb.3 einen Querschnitt durch
den Formstein nach Linie A-A in Abb. i, Abb. 4 eine perspektivische Ansicht eines
Formsteines in U-Form, Abb. 5 eine Draufsicht auf einen Wandteil mit verschiedenen
Ausführungsmöglichkeiten, Abb. 6 eine Außenansicht eines Teiles einer Gebäudewand,
Abb. 7 einen Querschnitt nach Linie B-B in Abb. 6, Abb. 8 einen Längsschnitt nach
Linie C-C in Abb. 6.
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Der an sich bekannte H-förmige Formstein h nach Abb. i bis 3 besitzt
glatte, ebene Außenflächen b sowie einen verhältnismäßig breiten Quersteg, dessen
Stirnflächen d gegenüber den Flanschen c der Außenflächen b zurückstehen, so daß
rechteckförmige, lotrecht von oben nach unten durchlaufende und nach den Stirnseiten
offene Aussparungen e entstehen. Die Oberseite a des Steines ist eben und glatt
ausgeführt und kann in der Längsachse mit einer kleinen Längsnute l zur besseren
Haftung des Mörtels versehen sein.
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Im Innern ist der Quersteg des Formsteines k hohl und weist einen
oder mehrere nach unten offene Luftkammern g auf, die zwischen den Außenflächen
b und dem oder den parallel dazu verlaufenden Mittelstegen f liegen. Auf diese Weise
wird ein kammartiger Querschnitt (Abb. 3) erhalten mit der Oberseite a als waagerechten,
obenliegendem Verbindungssteg und den Flächen b und dem Steg f als nach unten stehenden
Rippen, die zwischen sich die oben geschlossenen und unten offenen Luftkammern g
einschließen. Im Bedarfsfall kann im übrigen die Oberseite a des Formsteines
h auch weggelassen werden, so daß durchgehende Luftkammern g entstehen. Die
Unterteilung der Luftkammern im Innern der H-Form kann verschieden sein, und zwar
mit keinem oder einem oder mehreren Mittelstegen. Insbesondere können diese dann
wegfallen, wenn es sich um Formsteine für dünne Zwischenwände handelt. Die Luftkammern
g können rechteckig oder quadratisch, mit oder ohne abgerundete Ecken oder auch
rund oder oval sein.
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Der zweite zur Verwendung gelangende Formstein i ist gemäß Abb. 4
U-förmig gestaltet. Seine Stirnseite k schließt mit den abstehenden Schenkeln m
einen durchgehenden und gegenüber der Stirnseite k und an den beiden Enden offenen
Hohlraum n ein.
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Ausschlaggebend für die praktische Ausführung der Bauweise nach der
Erfindung sind die aufeinander abgestimmten Abmessungen der z. B. aus Leichtbeton,
Schlackenbeton oder Trümmersplittbeton u. dgl. hergestellten Formsteine
i und h. Die Höhe und die Breite sowie auch die Länge der U-Form sind
stets gleich, so daß der Formstein i einen Hohlwürfel mit drei geschlossenen Seiten
und drei offenen Seiten darstellt. Die H-Form weist die gleiche Höhe und die gleiche
Breite wie die U-Form auf. Ihre Länge kann.ebenfalls die gleiche sein; jedoch ist
es zur Verminderung der Zahl der benötigten Steine zweckmäßig, eine größere Länge
zu wählen.
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Bei einer Wandstärke von etwa 25 cm ist somit der U-Stein i ein Würfel
mit 25 cm Seitenlänge, während der H-Stein h bei gleicher Breite und Höhe eine Länge
von z. B. 2 'X 25 = 50 cm hat. Ein anderes zweckmäßiges Maß, dem auch das
dargestellte Ausführungsbeispiel zugrunde liegt, ist eine Seitenlänge von 22
CM, so daß der Formstein i ein Würfel von 22 cm Seitenlänge ist, während
die Länge des Formsteines h z. B. zu 38 cm gewählt wird. Das Maß 22 cm entspricht
bekanntlich einer dreifachen Schicht aus Normalziegeln und die Länge 38 cm ist gleich
1'/2 Längen von Normalsteinen. Es kann also im Bedarfsfalle ohne weiteres mit Normalsteinen
weitergebaut werden. Auch von anderen Grundabmessungen kann ausgegangen werden,
so z. B. von 15 cm oder 30 cm, wobei jedoch
stets die miteinander
übereinzustimmenden Maße nach der eingangs erwähnten Grundformel einzuhalten sind.
Die Abmessungen werden zweckmäßig jedoch nicht zu groß gewählt, damit das Eigengewicht
der Formsteine möglichst unter etwa 12 kg bleibt. Auf diese Weise ist eine Verlegung
ohne Hilfskräfte oder Hilfsmittel durchzuführen.
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Aus der Abb. 5 ist die Bauweise nach der Erfindung im Prinzip zu ersehen.
Zum Beispiel wird eine Längswand dadurch errichtet, daß Formsteine lt mit
ihren Flanschen c zusammenstoßend nebeneinandergelegt werden. Die Aussparungen e
zwischen den Flanschen c und den Stirnflächen d ergänzen sich dadurch zu einem quadratischen
oder auch rechteckigen Querschnitt und bilden einen durch alle Schichten von oben
nach unten durchgehenden Hohlraum q. Wesentlich ist dabei, daß die Formsteine h
nicht versetzt zueinander, sondern übereinander vermauert werden. Auf diese Weise
entstehen durch alle Schichten durchgehende lotrechteTrennfugenz zwischen deneinzelnenSteinen,
die jedoch durch unmittelbares Aneinanderstoßen der Steine h sehr schmal sind und
keinen Mörtel zwischen sich aufzuweisen brauchen.
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Die Steine stehen dabei mit ihren nach unten ragenden Rippen auf der
ebenen Oberseite der darunterliegenden Schicht auf Mörtelstreifen auf (ausgefüllte
Lagerfugen y in Abb. 6). Da bei einem Mittelsteg f drei gegenseitig voneinander
getrennte Mörtelstreifen vorhanden sind, wird eine gute Fugenisolierung und Fugenabdichtung
der Luftkammern g erhalten. Außerdem ist durch die Oberseite der Formsteine
lt der jeweils Barunterliegenden Schicht jede Luftkammer g für sich abgeschlossen,
so daß keine unerwünschte Luftzirkulation entsteht und die Wärmeisolierung der Wand,
insbesondere bei Verwendung von Leichtbeton, eine gute ist. Wenn in besonderen Fällen
die Oberseite der Steine !t weggelassen wird, gehen die Luftl:ammern g als schmale,
seitlich voneinander abgeschlossene Hohlräume von unten nach oben durch.
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An den Ecken und zweckmäßigerweise auch an den Abzweigungen von Zwischenwänden
werden die Stirnseiten der H-förmigen Formsteine durch U-förmige Formsteine abgeschlossen.
Auf der offenen Seite des Formsteines i bildet dann dessen Hohlraum n zusammen mit
der Aussparung e des anstoßenden Formsteines h einen vergrößerten, rechteckförmigen
und von oben nach unten durchgehenden Füllraum p. In den einzelnen Schichten werden
nun die Formsteine i wechselseitig verlegt, so daß z. B. bei einer Ecke die offene
Seite mit dem Hohlraum it einmal der einen anstoßenden Wand und einmal der anderen
anstoßenden Wand zugekehrt ist. Ebenso ist es auch bei Wandabzweigungen; bei einer
T-förmigen Abzweigung zeigt also die offene Seite des Formsteines i nach jeder dritten
Schicht und bei einem kreuzförmigen Abzweig (in Abb. 5 gestrichelt angedeutet) nach
jeder vierten Schicht nach derselben Seite hin.
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Wenn nun nach dem Hochmauern einer Wand z. ß. in StockNverkshöhe der
Füllraum p mit Beton gefüllt wird, dann ergibt sich durch die wechselweise Bildung
der vergrößerten Hohlräume zwischen den Formsteinen h und i im Gegensatz zu bekannten
schalungsfreien Bauweisen eine gegenseitige Verzahnung der Wandteile untereinander,
welche eine hohe Stabilität und Verankerung des ganzen Gebäudes in hervorragender
Weise gewährleistet. Auf die gleiche Weise werden auch die durch die Aussparungen
e der aneinanderstoßenden Formsteine h entstandenen durchgehenden Hohlräume q mit
Beton ausgefüllt. Diese Füllungen können je nach den statischen Erfordernissen aus
Schwerbeton oder M,agerbeton oder aus Schlacken-oder Bimsbeton bestehen. Durch die
Füllungen werden alle lotrechten Trennfugen z nach innen vollkommen abgeschlossen.
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Bei Eisenbeton sind die erforderlichen Armierungen o im wesentlichen
in den Füllräumen p untergebracht. Soweit es erforderlich ist, werden hierzu auch
die Hohlräume q verwendet, indem z. B. jeder zweite oder dritte Hohlraum q eine
Armierung erhält, während die übrigen nur mit unbewehrtem Beton ausgefüllt sind.
In anderen Fällen, in denen nur mit Beton ausgefüllt wird, können ohne weiteres
zusätzliche Verankerungen oder nicht durchgehende Armierungen eingesetzt werden.
Die gleiche Anordnung ergibt sich auch bei einem Traggerippe aus Stahl, denn es
können ohne weiteres in den Hohlräumen und Füllräumen an Stelle von Armierungseisen
Trägerprofile oder Rohre oder andere Stahlquerschnitte untergebracht werden. Je
nach Bedarf können die verbleibenden Zwischenräume zwischen den Trägern und den
umgebenden Formsteinen frei bleiben oder mit Beton gefüllt werden. Auch sind sämtliche
Bewehrungen oder Träger schon vor dem Mauern fertig anzubringen bzw. aufzustellen,
worauf dann um diese herum die Wände errichtet und daraufhin die verbleibenden Hohlräume
mit Beton ausgegossen werden. Abgehende Zwischenwände r aus schmäleren H-förmigen
Formsteinen oder Bauplatten u. dgl. können im übrigen an jeder Stelle angeordnet
werden, wenn nicht hierfür ebenfalls als Anschlußsteine die Formsteine i Verwendung
finden.
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Ein erweitertes Ausführungsbeispiel zeigen die Abb. 6 bis B. Der Querschnitt
entspricht praktisch demjenigen der Abb. 5. Als Fensteranschlag dient der eine Flansch
c des Formsteines h. Der andere Flansch dieses Steines wird durch Abschlagen mit
dem Hammer entfernt. Auf der Oberseite der obersten Schicht aus Formsteinen h wird
die Fensterbank s aufgelegt. Fensterstürze und ebenso auch Türstürze t werden durch
mit Beton gefüllte U-förmige Steine mit verkürztem innerem Schenkel gebildet, deren
Stirnseiten nach oben zu liegen kommen. Ein ringsum laufender (armierter) Betongurt
u wird aus U-förmigen Formsteinen mit der offenen Seite nach oben gebildet. An denjenigen
Stellen, wo die Arrnierungseisen von unten herausragen, wird eine Durchbrechung
angebracht. Dort, wo ein Decken- oder Tragbalken v abgeht, wird entweder eine plattenförmige
Verkleidung w entsprechender Größe auf der Außenseite angeordnet,
oder
es werden hierzu ebenfalls Steine mit verkürztem Schenkel auf. der Innenseite als
Deckenkranzsteine x verwendet. Daneben kann der U-förmige Stein auch als Säulenstein
benutzt werden. Nach außen sind also sämtliche Betonteile abgedeckt, ebenso auch
nach innen mit den notwendigen Aussparungen für Decken- oder Tragbalken u. dgl.
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Die durchgehenden waagerechten Lagerfugen y und lotrechten Trennfugen
z ergeben ein regelmäßiges Bild der unverputzten Wand. Zum Verputzen sind keine
besonderen Putzträger erforderlich. Auf die Deckenkranzsteine werden die H-förmigen
Formsteine des nächsten Geschosses aufgelegt, ohne daß besondere Vorkehrungen hierzu
getroffen werden müssen.
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Die wesentlichsten Vorteile eines Mauerwerks nach der Erfindung sind
kurz zusammengefaßt folgende: Die Bauweise ist einfach und benötigt nur zweierlei
Formsteine, die für alle an Gebäuden vorkommenden Fälle ausreichen. Diese Beschränkung
auf nur zweierlei Steinformen ist nur durch die aufeinander abgestimmten Abmessungen
zu erreichen im Gegensatz zu bekannten schalungsfreien Bauweisen, bei denen eine
Vielzahl von verschiedensten Formen erforderlich ist. Die Herstellungskosten der
Formsteine werden dadurch wesentlich herabgesetzt, da sie in großen Mengen gebraucht
werden. Auf der Baustelle geht die Errichtung von Wänden schnell und ohne besondere
Hilfsmittel, Rüstungen, Spezialvorrichtungen, Hilfsschalungen usw. vor sich. Da
nicht im Verband gemauert wird, ist für jeden Bauteil ohne Schwierigkeiten ein genauer
Steinplan herzustellen, so daß überschüssige Steine zu vermeiden sind und der Verschleiß
sehr klein ist. Die Bauzeiten sind wesentlich verkürzt, und zwar auch gegenüber
anderen schalungsfreien Bauweisen. Ferner wird sehr wenig Mörtel gebraucht, so daß
die Bauweise als eine trockene anzusehen ist.
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Das Mauer-,verk kann zur Herstellung von Traggerippen aus nicht bewehrtem
Beton, Stahlbeton oder Stahl dienen, wobei bei mehreren Geschossen mit dünnen Wänden
auszukommen ist. Da die die Lasten aufnehmenden, lotrecht und waagerecht verlaufenden
und miteinander zusammenhängenden Beton- und Stahlkerne das Traggerippe des ganzen
Gebäudes bilden und mit den einzelnen Schichten der Formsteine wechselweise verzahnt
sind, ergeben sich besonders günstige statische Eigenschaften. Das äußere Bild einer
Wand ist durch die ineinander übergehenden senkrechten und waagerechten Fugen ein
ausgeglichenes. Die Außenseiten der Wände sind durchgehend glatt und eben, so daß
nur wenig Putz aufzutragen ist. Die Betonkerne sind allseitig umschlossen und unsichtbar.
Infolge der aufeinander abgestimmten Abmessungen der vielseitig zu verwendenden
U-förmigen Formsteine und der H-förmigen Formsteine entsteht daher mit einfachsten
Mitteln eine neuartige, gegenüber dem Bekannten wesentliche Vorteile aufweisende
Bauweise, deren Wirtschaftlichkeit nicht nur bei kleineren Gebäuden, sondern auch
bei Mehrgeschoßbauten aufs Höchste gesteigert ist.