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Tragendes Bauelement, insbesondere Träger, Pfosten o. dgl., aus Beton,
Leichtbeton, Holzwollebeton o. dgl. Für materialsparende Stahlbeton- (Leichtbeton-)
Decken oder -Träger gibt es eine Vielzahl von Konstruktionen, bei denen die tragenden
Querschnitte fast durchweg I-, T- oder umgedrehte, meist breitgezogene U-Formen
aufweisen. Diese sind entweder als Balken ohne oder mit Zwischenplatten nebeneinander
angeordnet oder werden durch Ausgießen bzw. Ausstampfen von Hohlräumen zwischen
und über den leichteren Füllsteinen hergestellt.
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Alle diese Konstruktionen weisen immer noch einen zu großen Materialaufwand
und demgemäß zu hohe Gewichte, was bei fertig verlegten Trägerre zum Teil auch durch
Transportsicherheit bedingt ist, sowie zuviele gute und direkte Sehall- und Wärmebrücken
zwischen Ober- und Unterseite auf. Bei ihnen stehen nämlich die Stege bzw. Schubkraftverbindungswege
zwischen der Zugbewehrung und den sich parallel der Deckenoberfläche erstreckenden
Druckzonenstreifen stets senkrecht oder annähernd senkrecht, zumindest aber sind
im Material verlaufende senkrechte Verbindungswege zwischen beiden Seiten der Decke
vorhanden.
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Die Erfindung geht daher bewußt von derartigen vollen oder ein- bzw.
mehrseitig nach außen geöffneten Profilquerschnittsformen ab und schlägt als Deckenelement
o. dgl. .einen Stahlbetonmantelbalken bzw. Hohl- oder Rohrbalken vor, dessen bevorzugte
Querschnittsform außen und innen etwa von einem auf der Spitze stehenden Dreieck
begrenzt ist.
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Die solide Herstellung eines derartigen Hohlbalkens soll nach einem
Vorschlag der Erfindung in einfachster Weise dadurch ermöglicht werden, daß der
Hohlrauen bei der Fertigung durch Sand o. dgl. ausgefüllt wird, einem Stoff also,
der den Stampfdruck sehr gut weiterleitet, so daß das Stampfen
aller
Querschnittswände in einem Arbeitsgange sehr wirksam vorgenommen werden kann. Nach
der Erhärtung des Betons läßt man dann die Sandfüllung durch Neigen des Balkens
auslaufen, und der Betonmantel ist fertig.
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Die Formung eines solchen Deckenelementes kann also z. B. in etwa
folgender Weise erfolgen: In der. rinnenförmigen Stampfform, in der unten mit entsprechendem
Abstand von der Wandung die Zugbewehrung ruht, wird zuerst wegen der besseren Haftspannung
eine niedrige Schicht Schwerbeton verteilt, die die Zugbewehrung umgeben soll und
den unteren Knotenpunkt des Dreieckquerschnittes bildet. Dann wird beispielsweise
Leichtbeton in die Form gegeben und an beiden Wandungen verteilt, wodurch die Seitenwände
des Bauelementes entstehen. In der Höhe kann man dabei etwa um die Dicke der Deckplatte
niedriger bleiben. Nun wird der mittlere Raum (spätere Hohlraum) vorzugsweise mit
Sand o. dgl. bis zur gewünschten Höhe gefüllt. Dabei können gegebenenfalls auch
Holzstangen oder Metallrohre mit eingeformt werden, sofern sie noch genügend von
Sand umspült sind, damit später ein leichtes Auslaufen erfolgen kann. Falls erforderlich,
kann vor der Sandeinbringung eine Papierabdeckung o. dgl. der Wände erfolgen. Das
Papier wird dann auch über die Sandschicht geschlagen, um sie von der Deckplatte
zu trennen. An Stelle des Sandkernes könnte selbstverständlich auch eine zusammenfaltbare
Kernform in Anwendung kommen.
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Als letztes wird Schwerbeton als Deckschicht obenauf gebracht und
das Ganze dann festgestampft. Die etwa dreieckige Querschnittsform gewährt dabei
in Verbindung mit der druckübertragenden Sandfüllung eine gleichmäßig gute Stampfauswirkung
bei jedem Querschnittsteil.
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Zur besseren Übertragung der Schubkräfte, zur .Aufnahme etwaigerLängszugspannungen
im oberen Teil beim Transport und etwaiger Querzug-(Biege-) Spannungen in der Deckplatte
und den Seitenwandungen bei Belastung kann gegebenenfalls auch ein dünnes Gittermaschendrahtgewebe
o. dgl. mit eingelegt werden. Dieses würde vor oder mit der Betoneinbringung in
die Form gelegt und vor oder mit der Aufbringung des Deckbetons über dem Sand von
beiden Seiten her umgeschlagen werden.
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:Die Formung von entsprechenden erfindungsgemäßen Wandteilen o. dgl.
geschieht in gleicher Weise. Hier ist im allgemeinen natürlich keine Zugbewehrung
erforderlich. Demgemäß wird man hier auch fast durchweg ohne Schwerbeton auskommen,
während das Drahtmaschengewebe in den Maadungen aus Transportsicherheits- uni Biegebeanspruchungsgründenvorzugsweise
den gesamten Hohlraum umschließen soll.
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Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen werden die Wandungen und die
Deckplatte der erfindungsgemäßen Elemente äußerst widerstandsfähig und fest. Sie
können daher außerordentlich dünn ge-' halten werden. Auch das Herstellungsverfahren
selbst ermöglicht die Herabsetzung der Wandstärke auf ein weit unter das bei bekannten
aus Beton hergestellten Bauteilen o. dgl. erreichte Mindestmaß, weil bei diesem
zum Teil im nicht erstarrten Zustand entformt werden muß und dabei leicht Risse
entstehen können.
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Eine weitere Voraussetzung für äußerst dünne Wandungenbietet die allseitig
geschlosseneMantelform, da ein Abbrechen von Flansch- oder Stegteilen beim Transport
so gut wie ausgeschlossen ist. Dabei enfistehen weitere Vorteile dadurch, idaß der
Querschnitt selbst in einem als statisch starr bekannten Dreiecksverband angeordnet
ist.
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Die '.Mantelform selbst ergibt nach jeder Richtung hin höhe Trägheitsmomente,
was für die Transportsicherheit sehr wesentlich 1-st, wobei sich gleichzeitig noch
das verhältnismäßig geringe Gewicht günstig auswirkt.
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Durch die vorgenannten Voraussetzungen kann z. B. ein derartiges Deckenelement
wesentlich leichter gehalten werden als Deckenelemente bekannter Art.
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Die Gewichtsabnahme bedingt nicht nur erhebliche Materialkostenersparnis
und niedrige Transport- und Montagekosten, sonldern wirkt sich auch durch niedrigeres
Eigengewicht integrierend auf die Werte der statischen Deckenberechnung und gegebenenfalls
die Hauswandkosten aus. Dadurch liegt der Gesamtpreis einer derartigen Bauweise
mit Sicherheit unter dem anderer bekannter Ausführungen.
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Die notwendigen `tacnpfformen sind sehr einfach und daher billig.
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Zur Herstellung werden keine besonderen Maschinen o. dgl. benötigt.
Die Elemente können daher überall, z. B. unter Verwendung von Trümmerschutt direkt
an der Baustelle, hergestellt werden.
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Stellenweise Schwächungen oder Verstärkungen der Wandungen sind ohne
Belang.
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Gefährliche Rissebildung bei der Herstellung ist wegen des erfindungsgemäßen.
Entform@ungsverfahrens so gut wie ausgeschlossen.
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Die Elemente lassen sich infolge ihrer Querschnittsausbildung leicht
entformen. Hierdurch haben :die Stampfformen eine verhältnismäßig hohe Lebensdauer.
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Besonders große Vorteile weisen derartige Elemente in bezug auf Schall-
und Wärmedämmung auf: Da die etwa. unter 4ä° oder noch flacher verlaufenden Stege
(die Seitenwände) sehr dünn sind und vorzugsweise aus Leichtbeton bestehen sollen,
ist ihr Widerstand gegenüber Wärme- und Schalldurchgang, der proportional der Weglänge
und umgekehrt prtaportional der Querschnittsdicke ist, besonders hoch. .Erfindungsgemäß
macht sich infolge der Schrägstellung der Rippen tatsächlich eine Wegverlängerung
bemerkbar, während bei allen anderen bekannten schräg verlaufenden Rippen durch
deren verhältnismäßig gedrungene Form auch senkrechte Kriechwege vorhanden sind,
d. h. die Schrägstellung dort praktisch unwirksam ist.
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Die Lufthohlräume in den Deckenelementen selbst in Verbindung mit
den Hohlräumen, die
zwischen zwei Elementen vorhanden sind und durch
Einschieben einer Leichtbeton-, Leichtbau- oder Faserplatte als Zwischenplatte,
deren Gewicht sehr gering ist. angeschlossen werden, erhöhen die Wärme- und Schalldämmung
sehr wesentlich.
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Die statischen Vorteile einer aus erfindungsgemäßen I?lementen gebildeten
Decke sind leicht einzusehen. Durch das seitliche Aneinanderreihen der I?lecnente
und Ausgießen der vorzugsweise keilförmigen Stoßfugen entsteht auch eine vollkommene
seitlicheVerspannung der oberenDeckenhaut; dabei bilden deren. Teilstücke jeweils
in Verhin.dung mit den anstoßenden schrägen Stegen der benachbarten Elemente 'kleine,
auf den benachbarten "Zuggliedern ruhende Gewölbe bzw.Sprengewerke. Hierdurch wird
die Sicherheit erhöht, da sich Einzellasten gleichzeitig auf mindestens drei "Zugglieder
verteilen können. Auch ein angenommenes Versagen eines Zugstabes würde somit gefahrlos
sein. Der Sicherheitsfaktor kann also ciitsprechend erniedrigt und somit die Bemessung
der Stahlquerschnitte weiter herabgesetzt werden.
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Da die Hohlr:iunne in den Elementen dicht abgeschlossene Röhren darstellen.
ergeben sich hier gute \löglichkeiteti für eine Heizung der von ihnen begrenzten
Räume. Nicht nur elektrische, Warmwasser- oder Dampfhei,zungsleitungen könnten in
diesen gleichmäßig verteilt untergebracht werden, sondern für eine Warmluftheizung
eignen sich außerdem diese Hohlräume vorzüglich als Leitungsrohre. Wenn die Wände,
was die Erfindung vorsieht, in gleicher oder ähnlicher `"eise ausgebildete senkrechte
Röhren aufweisen wie die Decke waagerechte, braucht man beispielsweise nur eine
Durchschaltung der Rohre von je zwei gegenüberliegenden Wänden und Decken vorzunehmen
und beispielsweise unter einer Mittelwand ein kurzes waagerechtes Heizrohr anzubringen,
wodurch ein @N'artnluftheizsvstem erhalten wird, wobei dann eine \-ollständig gleichmäßige
Erwärmung der ]Zäume ohne Heizkörper o. dgl. gewährleistet würde. Auf diese Weise
würde dann bei, einem Bauwerk eine wesentliche Herabsetzung der Gesamtkosten und
eine wesentliche wärmetechnische Verbesserung erzielt werden. ' Material und Aufwendungen
für Kamine entfallen bei derartigen Häusern ebenfalls bzw. werden nur durch den
über Dach geführten Teil der Schornsteine verursacht, da in den parallel zur Trägerlage
stehenden unbelasteten Zwis chenwänr den sich an jeder Stelle als Kamin geeignete
Rohre befinden. Man braucht nur eines dieser Rohre anzuschlagen, wo immer man will,
über Dach zu führen, und der Kamin ist fertig. Dies gilt in gleicher Weise für Luftschächte
zur etwaigen Kellerentlüftung u. dgl.
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Elektrische Leitungen können sehr leicht unter den leichten Zwischenplatten
verlegt und nachverlegt werden.
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Installationswände können überall im Haus vorgesehen werden. Die Leitungen
können jederzeit mühelos durch Herausnahme der Zwischenplatten überprüft oder geändert
werden. Entsprechend genormte Waschbecken-, Spülbecken- und ähnliche Platten können
von vornherein als Einsatzwandstücke ausgebildet sein. Auch zur unsichtbaren Unterbringung
dicker Entwässerungsrohre sind in den «'änden genügend Hohlräume. Duschnischen,
Baderäume u. dgl. sind ebenfalls einfach an:zubringen.
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Es bietet sich eine Unzahl weiterer Möglichkeiten für eingebaute Wandschränkchen
u. dgl., deren Lage im Raum später mühelos und beliebig verändert werden könnte.
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Da entsprechend ausgebildete- derartige Wandelemente infolge der Einlage
des Drahtgewebes biegefest und bei ständiger Durchlüftung sehr trocken sind, können
sie auch als Kellerwände Verwendung finden.
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Vorzüglich geeignet sind die erfindungsgemäßen Deckenelemente als
tragende Dachhaut für flache und steile Dächer, da die obere Schwerbetonhaut wasserdicht
ist. Die keilförmigen Stoßfugen zwischen iälen Dachelementen, die an den Längsseiten
vorzugsweise aufgebogene Leisten aufweisen sollen, werden dabei mit Goudron ausgegossen;
das Dach ist damit dicht. Die dunklen Goudronstreifen geben der Dachfläche eine
dekorative Unterbrechung. Ziegel-, Dachpappen- und anderer Dachhautbelag erübrigt
sieh hierbei.
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Selbstverständlich eignen sich die erfindungsgemäßen Bauelemente auch
vorzüglich zur Verwendung von Stahlsaitenbeton.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung durch einige beispielsweise Ausführungsformen
von Bauelementen und deren Verarbeitung veranschaulicht.
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Fig. i zeigt den Querschnitt einer beispiels, weisen Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen; Trägers in Dreieckform. Hier sind z. B. verschiedene Betonschichten;
,gezeichnet: die Druckzone a in Schwerbeton, der Zugspannungsbereich b ebenfalls
in Schwerbeton und die Stege oder die Schubspannungszone c hier in Leichtbeton dargestellt,
wobei vorausgesetzt iist, daß die Schubkräfte durch andere Mittel aufgenommen werden,
z. B. durch Kreuzmaschen, Drahtgewebe, dessen Hauptachsen um beispielsweise 45°
gegen die Steghauptachsen verdreht sein können. Das Gewebe selbst ist nicht eingezeichnet;
d bedeutet die Zugbewehrung.
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Fig. z zeigt die Verarbeitung derartiger Elemente e durch Nebeneinanderlegen
zu einer Decke, wobei sie hier unter Verwendung nur einer Betonart dargestellt sind.
f bedeutet die Längsnutenvergußmasse, z. B, Zementstrich. Auf der linken Seite sind
als Zwischenplatten Leichtbeton-, Holzwodle- oder ähnliche Platten g, auf der rechten
Seite Papierdämmplatten It o. dgl. als unterer Deckenabschluß -dargestellt.
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Fig. 3 zeigt den Querschnitt i einer beispielsweisen Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Wandpfostens in -dreieckiger Querschnittsform mit Halbkreisnuten
k an den Ecken. Hier ist beispielsweise nur Leichtbeton vemvandt. Das Drahtmaschenge.webe
ist wiederum nicht eingezeichnet.
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Fig. 4 zeigt den Schnitt .durch eine aus mehreren derartigen Elementen
i unter Verwenidung der
Zwischenplatten m zusammengesetzte Wand.
Die beim Zusammenbau aus den Nuten k gebildeten Löcher n sind des besseren Anschlusses
wegen z. B. mit Zementmörtel vergossen.
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Selbstverständlich können derartige Wände auch nur aus den Elementen
i ohne Zwischenplattezi unter wechselnder Seitenverdrehung zusammengesetzt werden,
wie auch die Bildung von Wandecken und ähnlichen Unstetigkeiten. durch Wahl der
geeigneten Form leicht zu verwirklichen ist.