EP0013681A1

EP0013681A1 - Durch Spannung biegesteifes, hochtragfähiges Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines derartigen Bauelements

Info

Publication number: EP0013681A1
Application number: EP79102113A
Authority: EP
Inventors: Otto Alfred Dr. Becker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1979-06-26
Publication date: 1980-08-06
Also published as: DE2828635A1; ES482072A1

Abstract

Bei einem Hohlkammer-Verbundbauelement wird zur Erhöhung der Tragfähigkeit und zur Förderung der Schalldämmeigenschaften der Hohlraum mit einem Spannstoff (1) gefüllt, bei dem es sich um ein Material handelt, das nach dem Füllvorgang eine Volumenvergrößerung durchmacht, um die Hohlraum-Umhüllung (4) in Zugspannung zu versetzen.

Zusätzlich kann der Hohlraum von einstellbaren Stütz-und Spannelementen zur Aussteifung und weiteren Vorspannungserzeugung durchzogen sein.

Description

Durch Spannung biegesteifes, hochtragfähiges Bauelement mit Isolierung
Gegenstand der Erfindung ist ein Bauelement für Wände, Decken Böden und sonstige Bauteile von Gebäuden jeglicher Art und von Fahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen, Brücken und dergl.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Biegefestigkeit und damit Tragfähigkeit des Bauelementes weit über das bisher mögliche Maß zu steigern, bei gleichzeitiger Senkung der Kosten.
Es ist aus älteren Anmeldungen und Patenten des Anmelders bekannt, Bauelemente durch Spindeln unter Spannung zu setzen. Hierdurch sind diese erhöht biegefest und tragfähig. Die Eigenschaft insbesondere von Stahlblechen, hohe Spannungen aufzunehmen, kann damit nur teilweise ausgewertet werden. Gelingt es, höhere Spannungen in ihnen zu erzeugen, so sind sie entsprechend höher biegefest und tragfähig. Mit Spindeln können sehr hohe Spannungen nur schwer und kostspielig erzielt werden.
Im Unterschied hierzu können durch die vorliegende Erfindung höchste Spannungen mit extrem niedrigem Kostenaufwand erzielt werden. Die Erfindung sieht hierzu vor, Kräfte, die durch molekulare Volumenvergrößerung von chemischen Stoffen sich elementar entfalten, in luft- und dampfdicht begrenzten Hohlräumen zur vorbestimmbaren Spannung dieser und damit der Bauelemente einzusetzen. Mit der Entwicklung dieser volumenvergrößernden molekularen Kräfte soll der Spannstoff verdichtet werden und gleichzeitig erhärten. Baustoffe dieser Art sind insbesondere solche,
die durch Wasseraufnahme kristallisieren und hierbei erhärten. Nachstehend sind diese schlechthin als Spannstoff bezeichnet. Ein solcher Stoff ist Calciumsulfat (CaSO₄), das durch Wasseraufnahme grosse monokline Kristalle (CaS0₄ + 2H₂O) Gips bilde_t und sich dabei molekular um etwa 1 % ausdehnt. Diese elementaren Kräfte sind imstand, Felsen zu sprengen und geologische Verschiebungen und Verwerfungen zu bewirken.
Ein weiterer derartiger Stoff ist Calciumsulfoaluminat (Kalktonerdesulfat) (3Ca O. Al₂O₃. 3CaS0₄), das mit Wasser (32H₂O) kristallisiert und sein Volumen unter bestimmten Anreicherungs-und Temperaturverhältnissen um das sechzigfache vergrößert. Es ist bekannt, daß Gipsstein durch Brand das Krirstallwasser teilweise oder ganz, je nach wählbarer Brenntemperatur abgibt Damit ist es möglich, Gipsarten verschiedener Eigenschaften durch brennen, so z.B. Halbhydrate (CaSO₄. ½ H₂O) zu bilden und geeignete Mischungen als Spannstoff herzustellen, der Eigenschaften besitzt, die eine Vorbestimmung der Kräfteentfaltung ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit molekularer Kraft eintretende Volumenveränderung zu nützen, um Bauelemente in nach Erfordernis vorbestimmbare Spannung zu versetzen.
Voraussetzung zur permanenten Aufrechterhaltung des kristallinischen Zustandes und damit desSpanndruckes ist, daß der Hinzutritt wie auch die Abgabe von Wasser absolut ausgeschlossen sind. Dies kann so geschehen, daß die zur Einbringung des Spannstoffes in den Bauelementen vorgesehenen Hohlräume luft-und dampfdicht allseitig verschließbar und druckfest sind. Der Spannstoff kann als fertige Mischung mit der zu seiner Kristallisation vorbestimmten Wassermenge in breiigem Zustand, z.B. mit hohem Druck eingespritzt werden.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das vorbestimmte Mischungsverhältnis durch gleichzeitiges Einspritzen der einzel-
nen Stoffe und des Wassers herzustellen. Es ist zweckmässig, zuvor die Luft zu evakuieren.
Ein anderes Verfahren besteht darin, in Formvorrichtungen, die mit dampfdichten Folien ausgekleidet sind, die vorbestimmt fertig gemischten breiigen Stoffe in die Umhüllung einzugiessen und nach Eintritt einer ersten Versteifungsphase in den vorgesehenen Hohlraum eines Bauelementes noch vor Erhärten durch Kristallisation und Volumenvergrößerung einzusetzen.
In allen genannten Fällen vollzieht sich die Volumenvergrößerung innerhalb eines begrenzten Hohlraumes des Bauelementes. Vorzugsweise ist dieses zuvor in seine endgültige tragende Lage verbracht und angeordnet worden. Nach dem Einbringen des Spannstoffes sind die Hohlräume luft- und dampfdicht auf unbegrenzte Zeit zu verschließen.
Es ist erforderlich, den Hohlraum allseitig mit einer Schutzschicht, z. B. mit einer Aluminium- und/oder Kunststoff-Folie auszukleiden, um ggf. die Metall-Innenwände vor chemischen Einwirkungen zu schützen.
Zu dem Hohlraum sind Spannspindeln in verschiedenen Richtungen anzuordnen. Insbesondere ist es erforderlich, die zur Ausübung eines Gegendruckes erforderlichen Elemente, z. B. Querspindeln, so vorzusehen, daß die Volumenvergrößerung und der dadurch bewirkte Druck in Richtung der erstrebten Spannung gelenkt wird. Die in lotrechter sowie die in horizontaler Breitenrichtung anzuordnenden Spannspindeln dienen hingegen einer Vorspannung des Bauelementes, um den Hohlraum in diesen beiden Richtungen vorweg möglichst zu strecken, d.h. zu erweitern.
Die genannten horizontalen Querspindeln (Tiefenrichtung) sollen hingegen die Erweiterung des Hohlraumes in Querrichtung verhindern, so daß die Volumenvergrößerung des Spannstoffes sich in Höhen- und Breitenrichtung vollzieht. Damit wird eine tragende Spannung in den dazu angeordneten Teilen des Bauelementes bewirkt.
Für die Wirtschaftlichkeit ist von hoher Bedeutung, daß infolge der höheren molekular bedingten und bewirkten Spannung die mechanische Spindelspannung infolge der weiteren Volumenvergrösserung vom Spannstoff abgelöst wird und die Spindeln alsdann druckfrei und entbehrlich werden. Sie können ohne Nachteil aus dem Bauelement entfernt werden. Sie entfallen kostenmäßig und können immer wieder bei anderen Bauelementen zur vorbereitenden Vorspannung, d.h. Hohlraumerweiterung bis zur Ablösung ihrer Funktion durch den hiernach einzubringenden Spannstoff zeitbegrenzt eingesetzt werden.
Ihr vorübergehender Einsatz dient nur dazu, die auf etwa 1 % begrenzte Volumendehnung des Spannstoffes möglichst vollständig zu einer entsprechend großen zusätzlichen Hohlraumdehnung auswerten zu können.
Wie erwähnt, kann es ggf. zweckmässig sein, den Baustoff nach Erreichen einer ausreichenden Versteifung und Formung in einer Formvorrichtung mit einer dampfdichten und luftdichten Umhüllung z. B. aus Aluminium- oder Verbundfolie oder aus solchen festen Platten in einem entsprechend vorbereiteten Hohlraum eines Bauelementes einzubringen. Dabei ist der Hohlraum so auszufüllen, daß kein Aufwand zu seiner Ausfüllung aus der nur 1 %igen Volumenvergrößerung des Spannstoffes verloren geht. Um dies zu erreichen, wird unmittelbar nach Einbringung des Baustoffkörpers über entsprechende Zuleitungen zum Hohlraum sowie zugehörige Luft-Evakuierungsmittel der gleiche oder ein anderer flüssiger oder breiiger Stoff eingefüllt, der alle noch verbleibenden Zwischenräume vollständig ausfüllt und zugleich den in der Hülle befindlichen Spannstoff unter hohen Druck setzt. Der hiernach durch den Kristallisationsvorgang erzeugte Druck wirkt sich somit voll als zusätzliche Spannung des Bauelementes zu der Vorspannung, die durch die mechanischen Mittel, z. B. Spannspindeln bereits erteilt wurde, aus. Als Flüssigkeit kann z. B. Wasserglas dienen, das unter hydraulischem Druck eingespritzt wird und später erstarrt. Als breiige Masse kann der Spannstoff selbst oder Zement zur Zwischenraumaus - füllung dienen. Die Umhüllung des Spannstoffkörpers hindert die Flüssigkeit, z.B. das Wasserglas, zu dem Spannstoff in der Umhüllung einzudringen. Durch den dampfdichten Abschluß des Hohlraumes und seine Schutzschicht (z. B. Aluminium oder Zink) sind chemische Änderungen in den ausgefüllten Zwischenräumen ausgeschlossen und der umhüllte Spannstoff zusätzlich gesichert.
Je nach Brenngrad können aus dem Gipsstein verschiedene Arten des Anhydrits mit unterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere mit verschiedenen Druckfestigkeiten nach erfolgter Re-Kristallisation hergestellt werden. Der zur Anwendung kommende Spannstoff kann damit und durch Mischungen verschieden hoch gebrannter Spannstoffe vorbestimmbare Eigenschaften hinsichtlich seiner Volumenveränderung und Druckfestigkeit erhalten.
Unterschiedliche Ausgangsprodukte, unterschiedliche Brenntemperaturen und Vorbehandlung sowie unterschiedliche Mischungen und verschiedenartige Zusätze ergeben je nach Erfordernis einen optimalen Spannstoff. So kann z.B. ein Spannstoff, der doppelt gebrannt ist und zwischen den Brennvorgängen mit Alaun lösung getränkt wurde, besonders vorteilhaft sein, da er nur langsam versteift und ungewöhnlich hart wird. Während bei manchen Brennarten schon nach acht Minuten eine Versteifung des Baustoffes beginnt und nach etwa i zwanzig Minuten die Erhärtung eintritt und schließlich nach etwa einem Monat seine Druckfestigkeit 60 bis 100 kp/cm² beträgt, sind die insbesondere bei höheren Temperaturen gebrannten Grundstoffe bis zu 6 Stunden verarbeitungsfähig und erhärten erst nach 6 bis 24 Stunden. Ihre Druckfestigkeit kann bis zu 250 kp/cm² betragen.
Dem Baustoff können Verzögerungsmittel, z.B. Dextrin, Borax, beigegeben werden, durch welche die Erhärtung verzögert und eine größere Härte erzielt wird. Auch ist es möglich, eine Leichtform durch Zusatz von Mitteln, z.B. Wasserstoffsuperoxid, das Saueri stoff abgibt, ähnlich Glasbeton herzustellen.
Insbesondere kann dem breiigen Anhydrit (CaSO 4) (Gipsbrei), falls sehr hohe Spannungen erforderlich sind, eine genau vorbestimmte Menge des erwähnten, sein eigenes Volumen durch Kristallisation um das sechzigfache erweiternde Calciumsulfoaluminat, beigegeben werden. Dies kann z. B. in der Weise geschehen, daß in dem für den Gipsbrei erforderlichen Wasser dieses Treibmittel, das zuvor in einer für seinen Einsatz erforderlichen Wassermenge gelöst worden ist, beigefügt wird. Damit kann eine gleichmäßige Verteilung auf den herzustellenden Gipsbrei erzielt werden. Insbesondere kann durch das Verhältnis der Wassermenge zu den pulvrigen Stoffen eine Regulierung der erforderlichen Volumenveränderung erfolgen.
Die Anwendung von Gips als Spannstoff hat eine besondere vorteilhafte Bedeutung. Im Brandfalle wird das Kristallwasser freigesetzt und schützt durch die dazu erforderliche Energieaufnahme die Bauelemente. Das Eindringen der Brandhitze wird dadurch längere Zeit verzögert.
Da Objekte aus Metall die Neigung zum Dröhnen haben und zudem eine hohe Isolierung gegen Schall und Temperaturen erwünscht ist, sieht die Erfindung das Beschichten der Metall- und sonstigen Flächen, insbesondre von Böden, Decken, Wänden mit Luftpolstern aus Kunststoff mit vorzugsweise geschlossenen Luftzellen vor. Dies kann z.B. durch Aufkleben geschehen. Diese Luftpolster können in mehreren Schichten mit unterschiedlichen Spannungen aufgebracht sein, wozu ggf. zusätzliche Spannmittel angeordnet sein können.
Die Errichtung von Bauten aus Metallelementen bietet durch Erdung die Möglichkeit, die für die Gesundheit nachteiligen und schädlichen Störungen durch die in der Luft sich ausbreitenden elektrischen Störfelder der Erde auszuschließen (z.B. Kreislaufstörungen, Embolie, Thrombose, Depressionen u.a.).
Es ist aus der Physik bekannt, daß von geerdeten Metallen umschlossene Hohlräume für die elektrischen Feldlinien Sinkstellen bilden und hierdurch ihre Ausbreitung innerhalb des Hohlraumes verhindert ist (Faraday'scher Käfig). Dieses Gesetz tritt auch bei den geerdeten Bauten aus Metall in Wirksamkeit. Damit ist ein gesundes Raumklima in Bauten jeglicher Art, so z. B. auch in Kliniken, Operationssälen, geschaffen, das für Leben und Tod entscheidend sein kann. Im Innern der Räume können für die Gesundheit günstige Gleichstromfelder und sonstige optimale Klimaverhältnisse geschaffen werden. Die Ausführung von Bauten aus den Bauelementen nach der Erfindung eröffnet neue Möglichkeiten für ein besseres und gesünderes und auch wirtschaftlicheres Wohnen.
Die einfachen und sehr hohen Isoliermöglichkeiten ergeben eine bedeutsame Energieersparnis.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines rohrförmigen Bauelementes mit Abschlußkörpern und eingebrachtem Spannstoff;
Fig. 2 einen Senkrecht-Schnitt durch eine Spannstoffplatte mit dampfdichter Umhüllung;
Fig. 2 a eine isolierende Verbundfolie aus Kunststoff und Metallfolien im Querschnitt;
Fig. 3 einen Senkrecht-Schnitt in perspektivischer Ansicht durch ein Bauelement;
Fig. 4 eine Variante zu Fig. 3, versteifende und abstützende, dampfdicht umhüllte, in Spannstoff eingebrachte Trapezplatte;'
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel im Senkrecht-Schnitt in perspektivischer Ansicht mit einem inneren rohrförmigen Bauelement, etwa nach Fig. 1, umschlossen von äußeren Bauschalen und spannbar durch lotrechte und horizontale Spannspindeln;
Fig. 5 a eine Variante zu Fig. 5; Anordnung von Vierkantrohren in Abständen voneinander zwischen äußeren Bauschalen und besondere Ausbildung der Zwischenräume zwischen je zwei Vierkantrohren;
Fig. 5 b ist ein Querschnitt durch einen Abschlußkörper, eingesetzt in einem Vierkantrohr;
Fig. 6 die Verbindung von Bauelementen miteinander durch Spindelstücke mit gegenläufigen Gewinden;
Fig. 7 einen Senkrecht-Schnitt durch ein Bauelement mit äußeren eben gespannten Schalen und inneren konkav gespannten Schalen und zugeordneten Spannspindeln;
Fig.7a eine Variante zu Fig. 7;
Fig. 8 ein rohrförmiges Bauelement mit seitlichen Fortsätzen, eingegossen in einen Betonkörper, der von dem Bauelement in Zugspannung versetzt ist;
Fig. 9 eine Variante zu Fig. 8; das rohrförmige Bauelement besteht aus ineinandergeschobenen, beweglichen Rohren;
Fig.lo einen Senkrecht-Schnitt durch ein Bauelement (Stütze), bestehend aus konzentrisch sich in Abständen umschließenden Rohrelementen mit Gewinde-Abschlußkörpern und darin zur Vorspannung angeordneten Spindeln;
Fig.11 in Draufsicht Abstandsringe in gleicher Ebene zur Anordnung der vorgesehenen Spindeln nach Fig. 1₀;
Fig.12 eine Formvorrichtung in perspektivischer Ansicht zur Herstellung von Spannstoffplatten;
Fig.13 die gleiche Formvorrichtung wie Fig. 12 in Vorderansicht, teilweise im Schnitt, mit einer Deckplatte und Andruckstempel;
Fig.14 ein Bauelement im Senkrecht-Schnitt in Breiten- richtung mit lotrechten Stützelementen und waagerechten Verbindungsplatten, die insgesamt ein Zellengerüst bilden, wobei Spindeln durch die Zellen hindurchgeführt sind und Abschlußleisten mit Gewindebohrungen sowie Diagonalversteifungen der einzelnen Zellen;
Fig. 15 einen Querschnitt in Breiten-Richtung nach Fig. 14
Fig. 15a eine Variante zu Fig. 14 und 15 im Querschnitt in Breitenr chtung mit lotrechten Stützelementen, eckige lotrechte rohrförmige Hohlräume bildend, die oben und unten einzeln oder insgesamt abgeschlossen sind.
Fig. 16 ein Stützelement bestehend aus in Reihen aneinander - geordneten Stützrohren, die untereinander durch Zwischenplatten verbunden sind;
Fig. 16a, b, c, d Ausführungsbeispiele von Abschlusskörpern zu den Rohren nach Fig. 16;
Fig. 17 eine Variante zu Fig. 16;
Fig. 18 im Schnitt ein aus Hebeln gebildetes Stützelement. und seine Einbringung in eine Bauschale;
Fig. 19 ein anderes aus Hebeln gebildetes Stützelement, das durch einen Druckstempel in seine spannende Lage gepresstwird.

Figur 1 zeigt einen Spannstoff 1, eingefüllt in ein Spannrohr 2, das oben und unten durch eingeschraubte Rohrabschlusskörper 2a verschlossen ist. Die Abschlusskörper 2a besitzen abgewinkelte Bohrungen 2b. Koinzidierend damit in gleicher Höhe sind in der Rohrwand des Spannrohres 2 Bohrungen mit Gewinden 2c vorgesehen. In diese sind Anschlussrohre 3, 3a mit Ventilen V eingeschraubt.
Ist durch Drehung der Abschlusskörper 2 eine koinzidierende . Lage zwischen den Öffnungen des abgewinkelten Rohres und der Rohrwandöffnung hergestellt, so kann durch den oberen Abschlusskörper 2a in Verbindung mit Evakuiervorrichtungen eine Luftevakuierung stattfinden und hiernach durch Drehung die Verbindung wieder aufgehoben werden. Gleichzeitig oder darauf nachfolgend kann der Spannstoff 1 über die unteren Rohrverbindungen 3a, 3, 2b in das Spannrohr 2 eingefüllt werden. Dies erfolgt unter hohem Druck mit vollständiger Raumausfüllung des Rohres. Alsdann wird, ohne dass ein Druckverlust eintritt, auch der untere Abschlusskörper 2a so weit gedreht, dass die Öffnung seiner Bohrung nicht mehr mit der Öffnung in der Rohrwand übereinstimmt. Das Rohr ist damit oben und unten fest verschlossen und unter einer Vorspannung, die durch den Druck, mit dem der Spannstoff 1 eingefüllt worden ist, erzeugt wurde.
Nach einer Variante, die zum unteren Abschlusskörper in Figur 1. dargestellt ist, kann ohne Drehung durch eine zuvor axial eingesetzte Schraube 3b der lotrechte Teil der abgewinkelten Bohrung durch eine Schraube 3s, die zum Abschluss tiefer eingeschraubt wird, verschlossen werden. Noch vor Erhärtung des eingefüllten Spannstoffes wird das Spannrohr 2 in die vorgesehene endgültige Stellung innerhalb der Konstruktion, z.B. eines Gebäudes als Stütze verbracht. Durch die darauf nachfolgende Streckung des Rohres durch den Spannstoff 1 wird die auf ihm ruhende Last, z. B. einer Decke, erhöht biegefest und tragfähig aufgenommen. Um eine Dehnung des Rohres zu verhindern, können Ringe 2r oder
dergl. um das Spannrohr 2 gelegt sein. Der erhärtende Spannstoff ist dadurch bei seiner Volumenzunahme gezwungen, diese in Längsrichtung zu vollziehen. Die Eigenschaft des Spannrohres, als Stütze (oder Balken) zu dienen, wird hierdurch weiter gesteigert. Die Ringe 2r können im Durchmesser so gross gehalten sein, dass sie weiteren Zwecken zu dienen vermögen. So z. B. , wenn vor Einfüllen des Spannstoffes 1 das Spannrohr mit seinen Querringen 2r mit Beton umgossen wird. Ist der Beton erhärtet, so wird alsdann die Einfüllung des Spannstoffes 1 wie beschrieben vollzogen. Bei der darauf nachfolgenden Volumenzunahme findet eine Streckung des Spannrohres 2 statt und damit eine Anhebung der Quer-Ringe 2r. Hierdurch wird der umhüllende, erhärtete Beton gespannt und entsprechend höher belastbar.
Um chemische Einwirkungen des eingefüll ten Spannstoffes auf die Innenwände des Rohres 2 zu verhindern, sind diese mit Schutzschichten versehen, z.B. mit Kunststofflack oder einem Metall.
Da der Spannstoff 1 mit elementarer molekularer Kraft die Volumenvergrösserung vollzieht, müssen die Rohre 2 und die Abschlussstücke 2a druckfest ausgebildet sein.
Als Rohre können auch Vierkantrohre zur Anwendung kommen. Solche Rohre 2 können als Stützen oder Balken in statisch vorbestimmten Abständen zueinander zwischen Schalen, Platten oder dergl. angeordnet sein.
Statt der Rohrform kann eine Kastenform als zu spannender Körper zur Aufnahme von Spannstoff 1 dienen. Der Kasten ist vorzugsweise aus zwei mit den Randteilen sich allseitig überlappenden Einzelteilen gebildet, die luft- und dampfdicht durch Dichtungen verschlossen sind. Solche kastenförmigen Körper können mit Querverbindungsmitteln vorgesehen sein, sodass ein Ausbeulen der Wandungen des Kastens durch die Volumenvergrösserung des Spannstoffes nicht eintreten kann. Der Spannstoff ist dadurch gezwungen, seine Ausdehnung in vorgesehenen anderen Richtungen, z. B. Längsrichtung und Breitenrichtung des Kastenteils zu vollziehen.
Figur 2 zeigt als Spannkörper eine Platte aus Spannstoff 1, dampfdicht umhüllt von einer Schicht 4, z. B. aus festem Metall oder Kunststoff oder solchen Folien, insbesondere Verbundfolien (siehe Figur 2a), gebildet aus einer Mehrzahl transparenter Kunststoff-folien 4f mit beidseits aufgetragenem oder aufgedampftem Aluminium 4m oder Aluminiumfolien, die zwischengesetzt sind und insgesamt durch transparente Klebeschichten miteinander zu einem isolierenden Verbund vereinigt sind.
Der durch die Stärke der Kunststoff-Folien gegebene Abstand der Metallschichten voneinander dient der Reflexion von Wärmestrahlen.
Solche Körper werden in besonderen Vorrichtungen, die nachstehend (siehe Figuren 12 und 13) beschrieben sind, hergestellt. Der Spannstoff wird in breiigem, in vorbestimmtem Prozentverhältnis der verschiedenen Stoffe gemischtem. Zustand in die Vorrichtung mit Druck eingebracht. Zur Drucksicherung kann die Einfüllung in die Vorrichtung über Abschlusskörper, wie zu Figur 1 beschrieben, erfolgen.
Es kann, wie zu den Figuren 12 und 13 dargelegt, durch von aussen auf verschiebliche Teile der Vorrichtung einwirkende Druckelemente eine weitere Erhöhung der Vorspannung dem noch nicht erhärteten, d.h. noch nicht kristallisierten Spannstoff erteilt werden: Hierdurch erfolgt eine hohe Verdichtung des Spannstoffes. Durch die alsdann. folgende Kristallisation mit molekular bedingter Volumenzunahme wird eine sehr hohe zusätzliche innere Spannung bewirkt.
Durch die eintretende Erhärtung wird diese innere Spannung starr, gebunden, sodass auch nach Entnahme aus der Spann-Vorrichtung die innere Spannung weiter besteht.
Eine solche Spannplatte besitzt eine grosse Härte und hohe Druckfestigkeit und damit Tragfähigkeit. Ein anderes Verfahren ergibt sich, wenn eine solche Platte 1, 4 nach Figur 2 in den Hohlraum eines Bauelementes zu dessen Spannung eingebracht werden soll.
In diesem Fall ist das Plattenelement bereits nach Eintritt einer seine Form sichernden Versteifung mit der dampfdichten Umhüllung, die zuvor in die Vorrichtung eingesetzt worden ist, der Vorrichtung zu entnehmen. Das Spannelement ist in diesem Zeitpunkt noch i nicht vollständig erhärtet, sondern nur versteift. In diesem Zwischenzustand wird es in den Hohlraum des Bauelementes, der seiner Form entspricht, eingesetzt. Durch die in diesem Hohlraum alsdann erfolgende Kristallisation tritt die Volumenvergrösserung ein. Damit wird das Bauelement in eine vorbestimmbare Spannung versetzt.
Da die Einbringung eines Spannkörpers nach Figur 2 in das Bauelement ein gewisses Spiel zwischen der Spannplatte und den Hohlraumwänden des Bauelementes erfordert, ergeben sich Zwischenräume. Diese müssen zur möglichst vollständigen Übertragung der spannenden Volumenvergrösserung des Spannelementes auf das Bauelement bzw. dessen Hohlraumwandung vor der Erhärtung des Spannstoffes mit weiteren Stoffen, insbesondere flüssigen oder breiigen oder gasförmigen Stoffen, z. B. mit weiterem Spannstoff oder mit Wasserglas oder feinem Zement oder Öl unter hohem Druck stehend, ausgefüllt werden. Dazu sind zum Hohlraum entsprechende Einfüll-, Einspritz-, Einpumpvorrichtun gen oder dergl. sowie Evakuieröffnungen und Ventile vorgesehen.
Die Ausfüllung der Zwischenräume wirkt sich in vollem Ausmass auf die Hohlraumwandteile und von diesen auf die damit verbundenen tragenden Teile des Bauelernentes aus.
Durch zugeordnete, z. B. horizontal angeordnete Mittel, insbesondere durch Querschrauben, kann die Volumenvergrösserung und Wandspannung in bestimmte Richtungen gelenkt werden.
Um alle Zwischenräume vollständig ausfüllen zu können, ist es vorteilhaft, die Oberflächen der Spannelemente (Figur 2) in der Form- vorrichtung (siehe Figuren 12 und 13) mit Rillen auszubilden (siehe Figur 5a).
Auch die Wände des Hohlraumes des Bauelementes können mit entsprechenden, vorzugsweise sich mit dem Spannelement 1, 4 kreuzenden Rillen versehen werden.
Das Bauelement mit seinem Hohlraum, in das das Spannelement 1,4 eingebracht werden soll, ist vorzugsweise zuvor oder sofort nach der Einbringung des Spannelementes in seine endgültige Position zu bringen. Dies, damit die Spannung, die das Spannelement 1, 4 auf das Bauelement übertragen soll, sich auf die gesamte Konstruktion des Gebäudes, in der das Bauelement eingeordnet ist, erfolgen kann. Die Einfüllung des Spannstoffes 1 kann; statt in Form von Spannplatten 1, 4 , als breiige, fertig gemischte Masse unmittelbar in den Hohlraum des Bauelementes erfolgen. Hier gilt, was bereits zu Figur 1 beschrieben worden ist. In jedem Fall muss der Spannstoff 1 vor seiner Erhärtung im Hohlraum sich befinden.
Figur 3 zeigt ein inneres Spannelement 1,4, in welches eine Wabenplatte 5 abstützend und damit versteifend eingebracht ist. Die Wabenstege sind mit Lochungen 5a versehen, um eine allseitige Verteilung des breiigen einzufüllenden Spannstoffes 1 in der Wabenplatte bzw. dem Spannelement zu ermöglichen.
Öffnungen 7a dienen zum Einfüllen des Spannstoffes 1 und Öffnungen 7b zur Evakuierung der Luft. Die Hülle 4 mit der Wabenplatte 5 kann in ein Bauelement, bestehend aus zwei kastenförmig abgewinkelten Bauschalen 4a, 4b, eingesetzt werden. Die Randteile 4r, 4r' der Bauschalen überlappen sich unter Zwischensetzung von entsprechenden Dichtungen (nicht gezeichnet) dampfdicht. Die Randteile 4r, 4r' der Schalen 4a, 4b werden durch Schrauben 4s, luft- und dampfdicht verbunden.
Die Bauschalen 4a, 4b können aus jedem geeigneten Material sein, z..B. aus Kunststoff und/oder Metall oder Beton oder dergl.
In die leere Hülle 4 wird über die Öffnungen 7a, 7b und in den Schalen 4a, 4b zugeordnete Öffnungen der frisch angesetzte Spannstoff unter hohem Druck eingefüllt und die Öffnungen unter Aufrechthaltung des Druckes verschlossen. Durch die hiernach eintretende Erhär tung findet die Streckung des Spannkörpers 1,4, sowie der äusseren Schalen 4a, 4b ein.
Das Bauelement nach Figur 3 kann als inneres Bauelement, das in ein grösseres Bauelement, z.B. zwischen kastenförmigen äusseren Bauschalen eingesetzt ist, dienen.
Die Ausstattung mit einer Wabenplatte 5 ist vorteilhaft, um die mit noch nicht erhärtetem Spannstoff gefüllte Spannplatte 1,4 in den dazu bestimmten Hohlraum eines Bauelementes einzusetzen.
Figur 4 zeigt eine Variante zum Ausführungsbeispiel der Figur 3. Statt Wabenplatten sind Trapezplatten 8 mit Durchlassöffnungen 8a angeordnet. Durch Schrauben 6 mit innen angeordneten Befestigungs-Quermuttern 6a wird ein Ausbeulen der Schalen 4a, 4b durch den Kristallisationsvorgang verhindert und damit die breiige, noch nicht erhärtete Masse gezwungen, sich in Längsrichtung und Breitenrichtung auszudehnen. Durch die eingelegten Trapezbleche 8 wird der horizontale Druck der Querschrauben 6 in die lotrechte Richtung transformiert. Dies, um durch solche mechanische Vorspannung den Hohlraum maximal in der tragenden Richtung zu erweitern. Damit wird ermöglicht, ein Maximum an Spannstoff 1 einzufüllen und dies unter hohem Verdichtungsdruck. Durch das Zusammenwirken aller beschriebenen Faktoren wird eine maximale Auswertung der elementaren Spannkraft durch die molekular bei der Kristallbildung eintretende Volumenänderung von etwa 1 % erzielt.
Durch Ausfüllung der Zwischenräume zwischen der Umhüllung 4 und den Schalen 4a, 4b kann zusätzlich eine hohe Vorspannung erzielt werden.
Figur 5 zeigt ein inneres Spannelement, 14 mit einem Rohr 2 mit Abschlusskörpern 2a zwischen äusseren Bauschalen 4a, 4b. In Gewinde-bohrungen 2x der Abschlusskörper 2a ist eine zweiteilige Spindel 14, 14' mit gegenläufigen Gewinden an den äusseren überstehenden Enden eingeführt.
Werden durch Drehung der Spindelteil 14, 14' die Abschlusskörper 2a in Richtung weg voneinander bewegt, so wird auf die Rohrwandungen 2 ein Zug ausgeübt und auf die zwischen den Abschlusskörpern 2a, befindlichen Spindelteile 14, 14' ein Druck. Die Spindelteile 14, 14' sind an den im Hohlraum befindlichen Enden 15, 15' miteinander so verbunden, dass sie sich bei Drehung der Spindelteile in der vorgesehenen Spannrichtung miteinander verbinden und gegeneinanderpressen und in umgekehrter Drehrichtung sich voneinander lösen und aus dem Bauelement entfernbar sind. Dies kann z. B. durch Ausbildung der Verbindungsenden als Schraube und Mutter, oder durch Ausbildung als Nut und Feder und durch Ineinanderschieben eines vierkantförmig ausgebildeten Teiles in eine entsprechende Hülse, die am anderen Spindelteil befestigt ist, vorgesehen sein.
Figur 5a zeigt einen Querschnitt des Bauelementes.
Die Schalen 4a, 4b sind zum Durchgang der Spindeln ebenfalls mit Bohrungen, ggf. auch mit Gewinden versehen.
Figur 5a zeigt, ebenfalls als Variante, Vierkantrohre 2'
Die Vierkantrohre 2' sind in statisch vorbestimmten Abständen zwischen den Schalen 4a; 4b angeordnet.
In den rechteckigen Rohrhohlräumen sind zylindrische Spannelemente 4^z mit Spannstoff 1 gefüllt, eingebracht, unter Belassung von Zwischenräumen 2w. Die zylindrischen Spannelemente 4z sind halbteilig , um die Spindeln 14, 14' aufzunehmen.
Die Spindeln können auch mit Rohren, Schläuchen oder dergl, z. B. aus Kunststoff umhüllt werden und so in die Hülle 4z eingebracht sein.
Zwischen den beiden in Figur 5a dargestellten Vierkantrohren 2' ist ein Zwischenelement 2k, z. B. in Kastenform mit z. B. sich überlappenden Randteilen (nicht gezeichnet) dampfdicht eingesetzt. In dessen viereckigem Hohlraum ist ein viereckiges Spannelement 4z' von entsprechender Form eingesetzt. Um verbliebene leere Zwischenräume auszufüllen, sind die Aussenflächen des vorgeformten Spannelementes und seiner Hülle 4z' mit Rillen 40 versehen, in die mit hohem Druck gleichartiges oder anderes Material eingegeben wird. Als erhärtendes Material kommt z. B. Wasserglas, Zement oder dergl. in Betracht. Als flüssig bleibende Stoffe kommt insbesondere Öl in Betracht.
Durch Querspindeln 17 nach Figur 5 kann die Stellung der Bauschalen durch entsprechende Drehung so reguliert werden, dass -die Schalen genau in parallelen Ebenen zueinander gehalten sind.
Zum leichteren Einsetzen und auch Entfernen der Spindeln ggf. einschliesslich der Spindelumhüllungen aus Plastik oder Gummi können die äusseren Gewindeköpfe der Spindeln einen grösseren Durchmesser besitzen, sodass der Eingriff in die Gewinde erst nach Einführung der Spindel erfolgt. Insbesondere sind gegenläufige Gewinde auf der Spindel vorgesehen, um entgegengesetzt gerichtete Bewegungen von auf der Spindel angeordneten Elementen, z. B. Abschlusskörpern, Zwischenplatten, Bauschalen oder dergl. vornehmen zu können. Statt massiver Spindeln können Rohre als Hohlspindeln dienen, sei es, um sie durch Füllung mit Spannstoff 1 hoch gespannt und biegefest auszubilden, sei es zur Aufnahme einer weiteren Spindel. Letztere kann über Innengewinde der ersteren Spindel in dieser angeordnet sein und z. B. der Verbindung benachbarter Spindeln und Bauelemente miteinander dienen.
Die Vierkantrohre 2' mit rechteckigen Hohlräumen tragen an den Enden eingeschweisste Vierkantabschlusskörper 2v (siehe Figur 5b) mit Gewindebohrungen 2v' , in welche zylindrische Abschlusskörper 2a mit axialen Gewindebohrungen 2x eingeschraubt sind.
Durch den kristallisierenden Füllstoff kann das Bauelement in vorbestimmter Richtung durch den Innendruck bis an die Grenze der Materialfestigkeit auf Zug gespannt werden.
Von besonderer Bedeutung ist, dass die Druckaüfnahme des Bauelementes durch die Volumenvergrösserung des Spannstoffes 1 so gross ist, dass die Spannfunktion der Spindeln 14, 14' nicht mehr wirksam ist. Es bedarf dann der Spindeln nicht mehr. Diese werden alsdann aus dem Bauelement entfernt. Der Spindelhohlraum, der dadurch frei ist, wird unter hohem Druck mit weiterem Spannstoff 1 oder einem anderen Stoff ausgefüllt. Hierbei tritt keine Minderung des Spanndruckes des älteren bereits erhärteten Spannstoffes 1 ein.
Es bedarf einer allseits absolut dampfdichten Umhüllung des Spannstoffes. Wasserdampf löst den Spannstoff auf. Nach Auffüllung des Spindelhohlraumes können an den Enden Schrauben mit gleichen Gewinden luft- und dampfdicht mit zugeordneten Dichtungen eingedreht werden. Durch Entfernen der Spindeln ergibt sich die Möglichkeit ihrer Wiederverwertung in anderen, neu herzustellenden Bauelementen zur Vorspannung. Das ist wirtschaftlich ein ausserordentlicher Vorteil.
Das Bauelement soll vorzugsweise seine Spannung in der endgültigen, von ihm einzunehmenden Position erhalten.
Deshalb müssen die zugeordneten Konstruktionselemente z. B. Decke und/oder Boden entsprechend z. B. mit Aussparungen zur Spannung der Spindeln 14, 14' sowie zu ihrer späteren Entfernung ausgebildet sein. Auch das Einbringen des Spannstoffes 1 in die Hohlräume der Bauelemente muss möglich sein.
Die Bauschalen 4a, 4b tragen nach innen Gewindeleisteri 4d bzw. 4e zur Aufnahme der Querspindeln 17 (siehe Figur 5). Durch die Drehung der Querspindeln 17 können diese Bauschalen nach aussen gepresst oder nach innen gezogen werden.
Weitere Spindeln (nicht gezeichnet) können auch in Breitenrichtung des Bauelementes vorgesehen sein und ihre Spannfunktion z. B. eine horizontale Spannung der Bauschalen-Flächen erfüllen.
Um auch die Querspindeln 17 ohne Änderung der von ihnen bewirkten Lage oder Wölbung der Schälen aus diesen entfernen zu können, sind z. B. federnde Einrastmittel an Einrast-Leisten vorgesehen (nicht gezeichnet).
Der Spannstoff 1 kann statt in breiiger Form als feines Pulver in die Hohlräume eingesprüht werden, nachdem diese im vorgesehenen Verhältnis mit Wasser zur Kristallbildung in entsprechender Teilhöhe angefüllt worden sind. Statt dieser Vorweg-Anfüllung mit Wasser kann ein gleichzeitiges Einsprühen des Wassers mit .Pulver, z. B. an den Sprüh-Spitzen zusammentreffend vorgesehen werden, wobei in der . Sprühzeit das zur Kristallbildung erforderliche chemische Mengenverhältnis einzuhalten ist.
Die Innenflächen und ggf. auch die Aussenflächen (z. B. von Rauminnenwänden) und insbesondere Böden wie auch Decken sind vorteilhaft mit Kunststoff-Luftpolstern z. B. durch Kleben beschichtet. Hierdurch entfällt jedes Dröhnen und wird die Isolierung erhöht.
Die Boden-Luftpolster sind bei Begehen wie Teppiche.
Die Bauelemente können insgesamt oder einzeln geerdet sein, um elektrische Feldeinwirkungen von Gebäudeinnern als "Sinkstelle" (Faraday' scher Käfig) auszuschliessen (siehe Figur 5 unten E)..
Das ist aus gesundheitlichen Gründen ein besonders einzuschätzender Vorteil der Metallbauweise.
Figur 6 zeigt Verbindungen von kastenförmigen Wandelementen in verschiedenen Richtungen mittels kurzer Spindel 31 (horizontal) und 31' (lotrecht) mit gegenläufigen Gewinden an den Enden. Dazu sind entsprechende Öffnungen 32 ggf mit Gew-nden in den Endteilen der Wandelemente zum Hindurchtritt der Verbindungsspindeln 31 bzw. 31' vorgesehen.
Diese kurzen Verbindungsspindeln 31, 31' werden vorzugsweise in die Öffnungen eingesetzt, die nach Entfernung der inneren Spindeln 14, 14' verbleiben. Durch entsprechende Betätigung der Spindeln 31 bzw. 31' werden die seitlich horizontal und/oder lot-
recht übereinander angeordneten Bauelemente unter Zwischensetzung von Dichtungen dampfdicht abschliessend miteinander vereinigt. Die Verbindu-ngsspindeln 31, 31' können durch einfache Spindeln; Stangen, Stäbe oder dergl., die als Werkzeuge in die zylindrischen Hohlräume nach Entfernen der Spannspindeln 14, 14' eingeschoben werden, betätigt werden (nicht gezeichnet). Dazu sind die Enden der Verbindungsspindeln 31, 31' entsprechend ausgebildet (z.B. wie Nut und Feder). Die Enden der Verbindungsspindeln besitzen zum Einführen unterschiedliche Durchmesser. (nicht gezeichnet)
Das innere kastenförmige Bauelement 4a, 4b ist zwischen äusseren Wandschalen 19a, 19b unter Zwischenfügung von isolierenden Dichtungen 20, z. B. Verbundfolien (siehe Figur 2a) angeordnet z. B. durch Verkleben und allseits dampfdichtes Verschrauben, Vernieten oder dergl.
Figur 7 zeigt ein kastenförmiges Bauelement mit Schalen 22a, 22b und Randabwinklungen 22c 22c' , in dessen luft- und dampfdichtem Hohlraum konkav nach innen gewölbte innere Schalen 4a, 4b mit Spannung eingebracht sind, die mit ihren nach innen abgewinkelten Randteilen 4r, 4r' in Aufnahmeelemente 4h eingesteckt sind. Diese sind an den nach innen gerichteten Abwinklungen 22c' de.r rechten Schale 22b angeschweisst. Die Aufnahmeelemente 4 sind weiterhin mit einer Mutter 14i verschweisst, in welche Spindeln 14, 14' eingesetzt sind.
In der Mitte ist eine zweiteilige Querspindel 17, 17' mit gegenläufigen Gewindepaaren angeordnet. Das innere, gegenläufige Gewinde der Spindel betätigt Muttern 4d, 4e. Um eine Drehbewegung der Muttern 14d, 14e zu verhindern, tragen die Bauschalen 4a, 4b an der Innenseite Stifte 25, 25' , die in zugehörigen Bohrungen in den Muttern 4d, 4e eingreifen und deren lineare Verschiebung zulassen. Damit kann die konkave Wölbung und Spannung der Schalen 4a, 4b reguliert werden. Die konkaven Schalen liegen mit Spannung lose an den von den Spindeln 17, 17' bewegbaren Muttern 4d, 4e an.
Durch die an den äusseren Schalen 22a, 22b nach innen angeschweissten Muttern 22m, 22m' können mittels der äusseren gegenläufigen. Gewinde der Spindeln 17, 17' die lotrechten Ebenen der Schalen reguliert werden.
Die ebenen Schalenflächen 22a, 22b befinden sich in einer latenten lotrechten Zugspannung. Sie umschliessen mit ihren oberen und unteren, sich gegenseitig überlappenden Randteilen 22c, 22c' die durch Aussparungen herausragenden Spindelköpfe 14, 14' . Durch Drehung der Spindeln 14, 14' in den Muttern 14i in der Drehrichtung, die eine Vergrösserung der Entfernung der Muttern bewirkt, werden die Spindelteile 14, 14' in Druckspannung, hingegen die Wände 22a, 22b in Zugspannung versetzt. Nach aussen ist das Wandelement 22a, 22b, 4a, 4b durch Dichtungen (nicht gezeichnet) luft-und dampfdicht abgeschlossen.
In den luftdichten Hohlraum zwischen den Schalen 4a, 4b wird der Spannstoff 1 mit hohem Druck eingefüllt. Dazu sind entsprechende Öffnungen 7a und zum Evakuieren der Luft Öffnungen 7b vorgesehen.
Infolge der hohen Spannung des kristallisierenden, sich ausdehnenden Spannstoffes 1 wird die zuvor durch die Spannspindeln.14, 14' und die konkaven Schalen 4a, 4b bewirkte Zugspannung der Schalen 22a, 22b erheblich gesteigert. Die Spannspindeln 14, 14' sind dann ohne Spannung und überflüssig. Sie sind zur Verminderung der Kosten des Bauelementes zu entfernen, wozu die Zweiteilung dient.
Weitere Querspindeln'17a, 17a' sind an anderer Stelle angeordnet, um nach Erfordernis die konkave Wölbung der Wände 4a, 4b und die lotrechte Stellung der Wände 22a, 22b zu regulieren.
Figur 7 zeigt weiterhin die Anordnung von Spindeln 17b, 17b' in Breitenrichtung, die in dieser Richtung Zugspannungen der Schalen 22a, 22b erzeugen, durch welche zusätzlich der ebene Verlauf der Schalenflächen 22a, 22b bewirkt wird. Schliesslich zeigt Figur 7 als Variante einen durch die Spindeln 14, 14' bewegbaren Spannkörper 23, erforderlichenfalls mit Durchlassbohrungen 23a, dessen Seitenflächen der konkaven Form der Schalen 4a; 4b angepasst sind. Dieser Körper 23 dient dazu, die konkav nach innen gewölbten Schalen 4a, 4b abzustützen und erhöht durch Druck gegen ihre Innenflächen zu spannen. Auch die eingefüllte breiige Mass e des Spannstoffes 1 kann von diesem beweglichen Körper 23 ggf in eine bestimmte Richtung gepresst und damit verdichtet und zugleich die konkaven Schalen verstärkt gespannt werden. Auch der Fülldruck wirkt in dieser Weise. Es ist vorteilhaft, in den beiden nach aussen benachbarten Räumen zu diesem hochgespannten Mittelraum einen Unterdruck oder ein Vakuum über Evakuier- öffnungen 7b' herzustellen. Durch den hohen Überdruck des erhärteten Spannstoffes 1 im zwischenliegenden Spindelhohlraum werden die konkaven Schalen 4a, 4b weiterhin in Richtung nach aussen gepresst.
Da die Schalen 4a, 4b nur lose an den Muttern 4d, 4e -nach innen anliegen, haben die konkaven Schalen die Möglichkeit, sich.infolge des Spannstoffdruckes bis zur Berührung mit den Muttern 22m bzw. 22m' der Schalen 22a, 22b durch lotrechte Streckung nach aussen zu verformen. Es wirken daher eine Vielzahl von Kräften auf die konkaven Schalen 4a, 4b von innen nach aussen und strekken sie unter Steigerung ihrer Druckspannung zur Erhöhung der Zugspannung der Schalen 22a, 22b. Bei entsprechender Materia1- stärke der Schalen 4a, 4b können höchste Zugspannungen über die Druckspannung der inneren Schalen 4a, 4b bewirkt werden.
Die Spindeln 14, 14' sind von einem vorzugsweise elastischem Rohr 14h, z. B. aus Kunststoff, umkleidet, um nach vollzogener Spannung durch den Spannstoff sie leicht entfernen zu können. Dieses Rohr kann bei ausreichendem Öffnungsdurchmesser der Mutter 14i gemeinsam mit der Spindel 14, 14' entfernt werden (siehe Figur 7a). Die Spindeln 14,14'; 17, 17' ; 17a, 17a' ragen nach aussen heraus und können so auch nachträglich betätigt werden.
Die Querspindeln 17, 17' und 17a, 17a' können auch während des zunehmenden Kristallisationsvorganges gegen die konkaven Schalen 4a, 4b, diese nach aussen pressend und damit streckend weiterhin betätigt werden. Die äusseren Schalen 22a, 22b werden dabei durch ihre erhöhte lotrechte Streckung in zusätzliche Spannung versetzt, wodurch die Flächen der Schalen 22 entgegen dem äusseren Luftdruck trotz innerem Unterdruck bzw. Vakuum eben gehalten sind. Um bei Verletzung der Schalen 22a, 22b dennoch das Vakuum aufrecht zu halten, ist der Hohlraum durch Wabenplatten, deren Öffnungen einzeln durch eingepresste Isolierschichten luftdicht verschlossen sind, untergliedert. Infolge des vorgelagerten Vakuums entfällt der Luft gegendruck von etwa 10 to pro qm auf die Schalen 4a, 4b. Entsprechend erhöht sich der Spannstoffdruck gegen die anliegenden konkaven Flächen 4a, 4b.
Um die konkave Wölbung der Schalen 4a, 4b gleichmässig auf der ganzen Breite des Bauelementes zu ermöglichen, sind ihre Kan- .ten in lotrechter Richtung ohne Abkantungen, d. h. ohne Randabwinklungen. Um dennoch die drei Hohlräume luft- und dampfdicht abschliessen zu können, sind die rechtwinklig zu den freien Kanten der Schalen.4a, 4b umlaufenden Seitenwände (Schalen-Flansche) mit weichem elastischen Material 22w dampfdicht beschichtet, sodass die freien lotrechten Kanten der konkaven Schalen 4a, 4b in diese weichen Polster (z.B. Kunststoff-Luftpolster) sich luft- und dampfdicht und schallisolierend tief einpressen. Dazu sind als geeignete Verbindungsmittel insbesondere Spindeln 24, 24' vorgesehen. Auch die Druckdifferenz zwischen dem äusseren Luftdruck und dem inneren Unterdruck bzw. Vakuum wirkt anpressend und damit abdichtend. Die umlaufend in lotrechter Richtung sich überlappenden Teile der Randabwinklungen 22c, 22c' mit ihren zwischengeordneten Dichtungen 22i (Figur 7a) werden von den Verbindungsspindeln 24, 24' nach innen gezogen. Ihre Luftpolsterbeschichtung 22w dichten offene .Kanten der Innenschalen 4a, 4b ab. Diese Zugspindeln 24, 24' sind etwa in der Mitte zwischen den Bauschalen 22a, 22b horizontal verlaufend vorgesehen. Hingegen sind die Spindeln 17b, 17b', die an den Innenflächen der äusseren Schalen 22a, 22b anliegen, Druckspindeln, die die Schalenflächen 22a, 22b in Breitenrichtung eben span- nen.
Wie Figur 7a zeigt, ist das äussere Ende der Spindel 14 durch eine im Durchmesser grössere aufgeschraubte Rohrspindel 14f verlängert. Beim späteren Entfernen der Spindel aus dem Bauelement kann damit auch das die Spindel umhüllende Rohr 14h sowie auch ein Verbindungsrohr 14d geringeren Durchmessers mitentfernt werden.
Das Verbindungsrohr 14d ist an dem oberen Spindelteil starr befestigt. An der Verbindungsstelle 15, 15' kann der Eingriff in der Weise erfolgen, dass das Verbindungsrohr 14d in ein inneres Gewinde im unteren Teil des Verbindungsrohres 14 einschraubbar ist. Die Gangrichtung ist so zu halten, dass bei gemeinsamer Bewegung der Spindel in Spannrichtung die Teile 14, 14' sich gegeneinander festdrehen und anpressen und in umgekehrter Drehrichtung voneinander lösen.
Statt die Teile mit Gewinden ineinander greifen zu lassen, können sie in der Weise ausgebildet sein, dass das untere Rohr beispielsweise vierkantmässig ausgebildet ist und sich in eine entsprechende Ausbildung des Verbindungsrohres 14d einschieben lässt, bevor ein Eingriff der äusseren Spindelenden 14f in die Gewindeleiste 14i' erfolgt. Das Rohrteil 14f steht in Eingriff mit einer entsprechenden Gewindebohrung in der auf ganzer Breite und Tiefe des Bauelementes durchgehenden tragenden druckfesten Gewindeleiste 14i' .
Es kann somit je nach Erfordernis eine Vielzahl von zweiteiligen Spindeln in Abständen nebeneinander eingesetzt werden und damit dem Bauelement eine entsprechend hohe Vorspannung bis zur Ablösung durch die Spannstoff-Spannung erteilt werden, wonach alle Spindeln entfernt werden. Auch die in Quer- und Breitenrichtung angeordneten Spindeln können nach durch sie erfolgter Spannung aus dem Bauelement entfernt werden. Dazu können z. B. federnde Einrastmittel, Zungen, Nasen und dergl., so zu den gespannten Teilen an Verbindungselementen angeordnet sein, dass ihre Lage nach Einrasten, Eingreifep und dergl. nicht mehr geändert werden kann. Das Verbleiben der Spindeln im Hohlraum erübrigt sich damit. Die Spindeln können zu erneuter Spann-Verwendung eingesetzt werden. Die Schrauben 14p verbinden alle umlaufenden Randabwinklungen miteinander und mit der tragenden Gewindeleiste'14i' und sichern gemeinsam mit den umlaufenden Dichtungen 22i den luft- und dampfdichten Abschluss des Bauelementes.
Das äussere Bauelement kann aus einem anderen Material als Metall bestehen, so z.B. aus Beton. Dieses äussere Element kann, wie Figur 8 zeigt, in der Weise hergestellt sein, dass das innere Bauelement im noch nicht vorgespannten Zustand in eine Form 42, 43 eingesetzt und die Form mit z. B. Beton gefüllt wird. An dem Rohr 2 (siehe Figur 1) des inneren Bauelementes sind horizontal Fortsätze 41, z. B. Kreis-Scheiben mit Durchlassöffnungen 41a angeschweisst.
Bei kastenförmigen inneren Bauelementen (siehe dazu Figur 4) sind entsprechend horizontal linear verlaufende Winkelleisten vorzusehen. Damit ist eine wirksame Verbindung zwischen dem umhüllenden Beton 40 und dem inneren Bauelement 2 hergestellt. Das Bauelement 2 ist mit Spindeln 14, 14' versehen (siehe Figur 5). Diese Spindeln werden erst dann betätigt, wenn der Beton vollständig erhärtet ist. Die Drehrichtung ist so zu wählen, dass die Rohrwandungen (bzw. Bauschalen) in Zugspannung versetzt werden. Diese Zugspannung überträgt sich entsprechend der Längsstreckung des Bauelementes auf die quer dazu verlaufenden Fortsätze 41, die eine entsprechende Druckwirkung nach oben ausüben und damit den Beton in Zugspannung versetzen. Hiernach wird der Spannstoff in das Bauelement bzw. Rohr 2. eingefüllt und damit eine weitere Spannungserhöhung über die bereits bestehende Spindelspannung bewirkt, wie zu Figur 5 vorbeschrieben. Nach Erhärten des Spannstoffes wird die Spindel 14, 14', deren Enden mindestens nach einer Seite über den Beton hinausragen, entfernt. Ihre Spannung ist durch den Spannstoff 1 aufgehoben. Der Beton 40 hingegen befindet sich in hoher Zugspannung und ist entsprechend hoch biegefest und tragfähig.
Zur Einfüllung des Spannstoffes 1 sind sowohl im Rohr 2 wie auch in der Beton-Form entsprechende Öffnungen 7a, 7b; 7a' , 7b' mit Anschlussrohren vorgesehen. Zur Übertragung der Längsstreckung des Rohres 2 bzw. inneren Bauelementes ist eine obere und untere Druckplatte 41' angeordnet, die gegen die zu tragende Decke 45 und Boden 46 durch den Spanndruck gepresst werden.
Zur Abstützung der Spindel 14, 14' können Distanzringe 44 oder . dergl. mit Durchlassöffnungen 44a im Hohlraum um diese gelegt sein.
Figur 9 zeigt eine Variante zu Figur 8. Das Bauelement besteht aus zwei Rohren 54 und 5 5, die beweglich ineinander geschoben sind. Beide Rohre sind an ihren nach aussen ragenden Enden durch Abschlusskörper 2a luft- und dampfdicht verschlossen und verschweisst. Das obere Rohr 55 ruht in seiner Ausgangsstellung mit einem angeschweissten Tragring 55a auf dem oberen Rand des unteren Rohres 5 4. Die Rohre tragen angeschweisste Scheiben 41 mit Durchlassöffnungen 41a.
Dieses zweiteilige Rohr-Element 54, 55 ist in eine Form 42, 43 eingebracht und mit Beton umgossen. Nach Erhärtung des Betons wird Spannstoff 1 in eine untere Öffnung 7a des Rohres 44 mit ho_- hem. Druck eingefüllt. Durch Evakuierung der Luft über eine obere Öffnung 7b kann der Spannstoff 1 den Gesamtraum ausfüllen.
Nach Abschluss der Zuleitungsrohre.zu 7b und dann zu 7a tritt die Erhärtung ein. Rohr 55 wird nach oben bewegt. Dabei pressen die Scheiben 41 des bewegten Rohres 55 gegen den oberhalb von ihnen befindlichen Beton und strecken damit den gesamten Betonkörper 40 Dieser steht permanent unter entsprechender Zugspannung (vgl. dazu die lotrechte Streckbewegung der konkaven Schalen 4a, 4b in Figur 7).
Figur 10 ist ein Senkrechtschnitt durch ein Bauelement in Form einer Rundstütze.
Figur 11 ist eine Draufsicht auf einen Abstandsring in der Rundstütze.
Das Stützelement besteht aus einer Mehrzahl von konzentrisch in Abständen sich umkreisenden Rohren 6oa, b, c, d.
Diese Rohre tragen an ihren Enden gegenläufige Innen- wie Aussengewinde. Zwischen j e zwei Rohren ist ein ringförmiger Abschlusskörper 6oa' , b', c', d' zwischengeschraubt mit Aussen- und Innengewinden, die mit den entsprechenden Gewinden der beiden zugehörigen Rohre, zwischen welche der Abschl usskörper durch Einschrauben eingreift, übereinstimmend sind. Der obere Teil der Abschlusskörper ist tellerförmig geschlossen und ruht auf dem unter ihm befindlichen, entsprechend kleineren, gleichartigen Abschlusstück, das in den so gebildeten zylindrischen Hohlraum des
ringförmigen grösseren, nächstfolgenden Teiles dampfdicht hineinragt. Dazu und zur gleichmässigen Druckübertragung sind Zwischenschichten 68 in den zylindrischen Hohlräumen eingelegt. Durch diese kreisförmigen Rohrabschlusskörper 60 sind auf einem mittleren gedachten Kreis (siehe Figur 11) Gewindebohrungen 61a, b, c, d (siehe Figur 10) lotrecht hindurchgeführt zur Aufnahme von Spindeln 63a, b, c, d in statisch bestimmten Abständen vorgesehen.
Figur 11 zeigt in gleicher Ebene liegende zwischengeordnete Abstandringe 62a, b, c, d mit ringförmiger Anordnung der Öffnungen 6la', b', c', d', durch welche die Spindeln 63a, b, c, d gesteckt sind. Diese Öffnungen in den Ringen sind übereinstimmend mit den Gewindebohrungen 61a, b, c, d in den Abschlusskörpern (siehe Figur lo). Diese Übereinstimmung erfolgt präzis durch Justierstäbe.
Die Spindeln sind an ihren Verbindungsenden 15, 15' so miteinander. verbunden, dass sie bei Drehung in Spannrichtung sich fest gegeneinanderpressen.
Die Spannung erfolgt durch Drehen der Spindeln in der Richtung, durch welche die beiden äusseren Spidelenden sich nach innen in den Hohlraum weiter eindrehen. Dadurch erhalten diese Spindeln eine hohe Druckspannung, die über die Gewinde die Rohrenden lotrecht nach oben bzw. unten strecken und in den konzentrischen Rohren eine hohe Zugspannung bewirken.
Da jeder Abschlusskörper 60a', b', c', d' sowohl ein Innen- wie ein Aussengewinde hat, werden die von innen nach aussen konzen_- trisch aufeinanderfolgenden Rohre durch die jeweils nach aussen nachfolgenden Spindeln zusätzlich unter von Spindel zu Spindel sich steigernden Druck gesetzt. Soweit dadurch die zur Mitte hin liegenden Spindeln eine teilweise Druckentlastung erfahren, können sie über ihre nach oben und unten vorstehenden Enden erneut in Spannrichtung gedreht werden. Damit wird dieser Rundstütze eine immer höher gegenseitig sich steigernde, mechanische Gesamtspannung erteilt. Die Spannbetätigung der Spindeln kann mit Vorrichtungen erfolgen, die z. B. durch hydraulischen Druck angetrieben, die Spannung vollziehen.
Aus Figur 11 ist zu erkennen, dass eine nach Erfordernis grosse Anzahl von Spindeln 63 in ringförmigen Abständen geometrisch gleichmässig aufgeteilt zur Übernahme der.Kräfte angeordnet ist. Es kann somit Höchstanforderungen durch eine entsprechende Vielzahl von konzentrisch angeordneten Rohren 60 und einer entsprechend sich steigernden Anzahl von Spannspindeln 63 entsprochen werden. Der Durchmesser der einzelnen Spindeln kann unterschiedlich sein, z.B. nach aussen zunehmend.
Um das äussere Rohr 60d können in statisch bestimmbaren Abständen Spannringe 65 mit besonderen Spannvorrichtungen, z. B. Spannschrauben, angeordnet sein, die das äussere Rohr 60d nach innen pressen und damit ein Wölben nach aussen trotz sehr hohen Innendruckes verhindern. Der Innendruck kann sich daher nur in LängsRichtung der Spindeln nach oben und unten durch Streckung bzw. elastische Dehnung (Zugspannung) der Rohrwandungen auswirken. Solche Spannringe sind insbesondere auch zu den oberen und unteren Rohrenden anzuordnen, um den Eingriff der Gewinde 64a, 64b in Anbetracht der sehr hohen lotrechten Spannbelastung zu sichern. Die gesamte Rundstütze kann in eine grössere, z. B. viereckige Form eingesetzt werden und durch Umgiessen mit Beton in ihrer Biegefestigkeit und damit Tragfähigkeit weiter erhöht werden.
Um die Verbindung mit dem Beton möglichst vollkommen zu gestalten, können in den Beton-Fortsätzen 41. (siehe Figuren 8 und 9) in Form von Scheiben, die z.B. durch Schweissen um die Rundstütze bzw. Rohr 60d gelegt sind, hineinragen. Insbesondere können die vorbeschriebenen äusseren Spannringe 65 als entsprechend breite Ringe um die Rundstütze hierzu ausgebildet sein.
Figur 11 zeigt dreieckförmige Aussparungen 67 in den Abstandringen 62a, b, c, d, zum Durchlass des über Öffnungen 7a einzufüllenden Spannstoffes sowie zur Evakuierung der Luft durch Öffnungen 7b. Dazu gilt, was zu den Figuren bis 9 bereits dargelegt. Die beschriebene Rundstütze bietet alle Möglichkeiten, die molekulare Spannkraft des Spannstoffes 1. konzentriert mit maximalem Effekt zur Erzielung einer höchsten Anforderungen entsprechenden
Tragfähigkeit, einzusetzen. Spätestens nach beendeter Kristallisation und Erhärtung stehen die Spindeln nicht mehr unter Druckspannung und werden entfernt. Die Materialkosten sind, gemessen am Effekt, sehr niedrig.
Figur 12 zeigt eine Formvorrichtung bestehend aus einer ebenen Bodenplatte 77 mit vier in ihren Abständen zueinander regulierbar angeordneten Seitenwänden 81a, 81b; 82a, 82b; 82a', 82b'. Entsprechend der einzustellenden Breitendimension können die in Längsrichtung verlaufenden beweglichen Teile 81a, 81b mittels an ihnen befestigten Haltewinkeln 83a, 83b mit Lochungen 84, durch welche Schrauben, Stifte und dergl. in koinzidierende Lochungen bzw. Langschlitze der Bodenplatte 77 greifen, in der vorbestimmten Distanz angeordnet werden. Die Schmalseiten 82a, 82b der Vorrichtung sind ebenfalls mit gelochten Winkelstücken 85a, 85b auf unterschiedliche Längenmasse einstellbar. Diese zwischen den Längswandteilen 81a, 81b verschieblichen Schmalseiten 82a, 82b sind in ihrer Grösse (Breitenrichtung der Vorrichtung) veränderlich. Dazu bestehen sie aus zwei aneinander anliegenden, verschieblichen Seitenwandteilen 82a, 82a'; 82b, 82b', die durch Verschiebung in Breitenrichtung den Breitenabschluss der Vorrichtung bewirken. Zur unterschiedlichen Breiteneinstellung sind in den Wandteilen 82a, 82a' sowie 82b, 82b' Lochungen, Langschlitze 84' oder dergl. zur Einstellung mit Schrauben, Stiften, auf die erforderliche Breite vorgesehen.
Sowohl die Längsseiten 81a, 81b wie auch die Querseiten 82a, 82a' ; 82b, 82b' können z.B. durch Kolben von hydraulischen Pressen oder mittels Druckspindeln 86 mit hohem Druck angepresst werden. Damit erfolgt eine Verdichtung des zwischen den vier Seitenwänden eingegossenen Spannstoffes 1. Um diese Volumenänderung vollziehen zu können, sind die Lochungen 84 in den Haltewinkeln entsprechend der Druckrichtung als Längsschlitze ausgebildet. Werden die Längs-und Querwandteile alsdann angepresst, so findet durch Verschiebung der Seitenwände in Richtung gegeneinander die erwähnte Verdichtung entsprechend dem Grad dieser Anpressung und der Einstellung der Distanz bzw. Schlitzlänge 84 statt. Um das durch die Längsschlitze 84 gebildete Spiel zur Verdichtung elastisch begrenzt zu unterstützen, können an den Innenseiten der Seitenwände elastische Längsleisten 87 befestigt sein. Soll den Spannplatten eine profilierte, z. B. eine gerillte Oberfläche erteilt werden (siehe Figur 5a) so können vor die Leisten 87 nach innen solche Profilleisten angeordnet werden. Um die Spannplatten aus Spannstoff 1 luft- und dampfdicht nach aussen abzuschliessen und die vorbestimmten Wasserverhältnisse im Spannstoff 1 unverändert aufrecht zu halten, wird in die Formvorrichtung eine dampfdichte Hülle aus flexiblem oder festem Material eingelegt (nicht gezeichnet) und in diese der Spannstoff 1, ggf. über zugeordnete Öffnungen, eingebracht.
Der von den vier Seitenwänden gemeinsam mit der Bodenplatte 80 gebildete Hohlraum wird von einer Deckplatte 90 mit Unterschicht 90a, die unter hohem Druck, z. B. mit einem Druckstempel 89
(siehe Figur 13) auf die Vorrichtung 81, 82 aufgepresst wird, nach oben begrenzt und damit weiterhin eine Verdichtung der Spannstoff-Masse ermöglicht. Auch nach oben können z.B. durch abdichtendes Überstehen der oberen Randteile der elastischen Leisten 87.
die Voraussetzung geschaffen sein, in lotrechter Richtung auf den horizontal eingefüllten Spannstoff verdichtend einen hohen Druck auszuüben.
Die Unterschicht 90a ist mit verstellbaren, nach unten ragenden Randteilen so ausgebildet, dass sie allen Grössenänderungen der Form-Vorrichtung 81, 82 präzis angepasst werden kann und ein maximales Verdichten des Spannstoffes 1 von oben her ermöglicht. Dazu können entsprechende Lochreihen in der Unterschicht und Lochungen in z. B. Winkel-Leisten als Randleisten vorgesehen sein, Die Seitenwände 81, 82 können nach unten Stifte tragen und in Langlöcher der Bodenplatte 77 eingreifen. Zwischen der Deckplatte und den Seitenwänden und zwischen diesen und der Bodenplatte können elastische Dichtungen, z. B. streifenförmig angeordnet sein. Figur 13 zeigt eine Vorrichtung nach Figur 12 im geschlossenen Zustand. Das Einfüllen des Spannstoffes 1 kann über Einfüllrohre 92a erfolgen und Luft-Evakuierungsöffnungen 92 vorgesehen sein. Die dampfdichte Umhüllung kann aus jedem zweckgeeigneten Material
sein. Solche Platten können, ohne in ein Bauelement eingebracht zu werden, z.B. als hart komprimierte Wandplatten, Deckenplatten
und dergl. mit innerer Druckspannung biegefest tragfähig Anwendung finden. Dazu ist ihre Erhärtung in der Formvorrichtung unter sehr
hohem, allseitigem Druck als Gegendruck zu dem Kristallisationsdruck durchzuführen.
Soll die Platte jedoch erst in den Hohlraum eines Bauelementes verbracht werden und darin diesen spannend erhärten, so ist sie, sobald ein zum Einbringen ausreichender Versteifungsgrad erreicht ist, der Formvorrichtung zu entnehmen. In den Spannstoff können verstärkend Zellen-Gerüste, Drahtgewebe, Mineral-Fasern, Kunststoffe oder dergl. eingebracht sein, durch welche die Festigkeit der Spannplatte erhöht wird.
Die mit dem Spannstoff in Berührung kommenden Innenwände der ' Vorrichtung sind vorteilhaft mit einer Schutzschicht, z. B. mit einem anderen Metall oder Kunststoff zu versehen, die eine chemische Einwirkung des Spannstoffes auf die Vorrichtung verhindern. Der Spannstoff kann alsdann direkt in die Vorrichtung, ohne dass eine Hülle eingelegt ist, eingegossen werden und nach seiner geformten Herausnahme beliebig dampfdicht umhüllt werden, sei es mit Folien, sei
es mit anderen Platten, sei es durch Auftragen von flüssigen Stoffen, die trocknen, bzw: erhärten oder von Wachsschichten oder dergleichen.
Wird dem Gips oder einem anderen Stoff Calciumsulfoaluminat zugesetzt, so ist dieses vorzugsweise zunächst in Wasser zu lösen und dann dem Wasser zuzufügen, das dem Gipspulver beigefügt werden soll, um eine gleichmässige Verteilung auf die daraus zu gewinnende breiige, expandierende Gipsmasse zu erzielen. Die Beigabe dieses Treibmittels und des Wassers ist entsprechend genau vorbestimmten Mengenverhältnissen und daraus erwartete Volumenveränderung durchzuführenund die Druckfestigkeit der Vorrichtung bzw. ggf. des Hohlraumes des Bauelementes entsprechend zu gestalten.
Fig. 14 ist ein lotrechter Schnitt in Breitenrichtung durch ein Bauelement.
Fig. 15 ist eine Draufsicht auf einen horizontalen Schnitt nach Fig. 14.
Fig. 14 zeigt im Hohlraum des Bauelementes eingesetzt ein zellenbildendes Gerüst, bestehend aus lotrechten, von der Decke bis zum Boden des Bauelementes reichenden Stützen 71, die in Abständen voneinander angeordnet sind. Dazu sind in horizontaler Richtung Zwischenplatten 72, die in Aufnahmewinkel 73, welche an den Stützen 71, z. B. durch Anschweißen, befestigt sind, eingeschoben. Auch an der Innenseite der Bauschalenrückwand 75 und an der Innenseite der vorderen Schalenwand 76 sind Aufnahmeleisten zum Einschieben der Platten 72 angeordnet. Damit sind die Platten 72 allseitig gehalten und getragen. Durch die Aufnahmeleisten sind die Stützen 71 und Schalen 75 und 76 verstärkt. Die Platten 72 tragen Lochungen 72a, durch welche lotrechte Spindeln 78a, 78b mit Verbindungsenden 15, 15' durchgesteckt sind. Die oberen und unteren Spindelenden ragen aus Decke und Boden des Bauelementes heraus, - um die Spindeln betätigen zu können.
Unterhalb der Decke und oberhalb des Bodens des Bauelementes sind in Tiefenrichtung verlaufende Leisten 79, 8o mit Gewindebohrungen angeordnet, in welchen die an den Spindelenden bestehenden gegenläufigen Gewinde im Eingriff sind. Wird eines der Spindelteile 78a, 78b betätigt, so wird durch die Verbindung an den Enden 15, 15' die ganze Spindel in Bewegung versetzt. Ist die Drehrichtung so, daß die Spindelteile das Bestreben haben, sich weiter nach innen in den Hohlraum einzudrehen, so wird die Spindel unter Druckspannung gesetzt, die diese über die Spannleisten 79, 8o auf Decke und Boden sowie die Stützen, die über Aufnahmeleisten 73a mit den Spannleisten 79, 8o verschweißt sind, auf das Bauelement und seine Schalen übertragen und diese in Zugspannung versetzt.
Solche Spannungen sind auch in horizontaler Richtung durch entsprechend horizontal angeordnete Spannspindeln 181a, 181b mit zugehörigen Spannleisten 182a, 182b mit Gewindebohrungen angeordnet.
Wie Fig. 14 zeigt, sind die Spannspindeln 78a, 78b Rohre mit öffnungen 7₀, durch welche der Spannstoff den einzelnen Zellen zugeleitet werden kann. Alle Zellen stehen durch Lochungen, Aussparungen in den einzelnen Wänden und Teilen miteinander in Verbindung. Hierdurch kann sich der Spannstoff gleichmäßig über den gesamten Hohlraum, der von den Zellen eingenommen wird, ausbreiten. Auch sind zur Evakuierung der in dem Hohlraum befindlichen Luft Lochungen 7b vorgesehen, die über Rohre mit Evakuiervorrichtungen verbunden sind. Statt den zu den einzelnen Zellen vorgesehenen einzelnen Spannleisten 79 bzw. 8o kann eine gemeinsame Spannleiste angeordnet sein, die die Stützen 71 fest in sich aufnimmt oder starr mit den Stützen verbunden ist und über die Druckspindel 78a, 78b auf diese als Zugspannung überträgt.
Die Spannleisten, die an den lotrechten Seitenteilen angeordneten Leisten 182a, 182b können insgesamt umlaufend sein und einen festen, tragenden, gespannten Rahmen bilden, der die genannten Stützelemente in fester Verbindung, z. B. durch Schweißen, aufnimmt. Der horizontale Schenkel der Winkelaufnahmeleisten kann nach Einschieben der Zwischenplatten mit diesen verschweißt werden.
Stattdessen können Zungen 91 und zugehörige Schlitze an den Zwischenplatten und den Aufnahmewinkeln angeordnet sein, die Hochspringen und eine Verschiebung insbesondere in horizontal-er Richtung aus der Endlage verhindert. (Siehe zweite lotrechte Kolonne von links).
Zu dem gleichen Zweck können zwischen den sich gegenüberliegenden Aufnahmeleisten profilierte Zwischenleisten 84 aufgeschweißt sein, die gegen entsprechende Profile an den horizontalen Aufnahmeschenkeln sich pressen. Damit können die Zwischenplatten 72 verstärkt und in eine starre Verbindung zu den lotrechten Stützen gebracht werden.
Fig. 14 zeigt weiterhin die Anordnung diagonaler Rohre 85, Stäbe, Leisten od. dgl. in den einzelnen Zellen. Damit wird auch eine Vereckung des Bauelementes in seitlicher Richtung ausgeschlossen. Die Lageveränderung der Stützen 71 und seitlichen Randteile wird verhindert. Das gesamte Bauelement befindet sich streng rechtwinklig in hochbiegefestem Spannungszustand. Statt der Diagonalabstützungen können auch Scheren 88 (siehe letzte Kolonne rechts von Fig. 14) mit Gelenken in den Kreuzungspunkten angeordnet sein. Wird ein lotrechter Druck auf solche Scheren ausgeübt, so vermindert sich der Scherenwinkel und findet ein Druck in horizontaler Richtung statt, durch welchen Decke und Boden sowie die Schalenflächen in Breitenrichtung auf Zug gespannt werden und die Biegefestigkeit mit höherer Belastung automatisch erhöht wird.
Wird Spannstoff in die Zellen eingefüllt, so erübrigen sich die diagonalen Stützen 85 und Scherenspreizen 88. Die Spannspindeln 78 werden entfernt. Ebenso die horizontalen Spindeln 181a, 181b.
Wird Spannstoff in die Zellen eingefüllt, so kann es zweckdienlich sein, lotrechte Fortsätze 94, z. B. u-förmig auf die Zwischenplatten 72 aufzuschweißen, durch welche die Lage der Zwischenplatten im Spannstoff fixiert wird.
Sowohl die lotrechten Stützelemente 71, wie auch die horizontalen Plattenelemente 72 können beispielsweise aus Vierkantrohren, die zum Durchlaß der Spindeln in Abständen angeordnet sind, bestehen. Das Zellengerüst wird in den Hohlraum des kleineren kastenförmigen Teiles 75 des Bauelementes eingeschoben und die größere kastenförmige Gegenschale 76 auf die erstere Schale dampfdicht schließend aufgeschoben (siehe Fig. 15). Die Schalen werden dann z. B. durch Schrauben oder Einrastmittel miteinander verbunden.
Fig. 15a zeigt zu den Fig. 14 und 15 eine Variante im horizontalen Querschnitt in Breitenrichtung. Zu den lotrechten Stützen 171 sind lotrechte Stützquerwände 191 in u-förmigen Aufnahmeleisten 192 senkrecht stehend auf den Stützflächen der Stütze 171 angeordnet, z. B. verschweißt. Auch die Aufnahmewinkel 193 für die Stützen 171 sind lotrecht durchgehend und damit zugleich tragende Elemente. Der gesamte Hohlraum ist in rohrartige, eckige Hohlräume unterteilt. Alle Teile sind tragende Teile in lotrechter Richtung. Zu den zu der Ebene der Bauschalen parallel verlaufenden lotrechten Stützen 191 können weitere senkrechte Stützen 195 vorgesehen sein. Die Spannleisten 196 zur Aufnahme der horizontalen Spindeln sind in den Randelementen, die von den Schalenrandabwinklungen und - Dichtungen gebildet sind, eingesetzt, z. B. durch Schweissen.
Auch die Schalen selbst können außer mit den bereits genannten lotrechten Winkelstützen durch zwischengeordnete, z. B. u-förmige Elemente 197 lotrecht tragend abgestützt sein. Alle Stützelemente sind mit den umlaufenden oder einzelnen Spannleisten 196 verbunden und werden über diese auf Zug gespannt. Alle Elemente sind untereinander vorzugsweise durch Schweißen verbunden. Nach Erhärten des eingegebenen Spannstoffes 1 werden die Spindeln entfernt.
Fig. 16 zeigt eine Vierkantstütze, bestehend aus mehreren Reihen von Vierkantrohren 123, die durch zwischengeschweißte Platten 122a, 122b fest zu einem Gesamtelement verbunden sind. Die einzelnen Vierkantrohre 123 sind von unten her durch Gewindebohrungen 131 in einem rechtwinkligen Abschlußkörper 132 mit Spannstoffen 1 füllbar.(Fig. 16a). Der obere Abschlußkörper ist etwa gleichartig ausgebildet und dient dazu, die in den Rohren zunächst befindliche Luft zu evakuieren. Nach Füllung werden die öffnungen 131 der Abschlußkörper fest verschlossen, z. B. durch Einschrauben von Muttern in die mit Gewinden zu versehenden öffnungen 131.
Als Abschlußkörper nach Fig. 16b (Senkrechtschnitt) und 16c (Draufsicht) können zur Aufrechterhaltung des Einfülldrucks z. B. durch Drehung absperrbare Abschlußkörper angeordnet sein (siehe dazu auch Fig. 1). Da bei der Nebeneinander-Anordnung der Vierkantrohre seitlich horizontale Zu- und Ableitungsrohre räumlich nicht möglich sind, sind in den Vierkantrohren Vierkantabschlußkörper 132 mit darin drehbaren zylindrischen Körpern 133 vorgesehen. Diese können ihrerseits Gewindebohrungen besitzen, in denen axial Füllrohre 134 mit Außengewinden und darin vorgesehenen Ventilen V angeordnet sind. Um dieses nach außen axial vorstehende Rohrteil ist axial ein größeres - Rohrstück 135 zum Anschluß an Füll- bzw. Evakuiervorrichtungen. geschraubt.
Die Ventile halten den Einfülldruck aufrecht. Das kurze, innere Rohrstück 134 mit dem Ventil V verbleibt im zylindrischen Abschlußkörper 133, hingegen kann das Rohrstück 135 entfernt werden. Alsdann können Muttern aufgeschraubt werden, mit denen ein ebener Abschluß der Vierkantrohre erfolgt.
Nach einer anderen Variante (Fig. 16d) ist der Abschlußkörper in der Weise ausgebildet, daß das zylindrische, drehbare Teil des Abschlußkörpers seitliche öffnungen 137 besitzt, die durch Drehung übereinstimm-end mit winkelförmigen Bohrungen 138 im Vierkantkörper gebracht werden können. Die öffnungen 131 nach Fig. 16b, die zur Aufnahme des kurzen Rohrstückes 134 mit Ventil V dient, kann statt diesem eine Rohrspindel 14o mit seitlicher Wandöffnung 141 aufnehmen. Durch Drehung kann die öffnung 141 übereinstimmend mit der Öffnung 137 in dem zylindrischen Abschlußstück 133 und der Winkelbohrung 138 koinzidierend in Stellung gebracht werden. Alsdann ist es möglich, durch die Rohrspindel 14o die Luft aus dem Vierkantrohr 123 zu entfernen. Das untere Spindelteil (nicht gezeichnet) ist in der gleichen Weise ausgebildet und dient der Einfüllung des Spannstoffes. Ist die Einfüllung beendet, so wird der zylindrische Abschlußkörper 133 etwas gedreht und verschließt das Rohr 123 mit dem unter dem Einfülldruck stehenden Spannstoff.
Auch diese Ausführung ermöglicht ein Einführen des Füllstoffes und Abführen der Luft in axialer Richtung. Die Verbindung der beiden Rohrspindelteile 14o, 14o' erfolgt nach Fig. 16d durch Eingriff der Verbindungsenden 15, 15' mit Nut 143 und Feder 144. Da die beiden Rohrspindelteile 14o, 14o' unter Druckspannung stehen, erfolgt bei gegenläufigen Gewinden an den äußeren Rohrenden 15, 15' ein gegenseitiges Festpressen, hingegen bei Drehung in entgegengesetzter Richtung ein Freiwerden aus dem Eingriff. Es kann auch eine Verbindung mit ineinanderschraubbaren Verbindungsteilen vorgesehen sein.
Fig. 17 zeigt die gleichen Vierkantrohre 123, jedoch mit Verbindungsblechen 145, die rechtwinklig abwechselnd hin-und herverlaufend zwischen den Verbindungsplatten 122a Zellen zur Aufnahme der Vierkantrohre 123 bilden. Die Anordnung der Vierkantrohre in solchen Hohlräumen ergibt eine erhöhte Biegefestigkeit und Tragfähigkeit. Dies ist z. B. bei horizontaler Lage einer solchen Vierkantrohrplatte im Deckenbau und Brückenbau von Bedeutung.
Eine Möglichkeit, Schalen, z. B. aus Metall oder Kunststoff mechanisch vorzuspannen, ergibt sich aus der Anwendung von Hebeln in Hohlräumen von Schalen 1₀1 mit Randabkantungen 1o1a, 1o1b. Dies zeigt Fig. 18.
So kann beispielsweise ein zweiarmiger Hebel 1o4a, 1o4b an einem in einem Schalenrand 1o1a, 1o1b eingeführten Stützglied 1o2 über Gelenke 1₀5, 1o6 und zwischen-geordnetem Schwenkarm 1₀3 in eine Schräglage gebracht werden, die die Einführung des kürzeren Hebelarmes 1₀4 in das entgegengesetzt liegende Randprofil 1o1a', 1o1b' ermöglicht. Dabei bildet der kürzere Teil 1o4a den Lasthebel und der verlängerbare Hebelarm lo4b den mit großen Kräften um Gelenk 1o6 schwenkbare Kraftarm 1o4b. Da die Gesamtlänge aller Glieder zur Erzielung der erwünschten Spannung größer sein muß als der Abstand zwischen den Randprofilen 1o1a und 1o1a', um damit eine Streckung der Schale 1₀1 zu bewirken, ist in dem mittleren Schwenkarm 1₀3 eine Schraube 1o7 mit gegenläufigen Gewinden eingesetzt, mittels der die Gesamtlänge optimal reguliert werden kann. Nach Einpressen des beweglichen Endgliedes 1o4a in das entsprechende Randprofil 1o1a', 1o1b' kann die so erzielte Spannung durch Befestigungsmittel aufrechterhalten werden, z. B. durch Eindrehen einer Befestigungsschraube 1₀8. Das andere Ende wird durch eine Schraube 1₀9 in seiner Lage gehalten. Hiernach kann der z. B. in einer gemeinsamen Schraubhülse oder Gewinderohr 11₀ lösbar angeordnete Verlängerungshebel lo4c abgeschraubt werden, so daß nur das restliche Hebelteil lo4b innerhalb des Hohlraumes verbleibt.
Um die Randprofile der Schale 1₀1 zu befähigen, die Spannung und Streckung, ohne ihre Form zu verlieren, aufzunehmen, sind abgewinkelte Bänder 111, 111a, 111b von i einer so geringen Breite, daß sie die Anordnung und Betätigung der Hebelarme nicht stört, um die Randteile 1o1a, 1o1b, 1o1a', 1o1b' diese nach der offenen Seite des Bauelementes miteinander zugfest verbindend, gelegt. Die Bänder 111 werden ebenso wie die Schalenbleche gespannt und verhindern ein Nachgeben der Schalen-Randprofile 1o1a, lolb. In einem Bauelement können mehrere solcher Spannelemente 1o4a, lo4b in statisch vorbestimmten Abständen vorgesehen sein. Solche Spannhebel können auch in Querrichtung für sich oder gemeinsam mit den Spannmitteln in Längsrichtung angeordnet sein. Nach ihrer Einbringung und Spannung wird eine Deckplatte 115 dampfdicht über die noch teilweise offene Seite zu deren dampfdichten Abschluß gelegt. Hiernach wird über Einfüllöffnungen 112 und Evakuieröffnungen 114 der Spannstoff 1 eingegeben und damit die Zugspannung des Bauelementes weiter erhöht.
Der Hebel 1₀4 kann hohl sein und damit ebenfalls Spannstoff aufnehmen, der über diesen Hebel gegen die Randteile 1o1a preßt. Es können zwei solcher Schalen 1o1, 111 gegeneinander unter Zwischenfügung einer zwischen beiden umlaufenden Dichtung zu einem gemeinsamen luft- und dampfdichten Bauelement vereinigt werden, das gemeinsam den Spannstoff aufnimmt.
Es kann gegebenenfalls genügen, einfache Kniehebel durch Einpressen des Knies bis zu seiner geraden Streckung oder ein wenig darüber (zur Sicherung der Lage) zum Spannen in allen Richtungen und untereinander einzusetzen. In Querrichtung (Tiefenrichtung) der beiden Schalen können ineinander schiebbare Rohrstücke an den Schalen vorzugswei se mit Einrastmitteln eingeschweißt sein. Die einzelnen Stützglieder können so geformt sein, daß mindestens ein . Teil nach Erhärten des Spannstoffes durch zugeordnete Öffnungen entfernt werden können.
Fig. 19 zeigt ein anderes mechanisches Spannmittel. In einem Hohlraum eines Bauelementes ist ein fünfgliedriges Spannelement eingebracht. Die Spannung erfolgt durch Einpressen bzw. Niederdrücken von Hebelgliedern 129a, 129b mittels eines Druckstempels 125, 126. Die beiden Endglieder 121a, 121b sind gleichartig geformt und tragen die schwenkbaren Hebelglieder 129a, 129b, die zwischen sich horizontal ein Brückenglied 128 gelenkig aufnehmen. Dieses Brückenglied kann durch eine gegenläufige Spindelschraube 124 in seiner Länge verändert werden. Erfolgt auf dieses Brückenglied mittels eines Stempels 125 und Stempelplatte 126 ein senkrechter Druck, so werden die bei- den seitlichen Schenkel, die vorzugsweise einen geringeren Winkel als 45° einnehmen, nach außen bewegt und damit die äußeren Glieder 121a, 121b mit ihren abgewinkelten Randteilen gegen die entsprechend abgewinkelten Randteile 1o1a, 1o1b der Bauschale 1o1 gepreßt und die Bauschale damit gespannt.
Dazu können, wie zu Fig. 18 beschrieben, die Randprofilierungen 1o1a, 1o1b; 1o1a', 1o1b' der Bauschale durch Bänder 111, 111a, 111b oder dgl. verbunden sein, so daß die profilierten Randteile der Schale 1₀1 sich nicht aufbiegen können. Ist die Gesamtlänge des fünfgliedrigen Spannelementes mittels der Spindelschraube 124 richtig bemessen, so kann das Brückenglied 128 bis etwa zur Be- - rührung der Innenfläche der Schale 1o1 durch einen Druckstempel 125, 126 abwärts gedrückt werden.
Durch Auflagepolster 127 unterhalb der beiden Endglieder 121a, 121b kann eine Schrägneigung erzielt werden und damit eine nach außen gerichtete konvexe Lage und Spannung des Spannelementes bewirkt werden. Diese verhindert - neben anderen zugeordneten Mitteln - daß bei Belastungen des Bauelementes, z. B. als lotrechtes Stützelement, die Teile in entgegengesetzter Richtung sich nach innen bewegen können und damit die Spannung entfallen würde. Das Bauelement ist luft- und dampfdicht ausgebildet. i Es kann ein Unterdruck oder Vakuum im Inneren hergestellt sein.
Vorteilhaft ist, je zwei solcher Bauelemente mit ihren Schalen 1₀1 und gespannten Brücken 124 gegeneinander gerichtet miteinander zu verbinden. Sie stützen sich hierdurch gegenseitig biegefest und tragfähig ab.
In dieses Bauelement nach Fig. 19 kann Spannstoff 1 eingefüllt werden. Die einzelnen Stützglieder sind vorzugsweise so geformt, daß mindestens ein Teil von ihnen nach Erhärtung des Spannstoffes 1 über vorgesehene Entnahmeöffnungen entfernt werden kann, ohne daß damit der Druck im Bauelement bzw. die Spannung nach außen vermindert werden.

Claims

1. Durch Spannung biegesteifes, hochtragfähiges Bauelement mit Isolierung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem allseits geschlossenen Hohlraum eines Bauelementes ein sein Volumen ändernder Stoff - nachstehend Spannstoff (1) genannt - derart eingebracht ist, daß durch seine Volumenvergrößerung mindestens die den Hohlraum begrenzenden Teile des Bauelementes in Zugspannung versetzt sind.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannstoff Calcium-Sulfat plus Wasser (Ca S0₄+2H₂0) gleich Gips ist und/oder Calciumsulfoaluminat plus Wasser (3CaO. A1₂0₃. 3CaS0₄ plus 32 Wasser).

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannstoff (1) allseitig isolierend und dampfdicht umhüllt ist.

4. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dampfdichte Umhüllung (4) von dampfdichten Wänden eines Hohlraumes eines Bauelementes und/oder deren Beschichtung gebildet ist.

5. Bauelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Spannstoff (1) Mittel zur Erhöhung der Druckfestigkeit eingegeben sind.

6. Bauelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch bewegliche Teile des Bauelementes die Druckspannung des Spannstoffes auf tragende Teile des Bauelementes, diese in Zugspannung versetzend, übertragen ist, wobei Einrastmittel zur Aufrechterhaltung der durch Bewegung und/oder Dehnung bewirkten Spannungszustände auch nach Entfernung der Spannteile, angeordnet sind.

7. Bauelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Spindeln (14) in mindestens einer Richtung durch den Hohlraum geführt sind.

8. Verfahren zum Herstellen eines Bauelementes nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung in eine Vorrichtung eingebracht und mit nichterhärtetem Spannstoff gefüllt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Druck der Formvorrichtung der in diese eingefüllte Spannstoff im noch nicht erhärteten Zustand eine Vorspannung erhält.

1₀. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannstoff mit Druck eingebracht wird.

11.Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 1₀, dadurch gekennzeichnet, daß in den Spannstoff Mittel eingegeben werden, die sich mechanisch mit ihm verbinden, z. B. Mineralfasern, Kunststoffe.

12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannstoff nach seiner Einbringung durch in den Hohlraum eingebrachte Stoffe zusätzlich unter Druck gesetzt wird.

13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der in einen dampfdicht verschließbaren Hohlraum umhüllt eingebrachte Spannstoff durch Einfüllung weiterer Stoffe in freie Zwischenräume unter Druck gesetzt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß nach Entfernen von Spannspindeln Verbindungsspindeln mit vorzugsweise gegenläufigen Gewinden zur Verbindung benachbarter Bauelemente eingesetzt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannstoff als breiiges Gemisch mit Druck durch eine Öffnung eingespritzt wird, während die Luft durch eine andere öffnung zuvor oder zugleich evakuiert wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch Querspindeln eine regulierbare Stellung der Schalen erfolgt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Spannmittel das Hohlraumvolumen durch spannende Dehnung in vorbestimmter Richtung vergrößern und alsdann eine zusätzliche Volumenvergrößerung durch den erhärtenden Spannstoff erfolgt, wodurch die mechanischen, unter Druckspannung stehenden Spannmittel entlastet und hiernach entfernt werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß vor Erhärtung des Spannstoffes eine Vorspannung durch andere Spannmittel, z. B. durch mit hohem Druck eingebrachte feste oder breiige oder flüssige Mittel, z. B. Wasserglas, Zement, öl, Luft, erfolgt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erhärten des Spannstoffes die mechanischen Stützelemente aus dem Hohlraum und der eingebrachten Masse entfernt werden.

2₀. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllung des Spannstoffes erst nach Erhärtung des umgossenen Betons erfolgt und die Streckspannung durch den Spannstoff über seitlich in den Beton ragende Fortsätze, Ringe, Scheiben, Leisten und dgl. stattfindet und damit der umgossene Beton in Zugspannung versetzt wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 2o, dadurch gekennzeichnet, daß das gespannte Bauelement mit Beton umgossen wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Formvorrichtung mit einer Schutzschicht allseits ausgekleidet und der Spannstoff ohne Umhüllung unmittelbar in die Formvorrichtung eingegossen wird und nach seiner Entnahme aus der Formvorrichtung flexibel, z. B. mit Folien,oder fest, z. B. mit Kunststoffplatten, Blechen od. dgl. umhüllt oder durch Auftragen einer Schicht, z. B. Lack, Wachs od. dgl. dampfdicht abgedichtet wird (siehe Fig. 12 und 13).

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein längerer Hebelarm (Kraftarm) nach Durchführung der Spannung mindestens teilweise entfernt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die noch offene Seite der Bauschale nach vollzogener Spannung der Schalen durch Aufbringen einer weiteren Schale geschlossen wird.

25.Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dampfdichte Hohlraum von einem Rohr gebildet ist, das druckfeste Abschlußmittel aufweist.

26. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dampfdichte Hohlraum kastenförmig von Bauschalen und zwischengeordneten Dichtungen gebildet ist.

27. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannstoff zusätzlich zu seiner Umhüllung von festen Baustoffen umschlossen ist.

28. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum mit einer Schutzschicht gegen chemische Einwirkung der in ihn eingefüllten Stoffe allseitig ausgekleidet ist.

29. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des Bauelementes Öffnungen zur Aufnahme des Spannstoffes aufweist.

3o. Bauelement nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß öffnungen und zugeordnete Mittel vorgesehen sind, wodurch die Luft im Hohlraum evakuierbar ist.

31. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Spindeln vorgesehen sind, die mehrteilig sind.

32. Bauelement nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln von entgegengesetzten Seiten eingeführt und an den sich berührenden Verbindungsenden lösbar miteinander verbunden sind.

33. Bauelement nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln ineinanderschraubbare Verbindungsenden besitzen.

34. Bauelement nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln an den Verbindungsenden wie Nut und Feder ineinandergreifen.

35. Bauelement nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsenden der Spindeln so ausgebildet sind, daß sie durch Ineinanderschieben sich verbinden.

36. Bauelement nach Anspruch 7 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln an ihren äußeren Enden und gegebenenfalls auf Zwischenabschnitten gegenläufig geschnitten sind.

37. Bauelement nach Anspruch 7 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß Spindelmuttern am Bauelement, z. B. durch Anschweißen und/oder Eindrehen fest angeordnet sind.

38. Bauelement nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Spindeln entfernbar ausgebildet ist.

39. Bauelement nach Anspruch 7 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß äußere Spindelenden größere Durchmesser besitzen, als der Spindelteil im Hohlraum.

4o. Bauelement nach Anspruch 7 oder 31, dadurch gekenn-' zeichnet, daß die Spannspindel in einem Rohr angeordnet ist.

41. Bauelement nach Anspruch 7 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannspindeln Rohre sind, die in ihrem Inneren andere Spindeln mit Gewinden tragen.

42. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß es nach außen starr an ihm befestigte Fortsätze, z. B. Ringe, Scheiben, Leisten, trägt, um welche Beton gegossen ist.

43. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannstoff in die verschließbare Rohrspindel, diese umspannend, eingefüllt ist.

44. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrohre konzentrisch umeinander angeordnet sind und Abstandsringe mit Lochungen zu ihrer Anordnung zwischengeordnet sind.

45. Bauelement nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe Durchlaßöffnungen besitzen.

46. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Spindeln unter Druckspannung und die Rohre und Schalen unter Zugspannung stehen.

47. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen des Spannhohlraumes konvex nach innen in Richtung gegeneinander gewölbt sind und zwischeneinander den Spannstoff aufnehmen.

48. Bauelement nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß nach außen weitere Schalen vorgesehen sind, die durch Querspindeln eine lotrechte ebene Stellung besitzen und die Hohlräume zwischen ihnen und den inneren gewölbten Schalen einen Unterdruck aufweisen.

49. Bauelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spann-Hohlraum des Bauelementes aus beweglichen Teilen und durch seine Beweglichkeit, z. B. aus ineinandergesteckten Rohren, Kastenteilen od. dgl., die eine Übertragung der Spannung auf andere tragende Mittel, z. B. umgossenen Beton, bewirken, besteht.

5o. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannspindeln an ihren Verbindungsstellen so ausgebildet sind, daß sie bei ihrer spannenden Drehbewegung sich gegenseitig fest miteinander verbinden, hingegen in entgegengesetzter Drehrichtung sich lösen.

51. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln von Schutzhüllen, z. B. von Rohren aus Kunststoff, umgeben und durch Abstandsringe od. dgl. gehalten sind.

52. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 f4 dadurch gekennzeichnet, daß bei den Hohlräumen, z. B. Rohren, die den Spannstoff aufnehmen, Abschlußkörper eingesetzt sind, wobei zur Einfüllung des Spannstoffes und zur Evakuierung der Luft durch Drehung oder durch Tieferschrauben von Schraubkörpern der Hohlraum verschließbar ist, während eine gegebenenfalls bestehende Einfüllspannung unverändert aufrechterhalten bleibt.

53. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß als den Hohlraum abschließende Abschlußkörper den Druck des Spannstoffes auf voller Breite und Tiefe des Hohlraumes aufnehmende druckfeste Leisten vorgesehen sind, durch welche in vorbestimmten Abständen in Gewindebohrungen Spannspindeln angeordnet sind.

54. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung des Spannstoffes mehrteilig ist.

55. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß gleichmäßig auf ganzer Breite konkav nach innen gewölbte innere Platten durch Flanschteile der äußeren Schalen mit Dichtungsbeschichtung nach den lotrechten offenen Seiten der konkaven Schalen hin abgedichtet sind.

56.Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannspindeln auf den im Inneren des Hohlraumes verlaufenden Teilen Gewinde besitzen, durch welche Körper mit inneren Gewindebohrungen, die konkaven Schalen spannen, bewegbar sind.

57. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Verbindungsenden der Spannspindeln beide Endteile umfassende Hülsen oder Rohrstücke vorgesehen sind.

58. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rundstütze, bestehend aus konzentrisch in Abständen zueinander angeordneten Rohren mit inneren und äußeren Gewinden an den Enden und ringförmigen Abschlußkörpern, z. B. Rohrstücken, die je in ein Außengewinde eines Rohres und das Innengewinde des nächstfolgenden Rohres kreisförmig mit Gewinden eingreifen und Gewindebohrungen besitzen, durch welche Spannspindeln in geometrischer Anordnung zueinander eingebracht sind, durch in die ringförmigen Hohlräume eingebrachten Spannstoff unter Zugspannung versetzt ist.

59. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 25 ff, dadurch gekennzeichnet, daß in Hohlräumen zwischen ringförmigen Abschlußrohrkörpern Abstandsringe zwischengeordnet sind, die in Lochungen die zur Vorspannung anzuordnenden Spindeln aufnehmen.

6₀. Bauelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Abstandsringen Durchbrüche zum Durchlaß von in die Hohlräume einzufüllenden Stoffen vorgesehen sind.

61. Bauelement nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß um das äußerste Rohr der Rundstütze Spannringe, Spannscheiben od. dgl. angeordnet sind, durch welche ein Auswölben bzw. Ausknicken der Rohre nach außen verhindert ist.

62. Bauelement nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundrohrstütze mit Beton umgossen ist.

63. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Stützelemente aus anein-andergereihten Rohren, insbesondere Vierkantrohren, gebildet sind.

64. Bauelement nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aneinandergereihten Stützelementen, z. B. Rohren, Verbindungselemente, Platten, z. B. Blechplatten oder Kunststoffplatten, an denen die Rohre befestigt sind, zwischengeordnet sind.

65. Bauelement nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Rohren,diese in abwechselnder Richtung dreiseitig umfassende, Hohlräume bildende Zwischenelemente, vorzugsweise in Verbindung mit ebenen Zwischenplatten, angeordnet sind, in welchen Hohlräumen Vierkantrohre eingesetzt sind.

66. Bauelement nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre mit Abschlußstücken versehen sind, die ein Einfüllen des Spannstoffes und eine Evakuierung der Luft in axialer Richtung ermöglichen.

67. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum des Bauelementes ein zellenbildendes Gerüst, bestehend aus lotrechten tragenden Stützen, die in Abständen voneinander angeordnet sind und in horizontaler Richtung durch Zwischenplatten miteinander verbunden sind, eingebracht ist.

68. Bauelement nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenflächen der Bauschalen Aufnahmewinkel befestigt sind, in welche die lotrechten Stützen und die horizontalen Zwischenplatten eingeschoben sind.

69. Bauelement nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zellen und Zwischenplatten Spannspindeln geführt sind, zu denen an oberen und unteren Spindelenden im Hohlraum Druckleisten mit Gewindebohrungen zum Durchlaß der Spindeln vorgesehen sind.

7₀. Bauelement nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß Spindeln so eingesetzt sind, daß sie durch Drehung die Druckleisten in entgegengesetzter Richtung Decke und Boden des Bauelementes spannend anpressen und diese in lotrechter Richtung in Zugspannung versetzen.

71. Bauelement nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß in horizontaler Richtung Spannspindeln mit lotrecht verlaufenden Druckleisten angeordnet sind und diese Druckleisten die Seitenwände in entgegengesetzter Richtung nach außen pressen und dadurch die Schalenflächen in Breitenrichtung eben spannen.

72. Bauelement nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß zum Durchlaß der Spindeln entsprechende Aussparungen, Lochungen od. dgl. in den Stützelementen, Zwischenplatten, Seitenwänden, Randabwinklungen der Schalen und dgl. vorgesehen sind.

73. Bauelement nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannspindeln Rohrspindeln sind mit öffnungen zu den Zellen und der Spannstoff durch diese den Zellen zugeführt ist.

74. Bauelement nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Zellen öffnungen zur Evakuierung der Luft vorgesehen sind.

75. Bauelement nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente und horizontalen Zwischenplatten Durchlaßöffnungen besitzen für die Einfüllung des Spannstoffes und die Evakuierung der Luft.

76. Bauelement nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente horizontale Aufnahmeleisten in Tiefenrichtung besitzen, zwischen denen die horizontalen Zwischenplatten eingeschoben sind.

77. Bauelement nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente aus nebeneinander angeordneten Vierkantrohren bestehen.

78. Bauelement nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, daß die Vierkantrohre Abschlußkörper an den Enden besitzen zur Aufnahme von Spindeln und Spannstoff.

79. Bauelement nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente aus ineinander schiebbaren Rohren, die an den Enden von Abschlußkörpern abgeschlossen sind, bestehen und in diese Rohre Spannstoff zur Rohrspannung eingefüllt ist.

8₀. Bauelement nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß bei-den Spannspindeln Andruckleisten mit Gewindebohrungen, die an den umlaufenden Randteilen der Bauschalen z. B. durch Schrauben oder Schweißen befestigt sind, angeordnet sind.

81. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenwänden der Schalen bzw. Hohlräume Aufnahmeleisten befestigt sind, in die sich die Stützelemente, z. B. lotrechte Stützen, waagerechte Zwischenplatten, einschieben.

82. Bauelement nach Anspruch 81, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeleisten Einrastmittel, Zungen, Schlitze od. dgl. tragen oder aufnehmen zur Befestigung und Fixierung einer bestimmten Lage eines aufzunehmenden Elementes.

83. Bauelement nach Anspruch 81, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeleisten mindestens an den lotrechten Stützen, z. B. durch Schweißen befestigt sind.

84. Bauelement nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß auf Zellenwandteilen, z. B. Zwischenplatten, Abstandselemente zur Fixierung der Lage zwischen den senkrecht dazu verlaufenden Zellwänden, z. B. lotrechten Stützen, befestigt sind.

85. Bauelement nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zellen diagonal angeordnete Leisten, Stäbe, Rohre eingesetzt sind.

86. Bauelement nach Anspruch 85, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten od. dgl. sich überkreuzen.

87. Bauelement nach Anspruch 85, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Aufnahme bzw. Befestigung der Leisten vorgesehen sind.

88. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß lotrechte Stützelemente quer zu den Bauschalen in lotrechten Aufnahmeleisten, die an den Innenseiten der Schalen befestigt sind, angeordnet sind.

89. Bauelement nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß quer zwischen den lotrechten Stützen lotrechte Zwischenelemente in lotrechten Aufnahmeleisten, die an den lotrechten Stützen befestigt sind, die Stützen untereinander abstützen.

9o.Bauelment nach Anspruch 89, dadurch gekennzeichnet, daß zu diesen lotrechten Zwischenelementen lotrechte Unterteilungselemente zur Abstützung angeordnet sind.

91. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein tragendes Teil eines Bauelmentes, z. B. eine Schale, als Stützelement mehrgliederige Teile in sich aufnimmt, die gelenkig miteinander verbunden sind und ein Endglied über eine Gelenkverbindung hinaus verlängerbar ist, so daß zweiarmige Hebel gebildet sind, wobei am längeren Hebelarm eine Kraft angesetzt werden.kann, die das kürzere Elementteil (Lastarm) parallel zu der Bauschale in deren Abkantungen spannend einpreßt.

92. Bauelement nach Anspruch 91, dadürch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden gespannten Abkantungen durch Verbindungsmittel, z. B. Blechbänder, die an den Schalenrandteilen befestigt sind, ein Aufbiegen der Randteile entgegen der Spannung verhindern.

93. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalen-Hohlraum durch Dichtungen dampfdicht geschlossen ist und Spannstoff in ihn eingefüllt ist.

i 94. Bauelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhebel in verschiedenen Richtungen, auch in Breitenrichtung, angeordnet sind.

95. Bauelement nach Anspruch 91, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer optimalen Spannung eine gegenläufige Schraubspindel, durch welche die Gesamtlänge des Spannhebels regulierbar ist, zwischengeordnet ist.

) 96. Bauelement nach Anspruch 91, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrgliedriges Spannelement in einer Schale angeordnet ist und zwischen zwei schwenkbaren Hebeln ein regulierbares Brückenteil trägt.

97. Bauelement nach Anspruch 95, dadurch gekennzeichnet, daß zur Längenveränderung eine gegenläufige Spindel vorgesehen ist.

98. Bauelement nach Anspruch 96,dadurch gekennzeichnet, i daß die Brücke durch einen Druckstempel niedergepreßt ist.

99. Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Spannelemente durch Einknicken in Gegenrichtung zueinander gegen die Schaleninnenfläche in einem Bauelement oder zu benachbarten Bauelementen, sich gegenseitig abstützend, angeordnet sind.

1oo. Bauelement nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, daß gespannte Teile eines mehrgliedrigen Spannelementes in Schrägrichtung zur Mitte hin verlaufen.