EP0088875A1 - Für die Mantelbetonbauweise bestimmtes grossformatiges Schalungselement - Google Patents
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- E04B2002/0204—Non-undercut connections, e.g. tongue and groove connections
- E04B2002/0206—Non-undercut connections, e.g. tongue and groove connections of rectangular shape
Definitions
- the invention relates to a large-sized formwork element intended for the sheath-concrete construction, in particular made of rigid foam, the side walls of which have a tongue and groove formation on the bearing surfaces for securing the position of staggered formwork elements and are connected to one another by webs and end walls, the end walls corresponding in their design to webs divided in the middle and are provided with an upper and a lower recess which can be closed by insert pieces which can be positively engaged with the end walls.
- the requirements for the design of the webs and end walls result from their various functions, the particular difficulty being that these requirements partially contradict each other.
- the webs and end walls should be as strong as possible. It should also be borne in mind that to avoid a large number of differently sized formwork elements, if possible, a single, larger formwork element should be able to be easily and quickly divided in a certain grid dimension, with end walls with upper and lower cutouts which must be created at the separating points close the existing inserts with a secure positive lock that has to absorb the high internal pressure when pouring the concrete.
- the webs were previously formed on the upper side with upstanding holding ribs.
- the step-like shoulders were required, on which the insert pieces could come into positive contact and find a hold if they were provided with a central groove matching one of the ribs mentioned.
- the invention is therefore based on the object to provide a formwork element which combines excellent stability and secure form-fitting hold of the insert pieces with improved processing properties, and to solve this object it is proposed according to the invention that the webs on the top in the middle or even or to the edges are inclined towards the top and the upper insert piece is designed with a flange part, which in the inserted state extends to below the central region of the upper recess of the end wall, on the inside of which flange part.
- the advantage of the invention is that even without complicated shaping with incisions or the like in the lateral ribs of the webs, i.e. with the simplest shape, no water can collect without this having disadvantageous consequences for the secure holding of the upper insert, because a special flange part is now provided there, which overlaps the inner surface of the end wall. As a result of this flange part, the inner surface of the upper insert is now substantially larger than its outer surface.
- the inner side surface of the upper insert can preferably be approximately 20% larger than the outer side surface, even if the latter is already considerably larger than each of the side surfaces of the lower insert, e.g. by about 20 to 30%.
- the upper insert finds further support on projections or springs formed on its upper side, with which it can engage in suitable grooves of a formwork element placed above it, in a preferred embodiment of the invention the upper insert as well as the upper bearing surface of the side walls on its upper side with a continuous circumferential longitudinal spring and transverse springs extending over the entire wall thickness.
- the webs are preferably approximately 20 to 30% wider than the wall thickness of the side walls.
- the lower side edges of the webs are chamfered so that the concrete flows around the wide webs better during pouring.
- a groove or notch extends in the longitudinal direction of the webs in the middle of the flat or laterally inclined surface, which serves as a marking and orientation aid when sawing through a formwork element.
- reinforcing bars In the case of walls that are heavily loaded by transverse forces, it may be advisable to install reinforcing bars in the concrete on the side opposite the pressure load. If there are ribs on the side of the webs, appropriate recesses for the reinforcing bars can be made in them. On the other hand, if there were no ribs on the webs to prevent water from accumulating, brackets for the reinforcing bars would normally be missing.
- the formwork elements are preferably made of a rigid foam, e.g. Polystyrene.
- the invention is not limited to this material. Materials using vermiculite may be mentioned as a further exemplary embodiment.
- the webs and end walls consist of a non-combustible and / or better sound-absorbing material. For this there is the possibility either to use prefabricated webs and end walls in the manufacture of the side walls in the mold or to provide a positive, releasable connection between the side walls on the one hand and the webs and end walls on the other hand, so that these parts are first manufactured individually and then assembled.
- lugs 36 on their lateral edges rise above said flat surface, which is denoted by 38 in FIGS. 2 and 3.
- the lugs 36 go out into ribs 40 which protrude inwards from the inner surface of the side walls 12 and extend from the upper bearing surface to the webs 16.
- the ribs 40 are undercut and, together with the lugs 36, form depressions 42 into which reinforcing irons can be inserted.
- the webs 16 are beveled, as shown at 44 and 46, so that they are completely flowed around when the concrete is poured.
- the central longitudinal plane of the webs 16 is marked by an upper and lower groove 48, which preferably also extends in the same plane over the inner and outer surfaces of the side walls 12.
- the groove 48 facilitates the precise sawing through of the formwork element in grid dimensions.
- the cross section of the end walls 14 is equal to the half cross section of the webs 16 formed by division along the groove 48. Therefore, there are two lugs 36 on the top of the end walls 14 on the inner edge, while the top of the webs 16 is provided with four lugs 36.
- the formwork element 10 shown in FIG. 1 has two parallel side walls 12, two parallel end walls 14 and three webs 16.
- the end walls 14 and webs 16 each have an upper recess 18 and a lower recess 20 which, as from FIGS. 1 and 3 can be seen to have a substantially rectangular shape with rounded corners. Since the upper cutouts 18 are larger than the lower cutouts 20, the webs and end walls are shifted downward with respect to the average height of the formwork element.
- the cutouts 18 and 20 in the end walls 14 are either left open to ensure the connection of the concrete to the chambers in the adjacent formwork element, or the cutouts are made using suitable insert pieces 22 or 24 closed.
- a continuous longitudinal spring with transverse springs arranged at certain grid intervals extends along the upper bearing surface of each side wall 12 and over the upper bearing surface of the insert pieces 22.
- the latter extend over the entire wall thickness of the side walls 12 and the equally strong insert pieces 22.
- the wall thickness can e.g. 5 cm.
- the longitudinal spring on the upper bearing surface is designated by 26 in FIGS. 2 and 3, while the transverse springs are designated by 28.
- Corresponding longitudinal grooves 30 and transverse grooves 32 are located on the lower bearing surface of the formwork element to match the longitudinal and transverse springs 26, 28, so that transverse forces can be transmitted after the form-fitting stacking of the formwork elements.
- flat, undercut grooves and / or ribs 34 are formed on the outer surfaces of the side walls 12, end walls 14 and inserts 22, which serve for better plaster adhesion.
- the webs 16 and end walls 14, as shown in FIGS. 2 and 3, are flat and flat, so that The lower insert 24 is smaller and therefore only needs to absorb lower loads.
- the upper insert 22 is provided with lateral vertical dovetail-shaped grooves which, in cross-section, match ribs 52 which extend in the vertical direction from the lower bearing surface to the webs 16, are flush with the ribs 40 and are of different lengths match the latter.
- the ribs 52 which engage in the matching dovetail-shaped or T-grooves of the lower insert 24, this is held by projections 54 molded onto it, which engage behind a lower shoulder on the end walls 14.
- the lower insert pieces 24 are designed symmetrically such that they can also be inserted inside the recess 20 with the inside out, ie the inside and outside are the same. In the example, the area of these sides is only about two thirds of the inner area of the upper insert 22 with flange part 50.
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein für die Mantelbetonbauweise bestimmtes großformatiges Schalungselement, insbesondere aus Hartschaumstoff, dessen Seitenwände an den Lagerflächen eine Nut- bzw. Federausbildung zum Lagesichern versetzter Schalungselemente aufweisen und durch Stege sowie Endwände miteinander verbunden sind, wobei die Endwände in ihrer Gestaltung mittig geteilten Stegen entsprechen und mit einer oberen und einer unteren Aussparung versehen sind, die durch formschlüssig mit den Endwänden in Eingriff zu bringenden Einsatzstücken verschließbar sind.
- Die Anforderungen an die Gestaltung der Stege und Endwände ergeben sich aus deren verschiedenen Funktionen, wobei die besondere Schwierigkeit darin besteht, daß sich diese Anforderungen teilweise widersprechen. Im Hinblick auf die Festigkeit und Formstabilität des Schalungselements sollten die Stege und Endwände möglichst stark ausgebildet sein. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß sich zur Vermeidung einer Vielzahl von unterschiedlich großen Schalungseimenten nach Möglichkeit ein einziges größeres Schalungselement leicht und schnell in einem bestimmten Rastermaß teilen lassen sollte, wobei auch wieder an den Trennstellen Endwände mit oberen und unteren Aussparungen entstehen müssen, die sich durch die vorhandenen Einsatzstücke mit sicherem Formschluß verschließen lassen, der den hohen Innendruck beim Eingießen des Betons aufzunehmen hat.
- Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Forderungen wurden früher die Stege auf der Oberseite mit seitlichen, aufragenden Halterippen ausgebildet. Beim Durchtrennen des Schalungselements in der Mittellängsebene eines Stegs ergaben sich dabei die erforderlichen stufenförmigen Absätze, an denen die Einsatzstücke formschlüssig zur Anlage kommen und Halt finden konnten, wenn man sie mit einer mittleren Nut passend zu einer der genannten Rippen versah.
- Der vorstehend beschriebene Formschluß zwischen Endwänden und Einsatzstücken bietet zwar Halt in beiden Richtungen, hat jedoch den Nachteil, daß dann bei den Stegen, die eine spiegelbildliche Verdoppelung der Endwände darstellen, ein Querschnittsprofil entsteht, welches einen nach oben offenen, seitlich und nach unten geschlossenen Hohlraum bildet, in dem sich vor dem Ausgießen mit Beton Regenwasser sammeln kann, wodurch die Eigenschaften des Betons in unerwünschter Weise beeinflußt werden.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schalungselement zu schaffen, welches hervorragende Stabilität und sicheren formschlüssigen Halt der Einsatzstücke mit verbesserten Verarbeitungseigenschaften vereint, und zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Stege auf der Oberseite im mittleren Bereich eben oder zu den Rändern hin abfallend geneigt sind und das obere Einsatzstück mit einem sich im eingesetzten Zustand bis unter den mittleren Bereich der oberen Aussparung der Endwand reichenden, an deren Innenseite anliegenden Flanschteil ausgebildet ist.
- Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß sich auch ohne komplizierte Formgebung mit Einschnitten oder dergleichen in seitlichen Rippen der Stege, d.h. bei einfachster Formgebung kein Wasser sammeln kann, ohne daß dies nachteilige Folgen für den sicheren Halt des oberen Einsatzstücks hat, weil dort nunmehr ein besonderes Flanschteil vorgesehen ist, welches nach unten die Innenfläche der Endwand übergreift. Infolge dieses Flanschteils ist nunmehr die Innenfläche des oberen Einsatzstücks wesentlich größer als dessen Außenfläche. Diese unsymmetrische Gestaltung führt, da klar erkennbar, zu keiner Komplikation beim Einfügen der Einsatzstücke, obgleich sich diese jetzt nur jeweils in einer bestimmten Lage einsetzen las-sen, führt aber andererseits zu der überraschenden Möglichkeit, an anderer Stelle des Schalungselements,nämlich überall an den Stegen, eine optimale Formgebung zu wählen, die sich durch Einfachheit und freien Ablauf des Regenwassers auszeichnet.
- Die innere Seitenfläche des oberen Einsatzstücks kann vorzugsweise ungefähr 20 % größer sein als die äußere Seitenfläche, und zwar vorzugsweise auch dann, wenn bereits die letztere beträchtlich größer ist als jede der Seitenflächen des unteren Einsatzstücks, z.B. um ca. 20 bis 30 %.
- Weiteren Halt findet das obere Einsatzstück an auf seiner Oberseite ausgebildeten Vorsprüngen bzw. Federn, mit denen es in passende Nuten eines darübergesetzten Schalungselements eingreifen kann, wobei in bevorzugter Ausführung der Erfindung das obere Einsatzstück ebenso wie die obere Lagerfläche der Seitenwände auf seiner Oberseite mit einer durchgehend umlaufenden Längsfeder und sich über die gesamte Wandstärke erstreckenden Querfedern ausgebildet ist.
- Da wegen der Unsymmetrie des oberen Einsatzstücks jeweils die größere Seitenfläche innen und die kleinere Seitenfläche außen liegen muß, ergibt sich die weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit, daß nur auf der einen Seite, nämlich auf der kleineren Fläche der Außenseite, flache Rippen oder Nuten angeformt zu werden brauchen, an denen der Putz Halt findet.
- Es versteht sich, daß die Bedeutung der Erfindung mit der Breite der Stege wächst. Vorzugsweise sind die Stege ungefähr 20 bis 30 % breiter als die Wandstärke der Seitenwände. Damit der Beton beim Gießen die breiten Stege besser umfließt, sind in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung die unteren Seitenkanten der Stege abgeschrägt.
- Wenn keine seitlichen Längsrippen auf den Stegen vorhanden sind, kann sich zwar dort kein Wasser sammeln, andererseits aber wächst die Schwierigkeit, das Schalungselement möglichst genau in der Mittellängsebene eines Stegs quer durchzutrennen. Es ist deshalb in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß sich in Längsrichtung der Stege in der Mitte der ebenen oder seitlich geneigten Oberfläche eine Rille oder Kerbe erstreckt, die als Markierung und Orientierungshilfe beim Durchsägen eines Schalungselements dient.
- Bei durch Querkräfte stark belasteten Wänden kann es sich empfehlen, auf der der Drucklast gegenüberliegenden Seite Armierungseisen im Beton anzubringen. Wenn an den Stegen seitliche Rippen vorhanden sind, können darin entsprechende Ausnehmungen für die Armierungseisen angebracht werden. Wenn dagegen zur Vermeidung des Ansammelns von Wasser keine Rippen auf den Stegen vorhanden sind, würden normalerweise Halterungen für die Armierungseisen fehlen. Um dennoch eine derartige Möglichkeit zu bieten, ist in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß sich an den Enden der Stege an den seitlichen Rändern von ihrer ebenen oder in Längsrichtung des Schalungselements geneigten Oberfläche ansteigende, nach oben vorspringende Nasen befinden, die in nach innen vorspringende Rippen der Seitenwände übergehen und mit diesen zusammen Vertiefungen bilden, in die Armierungseisen einlegbar sind.
- Die Schalungselemente werden vorzugsweise aus einem Hartschaum, wie z.B. Polystyrol, hergestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Material beschränkt. Als weiteres Ausführungsbeispiel seien Materialien unter Verwendung von Vermiculit genannt. Je nach Anforderungen an das Bauwerk können z.B. insbesondere die Stege und Endwände aus einem nicht brennbaren und/oder besser schalldämmenden Material bestehen. Hierzu gibt es die Möglichkeit, entweder vorgefertigte Stege und Endwände bei der Herstellung der Seitenwände in die Form einzusetzen oder eine formschlüssige, lösbare Verbindung zwischen den Seitenwänden einerseits und den Stegen und Endwänden andererseits vorzusehen, so daß diese Teile zunächst einzeln gefertigt und dann montiert werden.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schalungselements gemäß der Erfindung;
- Fig. 2 einen senkrechten mittleren Längsschnitt durch das Schalungselement nach Fig. 1 im Bereich einer Endwand und eines Stegs; Lit
- Regenwasser seitlich ablaufen kann. An den Enden der Stege erheben sich an deren seitlichen Rändern Nasen 36 über die genannte ebene Oberfläche, die in Fig. 2 und 3 mit 38 bezeichnet ist. Die Nasen 36 gehen nach außen über in Rippen 40, welche von der Innenfläche der Seitenwände 12 nach innen vorstehen und sich von der oberen Lagerfläche bis zu den Stegen 16 erstrecken. Die Rippen 40 sind hinterschnitten und bilden zusammen mit den Nasen 36 Vertiefungen 42, in die Armierungseisen eingelegt werden können.
- An den unteren seitlichen Kanten sind die Stege 16, wie bei 44 und 46 gezeigt, abgeschrägt, so daß sie beim Eingießen des Betons vollständig umflossen werden.
- Die Mittellängsebene der Stege 16 ist durch eine obere und untere Rille 48 markiert, die sich vorzugsweise in derselben Ebene auch über die Innen- und Außenflächen der Seitenwände 12 erstreckt. Die Rille 48 erleichtert das genaue Durchsägen des Schalungselements im Rastermaß.
- Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist der Querschnitt der Endwände 14 gleich dem durch Teilung längs der Rille 48 gebildeten halben Querschnitt der Stege 16. Deshalb befinden sich auf der Oberseite der Endwände 14 am Innenrand zwei Nasen 36, während die Oberseite der Stege 16 mit vier Nasen 36 versehen ist.
- Das obere Einsatzstück 22 hat zwei seitliche senkrechte schwalbenschwanzförmige Nuten, in welche die hinterschnittenen Rippen 40 passen. Auf der Unterseite ist das obere Einsatzstück 22 mit zu den Nasen 36 passenden Ausnehmungen versehen. Bereits dadurch findet das obere Einsatzstück 22 Halt bei Belastung in beiden Längsrichtungen des Schalungselements. Zusätzlich ist der im montierten Zustand innere Teil des Einsatzstücks 22 mit einer unteren Verlängerung in Form eines Flanschteils 50 versehen, der in Seitenansicht dieselbe Form haben kann wie die aus Fig. 1 ersichtliche Außenseite des Einsatzstücks 22, jedoch tiefer als diese reicht, so daß die Endwand 14 hintergriffen wird. Der Flanschteil 50 bietet eine sichere Abstützung des oberen Einsatzstücks 22 gegen den Innendruck des Betons.
- Fig. 3 einen Querschnitt durch das Schalungselement nach Fig. 1.
- Das in Fig. 1 gezeigte Schalungselement 10 hat zwei parallele Seitenwände 12, zwei parallele Endwände 14 und drei Stege 16. Die Endwände 14 und Stege 16 haben jeweils eine obere Aussparung 18 und eine untere Aussparung 20, die, wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, eine im wesentlichen rechteckige Form mit ausgerundeten Ecken haben. Da die oberen Aussparungen 18 größer sind als die unteren Aussparungen 20, ergibt sich eine mit Bezug auf die mittlere Höhe des Schalungselements nach unten verschobene Lage der Stege und Endwände. Je nach Lage des Schalungselements innerhalb des Gesamtverbands der Mauern werden die Aussparungen 18 und 20 in den Endwänden 14 entweder offen gelassen, um die Verbindung des Betons mit den Kammern im jeweils benachbarten Schalungselement zu gewährleisten, oder es werden die Aussparungen mittels passender Einsatzstücke 22 bzw. 24 verschlossen.
- Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erstreckt sich längs der oberen Lagerfläche jeder Seitenwand 12 sowie über die obere Lagerfläche der Einsatzstücke 22 eine durchgehende Längsfeder mit in bestimmten Rasterabständen angeordneten Querfedern. Die letzteren reichen über die gesamte Wanddicke der Seitenwände 12 und der ebenso starken Einsatzstücke 22. Die Wandstärke kann z.B. 5 cm betragen.
- Die Längsfeder auf der oberen Lagerfläche ist in Fig. 2 und 3 mit 26 bezeichnet, während die Querfedern mit 28 bezeichnet sind. Auf der unteren Lagerfläche des Schalungselements befinden sich passend zu Längs- und Querfedern 26, 28 entsprechende Längsnuten 30 und Quernuten 32, so daß nach dem formschlüssigen Aufeinandersetzen der Schalungselemente Querkräfte übertragen werden können . Jeweils in Fluchtnit den Querfedern 28 und Quernuten 32 sind auf den Außenflächen der Seitenwände 12, Endwände 14 und Einsatzstücke 22, 24 flache, hinterschnittene Nuten und/ oder Rippen 34 ausgebildet, die der besseren Putzhaftung dienen.
- Auf der Oberseite sind die Stege 16 und Endwände 14, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, flach und eben ausgebildet, so daß Das untere Einsatzstück 24 ist kleiner und braucht deshalb nur geringere Belastungen aufzunehmen. Es ist ebenso wie das obere Einsatzstück 22 mit seitlichen senkrechten schwalbenschwanzförmigen Nuten versehen, welche im Querschnitt zu Rippen 52 passen, die sich in senkrechter Richtung von der unteren Lagerfläche zu den Stegen 16 erstrecken, mit den Rippen 40 fluchten und bis auf die unterschiedliche Länge mit den letzteren übereinstimmen. Außer durch die Rippen 52, welche in die passenden schwalbenschwanzförmigen oder T-Nuten des unteren Einsatzstücks 24 eingreifen, wird dieses durch an ihm angeformte Nasen 54 gehalten, die einen unteren Absatz an den Endwänden 14 hintergreifen. Die unteren Einsatzstücke 24 sind derart symmetrisch ausgebildet, daß sie auch mit der Innenseite nach außen in die Aussparung 20 eingesetzt werden können, d.h. Innen- und Außenseite sind gleich. Die Fläche dieser Seiten beträgt im Beispielsfall nur etwa zwei Drittel der Innenfläche des oberen Einsatzstücks 22 mit Flanschteil 50.
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