EP0751262A1 - Wandelement für Hochbauten und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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EP0751262A1
EP0751262A1 EP96110386A EP96110386A EP0751262A1 EP 0751262 A1 EP0751262 A1 EP 0751262A1 EP 96110386 A EP96110386 A EP 96110386A EP 96110386 A EP96110386 A EP 96110386A EP 0751262 A1 EP0751262 A1 EP 0751262A1
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EP
European Patent Office
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wall element
face
formwork
reinforcement
embedded
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EP96110386A
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Ralf Sebald
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SEBALD, RALF
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Individual
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/16Structures made from masses, e.g. of concrete, cast or similarly formed in situ with or without making use of additional elements, such as permanent forms, substructures to be coated with load-bearing material
    • E04B1/161Structures made from masses, e.g. of concrete, cast or similarly formed in situ with or without making use of additional elements, such as permanent forms, substructures to be coated with load-bearing material with vertical and horizontal slabs, both being partially cast in situ
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/0025Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects with installation or service material, e.g. tubes for electricity or water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/02Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects wherein the elements are reinforcing members
    • B28B23/022Means for inserting reinforcing members into the mould or for supporting them in the mould
    • B28B23/024Supporting means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/44Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/52Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
    • E04C2/521Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G11/00Forms, shutterings, or falsework for making walls, floors, ceilings, or roofs
    • E04G11/06Forms, shutterings, or falsework for making walls, floors, ceilings, or roofs for walls, e.g. curved end panels for wall shutterings; filler elements for wall shutterings; shutterings for vertical ducts
    • E04G11/08Forms, which are completely dismantled after setting of the concrete and re-built for next pouring
    • E04G11/10Forms, which are completely dismantled after setting of the concrete and re-built for next pouring of elements without beams which are mounted during erection of the shuttering to brace or couple the elements

Definitions

  • the invention relates to a storey-high, prefabricated wall element intended for the construction of high-rise buildings made of a building material which is castable before setting and with embedded reinforcement.
  • the invention further relates to a method for producing such a wall element, to a steel formwork for carrying out the method, to a method for erecting buildings using wall elements according to the invention, and finally to an adjusting device for setting a wall element after the last mentioned procedures.
  • Prefabricated wall elements have so far only been used to a large extent for the construction of high-rise buildings as part of the so-called panel construction method.
  • the disadvantages of this type of construction are generally known and to a not inconsiderable extent are due to the fact that the prefabricated wall elements have been placed essentially only one above the other and in layers above one another, without a force-fitting connection corresponding to the structural requirements being created between the elements. This design has therefore largely been abandoned.
  • Prefabricated wall elements could be used in particular for the construction of interior walls, because it is known that they do not have to be breathable. This would bring considerable rationalization advantages, especially if the opportunity is taken to include not only any breakthroughs, especially for doors, but also the entire electrical and possibly the sanitary installation in the prefabrication of the respective wall element.
  • the possibilities of CAD / CAM technology could be used and, accordingly, subsequent changes to the plan could be taken into account at short notice and without errors, especially if the plans are projected directly onto the inner wall of the formwork, which is required to manufacture the wall element anyway.
  • An even more extensive automation of the prefabrication could be achieved by using computer-controlled industrial robots for inserting the reinforcement and any installation parts as well as for attaching placeholders for breakthroughs and the like.
  • the aim of the invention is therefore to provide a prefabricated wall element corresponding to the structural requirements, a method for its production and formwork for carrying out the method, as well as a suitable method for erecting buildings from such wall elements and carrying out the latter Process-enabling adjustment device, which makes it possible to correctly align the wall element before it is permanently connected to the subsequent parts of the structure.
  • a prefabricated wall element in which the reinforcement projects beyond the lower end face and the upper end face of the wall element as connecting reinforcement and in which the load-bearing edge strips of the upper end face are flat, with spaced-apart, length-adjustable leveling means for the wall element embedded in the lower end face are.
  • the wall element produced in this way is on the one hand in the area all visible surfaces are flat and have clean, straight edges, while on the other hand it can be connected to adjacent, similar wall elements or to other prefabricated or in-situ concrete parts using the projecting reinforcement downwards and upwards.
  • the wall element also offers a clean, practically seamless transition to the floor ceiling without time-consuming rework.
  • the wall element also does not need to be plastered in order to compensate for irregularities and inaccuracies, as in the case of conventionally produced walls, and / or to cover slots and openings for installations.
  • the leveling means ensure that a sufficiently large gap remains between the lower end face of the wall element and its contact surface, which not only facilitates the connection of the protruding movement to that of the component below it, but also sufficient space for pouring out this connection area, e.g. using in-situ concrete, which can in particular be the ceiling concrete.
  • At least the upper end face can be provided with spaced-apart anchoring means for fastening lifting means, which are independent of the projecting connecting reinforcement.
  • the installation parts can be used to simplify the installation how in particular empty pipes protrude over the respective end faces of the wall element.
  • the length-adjustable leveling means can advantageously consist of threaded rods and the latter over a part of their length receiving screw sleeves, wherein either the threaded rods or the corresponding screw sleeves are embedded in the lower end face of the wall element in a force-transmitting manner.
  • the wall element proposed by the invention can best be produced by inserting, positioning and fixing the reinforcement and the leveling means, other assembly aids, possibly installation parts, placeholders for openings and / or thermal insulation panels in the standing, open formwork in an upside-down orientation that the formwork is then closed and the building material is poured in and shaken, if necessary, and that the wall element is removed after the building material has hardened.
  • the manufacture of the wall element in an upside-down orientation results in both the desired, flat upper end face (or at least its flat edge strips) and the necessary roughness and preferably a slightly convex profile of the lower end face of the wall element.
  • the finished wall element must be in front of the Installation can be turned; However, this means no or at least no significant additional effort, because regardless of whether the wall element is prefabricated at the factory or on the construction site, intermediate transport and / or intermediate storage is generally required anyway.
  • the steel formwork proposed according to the invention for carrying out the manufacturing process of the wall element has at least in the floor there are passages for the connecting reinforcement.
  • the bottom of the formwork is therefore at least the dimension of the protrusion of the reinforcement, i.e. the length of the connecting reinforcement, higher than the contact area of the steel formwork.
  • the passages in the bottom of the formwork should be rubber-elastic sealed against leakage of the building material.
  • the preferred construction of the formwork is characterized in that its bottom surface consists at least partially of the upper leg surfaces of two parallel, horizontally arranged U-profiles, which leave the passages between them in the form of a continuous gap, and to each of which an elastic sealing profile is attached and that the two sealing profiles with their mutually facing end faces seal the passages for the connecting reinforcement.
  • the invention further relates to a method for erecting high-rise buildings using wall elements of the type proposed here.
  • the respective wall element be brought into its installation orientation, provided with at least one device for vertical adjustment on each of its two large surfaces and above the upper end face of the wall element of the floor below, and is lowered into the gap between two ceiling elements of this lower floor, which are supported on this upper end face, until the leveling means stand up on this upper end face, so that the wall element positioned in this way with the aid of the leveling means is horizontal and with the help of the adjusting device is aligned vertically so that the remaining gap between the lower end face of the positioned wall element and the end face the underlying wall element is filled with in-situ concrete and, if necessary, shaken, and that the adjusting device is removed after hardening.
  • two approximately L-shaped angles are suitable which, with their long legs oriented vertically, are preferably supported on opposite large surfaces of the wall element against at least one small area and at the respective free end of their short ones Legs each have an adjustable foot.
  • the support over small-area areas of the relevant large areas of the wall element has the advantage of restricting, in the worst case, surface damage occurring on the large areas of the wall element to the areas in question.
  • the handling of the adjustment device is simplified if the long legs of the L-shaped angles are connected to one another on both sides of the wall element via its upper edge and / or its lower edge. At least one of the connections can be detachable.
  • the height-adjustable feet at the respective free ends of the short legs of the adjusting device can in particular each comprise a threaded rod received in a threaded bushing and ending in a conical support foot.
  • Figure 1 shows an open steel formwork with the formwork walls 1 and 2, a side end wall 3 with attached profile strip 3a to form a groove in the lateral end face of the later wall element, and with a floor 4 explained in more detail later.
  • a projector 5 projects a plan of the wall element on the inside of the rear formwork wall 1.
  • Reinforcement mats 7 and 8, a continuous sleeve 9, and electrical installation boxes 10 with empty pipes 11 are already inserted into the formwork.
  • An electrical cable 12 symbolized by two conductors leads from the upper empty pipe 11 whose function will be explained later.
  • the usual spacers etc. are not shown for the sake of simplicity.
  • the installation pipes 11 and other inserts, not shown, including any thermal insulation panels or placeholders for door openings, installation shafts and the like are adequately fixed to the reinforcements 7 and / or 8 in a known manner.
  • Figure 2 shows schematically the closed steel formwork immediately before the end of the pouring of the concrete 13.
  • the left side wall of the steel formwork is omitted.
  • FIG. 2a shows an advantageous possibility for fixing the installation box 10 by means of an electromagnet 14, which sticks immovably to the formwork wall 2 when fed via the cable 12 and thus fixes the box 10.
  • the supply voltage is switched off before the formwork is opened. After the formwork wall 2 has been removed, the electromagnet 14 together with the cable 12 is removed for reuse.
  • FIG 3 illustrates the formation of the floor area, possibly also the two side walls of the steel formwork, in such a way that part of the reinforcement 7, 8 protrudes beyond the finished wall element as connecting reinforcement.
  • a central square tube 41 is used for this purpose, on the side U-profiles 42, 43 connect, which face similar U-profiles 44, 45.
  • the leg length of the U-profiles 44 and 45 corresponds to the standardized distance of the reinforcement mats 7, 8 from the respective outer wall surfaces.
  • Each of the U-profiles 42 to 45 which leave a gap between them in pairs corresponding to the thickness of the reinforcement bars, encloses a permanently elastic plastic sealing profile 46.
  • the thickness of the sealing profiles 46 measured in the transverse direction is selected such that the sealing profiles in the installed state with the surfaces facing one another against each other. As a result, the sealing profiles 46 enclose the reinforcing bars that pass through the gaps, but completely seal the gaps for the rest.
  • FIGS. 4 and 5 the finished wall element is shown as it comes from the steel formwork.
  • Fig. 4 shows, inter alia, that the lateral end faces of the wall element have fillets 20.
  • Fig. 5 you can see the preferably slightly convex profile of the upper end face, which also retains its natural roughness, so that later an intimate bond with the in-situ concrete results, as will be explained.
  • the element comprises some inserts omitted for the sake of simplicity in FIGS. 1 and 2, which simplify the transport, possibly the intermediate storage and in particular the placement of the wall element at the installation site.
  • two further eyelets 18 are embedded in the wall element near its upper edge, the purpose of which will be explained.
  • short reinforcement bars or threaded rods which are pushed through the sleeves 9 (see FIG. 1) embedded in the wall element or screwed into them, could also be used.
  • a Part of the protruding reinforcement can be designed as a closed U-bracket 19. All the parts mentioned are commercially available.
  • FIG. 6 shows the wall element in the orientation turned with respect to FIGS. 4 and 5 and thus in the orientation corresponding to the later installation situation. All visible surfaces are flat, as are the load-bearing edge strips of the upper end surface, so that there is a clean transition to the subsequent floor ceiling (see also Fig. 7 and the following).
  • the wall element is provided with two adjusting devices 21 and 22, the construction of which is identical, so that only the adjusting device 21 is explained in more detail below. This comprises two L-shaped angles, the long legs 21a, 21b of which are connected at their upper ends via a threaded rod 21c secured by nuts. At the lower ends, the long legs 21a, 21b have holes for the passage of screws 18a, which engage in the threaded sleeves 18 (see FIGS.
  • the leveling support 16 includes a threaded rod 15 with a nut fixed thereon for attaching a key.
  • short reinforcement bars 33 can alternatively or additionally be inserted into overlapping U-brackets 19 of the wall elements A, B, cf. Fig. 8 in particular.
  • the protruding ends of the electrical installation pipes 11 are connected to one another. The same procedure is followed with any sanitary installation (not shown).
  • the wall element is aligned vertically by means of the adjusting devices 21, 22 (the latter not visible in the figure). It can be seen that the short L-legs 21d of the adjusting device are dimensioned such that the support feet 26 are located exactly above the supports 32 of the ceiling 30 of the floor below.
  • Fig. 9 also shows the application of the in-situ concrete 35 of the floor slab. (The ceiling reinforcement is not shown here for the sake of simplicity). This in-situ concrete also completely fills the space between the lower edge of the wall element B that has just been placed and the upper edge of the wall element A of the floor below.
  • the adjusting devices 21, 22 can then be removed.
  • the conical depressions remaining from the feet 26 of the adjusting devices are filled with concrete 36, cf. Fig. 10.
  • the screed is applied, which usually consists of an insulation layer 37 and the actual screed 38 exists.
  • the screed 38 also covers the openings of the threaded sleeves 18 (or the sleeves 9 in FIG. 1) in the wall element, which were used to fix the adjusting devices.
  • Fig. 11 shows a sectional plan view of three abutting wall elements, two of which form a corner. Since the wall elements come out of the formwork in fair-faced concrete quality with exact dimensions and with flat surfaces (with the exception of the later lower end face), they can be put together practically seamlessly and precisely in alignment.
  • the respective opposite fillets 20 form closed channels.
  • the in-situ concrete 35 penetrates these channels when the respective upper floor slab is concreted and forms the so-called seal after hardening, which ensures the frictional connection between the wall elements in the horizontal direction.

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Abstract

In einer stehend angeordneten Stahlschalung werden die Bewehrung (7, 8), gegebenenfalls Installationsteile (11), Platzhalter für Durchbrüche und dgl., sowie Nivelliermittel (15, 16) in im Verhältnis zur späteren Einbausituation kopfstehender Orientierung eingelegt. Dann wird der Baustoff bis zu einer durch die Geschoßhöhe des Bauwerks vorgegebenen Höhe eingegossen. Nach dem Entformen wird das so vorgefertigte Wandelement um 180° um eine horizontale Achse gedreht, mit einer Hilfsvorrichtung zur lotrechten Justierung versehen und über der oberen Stirnfläche des Wandelementes des darunterliegenden Geschosses positioniert sowie mittels der sich auf dieser Stirnfläche abstützenden Niveliermittel (15, 16) in der Horizontalen und mittels der Hilfsvorrichtung in der Vertikalen ausgerichtet. Der verbleibende Spalt zu der oberen Stirnfläche des Wandelementes des darunterliegenden Geschosses wird mit Ortbeton verfüllt. Das so hergestellte und eingebaute Wandelement braucht nicht nachgearbeitet und nicht verputzt zu werden. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein zur Errichtung von Hochbauten bestimmtes, geschoßhohes, vorgefertigtes Wandelement aus einem vor dem Abbinden gießfähigen Baustoff mit eingebetteter Bewehrung. Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Wandelementes, auf eine Stahlschalung zur Durchführung des Verfahrens, auf ein Verfahren zur Errichtung von Hochbauten unter Verwendung von Wandelementen nach der Erfindung, sowie schließlich auf eine Justiervorrichtung zum Setzen eines Wandelementes nach dem zuletzt genannten Verfahren.
  • Vorgefertigte Wandelemente wurden bisher lediglich im Rahmen der sog. Plattenbauweise in größerem Umfang zur Errichtung von Hochbauten eingesetzt. Die Nachteile dieser Bauweise sind allgemein bekannt und haben zu einem nicht unerheblichen Umfang ihre Ursache darin, daß die vorgefertigten Wandelemente im wesentlichen lediglich aneinander und geschoßweise übereinander gesetzt wurden, ohne daß zwischen den Elementen eine den Erfordernissen der Baustatik entsprechende, kraftschlüssige Verbindung geschaffen wurde. Diese Bauweise ist deshalb weitgehend aufgegeben worden.
  • Vorgefertigte Wandelemente könnten insbesondere für die Errichtung von Innenwänden verwendet werden, weil diese bekanntlich keine Atmungsaktivität haben müssen. Dies würde erhebliche Rationalisierungsvorteile mit sich bringen, vor allein wenn von der Möglichkeit Gebrauch gemacht wird, nicht nur etwaige Durchbrüche, insbesondere für Türen, sondern auch die gesamte Elektro- und ggfs. die Sanitärinstallation in die Vorfertigung des jeweiligen Wandelementes einzubeziehen. Hierfür könnten die Möglichkeiten der CAD/CAM-Technik genutzt und dementsprechend auch nachträgliche Planänderungen kurzfristig und fehlerfrei berücksichtigt werden, dies insbesondere, wenn die Pläne unmittelbar auf die Innenwand der Schalung projiziert werden, die zur Herstellung des Wandelementes ohnehin erforderlich ist. Eine noch weitergehende Automatisierung der Vorfertigung ließe sich durch Einsatz von EDV-gesteuerten Industrierobotern auch zum Einlegen der Bewehrung und der etwaigen Installationsteile sowie zum Anbringen von Platzhaltern für Durchbrüche und dergl. erreichen.
  • Ziel der Erfindung ist es daher, ein den Erfordernissen der Baustatik entsprechendes, vorgefertigtes Wandelement sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und eine Schalung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, ebenso wie ein geeignetes Verfahren zur Errichtung von Hochbauten aus solchen Wandelementen und eine die Durchführung des letztgenannten Verfahrens ermöglichende Justiervorrichtung, die es ermöglicht, das Wandelement vor seiner dauerhaften Verbindung mit den anschließenden Teilen des Baukörpers korrekt auszurichten.
  • Erfindungsgemäß wird ein vorgefertigtes Wandelement vorgeschlagen, bei dem die Bewehrung über die untere Stirnfläche und die obere Stirnfläche des Wandelementes als Anschlußbewehrung übersteht und bei dem die lastaufnehmenden Randstreifen der oberen Stirnfläche plan sind, wobei in die untere Stirnfläche voneinander beabstandete, längenverstellbare Nivelliermittel für das Wandelement eingebettet sind. Das so hergestellte Wandelement ist einerseits im Bereich aller Sichtflächen plan und hat saubere, gerade Kanten, während es andererseits mittels der überstehenden Bewehrung nach unten und nach oben in baustatisch einwandfreier Weise an angrenzende, gleichartige Wandelemente oder an andere vorgefertigte oder in Ortbeton hergestellte Baukörperteile angeschlossen werden kann. Insbesondere bietet das Wandelement auch einen sauberen, praktisch fugenlosen Übergang zur Geschoßdecke ohne aufwendige Nacharbeiten. Das Wandelement braucht auch nicht verputzt zu werden, um wie bei konventionell hergestellten Wänden Unregelmäßigkeiten und Ungenauigkeiten auszugleichen und/oder Schlitze und Öffnungen für Installationen zu überdecken.
  • Vor allem die Nivelliermittel sorgen dafür, daß zwischen der unteren Stirnfläche des Wandelements und dessen Aufstandsfläche ein ausreichend großer Spalt bleibt, der nicht nur den Anschluß der überstehenden Bewegung an diejenige des darunterbefindlichen Bauelementes erleichtert, sondern auch genügend Raum für das Ausgießen dieses Anschlußbereiches z.B. mittels Ortbeton, bei dem es sich insbesondere um den Deckenbeton handeln kann, schafft.
  • Zur Vereinfachung der Handhabung des Wandelementes, das in aller Regel mittels eines Krans aus der Schalung entnommen und am Einbauort gesetzt wird, kann zumindest die obere Stirnfläche mit von der überstehenden Anschlußbewehrung unabhängigen, voneinander beabstandeten Ankermitteln zur Befestigung von Hebezeugmitteln versehen sein.
  • Zur horizontal kraftschlüssigen Verbindung seitlich aneinandergrenzender Wandelemente können im Bereich der seitlichen Stirnfläche sich nach dem Einbau genau gegenüberliegende Hohlkehlen vorhanden sein, die dann nach dem Setzen der Wandelemente mit Beton ausgegossen werden.
  • Zur Vereinfachung der Installation können die Installationsteile wie insbesondere Leerrohre über die jeweiligen Stirnflächen des Wandelementes überstehen.
  • Die längenverstellbaren Nivelliermittel können vorteilhaft aus Gewindestangen und letztere über einen Teil ihrer Länge aufnehmenden Schraubhülsen bestehen, wobei entweder die Gewindestangen oder die entsprechenden Schraubhülsen kraftübertragend in die untere Stirnfläche des Wandelementes eingebettet sind.
  • Die Herstellung von vorgefertigten Wand- oder auch Deckenelementen in wiederverwendbaren Stahlschalungen ist Stand der Technik. Das mit der Erfindung vorgeschlagene Wandelement läßt sich jedoch am besten dadurch herstellen, daß in die stehende, offene Schalung in kopfstehender Orientierung die Bewehrung und die Nivelliermittel, sonstige Montagehilfsmittel, ggfs. Installationsteile, Platzhalter für Durchbrüche und/oder Wärmedämmplatten eingelegt, positioniert und fixiert werden, daß dann die Schalung geschlossen sowie der Baustoff eingegossen und ggfs. gerüttelt wird, und daß nach dem Aushärten des Baustoffes das Wandelement entschalt wird. Durch die Herstellung des Wandelementes in kopfstehender Orientierung ergeben sich sowohl die angestrebte, plane obere Stirnfläche (oder zumindest deren plane Randstreifen) als auch die notwendige Rauhigkeit und vorzugsweise ein leicht konvexes Profil der unteren Stirnfläche des Wandelementes von selbst. Das fertige Wandelement muß zwar vor dem Einbau gewendet werden; dies bedeutet jedoch keinen oder zumindest keinen nennenswerten Zusatzaufwand, denn unabhängig davon ob das Wandelement werkseitig oder auf der Baustelle vorgefertigt wird, ist in aller Regel ein Zwischentransport und/oder eine Zwischenlagerung ohnehin erforderlich.
  • Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Stahlschalung zur Durchführung des Herstellverfahrens des Wandelementes hat zumindest in ihrem Boden Durchtritte für die Anschlußbewehrung. Der Boden der Schalung liegt also um mindestens das Maß des Überstandes der Bewehrung, also die Länge der Anschlußbewehrung, höher als die Aufstandsfläche der Stahlschalung.
  • Je nach Art des Baustoffs, genauer gesagt abhängig von seiner Konsistenz, sollten die Durchtritte im Boden der Schalung gegen ein Auslaufen des Baustoffes gummielastisch abgedichtet sein.
  • Die bevorzugte Konstruktion der Schalung zeichnet sich dadurch aus, daß deren Bodenfläche zumindest teilweise aus den oberen Schenkelflächen von zwei parallelen, liegend angeordneten U-Profilen besteht, die zwischen sich die Durchtritte in Form eines durchgehenden Spaltes freilassen, und an denen jeweils ein elastisches Dichtprofil befestigt ist, und daß die beiden Dichtprofile mit ihren einander zugewandten Stirnflächen die Durchtritte für die Anschlußbewehrung abdichten.
  • Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf ein Verfahren zur Errichtung von Hochbauten unter Verwendung von Wandelementen der hier vorgeschlagenen Art. Hierzu wird vorgeschlagen, daß das jeweilige Wandelement in seine Einbauorientierung gebracht, auf jeder seiner beiden Großflächen mit mindestens einer Vorrichtung zur lotrechten Justierung versehen und über der oberen Stirnfläche des Wandelementes des darunterliegenden Geschoßes positioniert sowie in den Spalt zwischen zwei sich auf dieser oberen Stirnfläche abstützenden Deckenelementen dieses unteren Geschoßes abgesenkt wird, bis die Nivelliermittel auf dieser oberen Stirnfläche aufstehen, daß das so positionierte Wandelement mit Hilfe der Nivelliermittel in der Horizontalen und mit Hilfe der Justiervorrichtung in der Vertikalen ausgerichtet wird, daß dann der verbleibende Spalt zwischen der unteren Stirnfläche des positionierten Wandelementes und der Stirnfläche des darunter befindlichen Wandelementes mit Ortbeton aufgefüllt und ggfs. gerüttelt wird, und daß nach dem Aushärten die Justiervorrichtung entfernt wird.
  • Als im Rahmen dieses Verfahrens vorteilhafte Justiervorrichtung zum Setzen des Wandelementes eignen sich zwei etwa L-förmige Winkel, die sich, mit ihren langen Schenkeln vertikal ausgerichtet, an gegenüberliegenden Großflächen des Wandelementes vorzugsweise gegen zumindest einen kleinflächigen Bereich abstützen und an dem jeweiligen freien Ende ihrer kurzen Schenkel je einen höhenverstellbaren Fuß haben. Die Abstützung über kleinflächige Bereiche der betreffenden Großflächen des Wandelementes hat dabei den Vorteil, ungünstigstenfalls entstehende, oberflächliche Schäden auf den Großflächen des Wandelementes auf die betreffenden Bereiche zu beschränken.
  • Die Handhabung der Justiervorrichtung vereinfacht sich, wenn die langen Schenkel der L-förmigen Winkel beidseits des Wandelementes über dessen Oberrand und/oder dessen Unterrand miteinander verbunden sind. Mindestens eine der Verbindungen kann lösbar ausgebildet sein.
  • Die höhenverstellbaren Füße an den jeweiligen freien Enden der kurzen Schenkel der Justiervorrichtung können insbesondere je eine in einer Gewindebüchse aufgenommene Gewindestange, die in einem kegelförmigen Stützfuß endet, umfassen. Nach dem Aufbringen des Ortbetons und dessen Aushärtung, also dann, wenn die Justiervorrichtungen entfernt werden können, bleiben dann lediglich kegelförmige Vertiefungen zurück, die nur mit Spachtelmasse oder dergl. aufgefüllt zu werden brauchen, bevor der Estrich aufgebracht wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die jedoch als vereinfacht, schematisch und nur beispielhaft zu verstehen ist. Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine geöffnete Stahlschalung zur Vorfertigung eines Wandelementes
    Fig. 2
    die geschlossene Stahlschalung während des Einfüllens des Baustoffes
    Fig. 2a
    einen Teilschnitt durch die Stahlschalung entsprechend der Linie IIa-IIa in Fig. 2
    Fig. 3
    eine Einzelheit der Stahlschalung zur Veranschaulichung deren Abdichtung
    Fig. 4
    das Wandelement nach dem Entformen
    Fig. 5
    einen Schnitt durch das Wandelement entsprechend der Linie V-V in Fig. 4
    Fig. 6
    das zum Zwischenlagern oder zum Einbau vorbereitete Wandelement
    Fig. 7
    einen Schnitt zur Veranschaulichung der Einbausituation des Wandelementes
    Fig. 8
    eine perspektivische Darstellung dieser Einbausituation
    Fig. 9
    das eingebaute Wandelement während des Einbringens des Ortbetons
    Fig. 10
    das eingebaute Wandelement nach Fertigstellung der Geschoßdecke einschließlich des Estrichs und
    Fig. 11
    eine vereinfachte Aufsicht auf seitlich aneinander anschließende derartige Wandelemente
  • Figur 1 zeigt eine geöffnete Stahlschalung mit den Schalungswänden 1 und 2, einer seitlichen Abschlußwand 3 mit daran befestigtem Profilstreifen 3a zur Ausbildung einer Hohlkehle in der seitlichen Stirnfläche des späteren Wandelementes, sowie mit einem später näher erläuterten Boden 4. In diesem Beispiel projiziert ein Projektor 5 einen Plan des Wandelementes auf die Innenseite der rückwärtigen Schalungswand 1. In die Schalung bereits eingelegt sind Bewehrungsmatten 7 und 8, eine durchgehende Hülse 9, sowie Elektroinstallationsdosen 10 mit Leerrohren 11. Aus dem oberen Leerrohr 11 führt ein durch zwei Leiter symbolisiertes, elektrisches Kabel 12, dessen Funktion noch erläutert werden wird. Die üblichen Abstandhalter usw. sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Die Installationsrohre 11 sowie andere, nicht gezeichnete Einlegeteile einschließlich etwaiger Wärmedämmplatten oder Platzhalter für Türöffnungen, Installationsschächte und dergl. werden in bekannter Weise an den Bewehrungen 7 und/oder 8 ausreichend festgelegt.
  • Figur 2 zeigt schematisch die geschlossene Stahlschalung unmittelbar vor dem Ende des Einfüllens des Betons 13. Die linke Seitenwand der Stahlschalung ist weggelassen.
  • Figur 2a zeigt eine vorteilhafte Möglichkeit zur Fixierung der Installationsdose 10 mittels eines Elektromagneten 14, der bei Speisung über das Kabel 12 an der Schalungswand 2 unverrückbar haftet und damit die Dose 10 fixiert. Die Speisespannung wird vor dem Öffnen der Schalung abgeschaltet. Nach dem Entfernen der Schalungswand 2 wird der Elektromagnet 14 samt Kabel 12 zur Wiederverwendung entnommen.
  • Figur 3 veranschaulicht die Ausbildung des Bodenbereiches, ggfs. auch der beiden Seitenwände der Stahlschalung in der Weise, daß ein Teil der Bewehrung 7, 8 als Anschlußbewehrung über das fertige Wandelement übersteht. Im einzelnen dienen hierzu ein mittiges Vierkantrohr 41, an das seitlich U-Profile 42, 43 anschließen, denen gleichartige U-Profile 44, 45 gegenüberstehen. Die Schenkellänge der U-Profile 44 und 45 entspricht dem genormten Abstand der Bewehrungsmatten 7, 8 von den jeweiligen Wandaußenflächen. Jedes der U-Profile 42 bis 45, die zwischen sich paarweise einen Spalt entsprechend der Dicke der Bewehrungsstäbe freilassen, umschließt ein dauerelastisches Kunststoffdichtprofil 46. Die in Querrichtung gemessene Dicke der Dichtprofile 46 ist so gewählt, daß die Dichtprofile im Einbauzustand mit den einander zugewandten Flächen gegeneinander anliegen. Dadurch umschließen die Dichtprofile 46 die durch die Spalte hindurchtretenden Bewehrungsstäbe, dichten jedoch die Spalte im übrigen vollständig ab.
  • In den Figuren 4 und 5 ist das fertige Wandelement so dargestellt, wie es aus der Stahlschalung kommt. Fig. 4 zeigt u.a., daß die seitlichen Stirnflächen des Wandelementes Hohlkehlen 20 haben. In Fig. 5 erkennt man das vorzugsweise leicht konvexe Profil der oberen Stirnfläche, die darüberhinaus ihre natürliche Rauhigkeit behält, so daß sich später ein inniger Verbund mit dem Ortbeton ergibt, wie noch erläutert werden wird. Das Element umfaßt einige der Einfachheit halber in den Fig. 1 und 2 weggelassene Einlegeteile, die den Transport, ggfs. das Zwischenlagern und insbesondere das Setzen des Wandelementes am Einbauort vereinfachen. Im einzelnen sind dies oben zwei Nivellierstützen, die jeweils aus einer Gewindestange 15 mit darauf festgesetzter Mutter 15a und einer in den Beton bündig eingebetteten Schraubhülse 16 bestehen, sowie unten zwei ebenfalls eingebettete Gewindebüchsen 17 zum Eindrehen von Kranösen. Außerdem sind in das Wandelement nahe dessen Oberrand zwei weitere Gewindeösen 18 eingebettet, deren Zweck noch erläutert werden wird. Stattdessen könnten auch kurze Bewehrungsstäbe oder Gewindestangen, die durch die in das Wandelement eingebetteten Hülsen 9 (vgl. Fig. 1) hindurchgeschoben oder in diese eingedreht werden, Verwendung finden. Des weiteren kann ein Teil der überstehenden Bewehrung als geschlossene U-Bügel 19 ausgebildet sein. Alle erwähnten Teile sind handelsüblich erhältlich.
  • Figur 6 zeigt das Wandelement in gegenüber den Figuren 4 und 5 gewendeter und damit in der der späteren Einbausituation entsprechenden Orientierung. Alle Sichtflächen sind plan, ebenso die lastaufnehmenden Randstreifen der oberen Stirnfläche, so daß sich ein sauberer Übergang zu der anschließenden Geschoßdecke (siehe auch Fig. 7 und folgende) ergibt. Das Wandelement ist mit zwei Justiervorrichtungen 21 und 22 versehen, deren Konstruktion identisch ist, so daß nachfolgend nur die Justiervorrichtung 21 näher erläutert wird. Diese umfaßt zwei L-förmige Winkel, deren lange Schenkel 21a, 21b an ihren oberen Enden über eine durch Muttern gesicherte Gewindestange 21c verbunden sind. An den unteren Enden haben die langen Schenkel 21a, 21b Löcher für den Durchtritt von Schrauben 18a, die in die Gewindehülsen 18 (vgl. Fig. 4, 5) eingreifen, womit die Justiervorrichtung 21 auch in ihrein unteren Ende fixiert ist. Am Ende des jeweiligen kurzen L-Schenkels 21d, der an dem langen Schenkel 21b über eine Diagonaltraverse 21e abgestützt ist, befindet sich ein höhenverstellbarer Fuß in Form einer Gewindestange 25, die ein Gewinde oder eine Gewindebüchse in dem kurzen Schenkel 21d durchgreift, oberseitig Schlüsselflächen hat und unterseitig in einem kegelförmigen Stützfuß 26 endet.
  • Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen die Situation während des Setzens eines neuen, vorgefertigten Wandelementes B auf ein gleichartiges, vorgefertigtes Wandelement A des darunterliegenden Geschoßes. Man erkennt, daß an dieses untere Wandelement A die Geschoßdecke, hier in Form einer teilvorgefertigten Decke 30 mit aufgelegter Bewehrung 31, glatt und nahezu fugenlos anschließt. Während des Setzens wird das neue Wandelement mittels der Nivellierstütze 16 in die Horizontale nivelliert. Hierzu umfaßt die Nivellierstütze eine Gewindestange 15 mit darauf festgesetzter Mutter zum Ansetzen eines Schlüssels. Die ausreichend langen Überstände der Bewehrungen 7, 8, hier sowohl des unteren als auch des oberen Wandelementes, überlappen sich (vgl. Fig. 7) und können im Bedarfsfall auch mittels an sich bekannter Gewindehülsen, Ankerhülsen und dergl. aneinander angeschlossen werden. Sofern aus baustatischen Gründen notwendig, können alternativ oder zusätzlich in sich überlappende U-Bügel 19 der Wandelemente A, B kurze Bewehrungseisen 33 eingelegt werden, vgl. insbesondere Fig. 8. Die überstehenden Enden der Elektroinstallationsrohre 11 werden miteinander verbunden. Ebenso wird mit etwaiger Sanitärinstallation (nicht dargestellt) verfahren.
  • Das Wandelement wird, wie Fig. 9 veranschaulicht, mittels der Justiervorrichtungen 21, 22 (letztere in der Figur nicht sichtbar) in der Vertikalen ausgerichtet. Man erkennt, daß die kurzen L-Schenkel 21d der Justiervorrichtung so bemessen sind, daß die Stützfüße 26 sich genau über den Stützen 32 der Decke 30 des darunter befindlichen Geschoßes befinden. Fig. 9 zeigt außerdem das Aufbringen des Ortbetons 35 der Geschoßdecke. (Die Deckenbewehrung ist der Einfachheit halber hier nicht dargestellt). Dieser Ortbeton füllt auch vollständig den Zwischenraum zwischen dein Unterrand des gerade gesetzten Wandelementes B und dem Oberrand des Wandelementes A des darunterliegenden Geschoßes aus.
  • Da das obere mit dem unteren Wandelement nach dem Aushärten des Ortbetons 35 kraftschlüssig und baustatisch einwandfrei verbunden ist, können dann die Justiervorrichtungen 21, 22 entfernt werden.
  • Anschließend werden die von den Füßen 26 der Justiervorrichtungen zurückbleibenden, kegelförmigen Vertiefungen mit Beton 36 ausgefüllt, vgl. Fig. 10. Danach wird der Estrich aufgebracht, der gewöhnlich aus einer Dämmschicht 37 und dem eigentlichen Estrich 38 besteht. Wie aus Figur 10 deutlich wird, ergibt sich dann auch ein glatter Übergang vom Estrich 38 zur jeweiligen Wandfläche, der nicht nachgearbeitet zu we rden braucht. Insbesondere verdeckt der Estrich 38 auch die Öffnungen der Gewindehülsen 18 (oder der Hülsen 9 in Fig. 1) in dem Wandelement, die zur Fixierung der Justiervorrichtungen dienten.
  • Fig. 11 zeigt eine geschnittene Aufsicht auf drei aneinanderstoßende Wandelemente, wovon zwei eine Ecke bilden. Da die Wandelemente genau maßhaltig und mit planen Flächen (ausgenommen die spätere untere Stirnfläche) in Sichtbetonqualität aus der Schalung kommen, lassen sie sich praktisch fugenlos und genau fluchtend aneinandersetzen. Die sich jeweils gegenüberliegenden Hohlkehlen 20 bilden geschlossene Kanäle. In diese Kanäle dringt beim Fertigbetonieren der jeweiligen, darüberliegenden Geschoßdecke der Ortbeton 35 ein und bildet nach dem Aushärten die sog. Plombe, die den Kraftschluß zwischen den Wandelementen in horizontaler Richtung sicherstellt.

Claims (13)

  1. Zur Errichtung von Hochbauten bestimmtes, geschoßhohes, vorgefertigtes Wandelement aus einem vor dem Abbinden gießfähigen Baustoff mit eingebetteter Bewehrung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (7,8) über die untere Stirnfläche und die obere Stirnfläche des Wandelementes als Anschlußbewehrung übersteht, daß die lastaufnehmenden Randstreifen der oberen Stirnfläche plan sind, und daß in die untere Stirnfläche voneinander beabstandete, längenverstellbare Nivelliermittel (15, 16) für das Wandelement eingebettet sind.
  2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die obere Stirnfläche zusätzlich zumindest zwei voneinander beabstandete Ankermittel (17) zur Befestigung von Hebezeugmitteln hat.
  3. Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich wenigstens einer der beiden seitlichen Stirnflächen eine Hohlkehle (20) vorhanden ist.
  4. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das Wandelement eingebettete Leerrohre (11) über die jeweiligen Stirnflächen des Wandelementes überstehen.
  5. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die längenverstellbaren Nivelliermittel (15,16) aus Gewindestangen (15) und diese über einen Teil ihrer Länge aufnehmenden Schraubhülsen (16) bestehen, und entweder die Gewindestange oder die entsprechende Schraubhülse kraftübertragend in die untere Stirnfläche des Wandelementes eingebettet ist.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Wandelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einer wiederverwendbaren Stahlschalung, dadurch gekennzeichnet, daß in die stehende, offene Schalung (1,2) in kopfstehender Orientierung die Bewehrung (7,8) und die Nivelliermittel (15,16), sonstige Montagehilfsmittel (3a, 17, 18, 19), ggfs. Installationsteile (10,11), Platzhalter für Durchbrüche und/oder Wärmedämmplatten eingelegt, positioniert und fixiert werden, daß dann die Schalung geschlossen sowie der Baustoff (13) eingegossen und ggfs. gerüttelt wird, und daß nach dem Aushärten des Baustoffes das Wandelement entschalt wird.
  7. Stahlschalung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Boden (4) der Schalung (1,2) Durchtritte für die Anschlußbewehrung hat.
  8. Schalung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtritte gegen Auslaufen des Baustoffs gummielastisch abgedichtet sind.
  9. Schalung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Bodenfläche zumindest teilweise aus den oberen Schenkelflächen von parallelen, liegend angeordneten U-Profilen (42 bis 45) besteht, die zwischen sich die Durchtritte in Form eines durchgehenden Spalts freilassen, und an denen jeweils ein elastisches Dichtprofil (46) befestigt ist, und daß die beiden Dichtprofile mit ihren einander zugewandten Stirnflächen die Durchtritte für die Anschlußbewehrung abdichten.
  10. Verfahren zur Errichtung von Hochbauten unter Verwendung von Wandelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Wandelement in seine Einbauorientierung gebracht, auf jeder seiner beiden Großflächen mit mindestens einer Vorrichtung (21,22) zur lotrechten Justierung versehen und über der oberen Stirnfläche des Wandelementes des darunterliegenden Geschosses positioniert sowie in den Spalt zwischen zwei sich auf dieser oberen Stirnfläche abstützenden Deckenelementen (30) dieses unteren Geschosses abgesenkt wird, bis die Nivelliermittel (15,16) auf dieser oberen Stirnfläche aufstehen, daß das so positionierte Wandelement mit Hilfe der Nivelliermittel (15,16) in der Horizontalen und mit Hilfe der Justiervorrichtung (21,22) in der Vertikalen ausgerichtet wird, daß dann der verbleibende Spalt zwischen der unteren Stirnfläche des positionierten Wandelements und der Stirnfläche des darunter befindlichen Wandelements mit Ortbeton (35) aufgefüllt und ggf. gerüttelt wird, und daß nach dem Aushärten die Justiervorrichtung (21,22) entfernt wird.
  11. Justiervorrichtung zum Setzen eines Wandelementes nach dem Verfahren gemäß Anspruch 10, gekennzeichnet durch zwei etwa L-förmige Winkel, die sich, mit ihren langen Schenkeln (21a, 21b) vertikal ausgerichtet, an gegenüberliegenden Großflächen des Wandelementes vorzugsweise über zumindest je einen kleinflächigen Bereich abstützen und an dem jeweiligen freien Ende ihrer kurzen Schenkel (21d) je einen höhenverstellbaren Fuß (25, 26) haben.
  12. Justiervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die langen Schenkel (21a, 21b) der L-förmigen Winkel beidseits des Wandelementes über dessen Oberrand und/oder dessen Unterrand miteinander verbunden sind.
  13. Justiervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der höhenverstellbare Fuß eine in einem Gewinde der kurzen Schenkel (21d) aufgenommene Gewindestange (25), die in einem kegelförmigen Stützfuß (26) endet, umfaßt.
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