EP3043009A1 - Verfahren zur Errichtung von vertikalen Gebäude-/Bauwerkkonstruktionen aus monolithischem Stahlbeton - Google Patents

Verfahren zur Errichtung von vertikalen Gebäude-/Bauwerkkonstruktionen aus monolithischem Stahlbeton Download PDF

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EP3043009A1
EP3043009A1 EP15150560.9A EP15150560A EP3043009A1 EP 3043009 A1 EP3043009 A1 EP 3043009A1 EP 15150560 A EP15150560 A EP 15150560A EP 3043009 A1 EP3043009 A1 EP 3043009A1
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concrete
layer
vertical
cavities
construction
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EP15150560.9A
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Ana Coretchi
Andrei Furdui
Serghei Casu
Ion Sirbu
Ion Vasilascu
Radion Muntean
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    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/025Structures with concrete columns
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
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    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • 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
    • E04G15/00Forms or shutterings for making openings, cavities, slits, or channels
    • E04G15/06Forms or shutterings for making openings, cavities, slits, or channels for cavities or channels in walls of floors, e.g. for making chimneys
    • E04G15/063Re-usable forms

Definitions

  • the invention relates to a method for the construction of vertical monolithic reinforced concrete building structures and can be applied to the construction of multi-storey (monolithic) solid buildings.
  • a method for the construction of buildings and their components of monolithic reinforced concrete is known.
  • a movable (movable) formwork is used.
  • the method of erecting vertical building structures consists in mounting the reinforcement of a concreteable layer with skirts and connecting steel elements of the underlying layer. Through the formwork a receptacle for the concrete layer is formed in the formwork assembly. The concrete will be in this shot for the Position introduced.
  • the method for erecting the building floors of monolithic reinforced concrete is that the formwork for the ceiling and the continuing vertical construction of the higher layer and their reinforcement is made, the reinforcement is connected to the connection elements of the projecting from the lower layer components. Thereafter, the concrete ceiling is introduced.
  • the reinforcement for a concrete layer with its skirts and connecting steel elements of the lower layer is applied. Then a formwork for this position is attached, which forms a receptacle for the concrete of this situation. Then the concrete is introduced into this receptacle, with previously individual vertically oriented formwork elements in the upper level of the layer along the concrete to be concreted Vertical construction to be attached. After concreting the formwork elements form upwardly open cavities in the vertical construction. Before the higher layer is concreted, the formwork elements are removed from the lower layer. If the higher lying layer is then concreted, then these cavities of the lower layer are filled with concrete.
  • the procedure is as follows:
  • cavities open at the top are formed by means of removable formwork elements in the vertical monolithic construction according to the above. Thereafter, the shuttering of the ceiling and the vertically continuing construction of the higher layer and the reinforcement are made for it.
  • the reinforcement is connected to the protruding connection steel elements of the lower layer.
  • the concrete ceiling is introduced, the cavities are filled in the vertical structures of the lower layer with concrete.
  • concrete is introduced into the formed with the formwork receptacle for the higher lying position of the components.
  • the method according to the invention provides:
  • upwardly open cavities are formed by means of detachable formwork elements in the vertical monolithic constructions according to the above. Then the formwork and the reinforcement for the cover are mounted. The reinforcement is connected to the connecting steel elements of the above components of the lower layer. After that, the concrete for the cover introduced, wherein the cavities of the lower layer are filled with concrete.
  • the cavities in the vertical structures are formed by means of formwork elements which advantageously consist of a truncated cone and / or a truncated pyramid.
  • the cone or pyramid bottom (the larger cross-sectional area) is directed upward.
  • the cavities are filled with concrete during the concreting of the higher rising components and / or the ceiling or cover of the building / building.
  • the formation of such fillable cavities on the upper end face (end face flush) of the vertical components ensures an increase in the spatial stability of the building / the building.
  • the contact surface of the introduced concrete of the erected component with the previously erected component of the building / the structure is increased.
  • the shock resistance of the components is increased due to the higher resistance of the joint against horizontal loads and shear stresses (due to the horizontal load capacity and the shear strength of the joint).
  • the form of the formwork elements according to the invention simplifies their removal from the vertical component of the wall. In addition, it ensures that the cavities are filled throughout with the introduced concrete. This increases the safety of the shocks.
  • the reinforcement for the concrete layer 4 is attached with their Rödelung and with connecting steel elements of the underlying layer 4.
  • a receptacle for a layer 4 is formed.
  • Individual removable vertically oriented formwork elements 2 in the form of truncated cones are attached along the upper level of the layer 4 to the vertical structure to be concreted.
  • the cone bottom with the larger cross-sectional area is directed upward.
  • the concrete is introduced into this receptacle, wherein in the vertical construction of the layer 4 open-top cavities 3 are formed.
  • the formwork elements 2 are removed from the concrete layer 4.
  • a location may be one floor of the building.
  • cavities 3 can be formed by means of formwork elements 2, which are attached to support posts (not shown in the drawings).
  • the formwork elements 2 or the support stand are used in the freshly introduced concrete.
  • the support stand can be exposed to a shaking effect.
  • the cross-sectional size of the cavities, their position, depth and grid are determined by calculations / sizing.
  • a ceiling 6 of the building / structure of monolithic reinforced concrete is erected as follows: First, according to the above explanations, by means of formwork elements 2 open-top cavities 3 in the vertical monolithic construction are formed. Then the formwork 1 of the ceiling 6 and the higher layer 5 of the continuing components and their reinforcement are mounted. The reinforcement of the ceiling 6 and the layer 5 is connected to the connecting steel elements of the continuing components of the underlying layer 4. The ceiling 6 is concreted, wherein the concrete fills the cavities 3 in the vertical structures of the underlying layer 4. In the final phase of concrete solidification of the ceiling 6 of the concrete is introduced into the formed by means of the formwork 1 recording of the higher-lying components 5. Here, a solid U-shaped solid construction is formed: ceiling 6 - walls of the higher layer 5.
  • a cover 7 of the reinforced concrete building / structure is erected as follows: First, upwardly open cavities 3 are formed by means of removable formwork elements 2 in vertical monolithic structures of a lower layer 4, as described above. Then the formwork and the reinforcement for the cover 7 of the building / the building are mounted. The reinforcement is connected to the connecting steel elements of the continuing components of the underlying layer 4. Thereafter, the concrete of the cover 7 is introduced, wherein the concrete fills the exposed cavities 3 of the vertical structures of the underlying layer 4. If a parapet to be attached to the cover 7, then this can be made in the form of a solid wall. In this case, the works are carried out exactly as described in the construction of the ceiling 6. The height of the higher layer 5 of the continuing components is determined depending on the planned parapet height.
  • the buildings manufactured according to the method of the invention have increased stability under horizontal loads and shear stresses. Consequently, an application of the method according to the invention in construction projects in seismic areas makes sense.

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Abstract

Die Erfindung ist im Bauwesen, insbesondere für die Errichtung von mehrgeschossigen (monolithischen) Massivgebäuden/-bauwerken einsetzbar. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass in der oberen Stirnfläche einer tieferliegenden Lage (4) der aufragenden Bauteile oben offene Hohlräume (3) mit Hilfe von Schalungselementen (2) ausgebildet werden. Diese Schalungselemente sind vorzugsweise in Form von abgestumpften Kegeln und/oder abgestumpften Pyramiden ausgebildet, die mit den Böden nach oben ausgerichtet werden. Bei der Errichtung einer höherliegenden Lage (4) des Gebäudes/des Bauwerks werden die Hohlräume (3) mit Beton ausgefüllt. Dies führt zu einer erhöhten Stabilität des Gebäudes/des Bauwerks bei horizontalen Belastungen und Scherbeanspruchungen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Errichtung von vertikalen Gebäude-/Bauwerkkonstruktionen aus monolithischem Stahlbeton und kann bei der Errichtung von mehrgeschossigen (monolithischen) Massivgebäuden/-bauwerken angewendet werden.
  • Aus dem Stand der Technik ist ein Verfahren zur Errichtung von Gebäuden und ihren Bauelementen aus monolithischem Stahlbeton bekannt. Dabei wird unter anderem eine versetzbare (bewegliche) Schalung verwendet. Das Verfahren zur Errichtung von vertikalen Gebäudekonstruktionen besteht darin, dass die Bewehrung einer betonierbaren Lage mit Rödelung und mit Anschlussstahlelementen der tieferliegenden Lage montiert wird. Durch die Schalung wird in der Einschalungsmontage eine Aufnahme für die betonierbare Lage gebildet. Der Beton wird in diese Aufnahme für die Lage eingebracht. Das Verfahren zur Errichtung der Gebäude-Geschossdecken aus monolithischem Stahlbeton besteht darin, dass die Schalung für die Decke und die weiterführende senkrechte Konstruktion der höherliegenden Lage und deren Bewehrung vorgenommen wird, wobei die Bewehrung mit den Anschlusselementen der aus der tieferliegenden Lage herausragenden Bauelemente verbunden wird. Danach wird der Deckenbeton eingebracht. In der Endphase wird der Beton in die mit der Schalung gebildete Aufnahme für die höherliegenden Bauteile der Konstruktion eingebracht. Zum Schluss wird zur Errichtung der Abdeckung des Gebäudes/des Bauwerks die Montage der Schalung für die Abdeckung und die Bewehrung für die Abdeckung vorgenommen. Die Bewehrung wird mit den Anschlusselementen der vorstehenden Bauteile der tieferliegenden Lage verbunden und der Beton für die Abdeckung eingebracht.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Errichtung von vertikalen Gebäude-/Bauwerkkonstruktionen aus monolithischem Stahlbeton zu schaffen, mit dem die räumliche Stabilität der Bauten gerade in Erdbebengebieten erhöht werden kann, wobei auch die Beständigkeit gegen Horizontallastwirkung und gegen Schubkräfte verbessert wird.
  • Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Das Verfahren zur Errichtung von vertikalen Gebäude-/Bauwerkkonstruktionen aus monolithischem Stahlbeton umfasst folgende Schritte:
  • Die Bewehrung für eine betonierbare Lage mit ihrer Rödelung und mit Anschlussstahlelementen der tieferliegenden Lage wird angebracht. Dann wird eine Schalung für diese Lage angebracht, die eine Aufnahme für den Beton dieser Lage bildet. Dann wird der Beton in diese Aufnahme eingebracht, wobei vorher einzelne vertikal ausgerichtete Schalungselemente in der oberen Ebene der Lage entlang der zu betonierenden Vertikalkonstruktion angebracht werden. Nach der Betonierung bilden die Schalungselemente nach oben offene Hohlräume in der vertikalen Konstruktion. Bevor die höherliegende Lage betoniert wird, werden die Schalungselemente von der tieferliegenden Lage abgenommen. Wird danach die höherliegende Lage betoniert, dann werden diese Hohlräume der tieferliegenden Lage mit Beton ausgefüllt.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens zur Errichtung einer Decke des Gebäudes/des Bauwerks wird wie folgt vorgegangen:
  • Zunächst werden oben offene Hohlräume mit Hilfe von abnehmbaren Schalungselementen in der vertikalen monolithischen Konstruktion gemäß dem vorstehend Dargelegten gebildet. Danach werden die Einschalung der Decke und der senkrecht weiterführenden Konstruktion der höherliegenden Lage und die Bewehrung dafür vorgenommen. Die Bewehrung wird mit den vorstehenden Anschlussstahlelementen der tieferliegenden Lage verbunden. Dann wird der Deckenbeton eingebracht, wobei die Hohlräume in den vertikalen Konstruktionen der tieferliegenden Lage mit Beton ausgefüllt werden. In der Endphase der Deckenbetonerstarrung wird der Beton in die mit der Schalung gebildete Aufnahme für die höherliegende Lage der Bauteile eingebracht.
  • Zum Errichten einer Abdeckung des Gebäudes/des Bauwerks sieht das Verfahren nach der Erfindung vor:
  • Zunächst werden oben offene Hohlräume mit Hilfe von abnehmbaren Schalungselementen in den vertikalen monolithischen Konstruktionen gemäß dem oben Dargelegten gebildet. Dann werden die Schalung und die Bewehrung für die Abdeckung montiert. Die Bewehrung wird mit den Anschlussstahlelementen der vorstehenden Bauteile der tieferliegenden Lage verbunden. Danach wird der Beton für die Abdeckung eingebracht, wobei die Hohlräume der tieferliegenden Lage mit Beton ausgefüllt werden.
  • Die Hohlräume in den vertikalen Konstruktionen werden mit Hilfe von Schalungselementen ausgebildet, die vorteilhafterweise in Form eines abgestumpften Kegels und/oder einer abgestumpften Pyramide bestehen. Der Kegel- bzw. Pyramidenboden (die größere Querschnittsfläche) ist dabei nach oben gerichtet.
  • Die Hohlräume werden während des Betonierens der höherliegenden aufstrebenden Bauteile und/oder der Decke bzw. Abdeckung des Gebäudes/des Bauwerks mit Beton ausgefüllt. Die Ausbildung solcher ausfüllbaren Hohlräume an der oberen Stirnfläche (stirnflächenbündig) der vertikalen Bauteile sorgt für eine Erhöhung der räumlichen Stabilität des Gebäudes/des Bauwerks. Die Kontaktfläche des eingebrachten Betons des errichteten Bauteils mit dem früher errichteten Bauteil des Gebäudes/des Bauwerks wird erhöht. Die Stoßsicherheit der Bauteile wird aufgrund der höheren Beständigkeit der Stoßstelle gegen horizontale Belastungen und Schubbeanspruchungen (aufgrund der horizontalen Belastbarkeit und der Scherkraftfestigkeit der Stoßstelle) erhöht. Die erfindungsgemäße Form der Schalungselemente vereinfacht ihre Entnahme aus dem vertikalen Bauteil der Mauer. Darüber hinaus sorgt sie dafür, dass die Hohlräume durchgehend mit dem eingebrachten Beton gefüllt werden. Dadurch wird die Sicherheit der Stöße erhöht. Das Betonieren der aufstrebenden Bauteile der höherliegenden Lage in der Endphase der Erstarrung des frisch eingebrachten Deckenbetons ermöglicht es, eine stabile monolithische U-förmige Konstruktion (Massivkonstruktion) herzustellen (Deckenplatte - Mauern der höherliegenden Lage). Diese Konstruktion lässt sich unter anderem auch dank der erfindungsgemäßen Lagen mit den vertikalen Lagen tieferliegender Lagen zuverlässig zusammenfügen.
  • Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    in perspektivischer Ansicht ein Detail einer ausbetonierten vertikalen Konstruktion,
    Fig. 2
    einen Vertikalschnitt über die Hohlräume von zwei Lagen einer vertikalen Konstruktion,
    Fig. 3
    einen Vertikalschnitt über die Hohlräume mit einer Decke von zwei Lagen einer vertikalen Konstruktion und
    Fig. 4
    einen Vertikalschnitt über die Hohlräume einer Abdeckung des Gebäudes/des Bauwerks einer vertikalen Konstruktion.
  • Um die Erfindung besser veranschaulichen zu können, ist in den Zeichnungen keine Bewehrung der Bauteile abgebildet.
  • Das Wesen des Verfahrens zur Errichtung einer vertikalen monolithischen Gebäude-/ Bauwerkkonstruktion mit Stahlbetonbauteilen ist wie folgt:
  • Zuerst wird die Bewehrung für die betonierbare Lage 4 mit ihrer Rödelung und mit Anschlussstahlelementen der tieferliegenden Lage 4 angebracht. Mit der Montage einer Schalung 1 wird eine Aufnahme für eine Lage 4 gebildet. Einzelne abnehmbare vertikal ausgerichtete Schalungselemente 2 in Form von abgestumpften Kegeln werden entlang der oberen Ebene der Lage 4 an der zu betonierenden Vertikalkonstruktion angebracht. Der Kegelboden mit der größeren Querschnittsfläche ist dabei nach oben gerichtet. Der Beton wird in diese Aufnahme eingebracht, wobei in der vertikalen Konstruktion der Lage 4 oben offene Hohlräume 3 ausgebildet werden. Bevor die höherliegende Lage 5 des Gebäudes/des Bauwerks betoniert wird, werden die Schalungselemente 2 von der betonierten Lage 4 abgenommen. Danach wird die höherliegende Lage 5 betoniert, wobei die Hohlräume 3 der tieferliegenden Lage 4 mit Beton voll ausgefüllt werden. Bei einer Lage kann es sich um eine Etage des Gebäudes/des Bauwerks handeln. In Notfällen, z. B. bei einer unerwarteten Unter-brechung des Fertigbetoneintrags, können Hohlräume 3 mit Hilfe von Schalungselementen 2 ausgebildet werden, die an Halteständern (in den Zeichnungen nicht dargestellt) befestigt werden. Die Schalungselemente 2 oder die Halteständer werden in den frisch eingebrachten Beton eingesetzt. Gegebenenfalls können die Halteständer dabei einer Rüttelwirkung ausgesetzt werden. Die Querschnittsgröße der Hohlräume, ihre Lage, Tiefe und Raster werden mittels Berechnungen/Dimensionierung festgelegt.
  • Eine Decke 6 des Gebäudes/des Bauwerks aus monolithischem Stahlbeton wird wie folgt errichtet: Zuerst werden gemäß den obigen Ausführungen mit Hilfe von Schalungselementen 2 oben offene Hohlräume 3 in der vertikalen monolithischen Konstruktion ausgebildet. Dann werden die Schalung 1 der Decke 6 und der höherliegenden Lage 5 der weiterführenden Bauteile sowie ihre Bewehrung montiert. Die Bewehrung der Decke 6 und der Lage 5 wird mit den Anschlussstahlelementen der weiterführenden Bauteile der tieferliegenden Lage 4 verbunden. Die Decke 6 wird ausbetoniert, wobei der Beton die Hohlräume 3 in den vertikalen Konstruktionen der tieferliegenden Lage 4 ausfüllt. In der Endphase der Betonerstarrung der Decke 6 wird der Beton in die mit Hilfe der Schalung 1 gebildete Aufnahme der höherliegenden Bauteile 5 eingebracht. Dabei wird eine stabile U-förmige Massivkonstruktion gebildet: Decke 6 - Mauern der höherliegenden Lage 5.
  • Eine Abdeckung 7 des Gebäudes/des Bauwerks aus Stahlbeton wird wie folgt errichtet: Zuerst werden oben offene Hohlräume 3 mit Hilfe von abnehmbaren Schalungselementen 2 in vertikalen monolithischen Konstruktionen einer tieferliegenden Lage 4 gemäß den obigen Ausführungen ausgebildet. Dann werden die Schalung und die Bewehrung für die Abdeckung 7 des Gebäudes/des Bauwerks montiert. Die Bewehrung wird mit den Anschlussstahlelementen der weiterführenden Bauteile der tieferliegenden Lage 4 verbunden. Danach wird der Beton der Abdeckung 7 eingebracht, wobei der Beton die freigelegten Hohlräume 3 der vertikalen Konstruktionen der tieferliegenden Lage 4 ausfüllt. Soll eine Brüstung an der Abdeckung 7 angebracht werden, dann kann diese in Form einer Massivwand hergestellt werden. In diesem Fall werden die Bauarbeiten genauso ausgeführt, wie es bereits bei Errichtung der Decke 6 beschrieben wurde. Die Höhe der höherliegenden Lage 5 der weiterführenden Bauteile wird je nach geplanter Brüstungshöhe festgelegt.
  • Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Gebäude/Bauwerke haben eine erhöhte Stabilität bei horizontalen Belastungen und bei Scherbeanspruchungen. Folglich ist eine Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung bei Bauvorhaben in Erdbebengebieten sinnvoll.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Errichtung von vertikalen Gebäude-/Bauwerkkonstruktionen aus monolithischem Stahlbeton,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Bewehrung für eine betonierbare Lage (4) mit ihrer Rödelung und mit Anschlussstahlelementen einer tieferliegenden Lage (4) aufgebaut und anschließend eine Schalung (1) dazu errichtet wird,
    dass so ein betonierbarer Raum für eine betonierbare Lage (4) gebildet wird, dass vor dem Einbringen von Beton in diesen Raum entlang der oberen Ebene dieser Lage (4) der zu betonierenden Vertikalkonstruktion Schalungselemente (2) angebracht werden,
    dass durch die Schalungselemente (2) nach der Betonierung der Lage (4) nach oben offene Hohlräume (3) in der vertikalen Konstruktion ausgebildet werden, dass die Schalungselemente (2) abgenommen werden, bevor eine höherliegende Lage (5) betoniert wird und
    dass danach die höherliegende Lage (5) betoniert wird, wobei durch den Beton die Hohlräume (3) der tieferliegenden Lage (4) ausgefüllt werden.
  2. Verfahren zur Errichtung einer Decke (6) eines Gebäudes/Bauwerks aus monolithischem Stahlbeton,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass vorher oben offene Hohlräume (3) mit Hilfe von Schalungselementen (2) in vertikalen monolithischen Konstruktionen nach Anspruch 1 ausgebildet werden, dass danach die Einschalung (1) der Decke (6) und der senkrechten Konstruktion der höherliegenden Lage (5) und die Bewehrung dafür montiert werden, dass die Bewehrung mit den Anschlussstahlelementen der herausstehenden Bauteile der tieferliegenden Lage (4) verbunden wird,
    dass danach der Beton in die Decke (6) eingebracht wird, wobei die Hohlräume (3) in den vertikalen Konstruktionen der tieferliegenden Lage (4) mit Beton ausgefüllt werden, und
    dass in der Endphase der Beton in den durch die Schalung (1) gebildeten Raum für die höherliegenden weiterführenden Bauteile (5) der Konstruktion eingebracht wird.
  3. Verfahren zur Errichtung einer Abdeckung (7) des Gebäudes/Bauwerks aus monolithischem Stahlbeton,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass vorher oben offene Hohlräume (3) mit Hilfe von Schalungselementen (2) in vertikalen monolithischen Konstruktionen nach Anspruch 1 ausgebildet werden, dass dann die Schalung (1) und die Bewehrung für die Abdeckung (7) montiert werden,
    dass die Bewehrung mit den Anschlussstahlelementen der vorstehenden Bauteile der tieferliegenden Lage (4) verbunden wird und
    dass danach der Beton für die Abdeckung (7) in den gebildeten Raum für die Abdeckung (7) eingebracht wird, wobei die Hohlräume (3) in den vertikalen Konstruktionen der tieferliegenden Lage (4) mit Beton ausgefüllt werden.
  4. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 und 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Hohlräume (3) in den vertikalen Konstruktionen mit Hilfe von Schalungs-elementen (2) ausgebildet werden, und zwar vorteilhafterweise in Form eines abgestumpften Kegels und/oder einer abgestumpften Pyramide und dass der Kegel- bzw. Pyramidenboden dabei nach oben ausgerichtet wird.
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