Satz von Bauelementen Die Erfindung betrifft einen Satz von Bauelementen für wiederverwendbare oder verlorene Schalungen im Betonbau oder für Stahlskelettkonstruktionen, die Her stellung von Wänden und Decken und bezweckt die Schaffung eines neuartigen, vielseitig verwendbaren Bauelementensatzes sowie der dafür benötigten Verbin dungsteile und Sondereinrichtungen.
Vermittels dieses Bauelementensatzes und der An schlusselemente ist es möglich, auf einfachste Weise und bei bedeutender Zeit- und Kosteneinsparung Bauwerke aller Art, vom kleinsten Eigenheim an bis zu Hoch häusern, Industriebauten usw. in wirtschaftlicher Weise zu errichten.
Man ist in der Bautechnik seit langem bestrebt, mög lichst universelle Bauelemente zu schaffen, die trotz niedrigem Herstellungspreis eine einfache und Kosten sparende Errichtung von Konstruktionen für die ver schiedensten Anwendungszwecke ermöglichen. Das gilt vor allem auch für den Stahlbetonbau, bei dem die Herstellung der Schalung bisher immer noch grosse Schwierigkeiten mit sich bringt und einen hohen Auf wand an Zeit und Arbeit und Investitionen erfordert.
Diese Schalungsarbeiten können in der Hauptsache aus schliesslich von besonders geschulten Fachleuten, den Schalungszimmerleuten, ausgeführt werden, während auf die Heranziehung ungelernter Arbeiter verzichtet wer den muss, dazu kommen die erheblichen Kosten für die in den meisten Fällen erforderliche Armierung der bis herigen Art, für die wiederum Facharbeiter benötigt werden, während bei der nachstehend geschilderten Er findung die neuen Bauelemente nicht nur die Schalun gen ersetzen, sondern auch die erforderliche Armierung weitestgehend übernehmen können.
Nicht unerheblich an den Gesamtkosten für die Schalungsarbeiten ist auch die notwendige Entfernung der Schalbretter, Schalungs- tafeln usw. und der hierfür notwendigen Gerüste, die bei diesem neuen Bauverfahren nicht mehr benötigt werden. Die Ausschalung bedeutet nicht nur eine Er höhung der Kosten, sondern auch eine bedeutende Ver zögerung bei der Fertigstellung von Betonbauten.
Man hat daher schon bei Blechtafeln reihenweise einzelne Blechstreifen ausgebogen, so dass ösenartige Öffnungen entstanden, und solche Tafeln durch stab- förmige, in die Ösen eingeführte Verbindungselemente zusammenzuhalten versucht. Auch mit anderen Mit teln, z. B. mit Streckmetall, versucht man die Schalun gen zu ersetzen. Aber alle derartigen Versuche mussten scheitern, weil für die Errichtung solcher Schalungen stets ein besonderer Halt gefunden werden musste, bei spielsweise in Form einer inneren Stahlkonstruktion, was einen solchen Aufbau so verteuerte, dass er den sonst verwendeten Holzschalungen unterlegen bleiben musste.
Ziel der Erfindung ist es, einen neuartigen Bauele- mentensatz zu schaffen, dessen Teile ohne besondere Vorbereitungsarbeiten, d. h. so wie sie vom Stahlwerk angeliefert werden, an der Baustelle verwendet werden können. Der Bauelementensatz soll kostspielige Fabri kationseinrichtungen für die Herstellung von Fertigbau teilen überflüssig machen. Die dabei notwendige Fest legung auf bestimmte Typen oder Grundelemente ent fällt. Ebenso der kostspielige Transport der zum Teil mehrere Tonnen wiegenden Betonelemente und deren schwierige Montage.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben: Es zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem erfindungsge mässen mattenartigen Bauelement, Fig. 2 einen Längsschnitt durch Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt im Scheitelpunkt durch die Anordnung nach Fig. 1, Fig. 4 einen einfachen Querschnitt, Fig. 5 den Zusammenbau der Matten oder Streifen, Fig. 6 einen Teilausschnitt mit mehreren Ausbuch tungen und besonders verstärkter Q.uersickeneinprägung,
Fig. 7 ein Teilstück eines Winkels mit angewalzter oder angeschweisster Rundstahlverstärkung der Längs kanten, Fig. 8 in gleicher Weise gestaltete Bauelemente, die sich dadurch unterscheiden, dass die Sickenprägungen konvex sind, Fig. 9 einen Querschnitt durch eine einzelne Aus biegung, Fig. 10 dieselbe von innen her gesehen, Füg.
11 einen Querschnitt durch den Scheitelpunkt der Fig. 8, Fig. 12 eine Anordnung, bei welcher die wechsel seitig eingeprägten Sicken gleichfalls wechselseitig im Steg weitergeführt werden, Fig. 13 Zusammenbaumöglichkeiten bei Bogenaus bildungen, Fig. 14 Verbindung breiterer Matten durch Über lappung und Dorne, Fig. 15 ein flaches U-Profil mit rechtwinkliger Ab kantung der Längsseiten,
Fig. 16 Winkelprofil mit einfacher Abkantung oder halbkreisförmiger Aufbiegung der Längskanten, Fig. 17 einfaches U-Profil mit aufgerundeter Ab- kantung, Fig. 18 grosses Winkelprofil mit rohrförmiger An biegung, Fig. 19 U-Profil mit abgebogenen Kanten, Fig. 20 ein verstärktes Profil mit rohrförmiger An biegung,
Fig. 21 die Darstellung eines Zusammenbaues von Matten zu verlorenen Schalungen, Fig. 22 Querschnitt eines ähnlichen Zusammen baues, Fig.23 Bauelementstreifen durch Dornverbindung an Winkelprofile angeschlossen, Fig. 24 Bauelementstreifen an flache U-Profile an geschlossen, Fig. 25 den Anbau an eine Montage gemäss Fig. 22,
wo an die Distanzstreifen eine Gelenkverbindung ange schlossen wird.
Die Teile des Satzes von Bauelementen gemäss der Erfindung sind vorzugsweise aus Stahlblech, können aber auch aus anderen Metallen oder Kunststoffen herge stellt sein. Sie bestehen zweckmässig im wesentlichen aus zwei unterschiedlichen Grundformen, nämlich aus bevorzugt in der Waagrechten zu verwendenden Blechen, Matten oder Streifen, wie in den Fig. 1-6, 8-12, in Fig. 13-14 und in den Anwendungszeichnungen Fig. 21, 22, 23, 24, 25 dargestellt, und aus den für den Zu sammenbau erforderlichen Profilen, wie in Fig. 7, 15-18,
Fig. 23 Bezugsnummer 113, Fig. 24 Bezugs nummer 112 dargestellt.
Fig. 1 zeigt im Ausschnitt ein mattenartiges Bau element, in welchem wechselseitig gekrümmte Ausbie- gungen angeordnet sind. Die Ausbiegungen und ihre Scheitel sind mit 101 bezeichnet, wie sich insbesondere auch aus der Darstellung in Fig. 2 ergibt. Die hinter einanderliegenden Ausbiegungen 101 sind so geformt, dass sich in ihrer Längsrichtung eine Öffnung ergibt, in welche ein Verbindungsstab 104 eingeschoben wer den kann.
Die in die Ausbiegungen eingeprägten kon kaven Sicken oder Wölbungen beginnen flach an den zwischen den Ausbiegungen verbleibenden Stegen 102 und bilden im Scheitelpunkt 101 eine besonders stark ausgeprägte Vertiefung, die eine genaue zentrische Füh rung der Verbindungsstäbe 104 sichert. Diese Ausbil dung ist für den weiteren Zusammenbau aller Element teile wichtig, um eine widerstandsfähige, starre und wackelfreie Verbindung zu erreichen.
Die Verbindungs stäbe 104, die auch aus den Abbildungen 2-5 ersicht lich sind, dienen dazu, matten- oder streifenförmige Bau elemente gleicher Ausführung durch Einführen in die nach Art von Ösen ausgebildeten Ausbiegungen zu grösseren Einheiten zu verbinden. Die zwischen den reihenartigen, wechselseitig angeordneten Ausbiegun- gen 101 sind, wie die Fig.l und 5 zeigen, mit in Querrichtung verlaufenden eingeprägten konkaven Sik- ken oder Wölbungen 102 ausgestattet.
In Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Matten der Fig. 1 dargestellt. Dabei sind zwei Ausbiegungen 101 ineinandergelegt oder überlappt, um diese in der Länge miteinander zu verbinden, wobei die Verbindung nur dadurch erfolg ,t, dass ein Rundstab 104 in diese über- lappung eingeführt oder eingetrieben wird.
Dabei ist gleichzeitig deutlich zu erkennen, welche Bedeutung der besonders stark ausgepräb en Sicke oder Wölbung im Scheitelpunkt der Ausbiegungen 101 zukommt.
In Fig. 3 ist diese Überlappung bei 103 im Scheitel punkt der Ausbiegungen 101 im Querschnitt sowie der Rundstab 104, der eine feste Verbindung sichert, dar gestellt.
Fig. 4 zeigt wiederum einen Querschnitt im Scheitel punkt der Ausbiegungen, während in Fig. 5 der ein fache Zusammenbau solcher Matten und Streifen 106 ersichtlich ist, wobei die Matten oder Streifen des Bauelements. stumpf aneinanderstossen und durch Rund stäbe 104 zu grösseren Einheiten zusammengefügt wer den.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit dargestellt, die jedoch in ihren breiter ausgeführten Ausstanzungen mehrere Ausprägungen im Scheitelpunkt aufweisen und bei denen gleichzeitig eine verstärkte Tragrippe 108 zwecks Erhöhung der Querstabilität aus gebildet ist. Diese Ausbildung mit mehreren zentrischen Führungssicken 101 ermöglicht es, dass bei Konstruk tionen, die stärksten Belastungen ausgesetzt sind, meh rere Rundstäbe zur Verbindung und besonders zur Aufnahme hoher Zugspannungen dienen.
In Fig. 7 ist ein Winkel veranschaulicht, der in jedem Schenkel zwei gleichartige Ausbiegungen <B>101</B> er hält, die jedoch nur nach einer Richtung, bevorzugt nach aussen, eingepräb sind, während der dazwischen liegende Raum 115 ausgestanzt ist. An den Winkel an den Aussenkanten ist entweder in einem Arbeitsgang beim Auswalzen ein die Zugspannungen aufnehmender Rundstab 109 angewalzt. Ein solcher Rundstab 109 kann auch angeschweisst sein.
Fig. 8 stellt ein gleichartiges Bauelement dar, bei welchem jedoch die Ausprägungen<B>110</B> eine konvexe Form haben.
Fig. 9 stellt einen Einzelausschnitt der Ausbiegungen dar.
Fig. 10 veranschaulicht die Ansicht von innen her, und Fig. 11 ist ein Längsschnitt durch Fig. 8, wobei die konvexen Ausbiegungen 110 deutlich zu erkennen sind. Auch diese Ausführung erlaubt eine genaue zentrische Führung im Scheitelpunkt der wechselseitigen Ausbie- gungen für die Verbindung durch Rundstäbe oder Dorne.
Eine abweichende Ausführung ist in Fig. 12 ver- anschaühcht, wobei die wechselseitig ausgeprägten Sik- ken gleichfalls wechselseitig in gleichartiger Sickenform im Steg 111a verlaufen. Durch diese Sonderverformung wird eine hohe Eigensteifigkeit erreicht, denn derartige Matten oder Streifen können im Steg llla nicht ge bogen werden.
Die Bauelementmatten nach Fig. 1 lassen sich be quem in der Quersicke 102 in jede Bogenform sowohl für den Bau von Rundbehältern jeglicher Art als auch für den Stollen- und Tunnelausbau, für Schalendecken usw. biegen. Sie sind auch besonders geeignet für den Bau von Schutzbauten für den Bevölkerungsschutz, gleichgültig, ob es sich dabei um Neubauten oder Ein bau in Altbauten handelt.
Sofern es sich um Anwen dung in engen Räumen wie Stollen, Einbau von Schutz räumen und Tunnelausbau usw. handelt und es Schwie rigkeiten bereiten würde, solche Bogen in einer Länge einzubringen, kann der Zusammenbau in der Art wie in Fig. 13 dargestellt erfolgen, indem bevorzugt im Scheitelpunkt eine oder besser mehrere Ausbiegungen ineinandergelegt - überlappt - werden und dann, wie in Fig. 13 unter 104 zu erkennen, Rundstäbe zur Ver bindung eingeführt werden.
Die Verbindung in der Längsrichtung kann am einfachsten durch die Verwen dung der verschiedenen Profilformen, wie im einzelnen unter 112 dargestellt, erfolgen, indem jeweils der Breite der Matten entsprechend ein Dorn eingetrieben wird.
Eine Verbindung kann auch in der Weise erfolgen, dass die einzelnen Bauelementmatten an ihren Längskanten überlappt werden, wie in Fig. 14 gezeigt, und mit Hilfe eines Dornes verbunden werden, wobei an der einen Längskante der zu verbindenden Matten jeweils in entsprechenden Abständen einseitig ein Teil der Ausbiegungen bei 115, entsprechend der Länge des zur Verwendung kommenden Verbindungsdornes entfernt ist.
Beim Stollen- und Tunnelausbau schützen die Mat ten gegen Steinschlag. Eine solche Konstruktion kann mit Beton hinterfüllt, die Innenseiten können im Beton- spritzverfahren gegen Rostbildung geschützt werden.
Als völlig neuartig und unentbehrlich für die ver schiedensten Konstruktionen sind die bevorzugt in der Senkrechten zu verwendenden neuartigen Bauelemente in Form von Winkel-, U- und andern Profilen gemäss der Fig. 15, 16, 17 und 18, bei denen eine mit den Ausbiegungen der Matten nach Fig. 1 oder Streifen 106 gemäss Fig. 5 genau übereinstimmende Ausbiegung bevorzugt mit nach aussen gerichteten Ausbiegungen versehen wird, während der zwischen den Ausbiegun- gen liegende Teil 115 ausgestanzt wird,
damit die Aus biegungen der Matten nach Fig. 1 und Streifen 106 nach Fig. 5 sich mit der einen Ausbiegung in die Aus stanzungen 115 legen und dann durch Dorne fest mit den verschiedenen Profilen verbunden werden können. Diese profilartigen Bauelemente können im Vergleich zu den waagrechten Bauelementen aus stärkerem Mate rial hergestellt sein, so dass sie durch ihre besondere Verformung jeder in Frage kommenden Belastung stand halten.
Es zeigt Fig. 15 ein flach gehaltenes Profil, bei dem die Längskanten 112 zur Erhöhung der Eigenstei- figkeit rechtwinklig abgebogen sind.
In Fig. 16 ist ein einfaches Winkelprofil dargestellt, welches entweder an den Längskanten gleichfalls eine rechtwinklige Abbiegung 112 oder eine halbkreisförmige Aufbiegung erhalten kann.
Fig. 17 zeigt ein einfaches U-Profil mit aufgerunde ten Längskanten 113; es kann statt dessen eine einfache rechtwinklige Abbiegung wie 112 in Fig. 16 vorgesehen werden.
Ein Winkelprofil zur Verwendung für stärkste Be anspruchung ist gemäss Fig. 18 mit je zwei Ausbiegun- gen 114 ausgestattet. Es kann zur Erhöhung der Trag fähigkeit, aber auch zur Aufnahme von Zugspannungen, eine rohrförmige Anbiegung an beiden Schenkeln 116 erhalten. Je nach Blechstärke und Durchmesser dieser rohrförmigen Anbiegungen, die zwecks erhöhter Stabili- tät auch an den bei der Umbiegung entstehenden Naht stellen verschweisst werden können, ist ein solches Pro fil auch stärksten Belastungen gewachsen.
Die rohr- förmige Ausbiegung 116 ermöglicht eine passgerechte Verschweissung, die noch dadurch verstärkt werden kann, dass ein passender Rundstab oder ein entspre chendes Rohrstück in die Rohranbiegung 116 eingefügt wird.
Wenn für viele Bauvorhaben als Querverbindung auch die einfachen Bauelementmatten nach Fig. 1 oder Bauelement-Streifen 106 nach Fig. 5 verwendet werden können, so kann es in besonderen Fällen auch wünschenswert sein, dass diese Querverbindungen eine hohe Eigensteifigkeit erhalten. Zwei solche Ausfüh rungsformen sind in Fig. 19 und Fig. 20 dargestellt. In Fig. 19 ist die Längskante des Elements bei 113a einfach rechtwinklig abgebogen.
Zwischen diesen Ab- kantungen verlaufen die wechselseitig ausgeführten Aus biegungen mit gleich hohen Scheitelpunkten 101, wobei zur Erleichterung der Einführung eines Rundstabes in der oberen und unteren rechtwinkeligen Abkantung 113a bei 118 ein Ausstanzung entsprechend dem Durch messer des Verbindungsdornes vorgesehen ist. Ein wei teres bevorzugt in der Waagerechten zu verwendendes neuartiges Bauelement für höchste Beanspruchung ist in Fig. 20 veranschaulicht.
An die obere und untere rechtwinkelige Abbiegung sind rohrförmige Verstärkun gen 116 angewalzt, während bei 117 zur weiteren Ver stärkung dienende eingeprägte Sicken zwischen den wechselseitigen Ausbiegungen vorgesehen sein können.
Die einfachste Art des Zusammenbaues der Bau elementmatten nach Fig. 1 oder -streifen 106 ist in Fig. 21 veranschaulicht, wobei es sich bevorzugt um die Verwendung der Bauelemente zu verlorenen Scha lungen bei nicht zu grossen Bauhöhen handelt. 119 zeigt einen U-förmig gebogenen Rundstab, der zur Er leichterung des Zusammenbaues dient, gleichzeitig als Abstandshalter gedacht ist und weiter den Zweck hat, im unteren Teil der verlorenen Schalung den Druck des eingebrachten Betons abzufangen.
Nachdem über die sen Rundstab 119 die ersten Matten oder Streifen ge schoben worden sind, erfolgt der weitere Aufbau, in dem in den notwendigen Abständen Rundstäbe 104 in die Ausbiegungen 101 eingesetzt werden, derart, dass über die sich gegenüberliegenden Rundstäbe 104 mög lichst vorgefertigte Rödeldrähte 121 als Abstandhalter geschoben werden. Alsdann werden weitere Matten oder Streifen 120 auf die Rundstäbe 104 geschoben.
Der Zusammenbau kann nach Fig. 22 auch in der Weise erfolgen, dass als Abstandhalter mehr oder weni ger breite Streifen des Bauelements 107 in ihren letzten Ausbiegungen in der Sicke 102 rechtwinkelig abgebo gen sind, die Abbiegung dann zur Überlappung in die Elementmatten oder -streifen 106 eingefügt und durch Rundstäbe 104 an die Aussenseiten angeschlossen wer den. Diese Bauweise eignet sich bevorzugt für Keller wände und Fundamente.
Es können an die Bauelement streifen 107 in einem beliebigen Teil der Ausbiegungen senkrecht Profile nach Fig. 15 und 16 mittels der Dorne 105 angeschlossen werden, derart, dass ein kur zes Anschlussende aus dem fertig betonierten Funda ment herausragt, an das dann die für den Weiterbau erforderlichen Profile mittels Dornen angeschlossen wer den. Es ist aber auch möglich, die anzuschliessenden Profile in ihrer vollen Baulänge aus dem Fundament herausragen zu lassen und dann die verschiedenen Quer- verbindungen bzw. Fertigbauelemente in der Waagrech ten anzuschliessen.
In Fig. 23 ist gezeigt, wie schmale Bauelementstrei- fen 107 an ein in diesem Fall senkrecht stehendes Winkelprofil angeschlossen werden, wobei die feste Ver bindung des waagrechten Streifens <B>107</B> mit dem senk rechten Winkelprofil 113 einfach dadurch erreicht wird,
dass die Ausbiegungen 107 in die gleichen Ausbiegun- gen des Winkelprofils 113 eingelegt und durch Ein treiben eines der Breite der Streifen 107 entsprechend langen Dornes 105 fest zusammengezogen und verbun den werden.
Eine Verbindung von Bauelementstreifen 107 mit einem U-Profil 112 ist in Fig. 24 dargestellt, wobei der Anschluss gleichfalls durch Dorne 105 erfolgt.
In Fig. 25 ist ein Bauelementstreifen 107 gezeigt, bei welchem die äusseren Ausbiegungen im Steg 102 zum Zwecke des Anschlusses an die Bauelementmatten wie in Fig. 22 dargestellt rechtwinklig abgebogen sind.
An diese gleichzeitig als Distanzverbindung dienenden Bauelementstreifen kann an beliebiger Stelle der zwi schen den Aussenseiten verbleibenden Ausbiegungen 101 eine Gelenkverbindung 123, 124 angeschlossen werden, die es ermöglicht, die einzelnen Rahmen eines zu er richtenden Bauwerkes nach Fertigbetonierung des Fun- daments ebenerdig zu montieren. Dabei werden die unteren Enden dieser Rahmenkonstruktionen, bevor zugt bestehend aus den Profilen nach Fig. 15, 16 und 17, mittels Dornen an den beweglichen Teil 124 ange schlossen.
Diese einzelnen Rahmenkonstruktionen wer den am Giebel oder an den Seiten durch Ketten oder andere Hilfsmittel entsprechend dem unteren Rahmen abstand verbunden. Wird alsdann die eine Seite dieser Rahmenkonstruktion mit Hilfe eines Baukrans oder anderen Hilfsmittels angehoben, folgen die weiteren Rahmenkonstruktionen von selbst nach und können leicht innerhalb kurzer Zeit in eine senkrechte Stellung gebracht werden. Um diesen Rahmenkonstruktionen einen festen Halt zu geben, ist es nur noch nötig, dass in der Waagrechten einige Bauelementmatten oder -strei fen in der beschriebenen Art anmontiert werden.
Die Gelenkverbindungen sind im einzelnen bei 123 und 124 zu erkennen. 124b zeigt die Bohrungen oder Aus stanzungen für die Drehgelenke 124a an dem einzu betonierenden Bauelementteil, der, wie aus Fig. 25 ersichtlich, durch Dorne 105 an die Konstruktion ange schlossen wird.