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Beschreibung:
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Die Erfindung bezieht sich auf eine aus Bausteinen zusammengesetzte
Mauerkonstruktion für Bauwerke, insbesondere für bewohnbare Bauwerke, mit einer
Außenschale und einer mit Abstand von der Außenschale angeordneten Innenschale und
mit Zwischenstegen, die den Isolierzwischenraum zwischen Außenschale und Innenschale
überbrücken.
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Zweischalige Mauern mit Isolierzwischenraum haben den Vorteil, daß
ihre Wärmedurchlässigkeit sehr gering ist. Bei einer Dicke der Schalen von z.B.
je 12,5 cm und einer Breite des Isolierzwischenraumes von ebenfalls 12,5 cm, also
bei einer Gesamtdicke der Mauer von nur 37,5 cm, läßt sich eine Wärmedurchlässigkeit
erreichen, die ebenso niedrig ist wie die Wärmedurchlässigkeit einer Kompaktmauer
mit einer Dicke von 100 cm. Diese sehr gute Wärmedämmung beruht auf dem Isolierzwischenraum,
der den Weitertransport der Wärme an die Außenschale stark behindert.
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Problematisch ist der verhältnismäßig große Arbeitsaufwand, der für
die Herstellung von zweischaligem Mauerwerk erforderlich ist. Anstelle einer dicken
Mauer nämlich müssen zwei dünne Mauern hochgezogen werden, die möglichst genau parallel
zueinander verlaufen sollen. Zur gegenseitigen Ab-
stützung der
dünnen Mauern (Außenschale und Innenschale) ist es bekannt, Zwischenstege vorzusehen,
die in gewissen Abständen zwischen Außenschale und Innenschale gleichzeitig mit
diesen Schalen hochgezogen werden. Hierfür verwendet man Bausteine, deren Breite
etwa gleich der Breite des Isolierzwischenraumes ist. Als Anschluß an die Außenschale
und die Innenschale ist lediglich eine Mörtelschicht vorgesehen. Solche Zwischenstege
können zwar verhindern, daß sich Außenschale und Innenschale aufeinander zu neigen,
jedoch nicht, daß die Schalen sich unerwünscht voneinander entfernen, z.B. wegen
Setzungsbewegungen im Mauerwerk, da ja die Mörtelfugen keine Zugkräfte übertragen
können, mit denen die Schalen zusammengehalten werden könnten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mauerkonstruktion der
eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Stege zwischen Außenschale und
Innenschale auch Divergenzverschiebungen zwischen Außenschale und Innenschale verhindern
können.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im Bereich
der Zwischenstege sowohl in der Außenschale als auch in der Innenschale Verbindungssteine
angeordnet sind, die einen den Isolierzwischenraum überbrückenden Verbindungsteil
aufweisen und daß von der Außenschale abragende Verbindungsteile mit von der Innenschale
abragenden Verbindungsteilen verbunden sind.
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Bei einer so ausgebildeten Mauerkonstruktion können die Verbindungsstege
auch Zugkräfte aufnehmen, da ja in die zu verbindenden Schalen integrierte Bausteine
miteinander verzahnt sind. Dadurch können die Stege nicht nur Konvergenzbewegungen
der Schalen verhindern, sondern auch Divergenzbewegungen. Auch die Herstellung einer
solchen Mauerkonstruktion ist erleichert, da die Einhaltung des gewünschten Abstandes
durch den laufenden Einbau der Verbindungssteine dauernd automatisch kontrolliert
wird. Dadurch wird auch der Arbeitsaufwand vermindert.
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Die Verbindungssteine können winkelförmig (Anspruch 2) oder T-förmig
(Anspruch 3) ausgebildet sein. Weitere Formen sind denkbar. Wesentlich ist, daß
ein Teil des Verbindungssteines in die zugeordnete Schale integriert ist und von
dem Steg ein Verbindungsteil abragt, der bis zur benachbarten Schale reicht.
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Besonders vorteilhaft ist die Verbindung der Verbindungsteile untereinander
durch Eingreifen eines Verbindungsstückes in einen aus Durchbrüchen in den Verbindungsteilen
gebildeten vertikalen Kanal gemäß Anspruch 4. Dadurch wird eine sehr feste Verbindung
erreicht. Aber auch schon horizontale Mörtelfugen können beachtliche Zugkräfte übertragen,
weshalb für die Realisierung des Erfindungsgedankens Verbindungsstücke gemäß Anspruch
4 nicht zwingend nötig sind. Besonders vorteilhaft lassen sich Verbindungsstücke
durch Ausgießen vertikaler Kanäle herstellen (Anspruch 5). Das Einbringen von Armierungsstahl
gemäß Anspruch 6 verbessert die Zugfestigkeit der Stegverbindung weiterhin.
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Die Erfindung ist zwar nicht auf trocken aufgeschichtetes Mauerwerk
beschränkt, jedoch besonders vorteilhaft anwendbar bei dieser Art Mauerwerk, d.h.
bei Mauerwerk, bei denen die Bausteine formschlüssig aneinander fixiert werden (Anspruch
7).
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Vorteilhafte Abmessungen für die Bausteine sind in den Ansprüchen
9 bis 11 angegeben. Die Verbindungsteile haben naturgemäß eine Länge, die gleich
oder zumindest annähernd gleich dem Abstand der Schalen ist, also z.B. eine Länge
von 12,5 cm.
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Eine Konstruktion aus einem Guß mit einem biegesteifen Mauerwerk erhält
man mit der im Anspruch 12 angegebenen Konstruktion, insbesondere dann, wenn noch
stabförmiger Armierungsstahl gemäß Anspruch 13 verwendet wird. Das Mauerwerk ist
dann biegesteif und kann auch starken Erddruck aufnehmen, so daß die Mauerkonstruktion
auch für Kellergeschosse geeignet ist. Biesteifes Mauerwerk ist insbesondere im
Zusammenhang mit in Abständen angeordneten Verbindungsstegen vorteilhaft, da ein
Divergieren
oder Konvergieren der Schalen dann auch im Bereich zwischen den Verbindungsstegen
sicher verhindert wird. Besonders vorteilhaft ist es, die Armierung der Schalen
gemäß Anspruch 14 auch in die Stege hinein fortzusetzen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung weiterhin erläutert.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 in perspektivischer Darstellung (auch alle anderen
Figuren sind perspektivische Darstellungen) eine Mauerkonstruktion mit einer Ecke,
Fig. 2 die gleiche Konstruktion, wobei die Außenschale durch eine vertikale Schnittebene
in der Mitte teilweise geschnitten dargestellt ist, Fig. 3 einen Grundbaustein für
die Herstellung der Schalen, Fig. 4 einen Winkelbaustein, der zur Bildung von Verbindungsstegen
dient, Fig. 5 einen Eckbaustein, Fig. 6 einen halben Grundbaustein, Fig. 7 einen
halben Eckbaustein, Fig. 8 einen Teil einer Mauerkonstruktion im Stadium des Aufschichtens
ohne Verwendung von Mörtel, Fig. 9 einen Teil der Mauerkonstruktion nach dem Vergießen,
wobei eine Schale durch eine vertikale Schnittebene in der Mitte aufgeschnitten
ist und Fig.10 das Ende einer Mauer.
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Die Mauerkonstruktion hat eine Außenschale 1, eine Innenschale 2 und
Verbindungsstege 3. Die Mauerkonstruktion wird aus Steinen aufgebaut, die in den
Fig. 3 bis 7 dargestellt sind und zunächst betrachtet werden sollen.
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Der Grundstein nach Fig. 3 hat eine Länge 1 von 25 cm, eine Breite
b von 12,5 cm und eine Höhe h von 6,5 cm. In der Mitte des insgesamt mit 4 bezeichneten
Steines befindet sich ein senkrechter Durchbruch 5, der einen etwa quadratischen
Querschnitt hat. An den Enden sind Ausnehmungen 6 und 7 angeordnet, die so bemessen
sind, daß zwei sich ergänzende Ausnehmungen wiederum einen Querschnitt haben, der
gleich dem Querschnitt des Durchbruches 5 ist.
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Die oberen horizontalen Flächen 8 und 9 liegen in einer Ebene, ebenso
die unteren horizontalen Flächen 10 und 11.
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Die horizontalen Flächen 10, 11 eines oberen Steines werden auf die
horizontalen Flächen 8, 9 eines darunterliegenden Steines aufgelegt.
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Zwischen den horizontalen Flächen 8, 9 befinden sich weitere horizontale
Flächen 12., 13, die ebenfalls in einer Ebene liegen, die jedoch unterhalb der Ebene
der Flächen 8, 9 liegt. An der Unterseite ist der Stein genau gleich ausgebildet.
Der Stein ist nämlich sowohl zu einer horizontalen Mittelebene symmetrisch als auch
zu einer vertikalen Mittelebene, die durch die Mitte des Durchbruches 5 verläuft.
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Der Stein enthält parallel zu dem Durchbruch 5 verlaufende weitere
Durchbrüche 14, 15, die einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, der wesentlich
kleiner ist als der Querschnitt des Durchbruches 5.
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Der Winkelstein gemäß Fig. 4 hat ebenfalls eine Länge von 25 cm, eine
Breite b von 12,5 cm und eine Höhe h von 6,5 cm.
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Der Winkelstein ist insgesamt mit 16 bezeichnet und hat
einen
Schenkel 17 und einen Schenkel 18. Der Schenkel 17 ist für die Integrierung in eine
Schale des Mauerwerkes bestimmt, während der Schenkel 18 als Verbindungsteil dient.
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Der Schenkel 17 entspricht auch in seiner übrigen Ausbildung dem Grundstein
4 und hat demgemäß einen Durchbruch 5' und Endausnehmungen 6' und 7'. Die Länge
a des Schenkels 18 ist gleich der Breite b, nämlich 12,5 cm.
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Im Schenkel 18 befindet sich ein Durchbruch 19, dessen Querschnitt
kleiner ist, vorzugsweise halb so groß wie der Querschnitt des Durchbruches 5'.
Auch am Schenkel 18 befindet sich eine Endausnehmung 20. Die Flächen 8' und 9' setzen
sich auch in den Schenkel 18 hinein fort.
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Auch der Winkel stein ist symmetrisch zu einer horizontalen Mittelebene.
Im Schenkel 18 ist ein weiterer zum Durchbruch 19 paralleler Durchbruch 21 vorgesehen,
der wiederum einen kreisrunden Querschnitt hat wie die Durchbrüche 14, 15 (Fig.3)
und 14', 15'.
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Der Eckstein gemäß Fig. 5 ist insgesamt mit 22 bezeichnet und hat
die gleichen Außenabmessungen wie der Grundstein 4. Unterschiedlich gegenüber dem
Grundstein ist, daß an einem Ende keine Endausnehmung angebracht ist, sondern eine
Sichtfläche 23. An einer Längsseite, nämlich der Innenseite, die am fertigen Mauerwerk
dem Isolierzwischenraum zugewendet ist, befindet sich eine Ausnehmung 24, deren
Abmessung den bereits genannten Endausnehmungen 6, 7, 6', 7', 20 entspricht.
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Den halben Grundstein 25 gemäß Fig. 6 kann man sich durch Teilen des
Grundsteines 4 (Fig. 3) in der Mitte des Durchbruches 5 entstanden denken. Die Länge
ist demgemäß 1/2.
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Der Endstein 26 gemäß Fig. 7 hat ebenfalls die Länge 1/2, während
Höhe und Breite mit den anderen Steinen übereinstimmt.
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Zum Unterschied gegenüber dem halben Grundstein 25 befindet sich an
einem Ende anstelle einer Endausnehmung eine Sichtfläche 27.
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Die beschriebenen Steine sind für die Herstellung von Außenschalen
bestimmt, an denen Mauerfugen erscheinen sollen.
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Wenn Mauerfugen nicht erwünscht sind, was auch für Außenschalen in
Betracht kommt, insbesondere aber für Innenschalen, sind die Steine auch zu einer
vertikalen Längsebene symmetrisch, d.h. abgesetzte Sichtflächen, die im zusammengesetzten
Zustand eine Fuge bilden, sind dann nicht vorhanden.
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In den Darstellungen des Mauerwerkes (Fig. 1, 2 und 8 bis 10)sind
für die Innenschale Steine verwendet, mit denen Fugen nicht erhalten werden, während
für die Außenschale Steine entsprechend den Fig. 4 bis 7 verwendet sind.
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Die Herstellung der Mauerkonstruktion wird nun anhand der weiteren
Figuren nachfolgend erläutert, zunächst anhand von Fig. 8.
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Die Außenschale 1 und die Innenschale 2 werden hauptsächlich aus Grundsteinen
4 bzw. 4' aufgebaut, wobei mit 4' solche Grundsteine bezeichnet sind, mit denen
Mauerfugen nicht gebildet werden. Die Steine aufeinanderfolgender horizontaler Lagen
werden in bekannter Weise um eine halbe Steinlänge gegeneinander versetzt, so daß
der typische Ziegelsteinverband entsteht. Die genaue Ausrichtung der Steine aufeinander
erfolgt mittels Dübeln 28, die in die bereits beschriebenen runden Löcher eingesteckt
werden. Die Dübel haben einen Bund 28a, zu dessen beiden Seiten sich in die runden
Löcher passende Zapfen erstrecken. Durch den Bund 28a wird die richtige Einstecktiefe
gewährleistet.
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Die Steine werden trocken aufeinandergeschichtet, d.h. ohne Zwischenfügung
von Mörtel zwischen die aufeinanderliegenden Flächen. Auch an den Stirnflächen wird
kein Mörtel aufge-
tragen und die Steine werden ohne Zwischenraum
auch an den Stirnflächen aneinandergesetzt.
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Im Bereich eines Zwischensteges 3 werden Winkelsteine 16 bzw. 16'
verwendet. Die Steine werden abwechselnd so in die Außenschale 1 und in die Innenschale
2 eingebaut, daß der Verbindungsteil 18 (siehe Fig. 4) in den Isolierzwischenraum
29 hineinragt. Auch hier können die Verbindungsteile übereinanderliegender Steine
durch Dübel 28 exakt aufeinander ausgerichtet werden.
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Die Durchbrüche 19 in den Verbindungsteilen fluchten miteinander,
so daß ein vertikaler Kanal entsteht. Ebenso fluchten die Durchbrüche 5 der Grundsteine
mit zwei sich ergänzenden Ausnehmungen 6, 7 einer darunter befindlichen Steinlage,
so daß auch hier vertikale Kanäle entstehen.
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Außerdem entstehen in jeder Schale zwischen zwei Steinschichten horizontale
Kanäle 30 und 31. Diese Kanäle werden durch in den Steinen befindliche Rillen gebildet,
die sich an den Steinen zwischen den horizontalen Flächen befinden. Am Grundstein
z.B. befindet sich eine Rille 32 zwischen der Uorizontalfläche 8 und den EXorizontalflächen
12, 13 und eine weitere Rille 33 zwischen der horizontalfläche 9 und den Horizontalflächen
12, 13. An der Unterseite sind entsprechende Rillen angeordnet. An den anderen Steinen
befinden sich, wie die Zeichnung ohne weiteres zeigt, analoge Rillen.
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Im Verlaufe des Aufbaues werden in die horizontalen Kanäle 30, 31
bzw. 30', 31' zur Armierung Stahlstäbe 35 eingelegt (siehe Fig. 9). Zum Verbund
der Verbindungsstege 3 mit dem Mauerwerk werden einige Armierungsstäbe 35' abgewinkelt
und mit ihren abgewinkelten Enden 35'a in horizontale Rillen
der
Verbindungteile eingelegt.
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Wenn eine Stockwerkshöhe aufgeschichtet ist, werden in die vertikalen
Kanäle, die aus den miteinander fluchtenden vertikalen Durchbrüchen der Bausteine
gebildet sind, vertikale Armierungsstäbe 36 eingesteckt.
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Nach der Armierung wird in die vertikalen Kanäle Beton 37 eingegossen,
der auch in die horizontalen Kanäle 30, 31, 30', 31' fließt, da diese Kanäle mit
den vertikalen Kanälen kommunizieren. Daß eine solche Kommunikation besteht, ist
auch aus den Einzeldarstellungen der Steine erkennbar, da die Durchbrüche bzw. Ausnehmungen,
die die vertikalen Kanäle bilden, in die Rillen einmünden, z.B. die Rillen 32, 33
beim Grundstein 4 nach Fig. 3.
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Auch in den vertikalen Kanal, der durch die miteinander fluchtenden
Durchbrüche 19 in den Winkelsteinen 16 und 16' sowie die mit diesen Durchbrüchen
fluchtenden Endausnehmungen 20 gebildet wird, wird ein vertikaler Armierungsstab
36 eingesteckt und der Kanal wird mit Beton ausgegossen. Der Stab 36 und der erhärtete
Beton bilden das im Anspruch 4 genannte Verbindungsstück, das insgesamt mit 38 bezeichnet
wird. Der vertikale Kanal, in dem das Verbindungsstück 38 steckt, wird abwechselnd
aus Durchbrüchen 19 und Endausnehmungen 20 gebildet. Der weitere vertikale Kanal,
der in Fig. 9 der Innenschale 2 benachbart ist, wird ebenfalls mit einem Verbindungsstück
versehen, das vorzugsweise durch einen Armierungsstab und einen Ausguß aus Beton
besteht. In Fig. 9 ist dieser weitere Kanal noch nicht im ausgegossenen Zustand
gezeigt, während in den Fig. 1 und 2 auch dieser Kanal ausgegossen dargestellt ist.
Durch das Ausgießen der Kanäle im Bereich des Steges 3 wird eine formschlüssige
Verbindung
zwischen den Schalen 1, 2 hergestellt. Diese Verriegelung ist außerordentlich haltbar,
so daß große Zugkräfte aufgenommen werden können und die Schalen deshalb fest aneinander
fixiert sind.
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Durch das Ausgießen der Kanäle in den Schalen 1 und 2 wird ein zusammenhängendes
Gitter aus Beton gebildet, das mit Armierungsstahl armiert ist. Dadurch wird das
Mauerwerk biegesteif und kann auch starke Erddrücke aufnehmen, so daß die Mauerkonstruktion
auch für tief eingegrabene Kellergeschosse geeignet ist. Die Biegesteifigkeit der
Mauerkonstruktion verhindert auch ein Divergieren oder Konvergieren der Schalen
im Bereich zwischen den Stegen 3, die in Abständen von z.B. ca.
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1 m angeordnet werden.
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Wie man insbesondere aus Fig. 2 erkennt, verbleiben die Dübel 28 im
Mauerwerk. Sie haben jedoch nach dem Vergießen keine nennenswerte Haltefunktion
mehr, da die Steine durch den erhärteten Ausguß und den Armierungsstahl gegeneinander
fixiert werden.
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Fig. 10 zeigt, wie mit einer besonderen Ausführung eines Winkelsteines
16" eine Außenschale 1 mit einer Innenschale 2 verbunden werden kann. Auch in diesem
Fall sind zwei vertikale Verbindungsstücke 38 vorhanden, mit denen die Winkelsteine
der verschiedenen Steinlagen fest miteinander verriegelt werden.