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In sich vorgespanntes Bewehrungselement aus Formsteinen Es ist bekannt,
Balken aus druckfestem Material, insbesondere aus Beton, so herzustellen, daß Zugorgane
in mit Ausnehmungen versehenen einzelnen Formkörpern einbetoniert werden. Die Zugorgane
werden mittels an den Balkenstirnflächen angebrachter Spannvorrichtungen angespannt,
und auf diese Weise wird in den Balken eine zentrische oder exzentrische Vorspannung
erzeugt. Für die Formkörper sind auch schon Ziegelsteine verwendet worden.
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Das Vorspannen eines einzelnen Elementes mittels besonderer Spannorgane
im obenerwähnten Sinn ist jedoch in den meisten Fällen unwirtschaftlich. Gemäß einem
weiteren Verfahren ist schon die Herstellung eines zentrisch vorgespannten Bewehrungselementes
vorgeschlagen worden, welches ebenfalls aus einem vorgespannten Zugorgan besteht,
welches in einem aus Ziegelsteinen bestehenden Formkörper einbetoniert wird.
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Im Gegensatz zu den zuerst genannten Verfahren besteht diese vorgenannte
Bewehrung aus einer äußeren, den Kern völlig umschließenden Hülle aus Ziegelsteinen
und einem Kern aus Stahldrähten und Mörtel. Die vollständige Umhüllung der Bewehrung
mit einem Mantel aus Ziegelmaterial ist jedoch unvorteilhaft, einmal, weil sie das
Einbringen des Mörtels sehr erschwert und zweitens,
weil das Einlegen
von Bügeln, welche einen guten Verbund . der Bewehrung mit dem Überbeton gewährleisten,
unmöglich gemacht ist.
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Das den Gegenstand der Erfindung bildende Bewehrungselement in Form
eines Stahlsteinbrettes dient zur Vermeidung der genannten Nachteile und zeichnet
sich im wesentlichen dadurch aus, daß es aus flachen, im Quersohnitt kammartigen
Formstücken aus druckfestem Material besteht, deren eine Breitseite abwechselnd
in der Längsrichtung verlaufende Rippen und Rillen aufweist, die vorgespannte, von
Mörtel umgebene Bewehrungseinlagen enthalten, die eine zentrische Vorspannung im
Brett erzeugen.
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Weitere Merkmale der Erfindung, insbesondere auch das Verfahren zur
Herstellung des vorgespannten Stahlsteinbrettes, ergeben sich aus der Zeichnung
und ihrer Erläuterung.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i schaubildlich ein vorgespanntes Stahlsteinbrett;
Fig. 2 zeigt im Querschnitt die Anwendung von Brettern nach Fig. i zur Herstellung
von Fenster-und Türstürzen, Fig.3 im Querschnitt die Anwendung von Brettern nach
Fig. i zur Herstellung von Rolladenkasten, Fig. 3 a eine Variante zu Fig. 3, Fig.
4 die Anwendung zur Herstellung tragender Platten, Fig.5 die Anwendung der Bretter
zur Herstellung von tragenden Balken und Unterzügen, Fig. 6, 7 und 8 Querschnitte
durch drei weitere Ausführungsbeispiele und Fig. 9, 1o und ii Einielheiten zu Fig.
B.
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Das gemäß der dargestellten Ausführung nach Fig. i hergestellte Brett
besteht aus Formsteinen i aus druckfestem Material, z. B. Ziegelsteinen, die mit
kammartigen, nebeneinanderliegenden Längsrillen 2 versehen sind, die zur Aufnahme
von Vorspanngliedern 3: dienen; diese können aus gekerbten Stahldrähten oder Stahllitzen
bestehen. Die einzelnen Formsteine i werden bei der Herstellung des Brettes auf
eine besondere Bahn hintereinandergelegt. In die Rillen 2 werden die Vorspanndrähte
3 eingelegt und vorgespannt. Mittels eines Spezialrüttlers werden die Rillen 2 mit
Mörtel 41 so hoch ausgefüllt, daß die Drähte in den Schwerpunkt des durch den Formstein,
die Bewehrung und den Mörtel gebildeten Verbundquerschnittes zu liegen kommen. Die
Drähte 3 erhalten an den Enden keine besonderen Verankerungen, sondern sie übertragen
die Vorspannung durch ihre durch eine besondere Kerbung erhöhte Haftung auf den
umgebenden Mörtel, welcher die Vorspannung seinerseits durch seine Haftung an den
Formsteinen auf diese überträgt und sie so unter Druck setzt. Da das Brett einseitig
offen ist, kann der später hinzukommende Teil des vollständigen Konstruktionsgliedes
mit dem Brett durch Bügel gut verbunden werden. Das durch die Formsteine i gebildete
Brett kann zweckmäßigerweise mit einem die Druckschicht 5 bildenden Überbeton oder
einer Übermauerung versehen sein. Zur Sicherung des Verbundes zwischen dem Brett
und der Übermauerung bzw. dem Überbeton können in das Brett besondere Bügel eingemörtelt
werden.
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Die Formsteine i können zur besseren Wärmedämmung zweckmäßig mit Hohlräumen
6 in Form von Längs- oder andern Löchern versehen sein.
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Fig. 2 zeigt im Querschnitt die Anwendung von Brettern nach Fig. i
zur Herstellung von Fenster-und Türstürzen, wobei zwei Bretter a, die aus den Formsteinen
i, den Bewehrungen 3 und dem Mörtel q, bestehen, nebeneinander in der Höhe versetzt
angeordnet und durch eine Übermauerung 5 miteinander verbunden sind. -Gemäß Fig.
3 sind Bretter nach Fig. i zur Herstellung von Rolladenkasten verwendet. Hierzu
ist über zwei im Abstand nebeneinander hochkant angeordneten Brettern a1 und a2
ein drittes Brett a. waagerecht angeordnet und dieses mit einer Übermauerung 5 versehen.
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In der Variante zu Fig. 3, d. h. in der Fig. 3 a werden die beiden
hochkant gestellten Bretter ai und a., z. B. fabrikmäßig, durch nicht vorgespannte
Betonteile 6 und 7 an einem Rolladenkasten zusammengehalten, wobei die Bretter ai
und a2 mit Bügeln 7 in den Beton 6 eingreifen.
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Die Herstellung tragender Platten aus Brettern a nach Fig. i zeigt
Fig. 4, wonach die Platte aus aneinandergefügten Brettern a mit einem Überbeton
bzw. einer Übermauerung 5, besteht.
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Bei Fig. 5 handelt es sich um die Herstellung von tragenden Balken
oder Unterzügen. Auf einem waagerechten Brett a liegen im Abstand und hochkant zwei
weitere Bretter a. Der Zwischenraum zwischen den drei Brettern a ist mit Beton ausgegossen.
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Das als Bewehrung und zugleich als Schalung und Putzträger verwendete
Brett kann infolge seiner genügenden Eigensteifigkeit und der Vorspannung in beschränktem
Maße auch als biegungssteifer Träger verwendet werden; neben der eigentlichen Schalung
kann also auch die Untersprießung weitgehend reduziert werden. Das Brett dient in
erster Linie zur Herstellung von Balken, Platten und Unterzügen, sodann insbesondere
zur Herstellung von Tür- und Fensterstürzen sowie Rolladenkasten und anderen Bauteilen.
Der besondere Vorteil des Brettes liegt in der Vereinigung von Stahlersparnis, Rissefreiheit,
Schalungsersparnis sowie (bei Verwendung von Ziegelmaterial) in der guten Wärmedämmung.
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Neben den technischen Vorteilen und der Materialersparnis ergibt sich
noch eine wesentliche Ersparnis an Montagezeit, weil das Brett vorfabriziert geliefert
wird.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind zur Bildung des einzelnen
Brettes Formsteine i aus druckfestem Material, z. B. Ziegelsteine, verwendet, die
> mit kammartigen, nebeneinanderliegenden Längsrillen 2 versehen sind, in denen
Vorspanndrähte
3, vorzugsweise in Gestalt von gekerbten Stahldrähten,
liegen und mit Mörtel q, in den Rillen 2 vergossen sind, wobei der Mörtel 4, die
oberen Teile der Rillen 2 frei läßt. 7 sind mit dem Mörtel 4 in Rillen 2 vergossene
Bügel.
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Die Bretter sind nebeneinanderliegend in einer eine Deckenunterfläche
ausfüllenden Zahl angeordnet zu denken, so daß sie eine tragende Unterschicht der
Decke bilden. Diese Unterschicht ist zugleich Schalung, Dämmschicht und Putzträger
der Decke. Auf dieser Unterschicht liegt eine Querbewehrung in Gestalt einer Lage
von Drähten 8, auf welcher Deckenfüllkörper mit leichtem Raumgewicht, hier in Gestalt
von Hohlkörpern 9, liegen, die in parallel zu den Brettern verlaufenden und sich
über die ganze Bretterlänge erstreckenden Reihen zwischen den Bügeln 7 angeordnet
sind und dabei zwischen den Bretterlängsfugen io liegen. Diese Hohlkörper 9 haben
sechseckige Umrißform, verjüngen sich also gegen die Bretterschicht hin und, nach
oben.
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Über den Hohlkörpern 9 befindet sich eine zweite Querbewehrung i i.
Diese ist mit den Bügeln 7 verbunden.
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In der Decke zwischen den Brettern und dem Estrich 12 befindet sich
die obere Tragschicht, die im wesentlichen aus Beton ü3. besteht. Dieser Baustoff
haftet fest an der Oberfläche der unteren, aus den Stahlsteinbrettern gebildeten
Tragschicht, wobei durch die nicht voll ausgemörtelten Rillen 2 und zufolge der
verjüngten Gestaltung der Hohlkörper 9 eine große Berührungsfläche mit den Brettern
vorhanden ist, was das Haftvermögen des Betons stark erhöht. Damit die untere Querbewehrung
möglichst einwandfrei in den Beton 13 eingebettet werden kann, weisen die Hohlkörper
längs ihren Kanten schmale Erhöhungen in Längsrichtung auf, die die Auflagerfläche
der Hohlkörper auf ein Minimum reduzieren. Die Hohlkörper 9 sparen einen großen
Teil des Volumens der Decke vom Beton aus, so daß das Gewicht der Decke verhältnismäßig
klein ist.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 71 (die obere Querbewehrung und
die Bügel sind hier nicht gezeichnet) sind die Hohlkörper 9 von etwas abgeplattetem,
achteckigem Umriß und können je nach der erforderlichen Deckenstärke flach oder
hochkant verlegt sein. Die Zusammensetzung der Decke ist im übrigen die gleiche
wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
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Die beschriebenen Ausgestaltungen ergeben eine Decke von idealem statischem
Querschnitt und großer Tragfähigkeit bei geringem Gewicht und sauberer, ebener Untersicht,
die den sonst vielfach notwendigen Mehraufwand für eine besondere (aufgehängte)
Unterdecke u. dgl. erübrigt.
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Ferner bildet die untere Tragschicht die Schalung beim Einbau der
Decke und nach erfolgtem Einbau zugleich eine gute Wärmedämmung und einen tadellosen
Putzträger.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. & sind zur Bildung des einzelnen
Stahlsteinbrettes ebenfalls Formsteine i aus druckfestem Material, z. B. Ziegelsteine,
verwendet, die mit kammartigen, nebeneinanderliegenden Längsrillen 2 versehen sind,
in denen Vorspannglieder 3" vorzugsweise in Gestalt von gekerbten Stahldrähten,
liegen und mit Mörtel 4 in den Rillen 2 vergossen sind, wobei der Mörtel 4 die oberen
Teile der Rillen :2 frei läßt.
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Das beschriebene Brett ist in Mehrzahl in einer Deckenunterfläche
mit Zwischenraum angeordnet zu denken, und in den Zwischenräumen sind Füllkörper
25 mit Schultern 6 vorgesehen, die von je zwei der Bretter untergriffen sind, wobei
der Unterteil der Füllkörper mit der Unterseite der Bretter in einer Ebene liegt,
so daß die Bretter und die Füllkörper zusammen die Unterschicht der Decke bilden.
Die Höhe der Füllkörper entspricht der Dicke der Decke, und ihre von den Schultern
6 aufragenden Seitenwände sind mit Rillen 27 versehen und springen nahe der Deckenoberkante
28 bei 29 zurück. 40 sind Bewehrungen, die vor allem bei den Endauflagern der Bretter
zur Aufnahme von negativen Stützmomenten vorgesehen werden können und die parallel
zu den Brettern verlaufen und in Beton 41 liegen, der den Raum zwischen den seine
Begrenzung darstellenden Oberseiten der Bretter und den Seitenwänden der Deckensteine
25 ausfüllt. Der Beton q;1 haftet dabei gut an den Brettern wie auch an den Füllkörpern,
da er die Rillen 27 der Seitenwandungen der Füllkörper ausfüllt und somit eine große
Berührungsfläche besitzt.
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Wie in Fig.8 punktiert angedeutet ist, können die Seitenwände 16 der
Füllkörper weit in den Beton 4i hinausragen, womit an Beton und damit an Eigengewicht
der Decke gespart werden kann. Die untere Schräge dieser Auskragung ermöglicht es,
daß der Beton in voller Breite am Brett haften kann.
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Nahe der Deckenoberfläche besitzen die Füllkörper eine verstärkte
obere (Druck-)Zoneq2, die an der Stirnfläche der Füllkörper entsprechend der Linie
43 (Fig. g) zurückspringt, so daß quer verlaufende Ausnehmungen entstehen, in denen
Bewehrungen 14 liegen. Diese Ausnehmungen sind mit Beton 15 ausgefüllt, der zugleich
als Vergußmasse der oberen Druckzone qsc der einzelnen Füllkörper wirkt und der
ferner die Querbewehrung 14 wirkungsvoll einhüllt.
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Durch die Verwendung von besonders niedrigen Füllkörpern 17, (Fig.
io), deren eine Stirnfläche 18 schräg geschnitten sein kann, können bei durchlaufenden
Decken über zwei und mehr Felder günstige statische Verhältnisse geschaffen werden,
indem der Beton 2o und die Bewehrungen i9 in der Lage sind, erhebliche negative
Stützmomente aufzunehmen. Ferner ermöglicht die Anordnung von niedrigeren Füllkörpern
2 mit Schrägschnitt 22 gemäß Fig, i i die Herstellung einer oder mehrerer wirksamer
Querrippen, bestehend aus dem Beton 24 und der Querbewehrung 23, , die besonders
bei großen (Einzel-)Lasten und großen Spannweiten von Bedeutung sind.
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Es ist durchaus möglich, die Decke mit einem Überbeton von 4 bis 6
und mehr Zentimeter Stärke auszubilden; in diesem Fall brauchen die Füllkörper
keine
besonders starke obere (Druck-)Zone zu besitzen, und es wird die Querbewehrung auf
die Füllkörper verlegt.
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Auch durch die abwechslungsweise Anordnung von verschieden hohen Füllkörpern
mit entsprechender Betonausgleichschicht kann eine genügende obere Druckzone erreicht
werden.
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Bei der Herstellung des Brettes ist das Verfahrensmerkmal von besonderer
Bedeutung, daß ein Rüttler über die hintereinandergereihten Bretter geführt wird,
der in einzelne Rinnen mit zahnförmig ausgebildeten Stahlblechlamellen eingreift,
welche die ihnen erteilte Vibration dem Mörtel übertragen. Hierzu ist zweckmäßigerweise
ein an den Rüttler angeschlossener Trichter, z. B. aus Blech, vorgesehen, der zur
Zuführung des Mörtels in die Rinnen dient. Dieses Mörteleinbringgerät kann dabei
so beschaffen (breit) sein, daß gleichzeitig zwei oder mehr nebeneinanderliegende
Bretterreihen nach dem gleichen Verfahren vermörtelt werden.
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Die beschriebene Decke hat bei großem Tragvermögen den Vorteil der
raschen Verlegbarkeit, indem sie aus leichten Elementen (Brettern und Füllkörpern)
besteht.
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Als weitere Vorteile sind zu erwähnen: Untersicht vollständig in Ton
(Wärmedämmung Putzträger), kleine Durchbiegungen auf Grund der Vorspannung. Die
beschriebene Decke ist für den Hochbau und insbesondere für den normalen Wohnungsbau
außerordentlich wirtschaftlich.