EP0947639B1 - Verfahren zur Herstellung einer Deckenkonstruktion sowie modulares Gewölbesystem zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

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EP0947639B1
EP0947639B1 EP99103197A EP99103197A EP0947639B1 EP 0947639 B1 EP0947639 B1 EP 0947639B1 EP 99103197 A EP99103197 A EP 99103197A EP 99103197 A EP99103197 A EP 99103197A EP 0947639 B1 EP0947639 B1 EP 0947639B1
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EP
European Patent Office
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vault
accordance
modules
shell
vaulted structure
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EP99103197A
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Peter Adler
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Individual
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B7/00—Roofs; Roof construction with regard to insulation
    • E04B7/08—Vaulted roofs
    • E04B7/10—Shell structures, e.g. of hyperbolic-parabolic shape; Grid-like formations acting as shell structures; Folded structures
    • E04B7/102—Shell structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/16—Load-carrying floor structures wholly or partly cast or similarly formed in situ
    • E04B5/32—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements
    • E04B5/36—Floor structures wholly cast in situ with or without form units or reinforcements with form units as part of the floor

Definitions

  • the invention relates to a method the specified in the preamble of claim 1 kind to produce a covering Building construction such as in particular a ceiling construction. It affects also a modular vault system that in the preamble of claim 18 specified type to carry out the procedure. On such a method and such a vault system are e.g. known from FR-A-2 515 233.
  • the usual ceiling constructions are usually based on one Reinforced concrete floor.
  • Such a reinforced concrete ceiling has a high one Load capacity.
  • one disadvantage is their relatively high steel content as well as their high weight.
  • FR 2 515 233 is already a vault made of shell-like vault modules known that both as lost formwork as can also serve as a carrier for absorbing load forces.
  • the Modules are provided with integral pillars.
  • a vault known from BE-A-698 444 consists of reinforced concrete modules, the steel reinforcement provided in the form of a steel mesh is.
  • a floor which consists of several cross-vaulted plates is made of gypsum or gravel concrete with a steel mesh are reinforced.
  • the aim of the invention is to provide a method of the type mentioned create with the most simple and inexpensive way possible their respective design variable and in particular also lighter covers or ceiling structures with high load-bearing capacity are producible. Furthermore, one should be suitable for carrying out the method inexpensive modular vault system can be created.
  • the method according to the invention is in particular at One or two family houses, but also in multi-family houses and / or in connection with special spatially arched structural solutions applicable to public buildings and / or the like.
  • the variably configurable decorative vaulted structure achieved a relatively high load-bearing capacity is, so that less steel reinforcements are required or in certain Applications even completely dispensed with such steel reinforcements can be. Above all, the reinforcement no longer has to be nationwide his.
  • DE-A-26 58 622 is already a formwork element remaining in the building known from fiber concrete, for example the shape of a Shell or a trough. This publication contains however, no reference to the use of such a formwork element to create a vaulted structure.
  • US-A-4 697 954 discloses a walk-in base for a landfill described for which a variety of bowl-like or vaulted, e.g. prefabricated parts made of reinforced concrete is used. By moving Seams of finished parts are at least about each supported a pillar on a foundation. The shell or vault-like shape of the prefabricated parts is used to discharge in the landfill emerging infiltration.
  • One formed by vaulted modules load-bearing vault structure in the sense of the invention is not present here.
  • the vault modules are preferably injection molded manufactured.
  • the vaulted structure is preferred only provide such reinforcements in some areas. These reinforcements can then, for example, depending on the respective static system introduced into the troughs formed on the top of the vault structure become.
  • the vaulted structure can be at least partially one or more multi-axis curved, each by at least one vault module formed shell are generated. So it is possible, for example, the vaulted structure at least partially by at least one two or to produce a three-axis curved shell. So not only are barrel vaults, but also, for example, cross ridges and / or the like conceivable.
  • the respective arches can, for example, at least partially through a semicircular, segmental or ogival cross-section be formed. For example, it is multi-part such as in particular four-part shells for the production of cross-ridge vaults or of three-axis shaped so-called Bohemian cap vaults possible.
  • cassette elements that are curved in two axes can also be used can be used for barrel vaults.
  • the use of fan-shaped arch segments for dome vaults conceivable.
  • Another example is complex combinations multi-part such as four-part structures for canopy-like vaults called.
  • the procedure is based on at least one vault column and / or at least one wall abutment-supported shells with a Provide additional latch support before the respective building material filling is applied.
  • the shells or the vault modules can be at least partially over belt straps they are connected to one another and / or supported become.
  • At least one shell from several vault modules is put together. All shells are preferred several parts. In a preferred practical embodiment, a each shell composed of four vault modules.
  • Another advantageous embodiment of the method according to the invention is characterized in that the vault modules at least partially screwed together and their joints are at least partially filled with fiber concrete, with respective ones Reinforcements can be incorporated.
  • a continuous, preferably an upper reinforcement layer formed by fiber concrete is applied become.
  • a lightweight concrete can be used as the building material filling.
  • the vault modules or shells of the vault structure poured from the top with the lightweight concrete.
  • the vaulted structure one at least essentially just replenishing the Troughs and the distribution of the vertical load on the supporting arch structure serving light building material filling applied.
  • Light building material can be filled with, for example, a lightweight, lightweight concrete be used.
  • the vault structure is used one of both the filling of the troughs and the load distribution as well as the reinforcement of the vault supporting lightweight concrete layer applied. It may be necessary in the whole filling Reinforcements are included. A special one, before the reinforcing layer applied as a rule is here not required, which simplifies the overall production.
  • the procedure is carried out by the vault modules or the shells vault structure formed as lost formwork for a heavy concrete ceiling used, in this case on the vault structure before again a continuous, preferably formed by fiber concrete upper Reinforcement layer is applied.
  • any combination of the different variants is also possible conceivable. It is, for example, in the area of housing construction possible to design a basement ceiling for higher loads, for what expediently both on the vault structure of the filling the troughs and the load distribution as well as the reinforcement of the vault serving supporting lightweight concrete layer is applied while for the ground floor ceiling usually an at least essentially only the Filling the troughs and light building material filling for load distribution is sufficient.
  • the invention Modular vault system is in claim 18 specified.
  • Figure 1 shows a schematic, perspective partial representation of one of the Manufacture of a ceiling structure 10 serving vault structure 12.
  • the vault structure 12 is made using several prefabricated ones Partial shell-like vault modules 14 produced according to the modular system.
  • Partial shell-like vault modules 14 produced according to the modular system.
  • Figure 1 are two each in the manner of a cross ridge vault Biaxially curved shells 16 can be seen, each consisting of four butted assembled vault modules 14 are assembled.
  • One of the four vault modules 14 forming the front shell 16 is for the better Representation of this module led upwards.
  • On the right side of the two shells 16 two further vault modules 14 can be seen.
  • the shells 16 and the vault modules 14 are at least partially connected and supported by means of belt bows formed on them.
  • FIG 2 shows a schematic plan view of one of several multi-part Shell 16 composite vault structure 12. There are six to recognize such shells 16 in two mutually parallel rows are arranged with three shells each. Each of these shells 16 is again composed of four vault modules 14 each. The bowls 16 are connected to each other via webbing 18. The through the multi-part Vault structure 12 produced by shells 16 is locally, for example, in the Area supported by vaulted columns. Two such bases are in of Figure 2 identified by a reference numeral 20.
  • the vault modules 14 can for example be made of plastic, glass and / or steel taser concrete, preferably using the injection molding process are made.
  • Foam body or brick elements based on the basic shape be built up, even lighter and more statically resilient, cassette-like domed structures are produced. So even with a certain Formal restriction of vaulted brick ceilings possible.
  • Figure 3 shows a schematic, partially sectioned side view Embodiment of a ceiling structure 10, in which the on the top the vault structure 12 formed troughs 22 with at least one essentially only serving to fill up these troughs 22 Building material filling 24 were filled.
  • Corresponding connecting strips 26 can be seen in FIG.
  • tongue and groove connections are also fundamental and / or the like conceivable.
  • the light building material filling 24 subsequently applied extends to Top edge 28 of the bare ceiling.
  • the upper edge of the bottom is marked with the reference number 30 marked.
  • a pore-weight lightweight concrete can be used, which in particular Liapor balls with some sand and cement for consolidation may contain.
  • the assembled from the prefabricated vault modules 14 Shells 16 of the arch structure 12 are in particular on Arch columns 32 and abutments 34 supported. At least during the application of the building material filling 24, the shells 16 can also be provided with an additional latch support.
  • the vault modules 14 and the shells 16 can, for example, the have the shape shown in Figures 1 and 2. Basically is however also the use of differently designed vault modules 14 or Bowls 16 possible.
  • the vaulted structure 12 is only provided with reinforcements in some areas, which in the present case were specifically introduced into the troughs 22 and are contained, for example, in the connecting strip 26.
  • the Reinforcements are expediently targeted in the area of supports to accommodate the side lift and / or at local weak points of the Vault structure 12 used.
  • FIG. 4 differs from that of Figure 3 essentially in that the local connecting strips 26 (see FIG. 3) and instead before applying the light building material filling 24 a continuous, preferably by fiber concrete formed upper reinforcement layer 36 on the arch structure 12 is applied. With this full-surface reinforcement layer 36 reached an even higher load capacity of the ceiling structure 10.
  • the light building material filling 24 serves as well as that shown in FIG. 3 Embodiment at least essentially only the replenishment the troughs 22 and the distribution of the vertical load on the load-bearing vault structure 12. In the rest, this also has in FIG. 4 shown embodiment at least substantially the same structure as in FIG. 3, parts corresponding to one another having the same reference numerals assigned.
  • Figure 5 shows an embodiment of a ceiling construction in which the Shells 16 as in the embodiment according to FIG Connection points such as in the area of belt bends again are connected to one another via connecting strips 26.
  • This in the Figure 5 illustrated embodiment differs from that of the figure 3, however, that on the vaulted structure 12 one of both the filling the troughs 22 and the load distribution as well as the reinforcement of the vault-supporting lightweight concrete layer 38 was applied.
  • a lightweight concrete of the "LB 15" type can be used become.
  • this embodiment has at least essentially the same structure as that of Figure 3, corresponding to each other Parts are assigned the same reference numerals again.
  • the present embodiment has i.a.
  • FIG. 6 shows a schematic, partially sectioned side view of a another embodiment of a ceiling construction, in its manufacture the vault structure 16 as lost formwork for a heavy concrete ceiling 40 is used, which is a serious in the present case Reinforced concrete ceiling.
  • a continuous, preferably through Fiber reinforced concrete formed upper reinforcement layer 36 applied.
  • the top edge of the bare ceiling is the same as in the previous exemplary embodiments again by the reference number 28 and the upper edge of the floor is again identified by reference number 30.
  • the vaulted structure 12 is also open again in the present case Arch columns 32 and abutments 34 supported.
  • the bowls 16 the vault structure 12 are again by prefabricated vault modules 14 formed.
  • FIGS. 3 to 6 can in particular can also be combined in the area of residential construction. That's the way it is For example, it makes sense to design a basement ceiling for higher loads, for which the embodiment according to FIG. 5 appears to be the most suitable.
  • the lighter versions can be used for the ground floor ceiling 3 and 4 are sufficient.
  • the standard injection molding process made of plastic, glass and / or Vault modules 14 made of steel fiber concrete can for example a normal size of 1.8 mx 1.8 m with a shell thickness of about 3 own up to 6 cm.
  • the curvature height of the from the vault modules 14 Shells 16 formed can, for example, be between approximately 20 cm and approximately 200 cm and are, for example, about 70 cm.
  • the prefabricated Vault modules 14 can, for example, have a length of approximately 1 m to own more than 5 m. In principle, however, other dimensions are also conceivable.
  • the vault modules 14 can be on the top in the center of gravity be provided with eyelets and / or the like, what their Handling during assembly of the vaulted structure 12 is simplified.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zur Herstellung einer abdeckenden Baukonstruktion wie insbesondere einer Deckenkonstruktion. Sie betrifft ferner ein modulares Gewölbesystem der im Oberbegriff des Anspruchs 18 angegebenen Art zur Durchführung des Verfahrens. Ein derartiges Verfahren und ein derartiges Gewölbesystem sind z.B. aus der FR-A-2 515 233 bekannt.
Die bisher üblichen Deckenkonstruktionen basieren in der Regel auf einer Stahlbetondecke. Eine solche Stahlbetondecke besitzt zwar eine hohe Tragfähigkeit. Von Nachteil ist jedoch u.a. deren relativ hoher Stahlgehalt sowie deren hohes Gewicht.
Aus der FR 2 515 233 ist bereits ein Gewölbe aus schalenartigen Gewölbemodulen bekannt, die gleichzeitig sowohl als verlorene Schalung als auch als Träger zur Aufnahme von Belastungskräften dienen können. Die Module sind hierbei mit integralen Pfeilern versehen.
Ein aus der BE-A-698 444 bekanntes Gewölbe besteht aus Stahlbeton-Modulen, deren Stahlarmierung in Form eines Stahlgeflechtes vorgesehen ist.
In der FR-A-742 022 ist ein Boden beschrieben, der aus mehreren Kreuzgewölbeplatten aus Gips oder Kiesbeton gebildet ist, die mit einem Stahlgitter bewehrt sind.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem auf möglichst einfache und kostengünstige Weise hinsichtlich ihrer jeweiligen Ausgestaltung variable und insbesondere auch leichtere Abdeckungen bzw. Deckenkonstruktionen hoher Tragfähigkeit herstellbar sind. Ferner soll ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes kostengünstiges modulares Gewölbesystem geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Damit wird eine kostengünstige ansprechende dekorative Alternative zu den bisherigen Massivdecken insbesondere im Bereich des Wohnungsbaus angegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere bei Ein- oder Zweifamilienhäusern, aber auch bei Mehrfamilienhäusern und/oder im Zusammenhang mit besonderen räumlich gewölbten Tragwerkslösungen bei öffentlichen Bauten und/oder dergleichen anwendbar. Gegenüber den bisher üblichen Stahlbetondecken oder Ziegeldecken ergibt sich insbesondere der Vorteil, daß bereits durch die variabel gestaltbare dekorarative Gewölbestruktur eine relativ hohe Tragfähigkeit erreicht wird, so daß weniger Stahlbewehrungen erforderlich sind oder in bestimmten Anwendungsfällen sogar ganz auf solche Stahlbewehrungen verzichtet werden kann. Die Bewehrung muß vor allem nicht mehr flächendeckend sein.
Damit können insbesondere auch individuelle Wünsche bezüglich einer Deckenkonstruktion möglichst ohne Stahlbewehrungen beim Einsatz einer Massivdecke berücksichtigt werden. Die teilweise bestehenden Bedenken bezüglich einer Störung des homogenen Erdmagnetfeldes oder sonstiger Störungen durch Stahlbewehrungen bei den bisher üblichen Stahlbetondecken oder Ziegeldecken können damit entkräftet werden. Zudem ergeben sich vielfältige räumliche Gestaltungsmöglichkeiten, wie sie insbesondere von historischen Ziegelgewölbeformen her bekannt sind. Neben diesen klassischen Lösungen bieten sich insbesondere auch dreiachsig gekrümmte und gewölbte Konstruktionen als zusätzliche Raumlösungen an. Als Vorteile gegenüber den arbeitsintensiven handwerklich gemauerten bisherigen Ziegelgewölben sind u.a. die insgesamt kostengünstigere Herstellung insbesondere infolge einer seriellen Vorfertigung sowie die höhere Wärmespeicherfähigkeit, Festigkeit und kontrollierbarere Berechenbarkeit der gegossenen Gewölbe und Deckenstrukturen zu nennen.
In der zuvor genannten FR-A-2 515 233 sind keinerlei Angaben über die jeweilige Bewehrung bzw. Verstärkung enthalten.
Aus der DE-A-26 58 622 ist bereits ein im Bauwerk verbleibendes Schalungselement aus Faserbeton bekannt, das beispielsweise die Form einer Schale oder eines Troges annehmen kann. Diese Druckschrift enthält jedoch keinerlei Hinweis auf die Verwendung eines solchen Schalungselements zur Erzeugung einer Gewölbestruktur.
In der US-A-4 697 954 wird ein begehbarer Unterbau für eine Mülldeponie beschrieben, für den eine Vielzahl von schalen- oder gewölbeartigen, z.B. aus Stahlbeton bestehenden Fertigteilen eingesetzt wird. Die durch bewegliche Nähte voneinander getrennten Fertigteile sind über jeweils wenigstens einen Pfeiler auf einem Fundament abgestützt. Die schalen- bzw. gewölbeartige Form der Fertigteile dient dem Abführen der in der Mülldeponie entstehenden Versickerung. Eine durch Gewölbemodule gebildete tragende Gewölbestruktur im Sinne der Erfindung liegt hier nicht vor.
Die Gewölbemodule werden vorzugsweise im Spritzgußverfahren hergestellt.
Werden Bewehrungen verwendet, so wird die Gewölbestruktur bevorzugt lediglich bereichsweise mit solchen Bewehrungen versehen. Diese Bewehrungen können dann je nach dem jeweiligen statischen System beispielsweise in die auf der Oberseite der Gewölbestruktur gebildeten Mulden eingebracht werden.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden diese Bewehrungen gezielt insbesondere im Bereich von Auflagern zur Aufnahme des Seitenhubs und/oder an lokalen Schwachstellen der Gewölbestruktur eingesetzt.
Die Gewölbestruktur kann zumindest teilweise durch wenigstens eine einoder mehrachsig gekrümmte, jeweils durch wenigstens ein Gewölbemodul gebildete Schale erzeugt werden. So ist es beispielsweise möglich, die Gewölbestruktur zumindest teilweise durch wenigstens eine zwei- oder dreiachsig gekrümmte Schale zu erzeugen. So sind nicht nur Tonnengewölbe, sondern beispielsweise auch Kreuzgratgewölbe und/oder dergleichen denkbar. Die jeweiligen Bögen können zumindest teilweise beispielsweise durch einen halbkreis-, segment- oder spitzbogenförmigen Querschnitt gebildet werden. Es ist beispielsweise die Verwendung mehrteiliger wie insbesondere vierteiliger Schalen zur Herstellung von Kreuzgratgewölben oder von dreiachsig geformten sogenannten böhmischen Kappengewolben möglich. Es können beispielsweise auch zweiachsig gewölbte Kassettenelemente für Tonnengewölbe verwendet werden. Zudem ist beispielsweise auch die Verwendung fächerförmiger Bogensegmente für Kuppelgewölbe denkbar. Als weiteres Beispiel seien komplexe Kombinationen mehrteiliger wie z.B. vierteiliger Strukturen für baldachinartige Schirmgewölbe genannt. Darüber hinaus besteht eine Vielzahl weiterer räumlicher Gestaltungsmöglichkeiten. Nachdem auch in ihrer Form aufwendigere Gewölbemodule seriell im Spritzverfahren hergestellt werden können, werden die Herstellungskosten auch in diesen Fällen insgesamt gering gehalten. Es ist insbesondere auch eine dezentrale Herstellung der jeweiligen Gewölbemodule denkbar.
Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die auf wenigstens einer Gewölbesäule und/oder wenigstens einem Wandwiderlager abgestützten Schalen mit einer zusätzlichen Riegelunterstützung versehen, bevor die jeweilige Baustoffüllung aufgebracht wird.
Die Schalen bzw. die Gewölbemodule können zumindest teilweise über an ihnen ausgebildete Gurtbögen miteinander verbunden und/oder abgestützt werden.
Von Vorteil ist auch, wenn wenigstens eine Schale aus mehreren Gewölbemodulen zusammengesetzt wird. Vorzugsweise sind sämtliche Schalen mehrteilig. Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird eine jeweilige Schale aus vier Gewölbemodulen zusammengesetzt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Gewölbemodule zumindest teilweise miteinander verschraubt und deren Verbindungsstellen zumindest teilweise mit Faserbeton vergossen werden, wobei auch jeweilige Bewehrungen mit eingearbeitet werden können.
Bevor die Mulden mit der Baustoffüllung aufgefüllt werden, kann in bestimmten Anwendungsfällen auf die Gewölbestruktur eine durchgehende, vorzugsweise durch Faserbeton gebildete obere Verstärkungsschicht aufgebracht werden.
Als Baustoffüllung kann insbesondere ein Leichtbeton verwendet werden. In diesem Fall werden die Gewölbemodule bzw. Schalen der Gewölbestruktur von der Oberseite her mit dem Leichtbeton vergossen.
Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform wird auf die Gewölbestruktur eine zumindest im wesentlichen nur der Auffüllung der Mulden und der Verteilung der vertikalen Belastung auf die tragende Gewölbestruktur dienende leichte Baustoffüllung aufgebracht. Als solche leichte Baustoffüllung kann beispielsweise ein haufwerksporiger Leichtbeton verwendet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante wird auf die Gewölbestruktur eine sowohl der Auffüllung der Mulden und der Lastverteilung als auch der Verstärkung des Gewölbes dienende tragende Leichtbetonschicht aufgebracht. Dabei können in der ganzen Füllung ggf. erforderliche Bewehrungen aufgenommen werden. Eine besondere, zuvor auf die Gewölbestruktur aufgebrachte Verstärkungsschicht ist hier in der Regel nicht erforderlich, wodurch die Herstellung insgesamt vereinfacht wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die durch die Gewölbemodule bzw. die Schalen gebildete Gewölbestruktur als verlorene Schalung für eine schwere Betondecke verwendet, wobei in diesem Fall auf die Gewölbestruktur zuvor wieder eine durchgehende, vorzugsweise durch Faserbeton gebildete obere Verstärkungsschicht aufgebracht wird.
Grundsätzlich ist auch eine beliebige Kombination der verschiedenen Varianten denkbar. So ist es beispielsweise im Bereich des Wohnungsbaus möglich, eine Kellerdecke für höhere Belastungen auszulegen, wozu zweckmäßigerweise auf die Gewölbestruktur eine sowohl der Auffüllung der Mulden und der Lastverteilung als auch der Verstärkung des Gewölbes dienende tragende Leichtbetonschicht aufgebracht wird, während für die Erdgeschoßdecke in der Regel eine zumindest im wesentlichen nur der Auffüllung der Mulden und der Lastverteilung dienende leichte Baustoffüllung ausreichend ist.
Das erfindungsgemäße modulare Gewöllesystem ist im Anspruch 18 angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Figur 1
eine schematische, perspektivische Teildarstellung einer der Herstellung einer Deckenkonstruktion dienenden Gewölbestruktur,
Figur 2
eine schematische Draufsicht einer aus mehreren mehrteiligen Schalen zusammengesetzten Gewölbestruktur,
Figur 3
eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform einer Deckenkonstruktion mit einer zumindest im wesentlichen nur der Auffüllung der Mulden dienenden leichten Baustoffüllung,
Figur 4
eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Deckenkonstruktion mit einer zumindest im wesentlichen nur der Auffüllung der Mulden dienenden leichten Baustoffüllung und einer zusätzlichen auf die Gewölbestruktur aufgebrachten Verstärkungsschicht,
Figur 5
eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Deckenkonstruktion mit einer sowohl der Lastverteilung als auch der Verstärkung des Gewölbes dienenden tragenden Leichtbetonschicht und
Figur 6
eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Deckenkonstruktion, bei deren Herstellung eine Gewölbestruktur als verlorene Schalung für eine schwere Betondecke dient.
Figur 1 zeigt in schematischer, perspektivischer Teildarstellung eine der Herstellung einer Deckenkonstruktion 10 dienende Gewölbestruktur 12.
Die Gewölbestruktur 12 wird unter Verwendung mehrerer vorgefertigter teilschalenartiger Gewölbemodule 14 nach dem Baukastensystem erzeugt. In der Figur 1 sind zwei jeweils nach Art eines Kreuzgratgewölbes zweiachsig gekrümmte Schalen 16 erkennbar, die jeweils aus vier auf Stoß zusammengefügten Gewölbemodulen 14 zusammengesetzt sind. Eines der vier die vordere Schale 16 bildenden Gewölbemodule 14 ist zur besseren Darstellung dieses Moduls nach oben herausgeführt. Auf der rechten Seite der beiden Schalen 16 sind zwei weitere Gewölbemodule 14 zu erkennen.
Die Schalen 16 bzw. die Gewölbemodule 14 werden zumindest teilweise über an ihnen ausgebildete Gurtbögen miteinander verbunden und abgestützt.
Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht einer aus mehreren mehrteiligen Schalen 16 zusammengesetzten Gewölbestruktur 12. Es sind sechs solche Schalen 16 zu erkennen, die in zwei zueinander parallelen Reihen mit jeweils drei Schalen angeordnet sind. Jede dieser Schalen 16 ist wieder aus jeweils vier Gewölbemodulen 14 zusammengesetzt. Die Schalen 16 sind über Gurtbögen 18 miteinander verbunden. Die durch die mehrteiligen Schalen 16 erzeugte Gewölbestruktur 12 ist lokal beispielsweise im Bereich von Gewölbesäulen abgestützt. Zwei solcher Stützstellen sind in der Figur 2 durch ein Bezugszeichen 20 gekennzeichnet.
Die Gewölbemodule 14 können beispielsweise aus Kunststoff-, Glas- und/oder Stahltaserbeton bestehen, wobei sie vorzugsweise im Spritzgußverfahren hergestellt sind.
Vorzugsweise bei größeren Dimensionen können durch zusätzliche Hohlformen, Schaumstoffkörper oder Ziegelelemente, die auf die Grundform aufgebaut werden, noch leichtere und statisch belastbarere, kassettenartig gewölbte Strukturen hergestellt werden. Damit sind auch bei einer gewissen formal Einschränkung gewölbte Ziegeldecken möglich.
Figur 3 zeigt in schematischer, teilweise geschnittener Seitenansicht eine Ausführungsform einer Deckenkonstruktion 10, bei der die auf der Oberseite der Gewölbestruktur 12 gebildeten Mulden 22 mit einer zumindest im wesentlichen nur der Auffüllung dieser Mulden 22 dienenden leichten Baustoffüllung 24 aufgefüllt wurden. Zunächst wurden die Verbindungsstellen der Gewölbemodule 14 jedoch verschraubt und mit Faserbeton vergossen, wobei erforderliche Zugbewehrungen mit eingearbeitet sein können. In der Figur 3 sind entsprechende Verbindungsstreifen 26 erkennbar. Grundsätzlich sind beispielsweise auch Feder/Nut-Verbindungen und/oder dergleichen denkbar.
Die anschließend aufgebrachte leichte Baustoffüllung 24 reicht bis zur Oberkante 28 der Rohdecke. Die Oberkante des Bodens ist mit dem Bezugszeichen 30 gekennzeichnet. Als leichte Baustoffüllung 24 kann beispielsweise ein haufwerksporiger Leichtbeton verwendet werden, der insbesondere Liaporkugeln mit etwas Sand und Zement zur Verfestigung enthalten kann. Die aus den vorgefertigten Gewölbemodulen 14 zusammengesetzten Schalen 16 der Gewölbestruktur 12 sind insbesondere auf Gewölbesäulen 32 und Wandwiderlagern 34 abgestützt. Zumindest während des Aufbringens der Baustoffüllung 24 können die Schalen 16 auch mit einer zusätzlichen Riegelunterstützung versehen sein.
Die Gewölbemodule 14 sowie die Schalen 16 können beispielsweise die aus den Figuren 1 und 2 ersichtliche Gestalt besitzen. Grundsätzlich ist jedoch auch die Verwendung anders gestalteter Gewölbemodule 14 bzw. Schalen 16 möglich.
Die Gewölbestruktur 12 ist lediglich bereichsweise mit Bewehrungen versehen, die im vorliegenden Fall gezielt in die Mulden 22 eingebracht wurden und beispielsweise in den Verbindungsstreifen 26 enthalten sind. Die Bewehrungen werden zweckmäßigerweise gezielt im Bereich von Auflagern zur Aufnahme des Seitenhubs und/oder an lokalen Schwachstellen der Gewölbestruktur 12 eingesetzt.
Die in der Figur 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der der Figur 3 im wesentlichen dadurch, daß die lokalen Verbindungsstreifen 26 (vgl. Figur 3) weggelassen und stattdessen vor dem Aufbringen der leichten Baustoffüllung 24 eine durchgehende, vorzugsweise durch Faserbeton gebildete obere Verstärkungsschicht 36 auf die Gewölbestruktur 12 aufgebracht wird. Mit dieser ganzflächigen Verstärkungsschicht 36 wird eine noch höhere Belastbarkeit der Deckenkonstruktion 10 erreicht.
Die leichte Baustoffüllung 24 dient ebenso wie bei der in der Figur 3 dargestellten Ausführungsform zumindest im wesentlichen nur der Auffüllung der Mulden 22 sowie der Verteilung der vertikalen Belastung auf die tragende Gewölbestruktur 12. Auch im übrigen besitzt diese in der Figur 4 gezeigte Ausführungsform zumindest im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die der Figur 3, wobei einander entsprechenden Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.
Figur 5 zeigt eine Ausführungsform einer Deckenkonstruktion, bei der die Schalen 16 ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 an den Verbindungsstellen wie beispielsweise im Bereich von Gurtbögen wieder über Verbindungsstreifen 26 miteinander verbunden sind. Diese in der Figur 5 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der der Figur 3 jedoch dadurch, daß auf die Gewölbestruktur 12 eine sowohl der Auffüllung der Mulden 22 und der Lastverteilung als auch der Verstärkung des Gewölbes dienende tragende Leichtbetonschicht 38 aufgebracht wurde. Dabei kann beispielsweise ein Leichtbeton vom Typ "LB 15" verwendet werden. Im übrigen besitzt diese Ausführungsform zumindest im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die der Figur 3, wobei einander entsprechenden Teilen wieder gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind. Gegenüber der Ausführungsform der Figur 4 besitzt die vorliegende Ausführung u.a. den Vorteil, daß mit dem Wegfall der Verstärkungsschicht 36 (vgl. Figur 4) ein Arbeitsschritt entfällt und die betreffende Verstärkung auf einen Arbeitsgang reduziert wird. Dabei können in der ganzen tragenden Leichtbetonschicht 38 gegebenenfalls vorzusehende Stahlbewehrungen aufgenommen werden.
Figur 6 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Deckenkonstruktion, bei deren Herstellung die Gewölbestruktur 16 als verlorene Schalung für eine schwere Betondecke 40 dient, bei der es sich im vorliegenden Fall um eine schwere Stahlbetondecke handelt. Vor dem Aufbringen des Stahlbetons wurde auf die Gewölbestruktur 16 wieder eine durchgehende, vorzugsweise durch Faserbeton gebildete obere Verstärkungsschicht 36 aufgebracht. Die Oberkante der Rohdecke ist wie auch bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen wieder durch das Bezugszeichen 28 und die Oberkante des Bodens wieder durch das Bezugszeichen 30 gekennzeichnet. Die Gewölbestruktur 12 ist auch im vorliegenden Fall insbesondere wieder auf Gewölbesäulen 32 und Wandwiderlagern 34 abgestützt. Die Schalen 16 der Gewölbestruktur 12 sind wieder durch vorgefertigte Gewölbemodule 14 gebildet.
Die in den Figuren 3 bis 6 gezeigten Ausführungsvarianten können insbesondere im Bereich des Wohnungsbaus auch kombiniert werden. So ist es beispielsweise sinnvoll, eine Kellerdecke für höhere Belastungen auszulegen, wozu die Ausführungsform gemäß der Figur 5 am geeignetsten erscheint. Dagegen können bei der Erdgeschoßdecke die leichterne Ausführungsvarianten gemäß den Figuren 3 und 4 ausreichen.
Die serienmäßig im Spritzgußverfahren aus Kunststoff-, Glas- und/oder Stahlfaserbeton hergestellten Gewölbemodule 14 können beispielsweise eine normale Größe von 1,8 m x 1,8 m bei einer Schalenstärke von etwa 3 bis 6 cm besitzen. Die Wölbungshöhe der aus den Gewölbemodulen 14 gebildeten Schalen 16 kann beispielsweise zwischen etwa 20 cm und etwa 200 cm liegen und beispielsweise etwa 70 cm betragen. Die vorgefertigten Gewölbemodule 14 können beispielsweise ein Länge von etwa 1 m bis über 5 m besitzen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Abmessungen denkbar. Die Gewölbemodule 14 können auf ihrer Oberseite im Schwerpunktbereich mit Ösen und/oder dergleichen versehen sein, was deren Handhabung bei der Montage der Gewölbestruktur 12 vereinfacht.
Bezugszeichenliste
10
Deckenkonstruktion
12
Gewölbestruktur
14
Gewölbemodule
16
Schalen
18
Gurtbögen
20
Stützstellen
22
Mulden
24
leichte Baustoffüllung
26
Verbindungsstreifen
28
Oberkante der Rohdecke
30
Oberkante des Bodens
32
Gewölbesäulen
34
Wandwiderlager
36
Verstärkungsschicht
38
tragende Leichtbetonschicht
40
schwere Betondecke

Claims (23)

  1. Verfahren zur Herstellung einer abdeckenden Baukonstruktion wie insbesondere einer Deckenkonstruktion (10), bei dem unter Verwendung vorzugsweise mehrerer vorgefertigter schalen- und/oder teilschalenartiger Gewölbemodule (14) nach dem Baukastensystem eine tragende Gewölbestruktur (12) erzeugt wird und die auf der Oberseite der Gewölbestruktur (12) gebildeten Mulden (22) bei den in ihrer Lage fixierten Gewölbemodulen (14) mit einer Baustofffüllung (24, 38, 40) aufgefüllt werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass die tragende Gewölbestruktur (12) unter Verwendung von Gewölbemodulen (14) aus Kunststoff-, Glas- und/oder Stahlfaserbeton erzeugt wird, wobei die Verbindungsstellen der Gewölbemodule (14) zumindest teilweise mit Faserbeton vergossen werden und als Baustofffüllung (24, 38, 40) ein Leichtbeton verwendet und die Gewölbemodule (14) bzw. Schalen (16) der Gewölbestruktur (12) von der Oberseite her mit dem Leichtbeton vergossen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbemodule (14) im Spritzgussverfahren hergestellt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbestruktur (12) lediglich bereichsweise mit Bewehrungen versehen wird, wobei diese Bewehrungen vorzugsweise in die Mulden (22) eingebracht werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungen zumindest teilweise gezielt im Bereich von Auflagern zur Aufnahme des Seitenhubs und/oder an lokalen Schwachstellen der Gewölbestruktur (12) eingesetzt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbestruktur (12) zumindest teilweise durch wenigstens eine ein- oder mehrachsig gekrümmte, jeweils durch wenigstens ein Gewölbemodul (14) gebildete Schale (16) erzeugt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbestruktur (12) zumindest teilweise durch wenigstens eine zwei- oder dreiachsig gekrümmte Schale (16) erzeugt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die auf wenigstens einer Gewölbesäule (32) und/oder wenigstens einem Wandwiderlager (34) abgestützten Schalen (16) mit einer zusätzlichen Riegelunterstützung versehen werden, bevor die Baustoffüllung (24, 38, 40) aufgebracht wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (16) bzw. die Gewölbemodule (14) zumindest teilweise über an ihnen ausgebildete Gurtbögen (18) miteinander verbunden und/oder abgestützt werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schale (16) aus mehreren Gewölbemodulen (14) zusammengesetzt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schale (16) aus vier Gewölbemodulen (14) zusammengesetzt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbemodule (14) zumindest teilweise miteinander verschraubt werden.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass beim Vergießen der Verbindungsstellen der Gewölbemodule (14) mit Faserbeton auch jeweilige Bewehrungen mit eingearbeitet werden.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf die Gewölbestruktur (12) eine durchgehende, vorzugsweise durch Faserbeton gebildete obere Verstärkungsschicht (36) aufgebracht wird, bevor die Mulden (22) mit der Baustoffüllung (24, 40) aufgefüllt werden.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf die Gewölbestruktur (12) eine zumindest im wesentlichen nur der Auffüllung der Mulden (22) und der Verteilung der vertikalen Belastung auf die tragende Gewölbestruktur (12) dienende leichte Baustoffüllung (24) aufgebracht wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass als leichte Baustoffüllung (24) ein haufwerksporiger Leichtbeton verwendet wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf die Gewölbestruktur (12) eine sowohl der Auffüllung der Mulden und der Lastverteilung als auch der Verstärkung des Gewölbes dienende tragende Leichtbetonschicht (38) aufgebracht wird.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf die Gewölbestruktur (12) eine durchgehende, vorzugsweise durch Faserbeton gebildete obere Verstärkungsschicht (36) aufgebracht wird und dass die durch die Gewölbemodule (14) bzw. die Schalen (16) gebildete Gewölbestruktur (12) als verlorene Schalung für eine schwere Betondecke (40) verwendet wird.
  18. Modulares Gewölbesystem mit mehreren vorgefertigten schalenund/oder teilschalenartigen Gewölbemodulen (14), die nach dem Baukastensystem zu einer tragenden Gewölbestruktur (12) zusammensetzbar sind, auf deren Oberseite Mulden (22) gebildet sind, die anschließend mit einer Baustofffüllung (24, 38, 40) auffüllbar sind, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbemodule (14) aus Kunststoff-, Glas- und/oder Stahlfaserbeton bestehen, wobei die Verbindungsstellen der Gewölbemodule (14) zumindest teilweise mit Faserbeton vergossen sind und als Baustofffüllung (24, 38, 40) ein Leichtbeton vorgesehen ist und die Gewölbemodule (14) bzw. Schalen (16) der Gewölbestruktur (12) von der Oberseite her mit dem Leichtbeton vergossen werden können.
  19. Modulares Gewölbesystem nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbemodule (14) im Spritzgußverfahren hergestellt sind.
  20. Modulares Gewölbesystem nach Anspruch 18 oder 19,
    dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Gewölbemodulen (14) zusammengesetzte Gewölbestruktur (12) zumindest teilweise wenigstens eine ein- oder mehrachsig, vorzugsweise zwei- oder dreiachsig gekrümmte Schale (16) bildet.
  21. Modulares Gewölbesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewölbemodule (14) zumindest teilweise mit Gurtbögen (18) versehen sind, über die die Gewölbemodule (14) bzw. die durch diese gebildeten Schalen (16) miteinander verbindbar und/oder abstützbar sind.
  22. Modulares Gewölbesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schale (16) aus mehreren Gewölbemodulen (14) zusammengesetzt ist.
  23. Modulares Gewölbesystem nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schale (16) aus vier Gewölbemodulen (14) zusammengesetzt ist.
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