EP4400668A2 - Formbaustein zum anordnen zwischen einer gebäudewand und einer boden- oder deckenplatte und gebäudeabschnitt mit einem solchen formbaustein - Google Patents

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EP4400668A2
EP4400668A2 EP24173256.9A EP24173256A EP4400668A2 EP 4400668 A2 EP4400668 A2 EP 4400668A2 EP 24173256 A EP24173256 A EP 24173256A EP 4400668 A2 EP4400668 A2 EP 4400668A2
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EP
European Patent Office
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floor
building wall
molded
building
support surface
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EP4400668B1 (de
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René Ziegler
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Schoeck Bauteile GmbH
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Schoeck Bauteile GmbH
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    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
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    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
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    • E04B2002/0204—Non-undercut connections, e.g. tongue and groove connections
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    • E04B2002/028—Spacers between building elements
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    • E04C1/41—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings built-up from parts of different materials, e.g. composed of layers of different materials or stones with filling material or with insulating inserts composed of insulating material and load-bearing concrete, stone or stone-like material

Definitions

  • the present invention relates to a molded block for placement between a reinforced concrete building wall and a reinforced concrete floor or ceiling slab for supporting the building wall on the floor or ceiling slab or for supporting the ceiling slab on the building wall.
  • the present invention also relates to a building section comprising a floor or ceiling slab, a building wall arranged substantially vertically on the floor or ceiling slab or below the ceiling slab, and at least one molded block arranged between the floor or ceiling slab and the building wall.
  • Connecting elements are known from the state of the art with which a building wall can be connected to a floor or ceiling slab arranged above or below it. Such connecting elements are intended to transfer compressive forces in a vertical direction from the cast and reinforced floor or ceiling slab to the building wall arranged below or on top of it, which is also cast and provided with reinforcement, or in the opposite direction. In addition to the compressive force transfer in a vertical direction, thermal decoupling is also to be achieved between the ceiling or floor slab and a building wall arranged on top or below it.
  • the arrangement has a pressure-transmitting and insulating connection element for connecting two cast components with an insulation body for thermally separating the components.
  • the insulation body comprises pressure elements made of a concrete material that penetrate the insulation body from the lower to the upper support surface. With the help of the pressure elements in the insulation body, vertical pressure forces are introduced from a building wall arranged above the connection element into a floor or ceiling slab below.
  • the pressure elements arranged at intervals within the insulation body are penetrated by rod-shaped elements that transmit transverse forces and that protrude essentially vertically from the upper and lower support surfaces.
  • connection element The elements that transmit transverse forces in such a connection element are intended to absorb forces acting in the longitudinal direction or in a plane parallel to the floor or ceiling slab.
  • the elements that transmit transverse forces are in particular completely and directly enclosed by the pressure elements in the insulation body.
  • connecting elements are prefabricated separately, which is relatively complex.
  • the EP 2 405 065 B1 The state of the art shown has the same load deformation behavior of the connecting elements, which means that deformation and force transmission are not decoupled from each other. This could result in an uneven distribution of forces along the building wall and possibly an uneven expansion of the cast building wall in its longitudinal direction.
  • the present invention is therefore based on the object of addressing at least one of the above-mentioned problems.
  • a possibility for connecting a building wall to a floor or ceiling slab is to be shown, with which a transmission of shear forces in the longitudinal direction of the building wall into the floor or ceiling slab is improved.
  • at least one alternative to the known wall connection systems is to be proposed.
  • a molded block according to claim 1 is proposed.
  • the invention thus relates to a molded block for placement between a reinforced building wall and a reinforced floor or ceiling slab.
  • the molded block has a molded body made of a mineral building material. It has a support surface for placing the molded body on the floor or ceiling slab or for placing it above the building wall. Furthermore, a substantially parallel to the support surface extending support surface is provided in order to place the ceiling slab on it, or to erect the building wall on it.
  • the molded body has at least one insulating body section, and the molded body has a surface structure on its contact surface or its support surface, or on both surfaces, for transmitting a shear force.
  • the shear force is transmitted between the molded block and the cast building wall arranged below or above the molded block or the cast floor or ceiling slab.
  • the shear force is transmitted in particular from the building wall arranged above the molded block via the molded block into the floor or ceiling slab or from the ceiling slab arranged above the molded block via the molded block into the building wall below.
  • the building wall and/or floor or ceiling slab can be made from a mineral building material. According to one variant, they are made from in-situ concrete, i.e. they are cast on the construction site. According to another variant, the wall and ceiling can be partially prefabricated as reinforced precast concrete parts and assembled and cast on the construction site to form large-format elements.
  • a molded block which, with its molded body, forms a type of base body made of a mineral building material, such as concrete.
  • the molded body achieves a force transfer between the floor or ceiling slab and the building wall.
  • the molded body as a type of base body, forms an essential part of the molded block. It thus gives the molded block its basic strength for the desired force transfer, particularly for the force transfer in the vertical direction.
  • the molded body or base body thus forms the supporting structure in the molded block.
  • the molded body can, in one embodiment, have an external shape similar to a cuboid or a cube. Therefore, the molded body, which is made of a mineral building material, can be similar in shape to a brick.
  • the molded block according to the invention has improved properties in terms of its strength compared to a brick, since the molded body is made of a mineral building material, particularly concrete material.
  • the height of the molded body essentially corresponds to the external height of the molded block.
  • the shaped body is preferably surrounded in its longitudinal and transverse direction by an insulating body determining the external dimensions.
  • a surface structure for transmitting a shear force is provided on the contact surface or the support surface of the mold body. This is preferably in a horizontal direction between the mold block and the surface below or above the mold block. arranged building wall or the floor or ceiling slab. In this way, for example, a building wall provided with reinforcement is fixed relative to the floor or ceiling slab arranged below or above it.
  • vertical compressive forces can nevertheless be transferred from a ceiling slab into a building wall or into a ceiling or floor slab underneath, without large compensating movements between the building wall and the floor or ceiling slab in the horizontal plane being permitted.
  • the surface structure on the contact surface or the bearing surface is preferably designed in such a way that a positive connection is created between the contact or connecting surfaces on the molded body of the molded block and the building wall or the floor or ceiling slab.
  • the positive connection is created in particular by the building wall, floor or ceiling slab being cast from concrete, so that the concrete adapts to the surface structure of the molded body.
  • the molded body has a surface structure on its contact surface and its support surface for transmitting a shear force, wherein the shear force projecting between the building wall and the molded body and/or between the floor or ceiling slab in the transverse and/or longitudinal direction of the molded block preferably has a value of more than 100 kN/m. In particular, a value of more than 200 kN/m is proposed.
  • the molded block has a predetermined longitudinal and transverse direction and is intended to be arranged with its longitudinal direction parallel to the longitudinal direction of the building wall. In a particularly preferred embodiment, shear forces with a value of more than 600 KN/m can be transmitted in the longitudinal direction of the wall.
  • the transferable shear forces are determined by the shear stresses in the connection area between the precast brick and the building wall or the floor or ceiling slab, which are greater than 0.5 N/mm 2 in relation to the wall base area. For example, for a 20 cm thick wall and a precast brick of the same width, the calculation 0.5 N/mm 2 * 1000 mm * 200 mm results in a shear force of 100 kN/m.
  • the molded body has a predetermined surface roughness with an average roughness depth Rz > 1.5mm or a maximum profile peak height R p ⁇ 1.1mm to form the surface structure on the contact surface and/or support surface, preferably with an average roughness depth Rz ⁇ 3mm or a maximum profile peak height R p ⁇ 2.2mm.
  • a predetermined surface roughness the relevant surface of the molded body is formed to be correspondingly rough or fissured. This can result in an increased connection structure due to the interlocking of the contact or connection surfaces of the building parts with one another.
  • the building wall or the floor or ceiling slab is made of in-situ concrete with a predetermined aggregate, and the surface roughness of the support or bearing surface of the molded body corresponds to at least a quarter, preferably half, of the grain size of the largest grain of the grain mixture of the in-situ concrete.
  • the surface roughness on the contact surfaces of the molded body has a predetermined minimum size in order to avoid material failure on the floor or ceiling slab made of in-situ concrete or the building wall made of in-situ concrete in the event of correspondingly high shear forces.
  • a surface structure is formed over at least half, preferably more than 3/4 of the total area of the contact or support surface of the molded body. This allows the shear forces to be transferred from the building wall to the molded body and/or from the floor or ceiling slab to the molded body to be transferred with a value greater than 100 kN/m.
  • a preferred embodiment of the molded component according to the invention provides that the surface structure has at least one transfer projection that protrudes essentially vertically on the contact surface, preferably on the contact surface and the support surface of the molded body. This can result in a targeted interlocking of areas of the molded body and the building wall or the floor or ceiling slab to be produced.
  • This transfer projection with which a positive connection in the direction of shear of the building wall, preferably has precisely specified dimensions on the support and/or bearing surface. When the building wall or the floor or ceiling slab to be produced is cast, it can adapt to the transfer projection and the form fit can thus be achieved.
  • one or more transfer projections are formed on the support and/or bearing surface and thus protrude upwards or downwards when the molded block is arranged as intended.
  • These transfer projections are surrounded by the material forming the building wall or the floor or ceiling slab, such as the in-situ concrete, during casting, so that a form fit is achieved after the material has hardened.
  • the transfer projection is preferably designed as at least one profile element formed in one piece with the molded body or at least as a separate profile part inserted into the contact surface and/or support surface of the molded body.
  • the one-piece design of the profile element on the molded body increased strength of the molded body and the profile element protruding from it as a transfer projection can be achieved.
  • An alternative design of the transfer projection provides that the molded body is produced with, for example, a recess in the form of a depression on its contact or support surface.
  • a separate profile part is then inserted into the recess on the contact or support surface of the molded body, the dimensions of the profile part being selected so that it protrudes sufficiently from the contact or support surface of the molded body and thus ensures sufficient form-fitting with the building wall or floor or ceiling slab to be arranged above or below it.
  • the one-piece profile elements or the profile parts to be inserted separately into the contact surface and/or support surface of the molded body run essentially transversely to the direction of extension of a building wall to be brought into contact with the molded block according to the invention.
  • the profile elements are therefore formed or arranged in the longitudinal direction of the molded block, in particular at predetermined intervals on the contact surface and/or support surface of the molded body. This particularly promotes the transmission of shear force in the longitudinal direction of the building wall.
  • the profile elements themselves preferably run in the transverse direction of the molded block.
  • the transfer projection has side flanks for the transmission of thrust force, which preferably run at an obtuse angle ⁇ to the support or contact surface, in particular in the range of 91-135° or are aligned at a right angle to the contact surface and/or support surface.
  • This angle specification refers to the surfaces.
  • the transfer projections arranged on the support and/or contact surface thus form a predetermined fixed geometry. With an obtuse angle, the concrete can be poured better.
  • the side flanks of the transfer projection are each aligned at right angles to the contact and/or support surface, so that a relative movement of the building parts to the molded block and the building parts in the horizontal plane to each other, even if the building parts move in a vertical direction to each other, can be effectively prevented.
  • the transfer projection preferably covers more than 20%, preferably more than 40%, of the entire base area of the support surface or bearing surface of the molded block, or occupies such a part.
  • a sufficiently high proportion of the base area is therefore designed as a connection area, so that shear forces can preferably be transferred in the transverse and longitudinal direction of the building wall provided with reinforcement, but preferably in the longitudinal direction of the wall with a value above 100 kN/m, preferably with a value above 200 kN/m.
  • shear forces with a value above 600 KN/m can be transferred in the longitudinal direction of the wall.
  • connection area of more than 20% of the base area enables an improved structural strength of the building parts that can be brought into contact with the support surface or bearing surface, which are preferably produced using in-situ concrete and can have a lower strength compared to the molded block than the molded body of the molded block itself.
  • the transfer projection is designed as a toothed joint with slanting side flanks or as a single projection with vertical side flanks on the contact and/or support surface.
  • the height of the transfer projection above the base surface on the contact surface and/or support surface is equal to or greater than 10mm.
  • the minimum height of 10mm enables an effective interlocking of the material areas on the support surface and/or contact surface of the molded block with the respective interacting material areas of the contact surfaces of the building parts.
  • the molded block has its molded body a uniform arrangement of the profile elements, which are preferably formed in one piece with the molded body.
  • the transfer projections formed as profile elements are preferably evenly spaced from one another on the base of the molded body.
  • each profile element formed in one piece with the molded body has a width at the height of the base and a height dimension protruding from the base, whereby the width corresponds to a maximum of eight times the height dimension.
  • the width of the profile element in its foot area at the base is therefore used as a basis. It was recognized that with these proportional dimensions, the toothed joint formed on the contact and/or support surface has a correspondingly limited maximum distance between the individual transfer projections depending on the respective height of the transfer projections.
  • At least two profile elements of the same height and a predetermined distance from one another are provided on the support and/or bearing surface, the distance preferably being at least four times up to about eight times the height.
  • the bearing and/or bearing surface therefore have a preferably pronounced structured surface, whereby a secure positive connection can be achieved in the contact area between the molded block and the building wall or floor or ceiling slab arranged above or below it.
  • the profile elements if they are elongated, preferably extend transversely to the long side of the molded block, which is aligned parallel to the building wall to be created.
  • the profile elements formed on the support and/or bearing surface have a length that essentially corresponds to the width of the molded block.
  • the profile elements arranged at predetermined distances on the molded body have a length that is shorter than the width of the molded block according to the invention.
  • one or more transmission projections formed in one piece with the molded body protrude in a peg-like manner from the support or contact surface, which preferably have side flanks running perpendicular to the contact or support surface for the transmission of thrust force.
  • the molded body has on its contact surface and/or support surface at least in some areas a material layer with elastic properties, preferably an elastomer layer, for transmitting force from or to the building wall and/or floor or ceiling slab.
  • the elastic layer on at least one of the contact surfaces of the molded block with the building wall or floor or ceiling slab arranged above or below it can provide flexibility in relation to the transmission of force from or to the molded block. This can compensate for small relative movements between the building wall and the molded body, which can be caused by thermal factors, for example.
  • the material layer with its elastic properties which can also be referred to simply as an elastic layer, enables improved thermal and/or acoustic decoupling of the building parts coupled to one another via it.
  • the elastic layer is formed over the entire surface or in regions on the support and/or bearing surface having the surface structure for transmitting a shear force.
  • the elastic material layer is preferably arranged on the essentially flat surface regions of the base surface of a support or bearing surface having a transmission projection.
  • the elastic material layer is arranged entirely or partially on a side flank or side of a transmission projection protruding from the support or bearing surface.
  • the molded block preferably the molded body, comprises at least one passage area for a tension element extending from the first contact area to the second contact area.
  • a tension element can be guided vertically through the molded block, which then extends from a building wall through the molded block according to the invention into a floor or ceiling slab after completion of a building section.
  • tensile forces between the building parts can be transmitted through the molded block, and the building parts can thus be fixed or stabilized in a vertical direction relative to one another.
  • At least one passage area is proposed, preferably several passage areas are provided in the molded block.
  • the passage areas are passage openings in the prefabricated molded block for subsequently passing through the tension elements on a construction site, such as a steel tension element, which is also referred to as reinforcing steel, or a threaded rod or a tension element made of fiber composite materials.
  • a steel tension element which is also referred to as reinforcing steel
  • a threaded rod or a tension element made of fiber composite materials such as stainless steels.
  • the tension elements are cast into the molded body, which is preferably made of concrete material, directly during the manufacture of the molded block.
  • the tension elements are already mounted in the molded block and the completed molded block is delivered to a construction site with the tension elements preferably cast into it.
  • the lead-through area preferably has a clear dimension in relation to the external dimensions of the tension element that is larger than the external dimensions of the tension element.
  • the ratio of the clear dimension of a lead-through area that is still present as a lead-through opening to the external dimension, in particular to the external diameter of the tension element is preferably in the range from 1.1 to 6.
  • a separating or sealing body is provided for the tension element, which is arranged firmly in the lead-through area and is preferably made of an elastic material.
  • the separating or sealing body enables the tension element to be decoupled from a shear force acting transversely to the longitudinal direction of the tension element.
  • the separating or sealing body is preferably a component of the molded block, which is arranged in the lead-through area in particular during the manufacture of the molded block.
  • the sealing body is inserted into the lead-through area in such a way that it rests against the inner wall surface of the lead-through area from the inside.
  • the molded body of the molded block preferably forms a positive connection with the sealing body arranged in the lead-through area. This prevents the sealing body from being accidentally pulled out of the lead-through area in the longitudinal direction.
  • the separating or sealing body is designed as a sleeve body and comprises an elastic material whose inner diameter is expanded when the tension element is guided through the lead-through area.
  • the inner surface of the sealing body designed as a sleeve body rests against the tension element guided through the lead-through area.
  • the molded body is made essentially of a concrete material, preferably of an ultra-high-strength fiber concrete.
  • the concrete used to form the molded body preferably has a thermal conductivity of more than 1.6 watts per meter*Kelvin (W/m*K).
  • the concrete used to form the molded body is preferably not lightweight concrete and/or in particular does not have any significant thermal insulation properties.
  • all Passage openings in the molded body are enclosed or surrounded by the concrete material, whereby the molded body receives its necessary compressive strength in the passage area.
  • a proposed fiber concrete preferably has steel fibers with a diameter of 0.1 mm to 0.3 mm, particularly preferably 0.16 mm to 0.24 mm.
  • a further development of the molded component provides that at least one insulating body section is arranged in the molded body and/or on areas of the molded body. With the help of the insulating body section arranged within the molded body and/or on outer surface areas of the molded body, the insulating effect of the molded component according to the invention can be further increased. This reduces the heat transfer from the building wall towards the floor or ceiling slab or in the opposite direction.
  • the insulating body section has the shape of a cuboid, which is completely accommodated in the interior of the molded body, consisting of a mineral building material, such as concrete.
  • a further insulating body section is provided, which is arranged in particular on the side surfaces of the molded body and encases it or surrounds it like a frame.
  • the insulating body sections surrounding the molded body like a frame can also form contact areas of the molded block with the building wall or floor or ceiling slab.
  • the insulating body sections are preferably made of an insulating foam.
  • the mineral building material has a ⁇ / ⁇ ratio greater than 10, preferably greater than 20, particularly preferably greater than 45.
  • the building material used to form the molded body has a ratio between its compressive strength, measured in N/mm 2 , and its thermal conductivity, measured in W/mK, which is at least greater than 10.
  • the compressive strength is at least greater than 16 N/mm 2 , preferably greater than 32 N/mm 2 , particularly preferably greater than 72 N/mm 2 , which was determined by means of the compressive strength test on a test cube (cube compressive strength) or on cylindrical test specimens (cylindrical compressive strength), whereby predetermined conversion factors must be taken into account between the two compressive strength tests for a direct comparison due to the different geometry of the test specimens.
  • the invention relates to a building section with a floor or ceiling plate, a building wall arranged substantially vertically on or under the floor or ceiling plate, and at least one molded building block arranged between the floor or ceiling plate and the building wall according to one of the embodiments described above.
  • At least one molded block is thus arranged in the connection area between the building wall and the floor or ceiling slab.
  • several molded blocks are provided there, and in a particularly preferred embodiment, the connection area is formed entirely from the molded blocks according to the invention. If there are several molded blocks, these thus form an arrangement of molded blocks, wherein the molded blocks are arranged in particular in a row one behind the other in the longitudinal direction of the building wall between the wall and the floor or ceiling slab arranged below or above it.
  • the building wall and/or floor or ceiling slab can be made from a mineral building material. According to one variant, they are made from in-situ concrete, i.e. they are cast on the construction site. According to another variant, the building wall and ceiling of the building can be at least partially prefabricated as reinforced precast concrete parts and assembled and cast on the construction site to form large-format elements.
  • the building section has at least one tension element extending through the preformed block between the building wall and the floor or ceiling slab.
  • tension elements By means of one, preferably several such tension elements, tensile forces acting within the building section can be safely absorbed and transmitted through the one or more preformed blocks.
  • tension elements acting in the vertical direction By means of the tension elements acting in the vertical direction, the transmission of shear forces acting in the longitudinal direction of the building wall can also be further improved.
  • a thermal and/or acoustic decoupling of the building parts of the building section from one another can be improved.
  • Figure 1 shows a building section 100 according to the invention in a sectional view.
  • the building section 100 comprises a floor plate 110, which could also be designed as a ceiling plate, a molded block 1 arranged on the floor plate 110 and a load-bearing concrete wall 120 arranged above the molded block 1.
  • the view of the Figure 1 is in the longitudinal direction of this concrete wall 120.
  • Both the base plate 110 and the load-bearing concrete wall 120 are reinforced with a reinforcement (not shown in detail) or reinforcement, which is arranged inside the floor slab and the building wall. From the building wall 120, vertically acting compressive forces D are transmitted through the form block 1, which are in Figure 2 indicated by an arrow, are transferred to the floor or ceiling plate 110.
  • FIG. 1 illustrates several lead-through areas 10 extend in the mold body 2 of the mold block 1, such as Figure 1 illustrated, several tension elements 130.
  • the implementation areas 10 are in Figure 2 shown.
  • the tension elements 130 each extend from the base plate 110 through the molded block 1 to the vertically running building wall 120. Vertically directed tensile forces can be transferred by means of the tension elements 130 from the building wall 120 to the base plate 110 and in the opposite direction.
  • the molded block 1 has a molded body 2 made of a mineral building material, such as a concrete material, wherein the concrete material is a non-heat-insulating concrete with a thermal conductivity ⁇ greater than 1.6 W/mK.
  • the molded block 1 has a support surface 4 facing the floor slab 110 and a bearing surface 6 facing the building wall 120.
  • the support surface 4 and the bearing surface 6 run essentially plane-parallel to one another.
  • at least one insulating body 8 is arranged inside the molded body 2, which, as Figure 1 indicates, extends parallel between the contact surface 4 and the support surface 6.
  • the insulating body 8 runs here into the plane of the drawing.
  • a molded component 1 according to the invention is shown according to an embodiment, the molded body 2 of which has a substantially rectangular contact surface 4 and a likewise substantially rectangular support surface 6.
  • the molded body 2 forms a base surface on the contact surface 4 and the support surface 6, which can also be referred to here as contact surfaces or connection areas, which is determined by the external dimensions of the molded body, in particular by its side lengths a and b.
  • feedthrough areas 10 are provided on the molded body 2, which extend from the contact surface 4 to the support surface 6.
  • the lead-through areas 10 designed as lead-through openings are designed to accommodate tension elements 130 ( Figure 1 ), namely a tension element 130 which extends through the respective lead-through area.
  • the lead-through area 10 can have a clearance which is larger by a predetermined amount than the external dimensions, in particular the external diameter of the tension element 130.
  • the resulting cavity between the wall surface of the lead-through area 10 and the surface of the tension element 130 can be filled with a casting compound (not shown) or other body.
  • the cavity between the wall surface of the lead-through area 10 and the surface of the tension element 130 is filled completely and over the entire height of the molded body 2 from the contact surface 4 to the support surface 6.
  • At least one transmission projection 12, 12' is arranged on the surface of the support surface 4 and/or the bearing surface 6.
  • the transmission projection 12, 12' is designed as a type of profile element, which is preferably formed in one piece with the molded body 2.
  • the transmission projections are used in particular to transmit shear forces acting between the building wall 120 and the floor or ceiling plate 110.
  • a material layer 14, 14' made of an elastic material is provided at least in some areas on the first and/or second contact area.
  • the material layers can cover only partial areas of the contact surface 4 and/or the support surface 6 or can completely cover the first and/or second contact area.
  • At least one insulating body section 8 is arranged in the interior of the molded body 2.
  • Figure 3 shows a further embodiment of a building section 100' according to the invention in a sectional view with a base plate 110, a molded block 1' arranged on the base plate 110 and a load-bearing building wall 120 arranged above the molded block 1'.
  • the base plate 110 shown and the load-bearing building wall 120 made of concrete have a reinforcement or reinforcement (not shown in detail) inside the base plate 110 or the building wall 120.
  • the molded block 1' comprises a molded body 2', via which vertically acting compressive forces D, similar to the molded body 2 in Fig.2 , from the building wall 120 into the floor slab 110.
  • the floor slab 110 can be designed as a ceiling slab.
  • this can mean that the floor slab 110 also functions as a ceiling slab, because it also closes off a floor as a ceiling slab and serves as a floor slab for the next floor.
  • the Form module 1 according to Figure 1 or the mold block 1' according to Figure 3 on a building wall 120 and under the floor slab 110, which then forms a ceiling slab.
  • tension elements 130 run through the lead-through areas 10' in the molded block 1'.
  • the tension elements 130 extending from the floor or ceiling plate 110 through the molded block 1' to the vertically running building wall 120 are designed to transmit tensile forces acting in the vertical direction and hold the building parts 110, 120 arranged one above the other at a predetermined distance from one another.
  • the molded block 1' can be in the molded body 2', similar to Fig.2 shown, have an insulating section or body 8.
  • the molded body 2' of the molded block 1' is made of a mineral building material, namely a non-heat-insulating concrete.
  • the molded body 2' has a contact surface 4 and a support surface 6, which run essentially parallel to one another and on each of which a substantially vertically projecting transfer projection 22, 22' is provided.
  • At least one lead-through area 10' extends through the molded body 2' for the tension element.
  • the transfer projection 22, 22' is formed in one piece with the molded body 2' as a type of profile element.
  • the transfer projections 22, 22' have vertically running side surfaces or flanks 24, which in the Figure 5 shown embodiment are partially covered by a material layer 26 with elastic properties.
  • the flat surface 16, 16' of the molded body 2' is not always covered by the elastic layer.
  • the material layer 26 serves in particular in the longitudinal direction of a building wall 120 to be arranged on the molded block 1' to compensate for shear forces in the longitudinal or horizontal direction and enables a relative movement depending on the layer thickness between the building wall 120 and the floor or ceiling plate 110.
  • An oblique flank can also be provided for the projection 22, 22', as shown in Figure 4 will be shown later, namely as transmission projection 12 or 12'.
  • Figure 4 shows an exemplary embodiment of the molded body 2 on the contact surface 4 and/or the support surface 6.
  • the contact surface 4 and/or the support surface 6 has transfer projections 12, 12' designed as profile elements and can be referred to as a toothed joint, with surfaces 16, 16' offset parallel to one another and flanks 18 running obliquely thereto.
  • a positive connection between the Contact areas of the molded block and a floor or ceiling plate arranged above it or the building wall 120 The same or a different design can also be provided downwards.
  • the surface of the contact area 4, 6 is covered with a material layer 20 with elastic properties, which in the embodiment shown has different layer thicknesses, which are, for example, in a range from 1 mm to about 20 mm.
  • the surfaces 16 run to the side flanks 18 of the transfer projections 12, 12' at an obtuse angle ⁇ of about 91° to about 135°.
  • an elastomer is used as the material layer 20, which is compressed when a force is applied and returns almost to its original shape after the force acting on the elastomer is removed.
  • the layer thickness of the material layer 20 varies.
  • the layer thickness on the surface 16' forming the base of the toothed joint is greater than the layer thickness on the oblique flank 18 formed as a tooth flank and greater than on the surface 16 forming a plateau of the toothed joint.
  • the different layer sections of the material layer on the different surfaces/flanks 16, 16', 18 can have different elasticities or degrees of hardness.
  • the transfer projection(s) 22 are designed as a type of cuboid-shaped material projection, which is formed in particular in one piece or integrally with the molded body.
  • the transfer projection 22 has flanks 24 running essentially at right angles to the base surface of the contact surface 4 and/or the support surface 6. This provides a right angle (90°), whereas the Figure 4 shows an obtuse angle ⁇ .
  • the right-angled arrangement enables a secure positive connection to be achieved between the molded component 1 and a floor or ceiling slab to be brought into contact with it or the building wall 120.
  • the positive connection and the associated transmission of shear force can also be ensured if the building wall or the floor or ceiling slab move vertically to the contact area of the molded component 1.
  • the vertical flank shape of the transfer projection 22 enables a permanent positive locking to be achieved.
  • Figure 6 shows a molded block 1" with a molded body 2" made of a concrete material, which has a substantially rectangular shape in the area of its contact surfaces 4, 6 to a respective floor slab or building wall.
  • the molded body 2" has a material constriction 28 over its height in cross-section in at least one of its main longitudinal directions.
  • the molded body 2" of the molded block 1" has, in particular in a cross-section running transversely to the long side a ⁇ , an outer contour which preferably tapers evenly from the contact area 4 to approximately the middle of the molded block, which preferably widens evenly again from the middle of the molded block to the contact area 6 of the molded block.
  • the long sides a ⁇ of the molded body 2" thus have a type of wedge-shaped depression.
  • the molded component 1" shown has two insulating body sections 30, 30' extending to both long sides a' of the molded body 2", which are connected to the surface areas of the wedge-shaped depressions on the molded body 2" or are inserted therein.
  • the insulating body sections 30, 30' determine at least the external dimensions of the molded component 1" in the direction of its side length b.
  • the insulating body sections 30, 30' have the same height as the molded body 2" between the two contact areas 4, 6.
  • the insulating body sections are preferably made of an insulating foam, such as EPS, PUR or XPS.
  • the molded component 1" shown further has, on its contact areas 4, 6 of the molded body 2", substantially vertically projecting transfer projections 22', which in the embodiment shown have a cuboid shape.
  • the transfer projection has in the direction of the long side a ⁇ and in the direction of the long side b ⁇ of the mold block 1" has dimensions that are smaller than the dimensions of the mold body 2" at the level of the contact areas.
  • the length of the transfer projection is to be understood as its dimension in the direction of or parallel to the long side a ⁇ of the mold block.
  • the width of the transfer projection is to be understood as its dimension parallel to the long side b ⁇ of the mold block 1".
  • the length of the transfer projection 22' has a ratio to the length of the mold block in the range between approximately 0.5 and 0.9.
  • the width of the transfer projection 22' has a ratio to the width of the mold body 2" at the level of the contact areas in the range of approximately 0.3 to 0.8.
  • the molded body 2" and the transfer projections 22' protruding from the contact areas 4, 6 have two feedthrough areas 10' for one tension element 130 each.
  • the tension elements 130 are cast directly with the molded body 2" and the transfer projections 22'.
  • the tension elements 130 are concreted into the molded body 2" and the transfer projections 22' protruding therefrom directly during the manufacture of the molded block, preferably using a concrete material.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Formbaustein zum Anordnen zwischen einer bewehrten Gebäudewand (120) und einer bewehrten Boden- oder Deckenplatte (110), zum Tragen der Gebäudewand (120) auf der Boden- oder Deckenplatte (110) bzw. zum Tragen der Deckenplatte (110) auf der Gebäudewand (120), umfassend einen Formkörper (2, 2`) aus einem mineralischen Baustoff, mit einer Aufstandsfläche (4) zum Aufstellen des Formkörpers (2, 2`) auf der Boden- oder Deckenplatte (110) oder oberhalb der Gebäudewand (120), und eine im Wesentlichen parallel zur Aufstandsfläche verlaufende Auflagefläche (6) für die Deckenplatte oder zum Aufstellen der Gebäudewand (120) darauf, wobei der Formkörper (2, 2`) zumindest einen Isolierkörperabschnitt aufweist; und der Formkörper (2, 2`) an seiner Aufstandsfläche (4) und/oder seiner Auflagefläche (6) eine Oberflächenstruktur zum Übertragen einer Schubkraft zwischen dem Formbaustein und der unterhalb und/oder oberhalb des Formbausteins (1, 1') angeordneten Gebäudewand bzw. der Boden- oder Deckenplatte aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Formbaustein zum Anordnen zwischen einer bewehrten Gebäudewand aus Beton und einer bewehrten Boden- oder Deckenplatte aus Beton zum Tragen der Gebäudewand auf der Boden- oder Deckenplatte bzw. zum Tragen der Deckenplatte auf der Gebäudewand. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Gebäudeabschnitt umfassend eine Boden- oder Deckenplatte, eine im Wesentlichen vertikal auf der Boden- oder Deckenplatte bzw. unterhalb der Deckenplatte angeordnete Gebäudewand und wenigstens einen zwischen der Boden- oder Deckenplatte und der Gebäudewand angeordneten Formbaustein.
  • Es sind Anschlusselemente aus dem Stand der Technik bekannt, mit denen eine Gebäudewand mit einer darunter oder darüber angeordneten Boden- oder Deckenplatte verbunden werden kann. Über derartige Anschlusselemente sollen Druckkräfte in vertikaler Richtung von der gegossenen und bewehrten Boden- oder Deckenplatte in die darunter angeordnete oder darauf aufgesetzte ebenfalls gegossene und mit Bewehrung versehene Gebäudewand oder in umgekehrter Richtung übertragen werden. Neben der Drucckraftübertragung in senkrechter Richtung soll zudem zwischen der Decken- oder Bodenplatte und einer darauf oder darunter angeordneten Gebäudewand eine thermische Entkoppelung bewirkt werden.
  • Aus dem europäischen Patent EP 2 405 065 B1 ist eine Anordnung zum Verbinden einer Gebäudewand mit einer Boden- oder Deckenplatte bekannt. Die Anordnung weist ein druckkraftübertragendes und isolierendes Anschlusselement für eine Verbindung zweier gegossener Bauteile mit einem Isolationskörper zum thermischen Trennen der Bauteile auf. Der Isolationskörper umfasst Druckelemente aus einem Betonwerkstoff, die den Isolationskörper von der unteren zur oberen Auflagefläche durchdringen. Mithilfe der Druckelemente im Isolationskörper werden vertikale Druckkräfte von einer über dem Anschlusselement angeordneten Gebäudewand in eine darunter liegende Boden- oder Deckenplatte eingeleitet. Die in Abständen zueinander innerhalb des Isolationskörpers angeordneten Druckelemente werden von stabförmig ausgebildeten und Querkräfte übertragenden Elementen durchdrungen, die an der oberen und unteren Auflagefläche im Wesentlichen senkrecht abstehen. Mit den eine Querkraft übertragenden Elementen in einem solchen Anschlusselement sollen insbesondere in Längsrichtung bzw. in einer Ebene parallel zur Boden- oder Deckenplatte wirkende Kräfte aufgenommen werden. Die Querkraft übertragenden Elemente sind insbesondere vollumfänglich und unmittelbar von den Druckelementen im Isolationskörper umschlossen. Üblicherweise werden solche Anschlusselemente separat vorgefertigt, was relativ aufwändig ist.
  • Zudem weist der in EP 2 405 065 B1 gezeigte Stand der Technik ein gleiches Lastverformungsverhalten der Anschlusselemente auf, das dazu führt, dass Verformung und Kraftübertragung nicht voneinander entkoppelt sind. Dadurch könnten entlang der Gebäudewand eine ungleichmäßige Kraftverteilung und gegebenenfalls eine ungleichmäßige Ausdehnung der gegossenen Gebäudewand in ihrer Längsrichtung auftreten.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, wenigstens eines der oben genannten Probleme zu adressieren. Insbesondere soll eine Möglichkeit zum Verbinden einer Gebäudewand mit einer Boden- oder Deckenplatte aufgezeigt werden, mit der eine Übertragung von Schubkräften in Längsrichtung der Gebäudewand in die Boden- oder Deckenplatte verbessert ist. Insbesondere soll zumindest eine Alternative zu den bekannten Wandanschlusssystemen vorgeschlagen werden.
  • Erfindungsgemäß wird ein Formbaustein nach Anspruch 1 vorgeschlagen. Die Erfindung betrifft somit einen Formbaustein zum Anordnen zwischen einer bewehrten Gebäudewand und einer bewehrten Boden- oder Deckenplatte. Der Formbaustein weist einen Formkörper aus einem mineralischen Baustoff auf. Er hat eine Aufstandsfläche zum Aufstellen des Formkörpers auf der Boden- oder Deckenplatte oder zum Aufstellen oberhalb der Gebäudewand. Weiterhin ist eine im Wesentlichen parallel zur Aufstandsfläche verlaufende Auflagefläche vorgesehen, um die Deckenplatte darauf aufzulegen, oder zum Aufstellen der Gebäudewand darauf. Der Formkörper weist zumindest einen Isolierkörperabschnitt auf, und der Formkörper weist an seiner Aufstandsfläche oder seiner Auflagefläche, oder an beiden Flächen, eine Oberflächenstruktur zum Übertragen einer Schubkraft auf. Die Schubkraft wird zwischen dem Formbaustein und der unterhalb oder oberhalb des Formbausteins angeordneten gegossenen Gebäudewand bzw. der gegossenen Boden- oder Deckenplatte übertragen. Die Schubkraft wird insbesondere von der über dem Formbaustein angeordneten Gebäudewand über den Formbaustein in die Boden- oder Deckenplatte bzw. von der über dem Formbaustein angeordneten Deckenplatte über den Formbaustein in die darunterliegende Gebäudewand übertragen. Gebäudewand und/oder Boden- bzw. Deckenplatte können aus einem mineralischen Baustoff hergestellt sein. Gemäß einer Variante werden sie aus Ortbeton hergestellt, d.h. diese werden auf der Baustelle gegossen. Gemäß einer anderen Variante können Wand und Decke zum Teil als armierte Betonfertigteile vorgefertigt und zu großformatigen Elementen auf der Baustelle zusammengesetzt und vergossen werden.
  • Es wird somit ein Formbaustein vorgeschlagen, der mit seinem Formkörper eine Art Grundkörper aus einem mineralischen Baustoff, wie beispielsweise Beton, ausbildet. Der Formkörper erreicht eine Kraftübertragung zwischen der Boden- oder Deckenplatte und der Gebäudewand. Dabei bildet der Formkörper als eine Art Grundkörper, einen wesentlichen Teil des Formbausteins aus. Er verleiht damit dem Formbaustein seine grundlegende Festigkeit für die angestrebte Kraftübertragung, besonders für die Kraftübertragung in vertikaler Richtung. Der Formkörper bzw. Grundkörper bildet somit im Formbaustein die tragende Struktur aus. Dazu kann der Formkörper in einer Ausführungsform eine äußere Form ähnlich einem Quader oder einem Würfel aufweisen. Daher kann der Formkörper, der aus einem mineralischen Baustoff ausgebildet ist, der Form nach ähnlich einem Mauerstein sein. Der erfindungsgemäße Formbaustein hat aber im Vergleich zu einem Mauerstein verbesserte Eigenschaften in Bezug auf seine Festigkeit, da der Formkörper aus einem mineralischen Baustoff, insbesondere aus Betonwerkstoff ausgebildet ist. In einer Ausführungsform entspricht die Höhe des Formkörpers im Wesentlichen der äußeren Höhe des Formbausteines. In einer Ausführung der Erfindung ist der Formkörper bevorzugt in seiner Längs- und Querrichtung von einem die äußeren Abmessungen bestimmenden Isolationskörper umgeben.
  • An der Aufstandsfläche oder der Auflagefläche des Formkörpers ist eine Oberflächenstruktur zum Übertragen einer Schubkraft vorgesehen. Diese wird bevorzugt in horizontaler Richtung zwischen dem Formbaustein und der unterhalb oder oberhalb des Formbausteins angeordneten Gebäudewand bzw. der Boden- oder Deckenplatte übertragen. Dadurch wird zum Beispiel eine mit einer Bewehrung versehene Gebäudewand relativ zu der darunter oder darüber angeordneten Boden- oder Deckenplatte fixiert. Mittels der erfindungsgemäßen Oberflächenstruktur können trotzallem vertikale Druckkräfte von einer Deckenplatte in eine Gebäudewand oder in eine darunter liegende Decken- oder Bodenplatte übertragen werden, ohne dass große Ausgleichsbewegungen zwischen der Gebäudewand und der Boden- oder Deckenplatte in der horizontalen Ebene zugelassen werden. Vorzugsweise ist an der Aufstandsfläche oder der Auflagefläche die Oberflächenstruktur derart ausgebildet, dass ein Formschluss zwischen den Kontakt- bzw. Verbindungsflächen am Formkörper des Formbausteins und der Gebäudewand bzw. der Boden- oder Deckenplatte erzeugt ist. Der Formschluss ergibt sich besonders dadurch, dass die Gebäudewand, Boden- oder Deckenplatte aus Beton gegossen wird, so dass sich der Beton an die Oberflächenstruktur des Formkörpers anpasst.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Formkörper an seiner Aufstandsfläche und seiner Auflagefläche eine Oberflächenstruktur zum Übertragen einer Schubkraft auf, wobei vorzugsweise die zwischen der Gebäudewand und dem Formkörper und/oder zwischen der Boden- oder Deckenplatte überragende Schubkraft in Quer- und/oder Längsrichtung des Formbausteines einen Wert oberhalb von 100 kN/m hat Insbesondere wird einen Wert oberhalb von 200 kN/m vorgeschlagen. Der Formbaustein hat eine vorgegebene Längs- und Querrichtung und ist bestimmungsgemäß mit seiner Längsrichtung parallel zur Wandlängsrichtung der Gebäudewand angeordnet. In einer besonders bevorzugten Ausführung können in Wandlängsrichtung Schubkräfte mit einem Wert oberhalb 600 KN/m übertragen werden. Damit kann eine ausreichend hohe Schubkraftübertragung zwischen dem erfindungsgemäßen Formbaustein und einer darunter oder darüber angeordneten bewehrten Boden- oder Deckenplatte bzw. einer Gebäudewand erreicht werden. Mit einer solchen Oberflächenstruktur kann eine mögliche Relativbewegung zwischen verschiedenen Gebäudeteilen verhindert oder verringert werden. Das Fixieren der Gebäudewand relativ zur Boden- oder Deckenplatte kann damit weiter verbessert werden.
  • Die übertragbaren Schubkräfte werden bestimmt durch die Schubspannungen im Verbindungsbereich zwischen Formbaustein und Gebäudewand bzw. der Boden- oder Deckenplatte welche bezogen auf die Wandgrundfläche größer 0,5 N/mm2 sind. Dadurch ergibt sich zum Beispiel bei einer 20 cm dicken Wand und einem Formbaustein mit gleicher Breite, über die Berechnung 0,5 N/mm2 * 1000mm * 200 mm eine Schubkraft von 100 kN/m.
  • Vorzugsweise weist der Formkörper zur Ausbildung der Oberflächenstruktur an der Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche eine vorbestimmte Oberflächenrauheit mit einer mittleren Rautiefe Rz > 1,5mm oder eine maximale Profilkuppenhöhe Rp ≥ 1,1 mm auf, bevorzugt mit einer mittleren Rautiefe Rz ≥ 3mm oder einer maximalen Profilkuppenhöhe Rp ≥ 2,2mm. Mit einer solchen vorbestimmten Oberflächenrauhigkeit wird die betreffende Oberfläche des Formkörpers entsprechend rau bzw. zerklüftet ausgebildet. Dadurch kann eine erhöhte Verbindungsstruktur, aufgrund des Ineinandergreifens der Kontakt- bzw. Verbindungsflächen der Gebäudeteile untereinander bewirkt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Gebäudewand bzw. die Boden- oder Deckenplatte aus einem Ortbeton mit einer vorbestimmten Gesteinskörnung gefertigt, und die Oberflächenrauheit der Aufstands- bzw. Auflagefläche des Formkörpers entspricht mindestens einem Viertel bevorzugt der Hälfte der Korngröße des Größtkorns des Korngemisches des Ortbetons. Beim Herstellen der Boden- oder Deckenplatte bzw. der Gebäudewand und dem Verbinden mit dem Formbausteinkann damit gewährleistet werden, dass der zum Herstellen der Bauteile verwendete Ortbeton, weit genug in die an der Aufstands- bzw. Auflagefläche ausgebildeten Vertiefungen der Oberflächenstruktur eingreift. Darüber wird ein Formschluss zwischen den Kontaktflächen begünstigt und eine Relativbewegung der Gebäudewand zum Formbaustein kann durch den erreichten Formschluss behindert werden.
  • Vorzugsweise weist die Oberflächenrauheit an den Kontaktflächen des Formkörpers eine vorbestimmte Mindestgröße auf, um bei entsprechend hohen Schubkräften ein Materialversagen an der aus Ortbeton gefertigten Boden- oder Deckenplatte bzw. der aus Ortbeton gefertigten Gebäudewand zu vermeiden. Vorzugsweise ist eine solche Oberflächenstruktur über mindestens die Hälfte, bevorzugt mehr als 3/4 der Gesamtfläche der Aufstands- oder Auflagefläche des Formkörpers ausgebildet. Damit lassen sich die von der Gebäudewand auf den Formkörper und/oder von der Boden- oder Deckenplatte auf den Formkörper zu übertragenden Schubkräfte mit einem Wert größer als 100 kN/m überleiten.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Formbausteins sieht vor, dass die Oberflächenstruktur zumindest einen an der Aufstandsfläche, bevorzugt an der Aufstandsfläche und der Auflagefläche des Formkörpers im Wesentlichen senkrecht vorstehenden Übertragungsvorsprung aufweist. Dadurch kann ein gezieltes Ineinandergreifen von Bereichen des Formkörpers und der herzustellenden Gebäudewand bzw. der Boden- oder Deckenplatte bewirkt werden. Dieser Übertragungsvorsprung, mit dem ein Formschluss in Schubrichtung der Gebäudewand erzielt werden kann, weist an der Aufstands- und/oder Auflagefläche vorzugsweise exakt vorgegebene Abmessungen auf. Beim Gießen der herzustellenden Gebäudewand bzw. der Boden- oder Deckenplatte kann sich diese an den Übertragungsvorsprung anpassen und dadurch kann der Formschluss erreicht werden.
  • Vorzugsweise ist oder sind an der Aufstands- und/oder Auflagefläche ein oder mehrere Übertragungsvorsprünge ausgebildet und stehen somit bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Formbausteines nach oben bzw. unten ab. Diese Übertragungsvorsprünge werden von dem die Gebäudewand oder die Boden- oder Deckenplatte ausbildenden Material, wie beispielsweise dem Ortbeton, beim Gießen umflossen, so dass sich nach dem Aushärten des Materials ein Formschluss ergibt.
  • Vorzugsweise ist der Übertragungsvorsprung als wenigstens ein einteilig mit dem Formkörper ausgebildetes Profilelement oder mindestens als ein separates, in die Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche des Formkörpers eingesetztes Profilteil ausgebildet. Mit der einteiligen Ausgestaltung des Profilelementes am Formkörper ist eine erhöhte Festigkeit des Formkörpers und des daran abstehenden Profilelements als Übertragungsvorsprung erreichbar. Eine alternative Ausgestaltung des Übertragungsvorsprunges sieht vor, dass der Formkörper mit z.B. einer Ausnehmung, in Form einer Vertiefung, an seiner Aufstands- oder Auflagefläche hergestellt wird. In die Ausnehmung an der Aufstands- bzw. Auflagefläche des Formkörpers wird dann ein separates Profilteil eingesetzt, wobei das Profilteil in seinen Abmessungen so gewählt ist, dass es in einem ausreichenden Maße an der Aufstands- bzw. Auflagefläche des Formkörpers vorsteht und damit einen ausreichenden Formschluss mit der darüber oder darunter anzuordnenden Gebäudewand bzw. Boden- oder Deckenplatte gewährleistet.
  • Vorzugsweise verlaufen die einteilig ausgebildeten Profilelemente bzw. die separat und in die Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche des Formkörpers einzusetzenden Profilteile im Wesentlichen quer zur Erstreckungsrichtung einer mit dem erfindungsgemäßen Formbaustein in Kontakt zu bringenden Gebäudewand. Die Profilelemente werden also in Längsrichtung des Formbausteines insbesondere in vorbestimmten Abständen an Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche des Formkörpers ausgebildet bzw. angeordnet. Dadurch wird besonders die Schubkraftübertragung in Längsrichtung der Gebäudewand begünstigt. Die Profilelemente verlaufen dabei selbst vorzugsweise in Querrichtung des Formbausteins.
  • Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Formbausteins sieht vor, dass der Übertragungsvorsprung Seitenflanken zur Schubkraftübertragung aufweist, die vorzugsweise in einem stumpfen Winkel β zur Auflage- bzw. Aufstandsfläche verlaufen, insbesondere im Bereich von 91-135° oder in einem rechten Winkel zur Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche ausgerichtet sind. Diese Winkelangabe bezieht sich auf die Oberflächen. Die an der Auflage- und/oder Aufstandsfläche angeordneten Übertragungsvorsprünge bilden dadurch eine vorgegebene feste Geometrie aus. Bei einem stumpfen Winkel kann der Beton besser vergossen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Seitenflanken des Übertragungsvorsprunges jeweils rechtwinkelig zur Aufstands- und/oder Auflagefläche ausgerichtet, so dass eine Relativbewegung der Gebäudeteile zum Formbaustein und der Gebäudeteile in der horizontalen Ebene zueinander, auch wenn die Gebäudeteile sich in vertikaler Richtung zueinander bewegen, wirksam behindert werden kann.
  • Vorzugsweise bedeckt der Übertragungsvorsprung mehr als 20%, bevorzugt mehr als 40%, der gesamten Grundfläche der Aufstandsfläche bzw. Auflagefläche des Formbausteins, bzw. nimmt einen solchen Teil ein. An den Kontaktflächen des Formbausteins ist demnach ein ausreichend hoher Anteil der Grundfläche als Verbindungsbereich ausgebildet, so dass bevorzugt Schubkräfte in Quer- und Längsrichtung der mit einer Bewehrung versehenen Gebäudewand, bevorzugt jedoch in Längsrichtung der Wand mit einem Wert oberhalb von 100 kN/m bevorzugt mit einem Wert oberhalb von 200 kN/m übertragen werden können. In einer besonders bevorzugten Ausführung können in Wandlängsrichtung Schubkräfte mit einem Wert oberhalb 600 KN/m übertragen werden. Durch den Anteil des Verbindungsbereiches von mehr als 20% der Grundfläche ist eine verbesserte strukturelle Festigkeit der mit der Aufstandsfläche bzw. Auflagefläche in Kontakt bringbaren Gebäudeteile erreichbar, die bevorzugt mittels Ortbeton hergestellt werden und eine geringere Festigkeit im Vergleich zum Formbaustein aufweisen können als der Formkörper des Formbausteins selbst.
  • Insbesondere ist der Übertragungsvorsprung als verzahnte Fuge mit schräg verlaufenden Seitenflanken oder als einzelne Auskragung mit senkrechten Seitenflanken an der Aufstands- und/oder Auflagefläche ausgebildet. Bevorzugt ist das Höhenmaß des Übertragungsvorsprungs über der Grundfläche an Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche gleich oder größer als 10mm. Über die Mindesthöhe von 10mm ist ein wirksames Ineinandergreifen der Materialbereiche an der Auflagefläche und/oder Aufstandsfläche des Formbausteines mit den jeweils zusammenwirkenden Materialbereichen der Kontaktflächen der Gebäudeteile erreichbar. Bevorzugt weist der Formbaustein an den Kontaktflächen seines Formkörpers eine gleichmäßige Anordnung der vorzugsweise einteilig mit dem Formkörper ausgebildeten Profilelemente auf. Die als Profilelemente ausgebildeten Übertragungsvorsprünge weisen zueinander einen bevorzugt gleichmäßigen Abstand an der Grundfläche des Formkörpers auf. In einer Ausführungsform weist jedes einteilig mit dem Formkörper ausgebildete Profilelement eine Breite auf der Höhe der Grundfläche auf und ein von der Grundfläche aus abstehendes Höhenmaß, wobei die Breite höchstens einem achtfachen Wert des Höhenmaßes entspricht. Es wird also die Breite des Profilelementes in seinem Fußbereich bei der Grundfläche zu Grunde gelegt. Es wurde erkannt, dass mit diesen Verhältnismaßen die an der Aufstands- und/oder Auflagefläche ausgebildete verzahnte Fuge einen entsprechend begrenzten Maximalabstand der einzelnen Übertragungsvorsprünge in Abhängigkeit von der jeweiligen Höhe der Übertragungsvorsprünge aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist oder sind auf der Aufstands- und/oder der Auflagefläche jeweils wenigstens zwei Profilelemente mit gleichem Höhenmaß und einem vorbestimmten Abstand zueinander vorgesehen, wobei der Abstand bevorzugt wenigstens einem vierfachen bis zu etwa einem achtfachen Wert der Höhe aufweist. Auflage- und/oder Aufstandsfläche weisen dadurch eine bevorzugt ausgeprägte strukturierte Oberfläche auf, wodurch ein sicherer Formschluss im Kontaktbereich zwischen dem Formbaustein und der darüber bzw. darunter angeordneten Gebäudewand bzw. Boden- oder Deckenplatte erreicht werden kann. Vorzugsweise erstrecken sich die Profilelemente, sofern sie länglich ausgebildet sind, quer zu der Längsseite des Formbausteins, die parallel zu der zu erstellenden Gebäudewand ausgerichtet ist. Die an der Aufstands- und/oder Auflagefläche ausgebildeten Profilelemente weisen in einer Ausführungsform eine Länge auf, welche im Wesentlichen der Breite des Formbausteins entspricht. In einer anderen Ausführungsform weisen die in vorbestimmten Abständen am Formkörper angeordneten Profilelemente eine Länge auf, welche kürzer als die Breite des erfindungsgemäßen Formbausteins ist. In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Formbausteins ist vorgesehen, dass ein oder mehrere einteilig mit dem Formkörper ausgebildete Übertragungsvorsprünge zapfenartig an der Auflage- bzw. Aufstandsfläche vorstehen, welche bevorzugt senkrecht zur Aufstands- bzw. Auflagefläche verlaufende Seitenflanken für die Schubkraftübertragung haben.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Formbausteines weist der Formkörper auf seiner Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche zumindest bereichsweise eine Materialschicht mit elastischen Eigenschaften, vorzugsweise eine Elastomerschicht, zur Kraftübertragung von oder zur Gebäudewand und/oder Boden- oder Deckenplatte auf. Mittels der elastischen Schicht an zumindest einer der Kontaktflächen des Formbausteins zur darunter oder darüber angeordneten Gebäudewand oder Boden- oder Deckenplatte kann in Bezug auf die Kraftübertragung vom bzw. zum Formbaustein eine Nachgiebigkeit bewirkt werden. Darüber lassen sich geringe Relativbewegungen zwischen der Gebäudewand und dem Formkörper, welche beispielsweise thermisch bedingt sein können, ausgleichen.
  • Zudem ist durch die Materialschicht mit ihren elastischen Eigenschaften, die vereinfacht auch als elastische Schicht bezeichnet werden kann, eine verbesserte thermische und/oder schalltechnische Entkoppelung der darüber miteinander gekoppelten Gebäudeteile erreichbar. In einer Ausführungsform ist die elastische Schicht vollflächig oder bereichsweise auf der die Oberflächenstruktur zum Übertragen einer Schubkraft aufweisenden Aufstands- und/oder Auflagefläche ausgebildet. Gemäß einer Weiterbildung des Formbausteins ist die elastische Materialschicht bevorzugt auf den im Wesentlichen ebenen verlaufenden Flächenbereichen der Grundfläche einer einen Übertragungsvorsprung aufweisenden Aufstands- bzw. Auflagefläche angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formbausteins ist die elastische Materialschicht ganz oder teilweise an einer Seitenflanke oder Seite eines an der Aufstands- bzw. Auflagefläche vorstehenden Übertragungsvorsprunges angeordnet.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Formbaustein, bevorzugt der Formkörper wenigstens einen sich vom ersten Kontaktbereich bis zum zweiten Kontaktbereich hindurch erstreckenden Durchführungsbereich für ein Zugelement. Mit Hilfe des Durchführungsbereiches kann insbesondere senkrecht durch den Formbaustein ein Zugelement hindurch geführt werden, das nach dem Fertigstellen eines Gebäudeabschnitts sich dann von einer Gebäudewand durch den erfindungsgemäßen Formbaustein in eine Boden- oder Deckenplatte erstreckt. Mit Hilfe des Zugelements können Zugkräfte zwischen den Gebäudeteilen durch den Formbaustein hindurch übertragen werden, und somit die Gebäudeteile in vertikaler Richtung zueinander fixieren bzw. stabilisiert werden. Es wird mindestens ein Durchführungsbereich vorgeschlagen, bevorzugt sind mehrere Durchführungsbereiche, im Formbaustein vorgesehen. Die Durchführungsbereiche sind in einer Ausführungsform Durchführungsöffnungen im vorgefertigten Formbaustein zum nachträglichen Durchführen der Zugelemente auf einer Baustelle, wie bspw. einem Stahlzugelement, das auch als Bewehrungsstahl bezeichnet wird, oder eines Gewindestabes oder eines Zugelementes aus Faserverbundwerkstoffen geeignet. Auch werden in einer Ausführung nichtrostende Edelstähle zur Ausbildung des Zugelementes verwendet.
  • In einer anderen Ausführungsform werden die Zugelemente unmittelbar beim Herstellen des Formbausteines in den bevorzugt aus Betonwerkstoff gefertigten Formkörper eingegossen. Die Zugelemente sind bereits im Formbaustein montiert und der komplettierte Formbaustein wird mit den bevorzugt darin eingegossenen Zugelementen auf eine Baustelle ausgeliefert. Vorzugsweise weist der Durchführungsbereich in Bezug auf die äußeren Abmessungen des Zugelements ein lichtes Maß auf, das größer ist als die Außenabmessungen des Zugelements. Bevorzugt liegt das Verhältnis des lichten Maßes eines noch als Durchführungsöffnung vorliegenden Durchführungsbereiches zur äußeren Abmessung, insbesondere zum Außendurchmesser des Zugelements im Bereich von 1,1 bis 6.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung Formbausteins wird ein fest in dem Durchführungsbereich angeordneter Trenn- oder Abdichtkörper für das Zugelement vorgesehen, der vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff ausgebildet ist. In einer Ausführung ermöglicht der Trenn- oder Abdichtkörper eine Entkopplung des Zugelements von einer quer zu Längsrichtung des Zugelementes wirkenden Schubkraft. Bevorzugt ist der Trenn- oder Abdichtkörper ein Bestandteil des Formbausteins, der insbesondere während der Herstellung des Formbausteins in dem Durchführungsbereich angeordnet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abdichtkörper so in den Durchführungsbereich einfügt, dass er von innen an der inneren Wandfläche des Durchführungsbereiches anliegt. Vorzugsweise bildet der Formkörper des Formbausteins einen Formschluss mit dem im Durchführungsbereich angeordneten Abdichtkörper aus. Damit wird verhindert, dass der Abdichtkörper sich ungewollt in Längsrichtung aus dem Durchführungsbereich herausziehen lässt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Trenn- oder Abdichtkörper als Hülsenkörper ausgebildet und umfasst ein elastisches Material, dessen Innendurchmesser beim Hindurchführen des Zugelements durch den Durchführungsbereich aufgeweitet wird. Dabei liegt die innere Mantelfläche des als Hülsenkörper ausgebildeten Abdichtkörpers an dem durch den Durchführungsbereich hindurchgeführten Zugelement an.
  • Vorzugsweise ist der Formkörper im Wesentlichen aus einem Betonwerkstoff hergestellt, vorzugsweise aus einem ultra-hochfesten Faserbeton. In einer Ausführungsform weist der zur Ausbildung des Formkörpers verwendete Beton vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 1,6 Watt pro Meter*Kelvin (W/m*K) auf. Der zur Ausbildung des Formkörpers verwendete Beton ist bevorzugt kein Leichtbeton und/oder weist insbesondere keine signifikanten wärmedämmenden Eigenschaften auf. Insbesondere sind sämtliche Durchführungsöffnungen im Formkörper durch den Betonwerkstoff eingefasst bzw. umgeben, wodurch der Formkörper im Durchführungsbereich seine notwendige Druckfestigkeit erhält. Ein vorgeschlagener Faserbeton weist vorzugsweise Stahlfasern mit einem Durchmesser von 0,1 mm bis 0,3 mm, besonders bevorzugt von 0,16 mm bis 0,24 mm auf.
  • Eine Weiterbildung des Formbausteins sieht vor, dass in dem Formkörper und/oder an Bereichen des Formkörpers mindestens ein Isolierkörperabschnitt angeordnet ist. Mit Hilfe des innerhalb des Formkörpers und/oder des an äußeren Flächenbereichen des Formkörpers angeordneten Isolierkörperabschnitts kann die Isolierwirkung des erfindungsgemäßen Formbausteins weiter erhöht werden. Damit ist der Wärmeübergang von der Gebäudewand in Richtung der Boden- oder Deckenplatte oder in entgegengesetzter Richtung verringert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Isolierkörperabschnitt die Form eines Quaders auf, der im Inneren des Formkörpers, bestehend aus einem mineralischen Baustoff, wie bspw. Beton, vollständig aufgenommen ist. In einer anderen Ausführungsform ist alternativ oder zusätzlich zu dem vom Formkörper aufgenommenen Isolierkörperabschnitt ein weiterer Isolierkörperabschnitt vorgesehen, der insbesondere an den Seitenflächen des Formkörpers angeordnet ist und diesen ummantelt oder rahmenartig umgibt. Dabei können die den Formkörper rahmenartig umgebenden Isolierkörperabschnitte ebenfalls Kontaktbereiche des Formbausteins zur Gebäudewand bzw. Boden- oder Deckenplatte ausbilden. Vorzugsweise sind die Isolierkörperabschnitte aus einem Isolierschaum ausgebildet.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der mineralische Baustoff ein σ/λ-Verhältnis größer als 10, bevorzugt größer als 20, besonders bevorzugt größer als 45 auf. Der zur Ausbildung des Formkörpers verwendete Baustoff weist ein Verhältnis zwischen seiner Druckfestigkeit, gemessen in N/mm2, und seiner Wärmeleitfähigkeit, gemessen in W/mK, auf, die mindestens größer als 10 ist. Da λ größer als 1,6 W/mK ist, ist die Druckfestigkeit mindestens größer als 16 N/mm2, bevorzugt größer 32 N/mm2, besonders bevorzugt größer als 72 N/mm2, welche mittels der Druckfestigkeitsprüfung an einem Probewürfel (Würfeldruckfestigkeit) oder an zylindrischen Probekörpern (Zylinderdruckfestigkeit) ermittelt wurde, wobei zwischen beiden Druckfestigkeitsprüfungen, aufgrund der unterschiedlichen Geometrie der Probekörper, für einen unmittelbaren Vergleich vorbestimmte Umrechnungsfaktoren zu berücksichtigen sind..
  • Ferner betrifft die Erfindung einen Gebäudeabschnitt, mit einer Boden- oder Deckenplatte, einer im Wesentlichen vertikal auf bzw. unter der Boden- bzw. Deckenplatte angeordneten Gebäudewand, und wenigstens einem zwischen der Boden- oder Deckenplatte und der Gebäudewand angeordneten Formbaustein gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen.
  • Im Anschlussbereich zwischen der Gebäudewand und der Boden- oder Deckenplatte ist somit wenigstens ein Formbaustein angeordnet. Bevorzugt sind dort mehrere Formbausteine vorgesehen, und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Anschlussbereich vollständig aus den erfindungsgemäßen Formbausteinen gebildet. Bei mehreren Formbausteinen bilden diese somit eine Anordnung von Formbausteinen, wobei die Formbausteine insbesondere in einer Reihe hintereinander in Längsrichtung der Gebäudewand zwischen dieser und der darunter oder darüber angeordneten Boden- oder Deckenplatte angeordnet sind.
  • Auch hier wird somit das Vorsehen einer Oberflächenstruktur zum Übertragen einer Schubkraft vorgeschlagen. Damit kann die Kraftübertragung von der Gebäudewand in die darunterliegende Boden- oder Deckenplatte bzw. von der Boden- oder Deckenplatte in die darunter angeordnete Gebäudewand verbessert werden. Relativbewegungen insbesondere in der horizontalen Ebene und damit in der Verbindungsebene zwischen den Gebäudeteilen können dadurch vermieden werden. Gebäudewand und/oder Boden- bzw. Deckenplatte können aus einem mineralischen Baustoff hergestellt sein. Gemäß einer Variante werden sie aus Ortbeton hergestellt, d.h. diese werden auf der Baustelle gegossen. Gemäß einer anderen Variante können die Gebäudewand und Decke des Gebäudes zumindest zum Teil als armierte Betonfertigteile vorgefertigt und zu großformatigen Elementen auf der Baustelle zusammengesetzt und vergossen werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Gebäudeabschnitt wenigstens einen sich zwischen der Gebäudewand und der Boden- oder Deckenplatte durch den Formbaustein erstreckendes Zugelement auf. Mittels des einen, bevorzugt der mehreren solcher Zugelemente können innerhalb des Gebäudeabschnitts wirkende Zugkräfte sicher aufgenommen und durch den einen oder die mehreren Formbausteine übertragen werden. Mittels der in vertikaler Richtung wirkenden Zugelemente kann zudem die Übertragung von in Längsrichtung der Gebäudewand wirkender Schubkräfte weiter verbessert werden.
  • Zudem kann mittels einer an der Aufstands- oder Auflagefläche am Formkörper angeordneten Elastomerschicht, in Abhängigkeit von deren Schichtdicke, vorzugsweise eine thermische und/oder schalltechnische Entkopplung der Gebäudeteile des Gebäudeabschnitts untereinander verbessert werden.
  • Die zum erfindungsgemäßen Formbaustein beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen sind zugleich auch bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gebäudeabschnitts.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand möglicher Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren exemplarisch näher beschrieben. Hierbei zeigen:
    • Figur 1
    eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gebäudeabschnitts in Längsrichtung einer Gebäudewand;
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines in dem Gebäudeabschnitt der Figur 1 enthaltenen erfindungsgemäßen Formbausteins;
    Figur 3
    eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gebäudeabschnitts in Längsrichtung einer Gebäudewand;
    Figur 4
    einen Ausschnitt eines Formbausteins gemäß einer Ausführungsform in einer Schnittansicht mit einem Kontaktbereich;
    Figur 5
    einen Ausschnitt eines Formbausteins gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Schnittansicht mit einem Kontaktbereich, und
    Fig.6
    eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formbausteins.
  • Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Gebäudeabschnitt 100 in einer Schnittdarstellung. Der Gebäudeabschnitt 100 umfasst eine Bodenplatte 110, die auch als Deckenplatte ausgebildet sein könnte, einen auf der Bodenplatte 110 angeordneten Formbaustein 1 und eine oberhalb des Formbausteins 1 angeordnete, tragende Betonwand 120. Die Ansicht der Figur 1 ist in Längsrichtung dieser Betonwand 120. Sowohl die Bodenplatte 110 als auch die tragende Betonwand 120 sind mit einer nicht näher dargestellten Armierung oder Bewehrung versehen, die jeweils im Inneren der Bodenplatte und der Gebäudewand angeordnet ist. Von der Gebäudewand 120 werden durch den Formbaustein 1 vertikal wirkende Druckkräfte D, die in Figur 2 durch einen Pfeil angedeutet sind, auf die Boden- oder Deckenplatte 110 übertragen.
  • Weiterhin erstrecken sich durch mehrere Durchführungsbereiche 10 in dem Formkörper 2 des Formbausteins 1, wie Figur 1 verdeutlicht, mehrere Zugelemente 130. Die Durchführungsbereiche 10 sind in Figur 2 gezeigt. Die Zugelemente 130 erstrecken sich jeweils von der Bodenplatte 110 durch den Formbaustein 1 bis in die vertikal verlaufende Gebäudewand 120. Vertikal gerichtete Zugkräfte können mittels der Zugelemente 130 von der Gebäudewand 120 in die Bodenplatte 110 und in umgekehrter Richtung übertragen werden.
  • Der Formbaustein 1 weist einen Formkörper 2 aus einem mineralischen Baustoff, wie einem Betonwerkstoff auf, wobei der Betonwerkstoff ein nicht wärmedämmender Beton mit einer Wärmeleitfähigkeit λ größer 1,6 W/mK ist. Der Formbaustein 1 weist eine der Bodenplatte 110 zugewandte Aufstandsfläche 4 und eine der Gebäudewand 120 zugewandte Auflagefläche 6 auf. Die Aufstandsfläche 4 und die Auflagefläche 6 verlaufen im Wesentlichen planparallel zueinander. In dieser Ausführungsform ist im Inneren des Formkörpers 2 mindestens ein Isolierkörper 8 angeordnet, der sich, wie Figur 1 andeutet, parallel zwischen der Aufstandsfläche 4 und der Auflagefläche 6 erstreckt. Der Isolierkörper 8 verläuft hier in die Zeichenebene.
  • In Figur 2 ist ein erfindungsgemäßer Formbaustein 1 gemäß einer Ausführungsform gezeigt, dessen Formkörper 2 eine im Wesentlichen rechteckige Aufstandsfläche 4 und eine ebenfalls im Wesentlichen rechteckige Auflagefläche 6 aufweist. Der Formkörper 2 bildet an der Aufstandsfläche 4 und der Auflagefläche 6, die hier auch als Kontaktflächen oder Verbindungsbereiche bezeichnet werden können, jeweils eine Grundfläche aus, welche durch die äußeren Abmessungen des Formkörpers, insbesondere durch dessen Seitenlängen a und b, bestimmt wird. Ferner sind am Formkörper 2 Durchführungsbereiche 10 vorgesehen, welche sich von der Aufstandsfläche 4 zur Auflagefläche 6 hindurch erstrecken.
  • Die als Durchführungsöffnungen ausgebildeten Durchführungsbereiche 10 sind dazu eingerichtet, Zugelemente 130 (Figur 1) aufzunehmen, nämlich jeweils ein Zugelement 130, das sich durch den betreffenden Durchführungsbereich erstreckt. Der Durchführungsbereich 10 kann ein lichtes Maß aufweisen, das um ein vorbestimmtes Maß größer als die Außenabmessungen, insbesondere der Außendurchmesser des Zugelements 130 ist. Der entstehende Hohlraum zwischen der Wandfläche des Durchführungsbereiches 10 und der Oberfläche des Zugelements 130 kann durch eine nicht gezeigte Vergussmasse oder anderen Körper ausgefüllt werden. Vorzugsweise wird der Hohlraum zwischen der Wandfläche des Durchführungsbereiches 10 und der Oberfläche des Zugelements 130 vollumfänglich und über die gesamte Höhe des Formkörpers 2 von Aufstandsfläche 4 zur Auflagefläche 6 ausgefüllt.
  • Wie Figur 2 ferner zeigt, ist an der Oberfläche der Aufstandsfläche 4 und/oder der Auflagefläche 6 wenigstens ein Übertragungsvorsprung 12, 12' angeordnet. Der Übertragungsvorsprung 12, 12' ist als eine Art Profilelement ausgebildet, der bevorzugt einteilig mit dem Formkörper 2 ausgebildet ist. Mit Hilfe der Übertragungsvorsprünge erfolgt insbesondere die Übertragung von zwischen der Gebäudewand 120 und der Boden- oder Deckenplatte 110 wirkender Schubkräfte.
  • Um die Kraftübertragung an der Aufstandsfläche 4 und/oder der Auflagefläche 6 zur Gebäudewand 120 bzw. zur Bodenplatte 10 zu verbessern, ist am ersten und/oder zweiten Kontaktbereich zumindest bereichsweise eine Materialschicht 14, 14' aus einem elastischen Material vorgesehen. Wie Figur 2 verdeutlicht, können die Materialschichten nur Teilflächen von der Aufstandsfläche 4 und/oder der Auflagefläche 6 bedecken oder auch den ersten und/oder zweiten Kontaktbereich vollständig überdecken.
  • Wie in Figur 2 ferner gezeigt wird, ist im Inneren des Formkörpers 2 wenigstens ein Isolierkörperabschnitt 8 angeordnet.
  • Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gebäudeabschnitts 100' in einer Schnittdarstellung mit einer Bodenplatte 110, einen auf der Bodenplatte 110 angeordneten Formbaustein 1' und eine oberhalb des Formbausteins 1' angeordnete tragende Gebäudewand 120. Auch die in Figur 3 gezeigte Bodenplatte 110 und die tragende Gebäudewand 120 aus Beton weisen eine nicht näher gezeigte Armierung bzw. Bewehrung im Inneren der Bodenplatte 110 bzw. der Gebäudewand 120 auf. Der Formbaustein 1' umfasst einen Formkörper 2', über den vertikal wirkende Druckkräfte D, ähnlich wie am Formkörper 2 in Fig. 2, von der Gebäudewand 120 in die Bodenplatte 110 übertragen. Auch hier kann die Bodenplatte 110 als Deckenplatte ausgebildet sein. Das kann einerseits bedeuten, dass die Bodenplatte 110 auch als Deckenplatte fungiert, weil sie auch nach unten ein Geschoss als Deckenplatte abschließt und für das nächste Geschoss als Bodenplatte dient. Es kann andererseits aber auch bedeuten, dass der Formbaustein 1 gemäß Figur 1 bzw. der Formbaustein 1' gemäß Figur 3 auf einer Gebäudewand 120 und unter der Bodenplatte 110, die dann eine Deckenplatte bildet, angeordnet ist.
  • Wie Figur 3 weiter verdeutlicht, verlaufen durch Durchführungsbereiche 10' im Formbaustein 1' mehrere Zugelemente 130. Die sich von der Boden- oder Deckenplatte 110 durch den Formbaustein 1' bis in die vertikal verlaufende Gebäudewand 120 erstreckenden Zugelemente 130 sind zur Übertragung von in vertikaler Richtung wirkenden Zugkräften ausgelegt und halten die übereinander angeordneten Gebäudeteile 110, 120 in einem vorbestimmten Abstand übereinander. Der Formbaustein 1' kann im Formkörper 2', ähnlich wie in Fig. 2 gezeigt, einen Isolierabschnitt bzw. -körper 8 aufweisen.
  • Der Formkörper 2' des Formbausteins 1' ist aus einem mineralischen Baustoff, nämlich einem nicht wärmedämmenden Beton ausbildet. Der Formkörper 2' weist eine Aufstandsfläche 4 und eine Auflagefläche 6 auf, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und an denen jeweils ein im Wesentlichen senkrecht abstehender Übertragungsvorsprung 22, 22' vorgesehen ist. Mindestens ein Durchführungsbereich 10' erstreckt sich für das Zugelement durch den Formkörper 2'. Der Übertragungsvorsprung 22, 22' ist jeweils einteilig mit dem Formkörper 2' als eine Art Profilelement ausgebildet. Die Übertragungsvorsprünge 22, 22' weisen senkrecht verlaufende Seitenflächen bzw. -flanken 24 auf, welche in der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform bereichsweise von einer Materialschicht 26 mit elastischen Eigenschaften abgedeckt sind. In der dazu gezeigten beispielhaften Ausführungsform der Fig. 5 ist die ebene Fläche 16, 16' des Formkörpers 2' nicht in jedem Fall von der elastischen Schicht abgedeckt. Die Materialschicht 26 dient insbesondere in Längsrichtung einer auf dem Formbaustein 1' anzuordnenden Gebäudewand 120 zum Ausgleichen von Schubkräften in deren Längsrichtung bzw. horizontaler Richtung und ermöglicht eine Relativbewegung in Abhängigkeit von der Schichtdicke zwischen der Gebäudewand 120 und der Boden- oder Deckenplatte 110. Für den Vorsprung 22, 22' kann auch jeweils eine schräge Flanke vorgesehen sein, wie es in Figur 4 noch gezeigt wird, nämlich als Übertragungsvorsprung 12 bzw. 12'.
  • Figur 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Formkörpers 2 an der Aufstandsfläche 4 und/oder der Auflagefläche 6. Die Aufstandsfläche 4 und/oder Auflagefläche 6 weist als Profilelemente ausgebildete Übertragungsvorsprünge 12, 12' auf und kann als verzahnte Fuge bezeichnet werden, mit parallel zueinander versetzten Flächen 16, 16' und schräg dazu verlaufenden Flanken 18. Mit der verzahnten Fuge am Kontaktbereich der Aufstandsfläche 4 und/oder der Auflagefläche 6 kann ein Formschluss zwischen den Kontaktbereichen des Formbausteins und einer darüber angeordneten Boden- oder Deckenplatte bzw. der Gebäudewand 120 erzeugt werden. Die gleiche oder eine andere Ausgestaltung kann auch nach unten vorgesehen sein. Die Oberfläche des Kontaktbereichs 4, 6 ist mit einer Materialschicht 20 mit elastischen Eigenschaften abgedeckt, die in der gezeigten Ausführungsform unterschiedliche Schichtdicken aufweisen, die z.B. in einem Bereich von 1 mm bis etwa 20 mm liegen. Die Flächen 16 verlaufen zu den Seitenflanken 18 der Übertragungsvorsprünge 12, 12' in einem stumpfen Winkel β von etwa 91° bis ungefähr 135°.
  • Vorzugsweise wird als Materialschicht 20 ein Elastomer verwendet, das bei einer Kraftbeaufschlagung zusammengedrückt wird und nach Wegfall der auf das Elastomer einwirkenden Kraft nahezu in seine unveränderte Ursprungsform zurückgeht. Wie Fig. 4 weiter zeigt, variiert die Schichtdicke der Materialschicht 20. In der gezeigten Ausführungsform ist die Schichtdicke auf der den Grund der verzahnten Fuge ausbildenden Fläche 16' größer als die Schichtdicke an der als Zahnflanken ausgebildeten schrägen Flanke 18 und größer als auf der ein Plateau der verzahnten Fuge ausbildenden Fläche 16. Zudem können die unterschiedlichen Schichtabschnitte der Materialschicht an den verschiedenen Flächen/Flanken 16, 16', 18 voneinander abweichende Elastizitäten bzw. Härtegrade aufweisen.
  • Die in Figur 5 gezeigte, Bezug auf den Formkörper 2' in Fig. 3 nehmende Ausführungsform hat eine Aufstandsfläche (in Figur 5 nicht angedeutet) und eine Auflagefläche 6, die einen bzw. mehrere an der Oberfläche des Formkörpers 2' vorstehende Übertragungsvorsprünge 22 aufweist.
  • Der oder die Übertragungsvorsprünge 22 sind als eine Art quaderförmiger Materialvorsprung ausgebildet, der mit dem Formkörper insbesondere einteilig bzw. einstückig ausgebildet ist. Im Gegensatz zu dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Übertragungsvorsprung 22 im Wesentlichen rechtwinklig zur Grundfläche der Aufstandsfläche 4 und/oder der Auflagefläche 6 verlaufende Flanken 24 auf. Damit ist dort ein rechter Winkel (90°) vorgesehen, wohingegen die Figur 4 einen stumpfen Winkel β zeigt.
  • Durch die rechtwinklige Anordnung ist ein sicherer Formschluss zwischen dem Formbaustein 1 und einer damit in Kontakt zu bringenden Boden- oder Deckenplatte bzw. der Gebäudewand 120 erreichbar. Der Formschluss und damit verbunden die Schubkraftübertragung kann auch dann gewährleistet werden, wenn die Gebäudewand oder die Boden- oder Deckenplatte sich vertikal zum Kontaktbereich des Formbausteines 1 bewegen. Durch die senkrechte Flankenform des Übertragungsvorsprungs 22 kann ein dauerhafter Formschluss bewirkt werden.
  • In der gezeigten Ausführungsform der Figur 5 ist im linken Bildabschnitt an den Flächen 16, 16' und der Flanke 24 des Übertragungsvorsprungs 22 am Kontaktbereich 4, 6 eine Materialschicht 26 mit elastischen Eigenschaften aufgebracht, welche dort eine gleichmäßige Schichtdicke hat. In der im rechten Bildabschnitt von Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind anstatt des ganzen Kontaktbereichs 4, 6 nur die Flanken 24 des Übertragungsvorsprungs 22 des Formkörpers 2' mit der Materialschicht 26 aus elastischem Material bedeckt.
  • Figur 6 zeigt einen Formbaustein 1" mit einem Formkörper 2" aus einem Betonwerkstoff, der im Bereich seiner Kontaktflächen 4, 6 zu einer jeweiligen Bodenplatte oder Gebäudewand eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist. Im Gegensatz zu der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform weist der Formkörper 2" über seine Höhe im Querschnitt in zumindest einer seiner Hauptlängsrichtungen eine Material-Einschnürung 28 auf. Der Formkörper 2" des Formbausteins 1" weist insbesondere in einem quer zur Längsseite a` verlaufenden Querschnitt eine sich vom Kontaktbereich 4 bis etwa zur Mitte des Formbausteins vorzugsweise gleichmäßig verjüngende Außenkontur auf, die sich vorzugsweise von der Mitte des Formbausteins bis zum Kontaktbereich 6 des Formbausteins wieder gleichmäßig erweitert. Die Längsseiten a` des Formkörpers 2" weisen somit eine Art keilförmige Vertiefung auf.
  • Vorzugsweise weist der in Figur 6 gezeigte Formbaustein 1" zwei sich zu beiden Längsseiten a' des Formkörpers 2" erstreckende Isolierkörperabschnitte 30, 30' auf, die mit den Flächenbereichen der keilförmigen Vertiefungen am Formkörper 2" verbunden sind bzw. darin eingesetzt sind. Die Isolierkörperabschnitte 30, 30' bestimmen zumindest die Außenabmaße des Formbausteins 1" in Richtung seiner Seitenlänge b. Die Isolierkörperabschnitte 30, 30' weisen in der vorliegenden Ausführungsform dieselbe Höhe wie der Formkörper 2" zwischen den beiden Kontaktbereichen 4, 6 auf. Die Isolierkörperabschnitte sind bevorzugt aus einem Isolierschaum, wie beispielsweise EPS, PUR oder XPS ausgebildet.
  • Bevorzugt weist der in Figur 6 gezeigte Formbaustein 1" ferner an seinen Kontaktbereichen 4, 6 des Formkörpers 2" im Wesentlichen vertikal vorstehende Übertragungsvorsprünge 22' auf, welche in der gezeigten Ausführung eine Quaderform haben. Der Übertragungsvorsprung weist in Richtung der Längsseite a` und in Richtung der Längsseite b` des Formbausteins 1" Abmessungen auf, die geringer sind als die Abmessungen des Formkörpers 2" auf Höhe der Kontaktbereiche. Unter der Länge des Übertragungsvorsprungs ist dessen Abmessung in Richtung bzw. parallel zur Längsseite a` des Formbausteins zu verstehen. Unter der Breite des Übertragungsvorsprunges ist entsprechend dessen Abmessung parallel zur Längsseite b` des Formbausteins 1" zu verstehen. Die Länge des Übertragungsvorsprunges 22' weist zur Länge des Formbausteins ein Verhältnis im Bereich zwischen etwa 0,5 bis 0,9 auf. Die Breite des Übertragungsvorsprungs 22' weist zur Breite des Formkörpers 2" auf Höhe der Kontaktbereiche ein Verhältnis im Bereich von etwa 0,3 bis 0,8 auf.
  • Der Formkörper 2" und die an den Kontaktbereichen 4, 6 vorstehenden Übertragungsvorsprünge 22' weisen in der gezeigten Ausführungsform zwei Durchführungsbereiche 10' für jeweils ein Zugelement 130 auf. Die Zugelemente 130 sind in der gezeigten Ausführung unmittelbar mit dem Formkörper 2" und den Übertragungsvorsprüngen 22' vergossen. Die Zugelemente 130 werden unmittelbar bei Herstellung des Formbausteines unter Verwendung von vorzugsweise einem Betonwerkstoff in den Formkörper 2" und die daran vorstehenden Übertragungsvorsprünge 22' einbetoniert.
  • Zum besseren Vergleich ähnlicher oder gleicher Bauteile können diese mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1, 1', 1"
    Formbaustein
    2, 2', 2"
    Formkörper
    4
    Aufstandsfläche
    6
    Auflagefläche
    8
    Isolierkörperabschnitt
    9
    Isolierung
    10, 10'
    Durchführungsbereich
    12, 12'
    Übertragungsvorsprung
    14, 14`
    Materialschicht
    16, 16'
    Fläche
    18
    Flanke
    20
    Materialschicht
    22, 22`
    Übertragungsvorsprung
    24
    Flanke
    26
    Materialschicht
    28
    Material-Einschnürung
    30, 30'
    Isolierkörperabschnitte
    100
    Gebäudeabschnitt
    110
    Boden- oder Deckenplatte
    120
    Gebäudewand
    130
    Zugelement

Claims (15)

  1. Formbaustein zum Anordnen zwischen einer bewehrten Gebäudewand (120) und einer bewehrten Boden- oder Deckenplatte (110), zum Tragen der Gebäudewand (120) auf der Boden- oder Deckenplatte (110) bzw. zum Tragen der Deckenplatte (110) auf der Gebäudewand (120), umfassend
    - einen Formkörper (2, 2`) aus einem mineralischen Baustoff, mit
    - einer Aufstandsfläche (4) zum Aufstellen des Formkörpers (2, 2`) auf der Boden- oder Deckenplatte (110) oder oberhalb der Gebäudewand (120), und
    - eine im Wesentlichen parallel zur Aufstandsfläche verlaufende Auflagefläche (6) für die Deckenplatte oder zum Aufstellen der Gebäudewand (120) darauf,
    wobei der Formkörper (2, 2`) zumindest einen Isolierkörperabschnitt aufweist;
    und der Formkörper (2, 2`) an seiner Aufstandsfläche (4) und/oder seiner Auflagefläche (6) eine Oberflächenstruktur zum Übertragen einer Schubkraft zwischen dem Formbaustein und der unterhalb und/oder oberhalb des Formbausteins (1, 1') angeordneten Gebäudewand bzw. der Boden- oder Deckenplatte aufweist.
  2. Formbaustein nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (2, 2`) an seiner Aufstandsfläche und seiner Auflagefläche (4, 6) eine Oberflächenstruktur zum Übertragen einer Schubkraft aufweist, wobei vorzugsweise die zwischen der Gebäudewand und dem Formkörper und/oder zwischen der Boden- oder Deckenplatte übertragbare Schubkraft einen Wert oberhalb von 100 kN/m hat, bevorzugt einen Wert oberhalb von 200 kN/m, besonders bevorzugt in Längsrichtung der Gebäudewand einen Wert oberhalb von 600 kN/m.
  3. Formbaustein nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (2, 2`) zur Ausbildung der Oberflächenstruktur an der Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche (4, 6) eine vorbestimmte Oberflächenrauheit mit einer mittleren Rautiefe Rz ≥ 1,5 mm oder eine maximale Profilkuppenhöhe Rp ≥ 1,1 mm, bevorzugt mit einer mittleren Rautiefe Rz ≥ 3,0 mm oder einer maximalen Profilkuppenhöhe Rp ≥ 2,2 mm aufweist.
  4. Formbaustein nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gebäudewand bzw. die Boden- oder Deckenplatte aus einem Ortbeton mit einer vorbestimmten Gesteinskörnung gefertigt ist, und die Oberflächenrauheit der Aufstands- bzw. Auflagefläche (4, 6) mindestens einem Viertel bevorzugt der Hälfte der Korngröße des Größtkorns des Korngemisches des Ortbetons entspricht.
  5. Formbaustein nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur zumindest einen an der Aufstandsfläche, bevorzugt an der Aufstandsfläche und der Auflagefläche (4, 6) des Formkörpers vorstehenden Übertragungsvorsprung (12, 12', 22, 22`) aufweist.
  6. Formbaustein nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsvorsprung (12, 12`, 22, 22`) als wenigstens ein einteilig mit dem Formkörper (2, 2`) ausgebildetes Profilelement ausgebildet ist oder mindestens als ein separates, in die Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche (4, 6) des Formkörpers eingesetztes Profilteil ausgebildet ist.
  7. Formbaustein nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsvorsprung (12, 12', 22, 22`) Seitenflanken zur Schubkraftübertragung aufweist, die vorzugsweise in einem stumpfen Winkel β zur Auflage- bzw. Aufstandsfläche (4, 6) verlaufen, insbesondere im Bereich von 91 bis 135° oder in einem rechten Winkel zur Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche ausgerichtet sind.
  8. Formbaustein nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsvorsprung (12, 12', 22, 22`) mehr als 20%, bevorzugt mehr als 40%, der gesamten Grundfläche der Aufstandsfläche bzw. Auflagefläche (4, 6) bedeckt oder einnimmt.
  9. Formbaustein nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement als verzahnte Fuge mit schräg verlaufenden Seitenflanken oder als einzelne Auskragung mit senkrechten Seitenflanken an der Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche (4, 6) ausgebildet ist, wobei bevorzugt das Höhenmaß des Profilelements über der Grundfläche an Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche (4, 6) gleich oder größer 10 mm ist.
  10. Formbaustein nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aufstandsfläche und/oder der Auflagefläche (4, 6) jeweils wenigstens zwei Profilelemente mit gleichem Höhenmaß und einem vorbestimmten Abstand zueinander vorgesehen sind, wobei der Abstand wenigstens einen vierfachen bevorzugt achtfachen Wert des Höhenmaßes aufweist.
  11. Formbaustein nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (2, 2`) auf seiner Aufstandsfläche und/oder Auflagefläche (4, 6) zumindest bereichsweise eine Auflageschicht aus einem Schichtmaterial mit weichelastischen Eigenschaften aufweist, vorzugsweise eine Elastomer-Schicht.
  12. Formbaustein nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Formbaustein, vorzugsweise der Formkörper (2, 2`) wenigstens einen sich insbesondere von der Aufstandsfläche (4) bis zur Auflagefläche (6) erstreckenden Durchführungsbereich (10, 10`) für ein Zugelement (130) aufweist, wobei der Durchführungsbereich vorzugsweise in einem Flächenbereich an der Aufstandsfläche und der Auflagefläche (4, 6) auslaufen, die im Wesentlichen planparallel zueinander sind.
  13. Formbaustein nach Anspruch 12,
    gekennzeichnet, durch einen fest in dem Durchführungsbereich (10, 10`) angeordneten Trenn- oder Abdichtkörper für das Zugelement aus einem vorzugsweise elastischen Werkstoff.
  14. Formbaustein nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (2, 2`) im Wesentlichen aus einem BetonWerkstoff hergestellt ist, vorzugsweise aus einem ultra-hochfesten Faserbeton und/oder, dass der mineralische Baustoff ein Sigma/Lambda-Verhältnis von größer 10, bevorzugt von größer 20, besonders bevorzugt von größer 45 aufweist.
  15. Gebäudeabschnitt (100) umfassend,
    - eine Boden- oder Deckenplatte (110),
    - eine im Wesentlichen vertikal auf bzw. unter der Boden- bzw. Deckenplatte (110) angeordnete Gebäudewand (120),
    - wenigstens einen zwischen der Boden- oder Deckenplatte (110) und der Gebäudewand (120) angeordneten Formbaustein (1, 1') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der der Gebäudeabschnitt (100) insbesondere,
    gekennzeichnet ist durch ein sich zwischen der Gebäudewand (120) und der Boden- der Deckenplatte (110) durch den Formbaustein (1, 1') erstreckendes Zugelement (130).
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