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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Wandbauelement, mit zwei voneinander
beabstandet angeordneten Betonschichten und mehreren die zwei Betonschichten
verbindenden Verbindungselementen. Zwischen den beiden Betonschichten
ist ein Zwischenraum zum Auffüllen mit Ortbeton vorgesehen. Die
Verbindungselemente erstrecken sich von der einen Betonschicht durch
den Zwischenraum zur anderen Betonschicht. Des Weiteren betrifft
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
Wandbauelements und eine Bewehrungsmatte für ein solches
Wandbauelement.
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Wandbauelemente
der eingangs genannten Art sind aus der Praxis bekannt und werden
derzeit hauptsächlich als raumabschließende Bauteile
bei Gewerbebauten eingesetzt. Sie zeichnen sich durch hohe Witterungs-
und Alterungsbeständigkeit sowie durch zahlreiche Möglichkeiten
zur gestalterischen Formgebung aus. Ein solches Wandbauelement kann
beispielsweise in einer Fabrik hergestellt und zu einer Baustelle
transportiert werden. Dort können mehrere Elemente quasi
in Fertigbauweise nebeneinander aufgestellt werden und dadurch miteinander verbunden
werden, dass in den Zwischenraum Ortbeton eingebracht wird. Hierdurch
können Wandkonstruktionen erheblich schneller und kostengünstiger ausgeführt
werden. Nicht zuletzt deshalb stellen mehrschichtige Wandbauelemente
auch im Wohnungsbau eine wirtschaftliche Alternative zu den sonst üblichen
Mauerwerkskonstruktionen dar.
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Aus
der
US 6 263 638 B1 ist
ein Wandbauelement bekannt, bei dem die Verbindungselemente in Form
von Ankerelementen aus glasfaserverstärktem Kunststoff
ausgeführt sind. Diese Verbindungsmittel werden über
das gesamte Wandbauelement gleichmäßig verteilt
angeordnet, so dass die zwei Betonschichten durch biegeweiche Verbindungsmittel
zusammengehalten werden. Hierdurch ist die soeben genannte Zwangsbeanspruchung
wirksam verhindert und eine Verformung zwischen den zwei Betonschichten
ist zumindest in gewissen Grenzen möglich.
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Einer
der beiden Betonschichten kann eine Dämmschicht zugeordnet
sein. Die Betonschicht und die dazu benachbart angeordnete Dämmschicht
werden bei einem Gesamtbauwerk üblicherweise außenseitig
angeordnet. Dieser Betonschicht kommt keine tragende Funktion zu.
Zur Abtragung der Bauwerkslasten oder auch zur Gebäudeaussteifung
wird lediglich die Ortbetonergänzung im Zusammenwirken
mit der zweiten Betonschicht, welche auf der Gebäudeinnenseite
angeordnet ist, herangezogen. Allerdings besteht bei der aus der
US 6 263 638 B1 bekannten
Wandkonstruktion die Gefahr, dass die äußere Betonschicht
aufgrund von Zug-/Druckbelastungen infolge Wind und Temperaturgefälle
sowie einer Scherbeanspruchung infolge ihres Eigenengewichts von
der Dämmschicht bzw. der Ortbetonschicht abplatzen könnte.
Dieser Gefahr kann durch eine dichtere Anordnung der Verbindungsmittel
entgegengewirkt werden, was jedoch zu höheren Herstellungskosten
führt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wandbauelement
der eingangs genannten Art anzugeben und weiterzubilden, das einerseits
die oben genannten Probleme löst und das andererseits eine
auf Jahre hin stabile Konstruktion sicherstellt. Weiterhin liegt
der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Herstellung eines Wandbauelements sowie eine Bewehrungsmatte für
ein solches Wandbauelement anzugeben, mit dem ein Wandbauelement
herstellbar bzw. das hierfür geeignet ist, welches die
oben aufgeführten Nachteile nicht aufweist.
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Das
erfindungsgemäße Wandbauelement der eingangs genannten
Art löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1. Danach ist ein solches Wandbauelement dadurch gekennzeichnet,
dass zum Abtragen von Scherkräften und/oder zum Erhöhen
der Stabilität des Wandbauelements mindestens ein Verstärkungsmittel
vorgesehen ist, welches in einer Betonschicht und diese größtenteils
durchsetzend angeordnet und derart ausgebildet ist, dass es sich
zumindest bereichsweise von der Betonschicht in den Zwischenraum
erstreckt und/oder dass mindestens ein Verstärkungsmittel
vorgesehen ist, welches in dem Zwischenraum angeordnet ist und welches
sich in keine der zwei Betonschichten erstreckt.
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Das
in einer Betonschicht vorgesehene Verstärkungsmittel ist
größtenteils die Betonschicht durchsetzend angeordnet.
Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Verstärkungsmittel
vollständig oder jedenfalls nahezu vollständig
die Betonschicht durchsetzt. Mit anderen Worten ist ein Verstärkungsmittel über
den gesamten Bereich der inneren bzw. äußeren
Oberfläche des Wandbauelements angeordnet, wobei am Randbereich
unter Umständen kein Verstärkungsmittel vorgesehen
sein könnte. Dieser Randbereich könnte bis zu
20% der gesamten Oberfläche des Wandbauelements ausmachen.
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Erfindungsgemäß ist
zunächst erkannt worden, dass zumindest eine der zwei Betonschichten mit
dem Zwischenraum, der zum Auffüllen mit Ortbeton vorgesehen
ist, durch das Verstärkungsmittel verbunden werden kann,
was die statischen Eigenschaften des Wandbauelements erheblich verbessert.
So wird nämlich auf Grund des sich größtenteils
durch die Betonschicht erstreckenden Verstärkungsmittels einerseits
diese Betonschicht in ihren statischen Eigenschaften verbessert.
Andererseits wird mit demselben Verstärkungsmittel auf
Grund seiner besonderen Ausbildung, nämlich sich zumindest
bereichsweise von der Betonschicht in den Zwischenraum zu erstrecken,
eine stabile Verbindung zwischen der Betonschicht und der Zwischenschicht
erzielt. Mit Zwischenschicht wird im Folgenden insbesondere die Betonschicht
bezeichnet, welche sich durch das Auffüllen des Zwischenraums
mit Ortbeton ergibt. Hierbei können allein schon auf Grund
eines solchen Verstärkungsmittels die statischen Eigenschaften
der Zwischenschicht verbessert werden, so dass auch die Zwischenschicht
einen Beitrag zum Abtragen von Kräften leisten kann. Alternativ
oder zusätzlich kann ein Verstärkungsmittel vorgesehen
sein, welches lediglich in dem Zwischenraum angeordnet ist und welches
sich in keine der zwei Betonschichten erstreckt. Ein solches Verstärkungsmittel
dient somit allein zum Erhöhen der Stabilität
der Zwischenschicht des Wandbauelements und verbessert nicht die
Verbindung zwischen einer Betonschicht und der Zwischenschicht.
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Bevorzugt
sind beide Arten von Verstärkungsmitteln bei einem erfindungsgemäßen
Wandbauelement vorgesehen, nämlich einerseits ein Verstärkungsmittel,
welches größtenteils eine Betonschicht durchsetzt
und andererseits ein Verstärkungsmittel, welches lediglich
im Zwischenraum angeordnet ist. Hierdurch kann – in Abhängigkeit
der konkreten Ausgestaltung des Wandbauelements hinsichtlich der
räumlichen Ausmaße und insbesondere der jeweiligen
Schichtdicken der zwei Betonschichten und der Zwischenschicht – ein
Wandbauelement zur Verfügung gestellt werden, dessen Stabilität
gegenüber einem herkömmlichen Wandbauelement ganz
erheblich verbessert ist und welches beispielsweise als Wand eines
Erdgeschosses eines mehrstöckigen Hauses eingesetzt werden
kann. Es ist allerdings auch denkbar, dass lediglich eines der beiden genannten
Verstärkungsmittel zum Einsatz kommt, nämlich
entweder ein eine Betonschicht größtenteils durchsetzendes
Verstärkungsmittel oder mindestens ein lediglich im Zwischenraum
angeordnetes Verstärkungsmittel. Da beispielsweise die
Schichtdicke der Zwischenschicht üblicherweise eine größer
als die Schichtdicke einer Betonschicht ist, kann es für
bestimmte Anwendungen ausreichend sein, wenn das Wandbauelement
nur mit Verstärkungsmitteln verstärkt wird, welche
sich ausschließlich in der Zwischenschicht bzw. in dem
Zwischenraum befinden und daher die Stabilität des gesamten
Wandbauelements ausgehend von der Zwischenschicht erhöht. Dies
könnte für Anwendungen eingesetzt werden, in welchen
die Gefahr eines Abplatzens einer Betonschicht von der Zwischenschicht
nicht vorliegt, beispielsweise bei einer tragenden Innenwand eines Gebäudes,
wo ein großes Temperaturgefälle erwartungsgemäß nicht
auftreten sollte.
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So
liegt aufgrund der Verbindungselemente, wie sie beispielsweise aus
der
US 6 263 638 B1 bekannt
sind, und ohne die Verstärkungsmittel eine biegeweiche
Verbindung zwischen den zwei Betonschichten vor. Es sind daher – in
gewissen Grenzen – Verformungen zwischen den zwei Betonschichten möglich,
so dass hierdurch Zugbeanspruchungen weitgehend vermieden sind.
Bei einer mit Ortbeton aufgefüllten Wandkonstruktion ist
darüber hinaus aufgrund des Verstärkungsmittels
eine verbesserte Verbindung zwischen der Ortbetonschicht mit der
jeweiligen Betonschicht gegeben. Hierdurch müssen die Verbindungselemente
nicht mehr ganz so dicht angeordnet werden, wodurch diesbezüglich
die Herstellungskosten reduziert werden können. Aufgrund der
verbesserten Verbindung der Schichten untereinander sind auch eventuell
vorgesehene baurechtliche Auflagen erfüllbar, so dass beispielsweise
das erfindungsgemäße Wandbauelement in vorteilhafter Weise
auch im Wohnungsbau eingesetzt werden kann. Das Wandbauelement im
Sinn der vorliegenden Erfindung kann auch für eine Decken-
oder Bodenkonstruktion dienen.
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Grundsätzlich
könnte das in der Betonschicht angeordnete Verstärkungsmittel
sich von der Betonschicht in den Zwischenraum bis in die andere Betonschicht
hinein erstrecken, diese sogar ebenfalls bereichsweise vollständig
durchsetzen. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass das in der Betonschicht
angeordnete Verstärkungsmittel sich jedoch nicht in die
andere Betonschicht hinein erstreckt und die eine Betonschicht also
nicht mit der anderen Betonschicht verbindet. Dies wird insbesondere
dann der Fall sein, falls das Verstärkungsmittel aus Metall gefertigt bzw.
ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit
aufweist. Dementsprechend trägt das Verstärkungsmittel
nicht zu einer Wärmebrücke bei und es ist in besonders
vorteilhafter Weise eine stabile Wandkonstruktion herstellbar, die
darüber hinaus ganz besonders gute wärmeisolierende
Eigenschaften aufweist.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Verstärkungsmittel
eine Bewehrungsmatte auf. Die Bewehrungsmatte ist derart geformt,
dass sie sich zumindest bereichsweise aus der Betonschicht heraus
und in den Zwischenraum erstreckt. Für jeweils unterschiedlich
ausgebildete Wandbauelemente könnten unterschiedlich ausgebildete
Bewehrungsmatten vorgesehen sein, welche hinsichtlich ihrer konkreten
Ausgestaltung die Betonschicht und die jeweilige Zwischenschicht
eines Wandbauelements vorgebbarer Gesamtdicke nahezu in vergleichbarer
Weise und zu vergleichbarem Anteil durchsetzt. Im Konkreten könnte
die Bewehrungsmatte in Form eines Metallgitters ausgebildet sein.
Solche Metallgitter werden in herkömmlicher Weise als Bewehrungsmittel
im Stand der Technik eingesetzt und weisen üblicherweise
eine im Wesentlichen ebene Form auf. Damit eine solche Bewehrungsmatte
für ein erfindungsgemäßes Wandbauelement
verwendet werden kann, könnte beispielsweise eine herkömmliche
Bewehrungsmatte nachträglich entsprechend gebogen, gepresst
bzw. geformt werden, so dass sich die Bewehrungsmatte in dem gebogenen
Bereich aus der Betonschicht in den Zwischenraum des Wandbauelements
erstreckt. Alternativ ist eine Herstellung einer entsprechend geformten
Bewehrungsmatte von Anfang an denkbar.
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Die
Bewehrungsmatte könnte im Wesentlichen wellenförmig,
rechteckförmig oder sägezahnförmig geformt
sein, vergleichbar einer Form einer Wellen-, Rechteck oder Sägezahnfunktion
(insbesondere im mathematischen Sinn). Falls die Bewehrungsmatte
in Form eines Metallgitters ausgebildet ist, könnten beispielsweise
die in einer Richtung verlaufenden Metallstäbe wellen-
oder rechteckförmig ausgebildet sein und im Wesentlichen
geradlinig ausgebildete Metallstäbe könnten quer
hierzu an den wellen- oder rechteckförmigen Metallstäben
festgeschweißt werden. Eine solche Bewehrungsmatte stellt
dann ein einteiliges oder ein unlösbar zusammengesetztes
Bauteil dar. Dementsprechend wäre ein in einer Richtung
im Wesentlichen wellenförmig, rechteckförmig oder
sägezahnförmig ausgebildetes Metallgitter gebildet.
Eine so ausgebildete Bewehrungsmatte kann nun derart im Wandbauelement
angeordnet sein, dass die wellen- oder rechteckförmig ausgebildeten
Metallstäbe im Wesentlichen horizontal bzw. in einer horizontalen
Ebene angeordnet sind, so dass eine wellen- oder rechteckförmige „Ausbuchtung"
der Bewehrungsmatte in einem im Wandbauelement eingebauten Zustand
sich im Wesentlichen vertikal erstreckt. Eine um einen vorgebbaren
Winkel und insbesondere um 90 Grad gedrehte Einbauform der Bewehrungsmatte
ist ebenfalls denkbar, falls dies die Anwendung erfordert.
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Die
Bewehrungsmatte könnte derart geformt sein, dass mindestens
zwei Bereiche der Bewehrungsmatte sich aus der Betonschicht heraus
und in den Zwischenraum erstrecken. In der Regel werden jedoch mehrere
Bereiche der Bewehrungsmatte sich aus der Betonschicht heraus in
den Zwischenraum erstrecken.
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Grundsätzlich
ist es auch denkbar, dass die Bewehrungsmatte in zwei unterschiedliche
Richtungen jeweils im Wesentlichen wellenförmig, rechteckförmig
oder sägezahnförmig geformt ist und dass mindestens
zwei Bereiche der Bewehrungsmatte sich aus der Betonschicht heraus
und in den Zwischenraum erstrecken. Üblicherweise wird
sich eine so ausgebildete Bewehrungsmatte nicht aus dem nachträglich
Biegen oder Pressen eines im Wesentlichen ebenen ausgebildeten Metallgitters
herstellen lassen. Vielmehr wird es erforderlich sein, entsprechend
geformte einzelne Bauteile miteinander zu verbinden, um eine entsprechende
Bewehrungsmatte herzustellen. Durch die Verwendung einer derart geformten
Bewehrungsmatte kann eine noch stabilere Konstruktion des Wandbauelements
erzielt werden, was bei entsprechenden Anwendungen hilfreich sein
könnte.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist die Bewehrungsmatte
vereinzelt abragende Verstrebungselemente auf. Die Verstrebungselemente
sind hierbei derart angeordnet, dass sie sich aus der Betonschicht
heraus und in den Zwischenraum erstrecken. Die Verstrebungselemente
könnten beispielsweise einteilig mit der Bewehrungsmatte
ausgebildet sein. Dies könnte z. B. durch Auftrennen einzelner vorgebbarer
Metallstäbe eines Metallgitters realisiert werden, wobei
ein Teil des aufgetrennten Metallstabs aus der Metallgitter-Ebene
herausgebogenen wird.
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Die
Verstrebungselemente könnten im Wesentlichen stabförmig
ausgebildet sein. So könnte beispielsweise ein Verstrebungselement
einen ersten und einen zweiten Bereich aufweisen. Der erste Bereich
könnte unter einem vorgebbaren Winkel zu dem zweiten Bereich
angeordnet sein. Somit kann ein im Wesentlichen C-, L-, U-, O- oder
Z-förmiges Verstrebungselement gebildet werden, wobei bei
der letztgenannten Form ein dritter Bereich sich dem zweiten Bereich
anschließt und zwischen dem zweiten und dem dritten Bereich
ebenfalls ein vorgebbar Winkel vorgesehen ist. Das C-, L-, U-, O-
oder Z-förmiges Verstrebungselement könnte, falls
es in einer Ebene liegt, in einem im Wandbauelement eingebauten
Zustand entweder horizontal, vertikal oder in einem vorgebbaren
Winkel zur Vertikalen orientiert angeordnet sein. Das Verstrebungselement
könnte auch einen Teil aufweisen, welcher sich aus einer Ebene
heraus erstreckt, so dass das sich in den Zwischenraum erstrecktende
Verstrebungselement sich insgesamt in drei Raumrichtungen erstreckt.
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Nun
könnte für das Verstärkungsmittel eine weitere
Funktionalität vorgesehen sein. Das Verstärkungsmittel
könnte nämlich mindestens zwei Befestigungsstellen
für einen Kran aufweisen, vermittels welchen die Betonschicht
angehoben werden kann. Insoweit kann das Verstärkungsmittel
mit mindestens zwei sich aus der Betonschicht heraus erstreckenden Bereichen
jeweils als Befestigungsstelle für einen Haken eines Krans
dienen. Hierdurch kann beispielsweise die Betonschicht mit dem Verstärkungsmittel bei
der Fertigung des Wandbauelements angehobenen und/oder gewendet
werden, um diese bereits ausgehärtete Betonschicht an eine
noch nicht ausgehärtete Betonschicht anzunähern,
um somit das Wandbauelement herzustellen. An der bzw. den Befestigungsstellen
des Verstärkungsmittels könnte weiterhin das fertiggestellte
Wandbauelement transportiert und/oder angehoben werden, um beispielsweise
das Wandbauelement an seiner endgültigen Einbaustelle zu
positionieren. Bevorzugt ist eine solche Befestigungsstelle von
dem Verstärkungsmittel lösbar ausgeführt.
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Als
lediglich im Zwischenraum angeordnete Verstärkungsmittel
könnten im Wesentlichen stabförmig ausgebildete
Bewehrungselemente vorgesehen sein. An einem stabförmig
ausgebildeten Bewehrungselement können Verstrebungselemente
vorgesehen sein. Hierbei könnte es sich um Metall- oder Stahlsstäbe
eines vorgebbaren Durchmessers handeln. Diese Verstärkungsmittel
bzw. die Bewehrungselemente könnten im Wesentlichen vertikal
in dem Zwischenraum angeordnet werden und/oder einen vorgebbaren
Winkel zur Vertikalen aufweisen. Dies kann von der jeweiligen Verwendung
des jeweiligen Wandbauelements abhängen. Falls die Bewehrungselemente
in einem vorgebbaren Winkel zur Vertikalen in dem Zwischenraum angeordnet
werden, können hierdurch auch Scherkräfte aufgenommen
werden, die im Wesentlichen in paralleler Richtung zu der Orientierung
der Bewehrungselemente auftreten.
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Im
Konkreten könnten die Bewehrungselemente vor Ort und zwar
vor oder während des Auffüllvorgangs des Ortbetons
in den Zwischenraum des Wandbauelements eingebracht werden. Im einfachsten
Fall werden die Bewehrungselemente geeigneter Länge (bevorzugt
abschließend mit der oberen Kante des Wandbauelements)
in den Zwischenraum eingebracht, wobei die Bewehrungselemente an
den (die beiden Betonschichten verbindenden und somit den Zwischenraum
durchsetzenden) Verbindungselementen in einer vertikalen Position
und/oder unter einem nahezu beliebigen Winkel ausgerichtet angelehnt
werden können. Es könnte jedoch alternativ hierzu
im unteren Bereich des Wandbauelements mindestens ein Mittel vorgesehen
sein, mit welchem die Bewehrungselemente in ihrer endgültigen
Einbauposition ausrichtbar sind. Ein solches Mittel könnte
beispielsweise ein vereinzelt angeordnetes Holzbrett mit entsprechenden
Bohrungen sein, durch welche die Bewehrungselemente gesteckt werden.
Alternativ oder zusätzlich könnte mindestens ein
Haltemittel vorgesehen sein, welches jeweils an einem oberen Bereich
eines Bewehrungselements angreift und vorzugsweise am Wandbauelement
abstützbar ist, um die Bewehrungselemente in ihrer endgültigen Einbauposition
auszurichten.
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Insbesondere
wenn das Wandbauelement wärmeisolierende Eigenschaften
aufweisen soll, könnte gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform eine Dämmschicht vorgesehen sein.
Eine solche Dämmschicht könnte in dem Zwischenraum und/oder
benachbart zu einer Betonschicht angeordnet sein. Die Dämmschicht
könnte einen Polysterol-Hartschaum aufweisen. Üblicherweise
wird eine aus Polysterol-Hartschaum bestehende Dämmschicht
durch Extrudieren hergestellt.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform ist auf der der Betonschicht
abgewandten Seite der Dämmschicht mindestens eine Schicht aufgebracht.
Durch die Betonschicht, die Dämmschicht und die Schicht
erstreckt sich (jeweils mindestens) ein Verbindungselement. Hierdurch
ist ein fester Verbund aus der Schicht, der Dämmschicht und
der Betonschicht gegeben, falls – was in der Regel der
Fall ist – die Schicht mit dem Verbindungselement in vergleichbarer
Weise verbunden ist, wie das bei dem Verbindungselement mit der
Betonschicht der Fall ist. In der Schicht ist ein Verstärkungsmittel vorgesehen,
welches sich aus der Schicht heraus und in den Zwischenraum erstreckt.
Das Verstärkungsmittel ist derart bemessen bzw. ausgebildet, dass
es sich bevorzugt nicht in die andere Betonschicht hinein erstreckt.
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Ganz
besonders bevorzugt sind mindestens zwei Verstärkungsmittel
vorgesehen, welche jeweils an ihrem sich aus der Schicht heraus
erstreckenden Bereich eine Befestigungsstelle für einen
Kran aufweisen, vermittels welchen die Betonschicht mit Dämmschicht
und Schicht angehoben werden können. Es könnte
auch lediglich ein Verstärkungsmittel mindestens zwei Befestigungsstellen
für einen Kran aufweisen. Vorzugsweise ist eine Befestigungsstelle von
dem Verstärkungsmittel lösbar.
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Insoweit
können an den Befestigungsstellen des Verstärkungsmittels,
welche sich aus der Schicht heraus erstrecken, jeweils ein Haken
eines Krans angebracht werden. Hierdurch kann beispielsweise die Betonschicht
mit dem Verstärkungsmittel bei der Fertigung des Wandbauelements
angehobenen und/oder gewendet werden, um diese bereits ausgehärtete
Betonschicht an eine noch nicht ausgehärtete Betonschicht
anzunähern, um somit das Wandbauelement herzustellen. An
der bzw. den Befestigungsstellen des Verstärkungsmittels
könnte weiterhin das fertiggestellte Wandbauelement transportiert und/oder
angehoben werden, um beispielsweise das Wandbauelement an seiner
endgültigen Einbaustelle zu positionieren.
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Nun
könnte die Schicht lediglich stellenweise, größtenteils
oder vollständig an der Oberfläche der Dämmschicht
bzw. diese abdeckend vorgesehen sein. Die Schicht könnte
weiterhin eine geringere Dicke als die der Zwischenschicht aufweisen.
Letztendlich könnte die Schicht derart bemessen sein, dass ein
Verbund zwischen Betonschicht, Dämmschicht, Schicht und
Verstärkungsmittel gebildet ist, welcher ausreichend für
den jeweils beabsichtigten Zweck ist, beispielsweise für
einen Wendevorgang bei der Herstellung des Wandbauelements oder
zum Transport eines gesamten Wandbauelements.
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Die
Schicht könnte Beton aufweisen und beispielsweise weitere
Zusätze enthalten. Alternativ hierzu könnte oder
die Schicht vollständig aus Beton bestehen, beispielsweise
aus einer vergleichbaren Zusammensetzung wie die der Betonschicht und/oder
des Ortbetons. Die Schicht könnte auch aus Kunststoff bestehen.
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Das
Verstärkungsmittel und/oder die Verstrebungselemente und/oder
die Bewehrungselemente und/oder die Bewehrungsmatte könnten
jeweils Stahl aufweisen bzw. aus – vorzugsweise rostfreiem
bzw. korrosionsarmem – Stahl gefertigt sein.
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Die
Verbindungselemente sind vorzugsweise im Wesentlichen stabförmig
bzw. ankerförmig ausgebildet, wie z. B. die aus der
US 6 263 638 B1 bekannten
Verbindungselemente.
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An
die im Wohnungsbau verwendeten Wandbauelemente werden erhöhte
Anforderungen hinsichtlich des Wärmeschutzes gestellt.
In diesem Zusammenhang spielen auch die Auswirkungen von Wärmebrücken
in Außenwandflächen eine zunehmende Bedeutung.
Die aus der
DE 100
07 100 A1 bekannten Verbindungselemente sind entweder aus Edelstahl
oder aus nicht korrosionsbeständigem Schwarzstahl hergestellt.
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Da
sich diese Verbindungselemente von der äußeren
zur inneren Betonschicht erstrecken, sind hierdurch automatisch
Wärmebrücken gebildet, was eine schlechtere Wärmeisolierung
zur Folge hat. Durch die aus der
US 6 263 638 B1 bekannten Verbindungsmittel
aus glasfaserverstärktem Kunststoff sind keine Wärmebrücken
gebildet, so dass hierdurch eine deutlich verbesserte Wärmeisolierung
gegenüber dem aus der
DE 100 07 100 A1 bekannten Wand- /Deckenbauelement
erzielbar ist. Die Wärmeleitfähigkeit von Gitterträgern
aus nichtrostendem Stahl beträgt ungefähr 17 W/(mK),
bei Betonstahl ungefähr 50 W/(mK). Die Wärmeleitfähigkeit
der glasfaserverstärkten Kunststoffverbinder aus der
US 6 263 638 B1 beträgt
lediglich 0,5 W/(mK), was verglichen zu der des Betonstahls einer
vernachlässigbaren Wärmeleitfähigkeit
entspricht.
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Daher
ist in einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass die Verbindungselemente eine mittlere bis geringe
thermische Leitfähigkeit aufweisen. Dies könnte
durch eine entsprechende Materialwahl erreicht werden, wenn beispielsweise
die Verbindungselemente aus faserverstärktem Kunststoff
hergestellt sind. Insoweit ist in besonders vorteilhafter Weise
eine stabile Wandkonstruktion herstellbar, die darüber
hinaus ganz besonders gute wärmeisolierende Eigenschaften
aufweist.
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Ein
Verbindungselement könnte ein Oberflächenprofil
derart aufweisen, dass hierdurch eine Kraftübertragung
zwischen einer Betonschicht und dem Verbindungselement begünstigt
ist. Dies könnte beispielsweise durch Rillen oder Vertiefungen und/oder
durch hervorstehende Bereiche realisiert werden. In diesem Zusammenhang
wird in der Regel auch die Eigenschaft des für die Betonschicht
oder die Zwischenschicht verwendeten Betons zu berücksichtigen
und derart zu wählen sein, dass in Zusammenwirkung zwischen
Oberflächenprofil des Verbindungselements und Art des Betons
eine möglichst hohe Kraftübertragung zwischen
Betonschicht und/oder Zwischenschicht und Verbindungselement möglich
ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Verbindungselement
bzw. sind gegebenenfalls alle Verbindungselemente im Wesentlichen
stabförmig ausgebildet und derart im Wandbauelement angeordnet,
dass dessen/deren Längsachse mit der Oberfläche
des Wandbauelements – insbesondere zur Vertikalen – einen
vorgebbaren Winkel einschließt/einschließen, welcher
vorzugsweise in einem Bereich zwischen 30 und 90 Grad liegt. In der
Regel werden die Verbindungselemente senkrecht zur äußeren
Oberfläche des Wandbauelements orientiert verbaut werden,
damit diese wie Verbindungsanker die einzelnen Schichten zusammenhalten.
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Vorzugsweise
sind die Verbindungselemente zumindest bereichsweise im Wesentlichen
gleichmäßig im Wandbauelement verteilt angeordnet.
Insbesondere jeweils benachbarte Verbindungselemente weisen in horizontaler
und/oder vertikaler Richtung vorgebbare, im Wesentlichen gleiche
Abstände zueinander auf. Durch eine entsprechend dichte
Verteilung bzw. Anordnung der Verbindungselemente kann für
ein Wandbauelement einer vorgebbaren Größe eine
vorgebbare bzw. geforderte Zugspannung zwischen den zwei Betonschichten
gewährleistet werden. In der Regel wird eine symmetrische
Anordnung der Verbindungselemente mit jeweils in horizontaler und/oder
vertikaler Richtung vorgebbarer Anordnung vorgesehen sein, wobei
jeweils benachbarte Verbindungselemente im Wesentlichen gleiche
Abstände untereinander aufweisen.
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In
einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst
ein Verbindungselement Kunststoff mit uni- oder multidirektional
angeordneten Fasern, welche insbesondere Glas-, Basalt- oder Kohlenstofffasern,
vorzugsweise boron-freie Silikatglasfasern umfassen, wobei der Kunststoff
insbesondere Polyester, Vinyl-Ester oder Polyurethan aufweist. Diese
Materialien weisen eine hohe Zugfestigkeit auf und sind somit für
diese Anwendung ganz besonders geeignet. Bei der Auswahl eines Materials für
die Verbindungselemente ist zu berücksichtigen, dass diese
gegen Feuchtigkeit und/oder Umgebungen mit einem hohen pH-Wert beständig
sind. Insbesondere ist auch die geringe Wärmeleitfähigkeit
dieser Materialien von ganz besonderem Vorteil, da hierdurch die
Wandkonstruktion keine Wärmebrücken aufweist und
eine sehr hohe Wärmeisolationswirkung möglich
ist.
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In
verfahrensmäßiger Hinsicht wird die eingangs genannte
Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 26 gelöst.
Demgemäß dient das erfindungsgemäße
Verfahren zur Herstellung eines Wandbauelements nach einem der Ansprüche
1 bis 25. Das Wandbauelement weist zwei voneinander beabstandet
angeordnete Betonschichten und mehrere die zwei Betonschichten verbindenden
Verbindungselemente auf. Zwischen den beiden Betonschichten ist
ein Zwischenraum zum Auffüllen mit Ortbeton vorgesehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass eine erste Betonschicht hergestellt wird, in welche die Verbindungselemente
und mindestens ein Verstärkungsmittel eingebracht sind.
So könnte die Betonschicht dadurch hergestellt werden,
dass Beton in eine Form eingegossen wird, in welcher Verbindungselemente und
mindestens ein Verstärkungsmittel vorab positioniert bzw.
eingebracht sind. Das mindestens eine Verstärkungsmittel
wird derart angeordnet, dass es die Betonschicht größtenteils
durchsetzt. Das Verstärkungsmittel ist derart ausgebildet,
dass es sich zumindest bereichsweise aus der Betonschicht heraus
und im fertiggestellten Zustand des Wandbauelements in den Zwischenraum
erstreckt. Eine zweite Betonschicht wird hergestellt. Nach Aushärten
der ersten Betonschicht wird diese derart an die zweite, noch nicht
ausgehärtete Betonschicht angenähert – beispielsweise
mit einem Wendetisch –, dass die Verbindungselemente sich
in die zweite Betonschicht erstrecken. Nachdem auch die zweite Betonschicht ausgehärtet
ist, ist das Wandbauelement fertiggestellt und kann dann zu einer
Baustelle transportiert und/oder an einem Gebäude verbaut
werden, wo dann auch der Zwischenraum mit Ortbeton aufgefüllt wird.
Dieses Herstellungsverfahren ist auf die Herstellung von Wandbauelemente
mit einem Wendetisch abgestimmt. Hierbei wird der eine Teil des Wandbauelements
bei der Fertigung gewendet und nahezu deckungsgleich an den anderen
Teil des Wandbauelements angenähert und damit verbunden.
Diese Herstellungsart eignet sich somit für eine Fertigung
in einer Fabrik.
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Bei
der Herstellung der zweiten Betonschicht könnte in die
zweite Betonschicht ebenfalls ein Verstärkungsmittel eingebracht
werden, welches entweder ausschließlich in der zweiten
Betonschicht angeordnet ist oder welches sich aus der zweiten Betonschicht
heraus und in den Zwischenraum erstreckt.
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Falls
das Wandbauelement eine Dämmschicht aufweist, kann ein
erfindungsgemäßes Wandbauelement nach dem Verfahren
zur Herstellung eines Wandbauelements – insbesondere nach einem
der Ansprüche 1 bis 25 – gemäß Anspruch
27 hergestellt werden. Das Wandbauelement weist zwei voneinander
beabstandet angeordnete Betonschichten, eine Dämmschicht
und mehrere die zwei Betonschichten verbindenden Verbindungselemente
auf. Die Dämmschicht ist in dem Zwischenraum und benachbart
zu einer Betonschicht angeordnet. Zwischen den beiden Betonschichten
ist ein Zwischenraum zum Auffüllen mit Ortbeton vorgesehen
ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch
gekennzeichnet, dass eine erste Betonschicht hergestellt wird, in
welche mindestens ein Verstärkungsmittel eingebracht wird
bzw. sind, wobei das Verstärkungsmittel derart angeordnet
wird, dass es die Betonschicht größtenteils durchsetzt.
So könnte die Betonschicht dadurch hergestellt werden,
dass Beton in eine Form eingegossen wird, in welcher Verbindungselemente
und mindestens ein Verstärkungsmittel vorab positioniert
bzw. eingebracht sind. Das Verstärkungsmittel ist derart
ausgebildet, dass es sich zumindest bereichsweise von der Betonschicht in
den Zwischenraum erstreckt. Verbindungselemente werden durch die
Dämmschicht derart eingebracht, dass die Verbindungselemente
beidseitig der Dämmschicht abragen. Auf die noch nicht
völlig abgebundene bzw. ausgehärtete erste Betonschicht wird
die Dämmschicht samt Verbindungselemente derart angebracht,
dass die Verbindungselemente sich in die erste Betonschicht erstrecken
und dass zwischen der ersten Betonschicht und der Dämmschicht
ein Zwischenraum verbleibt. Insoweit dienen die Verbindungselemente
zur Bestimmung der Breite des Zwischenraums, haben also eine Distanzhalter-Funktion.
Auf der der ersten Betonschicht abgewandten Seite der Dämmschicht
wird eine zweite Betonschicht hergestellt, wobei eine entsprechende Form
für die zweite Betonschicht vorgesehen sein könnte
und wobei die Verbindungselemente von der Dämmschicht aus
sich in die zweite Betonschicht erstrecken. Bei diesem Herstellungsverfahren
des Wandbauelements werden keine der Betonschichten gewendet. Insoweit
ist man hierbei nicht auf die Verwendung eines Wendetisches angewiesen.
Das Wandbauelement könnte beispielsweise vor Ort auf der
Baustelle gefertigt werden.
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In
den Zwischenraum kann mindestens ein sich in keine der zwei Betonschichten
erstreckendes Verstärkungsmittel eingebracht werden, beispielsweise
nach dem Positionieren des jeweiligen Wandbauelements und vor bzw.
während des Auffüllens des Ortbetons in den Zwischenraum
des jeweiligen Wandbauelements.
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Da
für einen Fachmann sich in Kenntnis und der Funktionsweise
des erfindungsgemäßen Wandbauelements nach einem
der Ansprüche 1 bis 25 ein Verfahren zum Herstellen eines
entsprechenden Wandbauelements zumindest weitgehend erschließt, wird
bezüglich des Herstellungsverfahrens zur Vermeindung von
Wiederholungen auf den vorangegangenen Teil der Beschreibung verwiesen.
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Hinsichtlich
einer Bewehrungsmatte, welche als Verstärkungsmittel in
eine Betonschicht eines Wandbauelements nach einem der Ansprüche
1 bis 25 einbringbar ist, wird die eingangs genannte Aufgabe durch
die Merkmale des Anspruchs 30 gelöst. Demgemäß ist
eine erfindungsgemäße Bewehrungsmatte durch eine
Form derart gekennzeichnet, dass sie die Betonschicht größtenteils
durchsetzt und zumindest bereichsweise sich aus der Betonschicht heraus
und in den Zwischenraum des Wandbauelements erstreckt. Mit anderen
Worten wird in erfindungsgemäßer Weise eine entsprechend
geformte Bewehrungsmatte als Verstärkungselement in einer Betonschicht
eines Wandbauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 25
verwendet.
-
Die
Bewehrungsmatte könnte insoweit eine im Wesentlichen wellenförmige,
rechteckförmige oder sägezahnförmige
Form aufweisen. Alternativ oder zusätzlich könnte
die Bewehrungsmatte vereinzelt abragende – vorzugsweise
einteilig mit der Bewehrungsmatte ausgebildete – Verstrebungselemente
aufweisen, welche derart angeordnet sind, dass sie sich aus der
Betonschicht heraus und in den Zwischenraum des Wandbauelements
erstrecken.
-
Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden
Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden.
Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten
Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung
zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung
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1 in
einer Querschnittsdarstellung von der Seite aus gesehen ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Wandbauelements,
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2 in
einer Querschnittsdarstellung von oben aus gesehen das Wandbauelement
aus 1,
-
3 das
Wandbauelement aus 1 in einer Schnittsdarstellung
mit Blickrichtung senkrecht zur Oberfläche (z. B. von rechts
gemäß 1),
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4 eine
perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Verstärkungsmittels und mehrere Verbindungselemente
eines Wandbauelements,
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5 eine
perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines Verstärkungsmittels und mehrere Verbindungselemente
eines Wandbauelements,
-
6 bis 8 jeweils
eine Querschnittsansicht unterschiedlicher Ausführungsbeispiele
eine Verstärkungsmittels,
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9 eine
Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels eines Verbindungsankers
bzw. eines Verbindungselements,
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10 in
einer Querschnittsdarstellung von oben aus gesehen ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Wandbauelements mit einer Dämmschicht und
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11 in
einer Querschnittsdarstellung von oben aus gesehen ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Wandbauelements mit einer Dämmschicht.
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Gleiche
oder ähnliche Bauteile sind in den Figuren mit denselben
Bezugszeichen gekennzeichnet. Die in den 1 bis 3, 10 und 11 gezeigten
Wandbauelemente sind lediglich im Ausschnitt gezeigt. Die Randbereiche
dieser Detailausschnitte sind sich entsprechend weiterverlaufend
vorzustellen.
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1 zeigt
in einer von der Seite aus gesehenen Querschnittsdarstellung ein
Wandbauelement 1, das zwei voneinander beabstandet angeordnete Betonschichten 2, 3 aufweist.
Die Betonschichten 2, 3 sind mit mehreren Verbindungselementen 6 verbunden,
wobei die Verbindungselemente 6 sich von der Betonschicht 2 durch
den Zwischenraum 5 hindurch zur Betonschicht 3 erstrecken.
Das in den 1 bis 3 gezeigte
Verbindungselement 6 weist eine Länge von 250
auf mm. Das in den 1 bis 3 ausschnittsweise
gezeigte Wandbauelement 1 weist eine Länge von
3600 mm und eine Höhe von 2200 mm auf.
-
Die
Verbindungselemente 6 sind im Wesentlichen stabförmig
ausgebildet und derart im Wandbauelement 1 angeordnet,
dass deren Längsachse mit der Oberfläche des Wandbauelements 1 einen vorgebbaren
Winkel einschließen, welcher 90 Grad beträgt.
Die Verbindungselemente 6 sind im Wesentlichen gleichmäßig
im Wandbauelement 1 verteilt angeordnet. Jeweils benachbarte
Verbindungselemente 6 weisen in horizontaler und vertikaler
Richtung vorgebbare, im Wesentlichen gleiche Abstände zueinander
auf. Die Verbindungselemente 6 weisen unidirektional angeordnete,
boron-freie Silikatglasfasern mit einer Matrix aus Polyester auf.
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Zwischen
der Betonschicht
2 und der Betonschicht
3 ist
zum Auffüllen mit Ortbeton ein Zwischenraum
5 vorgesehen.
Die einzelnen Schichten des Wandbauelements
1 aus
1 weisen
im Einzelnen folgende Dicken auf:
| Betonschicht 2: | 60
mm |
| Zwischenraum 5: | 140
mm |
| Betonschicht 3: | 50
mm. |
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Erfindungsgemäß weist
das in den 1 bis 3 gezeigte
Wandbauelement 1 zum Abtragen von Scherkräften
und/oder zum Erhöhen der Stabilität des Wandbauelements 1 ein
Verstärkungsmittel 7 auf, welches in der Betonschicht 2 und
diese größtenteils durchsetzend angeordnet ist.
Das Verstärkungsmittel 7 ist derart ausgebildet,
dass es sich zumindest bereichsweise von der Betonschicht 2 in
den Zwischenraum 5 erstreckt. Diese Bereiche sind in 2 mit
dem Bezugszeichen 9 gekennzeichnet. In 3 ist
mit den zusätzlichen Linien 10, 11 und 12 angedeutet,
dass das gemäß 2 in der
Aufsicht gezeigte Verstärkungsmittel 7 sich aus
der Betonschicht 2 in den Zwischenraum 5 und somit
in den Bereich 9 erstreckt. Weiterhin sind mehrere Verstärkungsmittel 8 vorgesehen
ist, welche in dem Zwischenraum angeordnet sind und welche sich
in keine der zwei Betonschichten 2, 3 erstrecken.
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Das
Verstärkungsmittel 7 erstreckt sich von der Betonschicht 2 in
den Zwischenraum 5 jedoch nicht in die Betonschicht 3.
Dies wäre grundsätzlich denkbar, insbesondere
da dann durch lediglich ein Verstärkungsmittel 7 die
zwei Betonschichten 2, 3 und die Zwischenschicht 5 stabil
miteinander verbunden werden können. Aus wärmeisolierenden
Gründen wird eine Verbindung der zwei Betonschichten 2, 3 mit
dem Verstärkungsmittel 7 jedoch weniger bevorzugt.
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Das
Verstärkungsmittel 7 aus den 1 bis 3 ist
in Form einer Bewehrungsmatte ausgebildet und ist der Einfachheit
halber ebenfalls mit dem Bezugszeichen 7 gekennzeichnet.
Die Bewehrungsmatte 7 ist in Form eines Metallgitters gebildet
und ist derart geformt, dass sie zumindest bereichsweise – nämlich
in den Bereichen 9 – sich aus der Betonschicht 2 heraus
und in die Zwischenschicht 5 erstreckt. Wie man aus der
Querschnittsdarstellung und der Sicht von oben gemäß 2 des
Wandbauelements 1 erkennt, weist die Bewehrungsmatte 7 eine
Sägezahnform auf.
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Mit
den "Sägezähnen" oder den dreiecksförmigen
Vorsprüngen erstreckt sich ein Teil der Bewehrungsmatte 7 bis
nahezu zur Mitte des Zwischenraums 5, nämlich
in den Bereichen 9. Die dreieckförmigen Vorsprünge
sind nahezu in gleichem Abstand zueinander angeordnet.
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Die
in den 1 bis 3 und in der 4 jeweils
gezeigte Bewehrungsmatte 7 ist lediglich in einer Richtung
sägezahnförmig geformt. Grundsätzlich
wäre es jedoch auch denkbar, dass die Bewehrungsmatte 7 in
zwei unabhängigen Richtungen wellenförmig, rechteckförmig
oder sägezahnförmig geformt ist und sich entsprechend
mit mehreren Bereichen in den Zwischenraum des Wandbauelements erstreckt.
In 4 sind drei strichpunktierte Linien 13 angedeutet,
entlang welchen sich ebenfalls jeweils ein "Sägezahn" bzw.
eine Erhebung aus der Grundebene der dort gezeigten Bewehrungsmatte 7 in
die in 4 nicht gezeigte Zwischenschicht erstrecken kann.
In diesem Fall würde die Bewehrungsmatte 7 entlang
zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen in vorgebbaren Abständen
jeweils "Sägezähne" aufweisen.
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
eines in Form einer Bewehrungsmatte 7 ausgebildeten Verstärkungsmittels.
Weiterhin sind mehrere Verbindungselemente 6 gezeigt, wie
sie im eingebauten Zustand in dem Wandbauelement 1 vorgesehen
sind. In 4 sind keine Betonschichten
gezeigt. Bei dieser Bewehrungsmatte 7 ist der Abstand zwischen
zwei benachbarten Vorsprüngen 10, 11, 12 größer
als bei der Bewehrungsmatte 7 des Ausführungsbeispiels
gemäß 2.
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5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines in Form einer Bewehrungsmatte 7 ausgebildeten
Verstärkungsmittels. Auch in 5 sind in
der dort gezeigten perspektivischen Ansicht die Verbindungselemente 6 gezeigt,
welche die in 5 nicht gezeigten Betonschichten
miteinander verbinden. Die Bewehrungsmatte 7 aus 5 weist
eine im Wesentlichen ebene Gitterstruktur auf. Vereinzelt sind einteilig
mit der Bewehrungsmatte 7 ausgebildete Verstrebungselemente 13 vorgesehen.
Die Verstrebungselemente 13 sind derart angeordnet, dass
sie sich aus der Betonschicht heraus und in die Zwischenschicht
erstrecken. Die Verstrebungselemente 13 können
in einfacher Weise dadurch gebildet werden, dass aus einer herkömmlichen,
eine ebene Gitterstruktur aufweisende Bewehrungsmatte 7 an
entsprechenden Stellen 21 die Kreuzungsstellen der sich
kreuzenden Gitterstäbe aufgetrennt werden und die vier
stabförmigen Gitterstäbe – dann die Verstrebungselemente 13 bildend – nach
außen gebogenen werden. Bei der Bewehrungsmatte 7 aus 5 stehen
die Verstrebungselemente 13 senkrecht zur Ebene der Bewehrungsmatte 7.
Lediglich beispielhaft ist an einem der Verstrebungselemente 13 ein
zweiter Bereich 15 vorgesehen, welcher senkrecht zu einem ersten
Bereich 14 des Verstrebungselements 13 angeordnet
ist. Insoweit trägt die im Wesentlichen L-förmige
Ausgestaltung des Verstrebungselements 13 dazu bei, dass
zwischen der Betonschicht, in welcher die Bewehrungsmatte 7 angeordnet
ist, und der Zwischenschicht eine erhöhte Zugkraftverbindung
erzielt werden kann. Vereinzelt könnte auch ein ringförmiges
Bauteil (nicht gezeigt) an einem Verstrebungselement 13 angeschweißt
sein, so dass hierdurch eine Befestigungsstelle für einen
Kran gebildet ist, vermittels welcher die Betonschicht angehoben
werden kann. Von den Befestigungsstellen sind mindestens zwei, vorzugsweise
drei vorgesehen, damit ein kontrolliertes Anheben der Betonschicht
bzw. des Wandbauelements möglich ist.
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In
den 1 bis 3 sind des Weiteren Verstärkungsmittel 8 gezeigt,
welche lediglich im Zwischenraum 5 des Wandbauelements 1 angeordnet sind.
Die Verstärkungsmittel 8 sind im Wesentlichen stabförmig
ausgebildete Bewehrungselemente und sind ebenfalls mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnet.
Die in den 1 bis 3 gezeigten
Bewehrungselemente 8 sind im Wesentlichen vertikal angeordnet.
In 3 sind Beispiele von Anordnungen weiterer Bewehrungselemente 8' und 8'' gezeigt, welche
einen vorgebbaren Winkel zur Vertikalen aufweisen. Hierbei befindet
sich das Bewehrungselement 8' zwischen jeweils zwei benachbart
angeordneten und in vertikaler Richtung ausgerichtet vorgesehenen
Verbindungselementen 6. Das Bewehrungselement 8'' ist
in einem Winkel von ca. 45 Grad zur Vertikalen im Wandbauelement 1 angeordnet
und wird schräg unter diesem Winkel zwischen die den Zwischenraum 5 durchsetzenden
Verbindungselemente 6 eingeschoben, bevor der Ortbeton
in die Zwischenschicht 5 des Wandbauelements 1 eingebracht
wird. Das Bewehrungselement 8'' ist länger als
ein Bewehrungselement 8 ausgebildet, da dieses auf Grund
der schrägen Anordnung zur Vertikalen sich über
einen längeren Bereich im Wandbauelement 1 erstreckt.
Grundsätzlich werden die Bewehrungselemente 8, 8' bzw. 8'' vor
Ort und vor dem Auffüllvorgang des Zwischenraums 5 mit
Ortbeton eingebracht.
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Falls
die Bewehrungselemente 8 im Wesentlichen vertikal angeordnet
werden sollen, könnten diese an einem Verbindungselement 6 oder
an einer Reihe von mehreren in vertikaler Richtung ausgerichteten
Verbindungselemente 6 angelehnt werden, so dass keine zusätzlichen
Haltervorrichtungen vorzusehen sind, mit welchen die Bewehrungselemente 8 in
ihrer vertikalen Ausrichtung während des Auffüllvorgangs
der Zwischenschicht 5 mit Ortbeton zu halten sind.
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Die 6 bis 8 zeigen
jeweils Ausführungsbeispiele von Verstärkungsmitteln 7 in
der Aufsicht, vergleichbar zu der Ansicht des Verstärkungsmittels 7 aus 2.
Im Konkreten ist das Verstärkungsmittel 7 gemäß 6 vergleichbar
zu dem Verstärkungsmittel der 1 bis 3 und 10 ausgebildet.
Dementsprechend weist das Verstärkungsmittel 7 eine
im Wesentlichen eben geformte Bewehrungsmatte bzw. ein Bewehrungsgitter
auf, am welchem die "Sägezähne" angeschweißt
sind. Somit gibt es bei dem Verstärkungsmittel 7 gemäß 6 stets einen
durchgehenden Bereich 16 des Bewehrungsgitters.
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7 zeigt
in einer Aufsicht ein Ausführungsbeispiel einer Bewehrungsmatte 7,
welche vergleichbar zu der in 4 gezeigten
Bewehrungsmatte 7 ausgebildet ist. Die Bewehrungsmatte 7 aus 7 unterscheidet
sich von der Bewehrungsmatte aus 6 im Wesentlichen
darin, dass die Bewehrungsmatte 7 aus 7 keinen
durchgehenden Bereich 16 aufweist. Die in den 6 und 7 gezeigten
Bewehrungsmatten 7 weisen im Wesentlichen eine sägezahnförmige
Form auf, wobei die Einzelheiten "Sägezähne" einen
vorgebbaren Abstand zueinander aufweisen und sich in Abhängigkeit
von dem Wandbauelement, in welchem Sie verbaut werden, mit einer
vorgebbaren Höhe von der Grundebene der Bewehrungsmatte 7 sich
in den Zwischenraum des Wandbauelements erstrecken.
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8 zeigt
ein Ausführungsbeispiel einer Bewehrungsmatte 7 in
einer Aufsicht, welche eine Wellenform aufweist. Im Konkreten könnte
durch Pressen eines herkömmlichen eben geformten Bewehrungsgitters
die wellenförmige Bewehrungsmatte 7 aus 8 gefertigt
werden.
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11 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Wandbauelements 1 in einer Querschnittsansicht von oben.
Das Wandbauelement 1 weist zwei Betonschichten 2, 3 sowie eine
Dämmschicht 4 auf. Zwischen der Dämmschicht 4 und
der Betonschicht 2 ist der Zwischenraum 5 angeordnet.
Die Betonschichten 2 und 3 sind mit Verbindungselementen 6 miteinander
verbunden. Auf der der Betonschicht 3 abgewandten Seite
der Dämmschicht 4 sind von dem in 11 gezeigten Ausschnitt
des Wandbauelements 1 drei Schichten 17 aufgebracht.
Durch die Betonschicht 3, die Dämmschicht 4 und
die Schicht 17 erstrecken sich mehrere Verbindungselemente 6,
wobei gemäß der Ansicht aus 11 zwei
Verbindungselemente 6 sich durch jeweils eine Schicht 17 erstrecken.
In der Schicht 17 ist jeweils ein Verstärkungsmittel 18 vorgesehen
bzw. verankert. Das Verstärkungsmittel 18 erstreckt
sich aus der Schicht 17 heraus und in den Zwischenraum 5 und
in die Betonschicht 2 hinein. In der Betonschicht 2 im
sind ebenfalls Verstärkungsmittel 18 angeordnet,
welche aus der Betonschicht 2 heraus und in den Zwischenraum 5 sich
erstrecken. Ein Verstärkungsmittel 18 könnte
in Form eines Gitterträgers ausgebildet sein.
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An
mindestens zwei Verstärkungsmitteln 18 kann jeweils
an ihrem sich aus der Schicht 17 heraus erstreckenden Bereich
ein Haken eines Krans eingehakt werden, damit der Verbund aus Betonschicht 3, Dämmschicht 4,
Verbindungselemente 6, Schicht 17 und Verstärkungsmittel 18 während
der Herstellung des Wandbauelements 1 angehobenen werden kann.
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Die
Schicht 17 ist in 11 lediglich
stellenweise an der Oberfläche der Dämmschicht 4 vorgesehen.
Die Schicht 17 könnte auch flächendeckend an
der Dämmschicht 4 angeordnet sein. Die Dicke der
Schicht 17 ist geringer als die Dicke der Zwischenschicht 5 oder
die Dicke der Betonschicht 2 oder 3. Die Schicht 17 aus 11 besteht
aus Beton.
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Das
Verstärkungsmittel 7, 18, die Verstrebungselemente 13 bis 15,
die Bewehrungselemente 8 und die Bewehrungsmatte 7 sind
aus Stahl gefertigt.
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9 zeigt
ein im Wesentlichen stabförmig bzw. ankerförmig
ausgebildetes Verbindungselement
6, wie es in dem am Wandbauelement
1 gemäß den
1 bis
3,
10 oder
11 eingebaut
sein könnte. Das Verbindungselement
6 gemäß
9 ist vergleichbar
zu dem in
US 6 263
638 B1 beschriebenen Verbindungselement ausgebildet und
kann in vergleichbarer Weise in das in den
10 oder
11 gezeigte
Wandbauelement
1 mit Dämmschicht
4 eingebaut
werden. Das Verbindungselement
6 weist ein Oberflächenprofil
derart auf, dass hierdurch eine Kraftübertragung zwischen
einer Betonschicht
2,
3 und/oder
5 und
dem Verbindungselement
6 begünstigt ist. Das Oberflächenprofil
weist hervorstehende Bereiche
19 sowie Vertiefungen
20 auf.
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10 zeigt
ein Wandbauelement 1 mit einer Dämmschicht 4,
welche in dem Zwischenraum 5 und benachbart zu der Betonschicht 3 angeordnet
ist. Die Dämmschicht 4 weist einen extrudierten
Polysterol-Hartschaum auf. Die Betonschicht 3 ist bei einem Gebäude,
das mit mehreren Wandbauelementen 1 gebaut wird, die Außenwand.
Der Einfachheit halber wird im Folgenden die Betonschicht 3 auch
als äußere Betonschicht 3 bezeichnet.
Dementsprechend handelt es sich bei der Betonschicht 2 um
die innere Betonschicht eines herzustellenden Gebäudes
und wird als innere Betonschicht 2 bezeichnet.
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Der äußeren
Betonschicht
3 ist die Dämmschicht
4 zugeordnet,
und zwar in der Form, dass die Dämmschicht
4 und
die Betonschicht
3 eine Haftverbindung aufweisen. Zwischen
der Dämmschicht
4 und der inneren Betonschicht
2 ist
zum Auffüllen mit Ortbeton ein Zwischenraum
5 vorgesehen.
Die einzelnen Schichten des Wandbauelements
1 aus
10 weisen
im Einzelnen folgende Dicken auf:
| äußere
Betonschicht 3: | 60
mm |
| Dämmschicht 4: | 60
mm |
| Zwischenraum 5: | 140
mm |
| Innere
Betonschicht 2: | 50
mm. |
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Das
in 10 dargestellte Wandbauelement 1 weist
eine Länge von 3600 mm auf. Die Verbindungselemente 6 weisen
eine Länge von ca. 300 mm auf.
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Die
Betonschichten 2, 3 sind mit mehreren Verbindungselementen 6 verbunden,
wobei die Verbindungselemente 6 sich von der äußeren
Betonschicht 3 durch die Dämmschicht 4 und
den Zwischenraum 5 hindurch zur inneren Betonschicht 2 erstrecken.
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Die
Verbindungselemente 6 weisen eine geringe thermische Leitfähigkeit
auf, nämlich einen Wert von 0,5 W/(mK). Dementsprechend
weist das Wandbauelement 1 so gut wie keine Wärmebrücke auf,
die insbesondere sich durch die Verbindungselemente 6 ergeben
könnten. Dies führt zu einem Wandbauelement 1,
mit einer insgesamt besonders niedrigen Wärmeleitfähigkeit.
Das in der Betonschicht 2 und in der Zwischenschicht 5 vorgesehene
Verstärkungsmittel 7 weist eine thermische Leitfähigkeit
von 17 W/(mK) auf und ist aus rostfreiem Stahl gefertigt. In der
Zwischenschicht 5 sind auch Verstärkungsmittel 8 vorgesehen,
und zwar jeweils ein Verstärkungsmittel 8 zwischen
zwei benachbarten Verbindungselementen 6. In dem Wandbauelement 1 gemäß den 1 bis 3 sind
jeweils zwei Verstärkungsmittel 8 zwischen jeweils
zwei benachbarten Verbindungselementen 6 angeordnet.
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Abschließend
sei ganz besonders darauf hingewiesen, dass die voranstehend erörterten
Ausführungsbeispiele lediglich zur Beschreibung der beanspruchten
Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele
einschränken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 6263638
B1 [0003, 0004, 0010, 0028, 0030, 0030, 0073]
- - DE 10007100 A1 [0029, 0030]