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Verfahren zum Errichten von Gebäuden aus Fertigbauteilen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur billigen und schnellen Erstellung von Gebäuden
mit Hilfe von vorgefertigten Vertikalbauteilen als Trägern in Verbindung mit Gerippe-
bzw. Gerüstteilen aus Eisenbeton.
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Durch die Erfindung werden zahlreiche Verbesserungen gegenüber den
bisher üblichen, hergebrachten Bauweisen erzielt. Dank ihrer Einfachheit ergibt
sie vor allem die Vorteile einer beschleunigten Bauausführung, einer beträchtlichen
Verbilligung der Baukosten und einer Bautenfestigkeit, die bei den bisherigen Bauweisen
nur mit kostspieligen Mitteln und zeitraubendem Arbeitsaufwand zu erreichen ist.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf die zur Durchführung der neuen
Bauweise erforderlichen Leichtbauteile, die vereinheitlicht und Gegenstand der Massenfabrikation
sein können.
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Das Verfahren nach der Erfindung kennzeichnet sich vornehmlich dadurch,
daß die Wände, besonders die Außenwände, mit Hilfe von vorgefertigten Vertikalbauteilen
aus Eisenbeton erstellt werden, die sich über eine ganze Geschoßhöhe erstrecken,
also von Fußboden zu Fußboden bzw. vom Fenstersockel eines Stockwerks bis zum Fenstersockel
des Barüberliegenden Stockwerks reichen, wobei diese Vertikalbauteile durch Rähme,
das Deckentragwerk, Träger, Pfeiler usw. verbunden sind, die vorzugsweise durch
Ausgießen an Ort herzustellen sind.
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Die Außenwände werden dabei mit Wandteilen aus Eisenbeton mit hohem
Zementgehalt, und zwar im Einheitsmaß mit Stegen in T- oder V-Form erstellt,
die jedoch notwendigenfalls auch nach Bedarf abgeändert sein können. Die Herstellun-
der Wandteile erfolgt vorzugsweise durch Vergießen in Stahlformen, und zwar durch
Rütteln, worauf sie sogleich wieder aus der Form herausgenommen werden.
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Sie sind tragende Wandteile und so armiert und berechnet. d3ß sie
die auftretenden Druck- und sonsägen
Beanspruchungen aufnehmen
können, die durch ihre besondere Länge zwischen den in Höhe der Fußböden liegenden
Verbindungsgurtungen und die Belastung durch ihr Eigengewicht, durch das Gewicht
der Quergerippe, der Fußböden, des Daches sowie durch sekundäre Kräfte bedingt sind,
die von der Höhe bzw. der Anzahl der vorhandenen Stockwerke abhängen. Sie können
hinsichtlich ihrer Außenfläche mit einem Bewurf oder einer Bekleidung aus Stein-
oder Ziegelsplitt, Mosaik, Kies o. dgl. versehen sein, je nach den Forderungen des
Bauherrn. Dieser Belag wird im Rüttelverfahren bei der Herstellung des Wandteils
mit aufgebracht und bildet somit einen Bestandteil des in dem Wandteil verarbeiteten
Betons.
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Diese Wandteile werden durch die nachfolgenden Mittelverbunden und
untereinander festgelegt a) durch in senkrechte innere Stoßfugen eingebrachte Füllungen,
die beispielsweise durch Streifen aus Asphaltfilz und Zementmörtel gebildet sind
und die überdies auch eine vollständige Abdichtung sichern ; b) durch Schwellen
und Rähme aus Eisenbeton, die an Ort und Stelle ohne Verschalungen in Höhe jedes
Fußbodens vergossen werden; die Kopf- und Fußenden der senkrecht stehenden Wandteile
werden mit diesen Gurtungen durch Rundeisen und durch die zu diesem Zweck überstehenden
Eisenbewehrungen der Wandteile oder durch ähnliche Mittel verbunden; c) durch Bewehrungen
aus horizontalen und in Längsrichtung liegenden Winkeleisen oder Profileisen kleinerer
Abmessungen, die zur Montage der Bauteile benutzt werden, mit denen sie durch Winkelbänder
und Bolzen oder Stifte, wie oben angegeben, verbunden sind; diese Schwellen, Rähme
und Bewehrungen stellen somit in Höhe jedes Fußbodens ein Rähm über den gesamten
Umfang des Gebäudes her; d) durch Füllungen aus,Beton oder Eisenbeton, die senkrecht
in von den Wandplatten begrenzte Hohlräume eingegossen werden und vorzugsweise zwischen
den senkrechten Rahmenpfosten der Fenster- und Türöffnungen und den benachbart liegenden
Stegen oder Rippen der Wandplatten sowie an anderen Stellen zwischen den Stegen
dieser Platten liegen können, und zwar dort, wo es zur Aufnahme der Belastungskräfte
am zweckmäßigsten ist. Sie bilden zwischen den Gurtungen liegende Pfeiler und erstrecken
sich über die ganze Höhe des: Gebäudes, sind im allgemeinen mit Eiseneinlagen ausgerüstet
und weisen hinsichtlich ihrer Stärke Abmessungen auf, die sich nach den aufzunehmenden
Beanspruchungen richten. Sie sind mit den T-förmigen Trägern bzw. Stegen der Bauteile
durch Rundeisen verbunden, die die Trägerstege in Querrichtung durchdringen, und
sind auf gleiche Weise auch mit den in Fußbodenhöhe liegenden Rähmen, d,@n Fensterstürzen
usw. verbunden. Sie nehmen die Belastungen zusammen mit den als Träger ausgebildeten,
mit T-förmigen Stegen ausgerüsteten Wandteilen auf, ur<d zwar besonders zusammen
mit den Stegen, mit denen sie unmittelbar verbunden sind.
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Die Fußböden sollen gleichfalls aus vorgefertigten Eisenbetonteilen,
kleineren Balken und Fußbo&nplatten mit gegenüber den bisherigen Bauelementen
stark verringertem Gewicht bestehen. Die sie bild>nden Wandteile sollen dabei untereinander
und mit den Gurtungen und den Deckenträgern fest verbunden sein.
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Die Dachkonstruktion besteht z. B. einfach aus Sparren oder Dachbalken
aus Eisenbeton mit Holzleistenbelag, die an den Enden mit ihren überstehenden Eiseneinlagen
in das obere Rähm der Außenwände eingegossen sowie an einem Firstbalken aus Eisenbeton
befestigt sind. Für das Dach wird hierdurch die sonst üblicherweise bei Gebäuden
vorzusehende Holzkonstruktion, bestehend aus Bindern, Pfetten, Sparren usw. vermieden.
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Die Deckenträger und Innenwände, die die Fußböden und das Dach abstützen
sowie die Belastungen aufnehmen, sind in üblicher Weise aus Eisenbeton zu fertigen.
In ihrer Gesamtheit bilden die Außenwände, die zwischen den Wandteilen liegenden,
pfeilerartigen Füllungen sowie die Deckenkonstruktion einschließlich der Decken
und der Dachkonstruktion ein zusammenhängendes Ganzes, gewissermaßen einen homogenen
Kasten, der unter Wirkung der Belastungen und unter allen auftretenden Horizontalkräften,
z. B. durch Windangriff, keine Formänderungen erleidet.
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Die Außenwände, deren Eigengewicht gegenüber den üblichen Ausführungen
aus Ziegel- oder Bruchsteinen um mehr als ein Drittel vermindert ist, bilden mit
ihren Stegen, Trägern, Rähmen und Pfeilern einen im Hinblick auf die Fensteröffnungen
durchbrochenen Vertikalträger, der sich über die ganze Gebäudehöhe erstreckt. Sie
können daher alle unmittelbaren und mittelbaren Lasten aufnehmen und sie gleichmäßig
und ohne Formänderungen oder Verlagerungen jeglicher Art auf die in ihrer 'Größe
stark verringerten Fundamente verteilen. Die Fundamentierung ist daher wesentlich
leichter als bei Bauweisen mit Eisenbetongerippe oder Metallgerippe mit Ausfachungen
aus Steinen bzw. Ziegeln, die natürlich die Beanspruchungen auf einzelne Stellen
übertragen und in der Fundamentierung kostspieliger Einzelfundamente mit entsprechenden
Ausschachtungen oder Grundpfeilern bedürfen. Die Bauweise nach der Erfindung bedarf
dagegen dank der Verteilung der auftretenden Belastungen und Druckkräfte nur einer
einfachen Gründung, die selbst bei größerer Stärke aus nicht armiertem Beton gefertigt
sein kann.
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Unter den Windkräften arbeiten die Fußböd:n und das Dachgerüst wie
regelrechte Horizontalträger, die sich über die ganze Breite des Gebäudes erstrecken,
indem sie den größten Teil dieser Kräfte auf die Gesamtheit der Außenmauern übertragen,
die ihrerseits infolge ihrer Gestaltung die Belastungen gleichmäßig auf die einfachen
Fundamente verteilen und nicht nur auf unabhängige und in besonderer Weise ausgeführte
Stützstellen. Für Gebäude, die auf unbeständigem Boden erstellt werden müssen, der
teilweisen Absenkungen unterworfen ist, beispielsweise in Bergbaugegenden, können
die örtlichen Veränderungen der Bodenoberfläche die allgemeine Stabilität nicht
beeinflussen, die durch die hier beschriebene Gebäudeausführung nach der Erfindung
erzielt ist.
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Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung d-,2r Bauweise
nach der Erfindung, und zwar zeigt Abb. i ein dreigeschossiges Haus in senkrechtem
Querschnitt,
Abb. 2 einen Teil der Außenmauer eines viergeschossigen
Hauses in der Ansicht, Abb. 3 in größerem Maßstabe einen Teil einer Außenmauer im
Grundriß mit als Pfeiler wirkenden Füllungen, Innenverkleidungen usw. und , Abb.
4 einen Querschnitt durch Teile des Dachgebälks.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Außenwände
i aus Pfeilern 2. Die Höhe dieser Pfeiler 2 entspricht derjenigen eines ganzen Geschosses
(s. Abb. 2). Sie sind vorzugsweise unter sofortiger Ausformung im Rüttelverfahren
hergestellt und können an der Außenfläche jede gewollte Bekleidung aufweisen, die
beim Einformen aufgebracht und mitgerüttelt wird. Die Bauteile 2 können beispielsweise
die in Abb. 3 wiedergegebene Gestalt aufweisen und aus Balken bestehen, die durch
aufgesetzte Stege die Gestalt von zusammengesetzten T- oder U-Trägern haben.
Wie sich aus Abb. 2 ergibt, sind die Schwellen und Rähme 3 in Höhe der Fußböden
4 ohne Verschalungen eingegossen. Die oberen und unteren Enden 5, 6 der Außenwandbauteile
sind in den Beton der entsprechenden Rähme eingelassen. In üblicher Weise sind Fensteröffnungen
7 vorgesehen, die von Pfeilern 8 und 9 seitlich begrenzt sind. Die Pfeiler werden
an Ort vergossen, wie dies Abb. 3 im besonderen zeigt. Andere Pfeiler io, die in
Abstand von den Fensteröffnungen liegen, sind in entsprechender Weise an Ort aus
Beton vergossen und mit zwischen den Stegen der Wandteile 2 liegenden Riegeln ausgestattet,
wie sich im einzelnen noch aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt. Horizontale
Träger i i dienen zur Abstützung der Decken 4.
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Die Dachkonstruktion ist durch Sparren 12 aus Eisenbeton gebildet,
die den Dachbelag tragen. Sie sind in der Mitte auf den üblichen Pfeilern 13, gleichfalls
aus Eisenbeton, abgestützt, die den Firstbalken 14 tragen. Die obersten Wandteile
2 sind ebenfalls in das obere Rähm 15 eingegossen. Die Fundamentierung ist mit 16
bezeichnet und besteht aus Betonbauketten, in die die Wandteile 2 ebenso wie die
Betonpfeiler 8, 9 und io eingegossen sind. Das Ganze bildet eine starre und unverformbare
Einheit.
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Abb. 3 gibt einige Einzelheiten hinsichtlich der Ausführung und Verarbeitung
der Außenwandbauteile wieder. Sie bestehen aus Einzelträgern, die an ihrer Innenseite
mit Stegen 17, 171, 1711, 17111 usw. versehen sind. Die Stege von zwei benachbarten
Wandteilen begrenzen einen Zwischenraum 18, der mit dem Beton der Pfeiler io gefüllt
ist. Solche Pfeiler io liegen jeweils dort, wo sie zur Aufnahme der Belastungen
nötig sind. Wie man aus Abb. 3 ersieht, können diese Pfeiler io unterschiedliche
Stärken aufweisen. Andere Stege, hier der Steg 17, bilden zusammen mit den senkrechten
Rahmenpfosten der Fensteröffnungen 7 Hohlräume i9, die zur Bildung der Pfeiler 8
bzw. 9 gleichfalls an Ort verschalungslos mit Beton ausgegossen sind. Nach der Innenseite
sind die zwischen den Stegen liegenden Hohlräume durch die Innenwände 2o abgeschlossen.
Im oberen Teil von Abb. 3 ist der Eckstoß von zwei Wandteilen 2, 2 wiedergegeben.
Durch Ausgießen des Hohlraumes zwischen den zusammenstoßenden Stegen 17V und 17
über die ganze Höhe mit Eisenbeton ist hier ein weiterer Vertikalpfeiler io gebildet.
Im Bedarfsfalle können auch sonstige Hohlräume zwischen den Stegen zur Bildung von
zusätzlichen Pfeilern io ausgegossen sein. Die nicht ausgegossenen Hohlräume 21
zwischen den Wandteilen 2 und der Innenwand 20 verbessern die Wärme und die Schallisolation.
Die Pfeiler 8, 9, io sind mit Eiseneinlagen armiert. Zur Herstellung eines festeren
Verbandes können überdies Querdübel oder -stangen 22, 23, 24 verwendet sein, die
die zugeordneten Stege 17, 17" 1711 usw. durchdringen und beim Aufbau der Pfeiler
io in deren Beton eingeschlossen werden. Mit 25 und 26 sollen innere Querwände geeigneter
Art und Ausführung sowie die lasttragenden Balken der Decken angedeutet sein., Abb.
4 zeigt Einzelheiten für die Ausführung der Dachsparren 12, die vorzugsweise die
links dargestellte Ausbildung erhalten. Der einzelne Sparren ist als Fertigbauteil
aus Beton vorgefertigt und mit einer Leiste 27 aus feuerhemmend imprägniertem Holz
belegt. Nägel 28 verbinden diese Holzleiste mit dem aus Beton geformten Teil 29.
Rechts auf dieser Abbildung ist der vorgefertigte Betonkörper 3o eines Dachsparrens
mit zwei seitlich angesetzten Holzleisten 31 und 32 versehen, die mit Nägeln 33
befestigt sind. An den Holzteilen der Dachsparren können Leisten 34 angenagelt sein,
die die aus Ziegeln o. dgl. bestehende Dachhaut 35 tragen.
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Im Hinblick auf den absolut festen Verband zwischen allen senkrecht
oder waagerecht liegenden Teilen, ob sie vorgefertigt oder an Ort vergossen sind,
und im Hinblick auf die erzielte Homogenität wirken die Außenwände, wie lang und
hoch sie auch sein mögen, stets als Träger, und zwar über ihre ganze Höhe, die sich
über eine beliebige Anzahl von Stockwerken erstrecken kann. Die Fußböden und das
Dachgebälk wirken aus den gleichen Gründen über die ganze Gebäudebreite als Horizontalträger.
Der durch die unmittelbaren und mittelbaren Lasten bedingte Druck auf den Boden
der Fundamente wird über die ganze Länge und Breite der Bodenausschachtungen gleichmäßig
durch Fundamentsockel verteilt, die so klein sind, wie es der jeweilige Bodenwiderstand
gerade zuläßt, ohne daß die Gefahr nachträglichen Senkens eintreten kann, der man
nach den bisherigen Bauweisen mit entsprechend großen Ausschachtungen, Pfahlgründungen
usw. zu entgehen sucht. Der Rohbau von nach der Erfindung erstellten Gebäuden ist
absolut undeformierbar, selbst wenn sie auf Böden errichtet sind, die nachträglichen
Absenkungen oder Oberflächenveränderungen unterliegen. Der Aufwand an Baustoffen
wird im Vergleich mit den bisherigen überlieferten Bauweisen um mehr als die Hälfte
verringert. Im entsprechenden Maße verringert sich auch das Eigengewicht der Gebäude
im Rohbau. Die Fundamente werden in Beton, sog. Stampfbeton, in geringer Stärke
hergestellt. Die Rohbauten der Gebäude sind im ganzen aus harten Baustoffen, nämlich
Beton mit hohem Zementanteil, von unbegrenzter Haltbarkeit ausgeführt. Die für die
Hauptteile der Dachkonstruktion üblicher Weise benutzten Holzteile, wie Sparren,
Pfetten, Binder, werden vermieden. Bis auf sehr einfache Schalbretter für die Innenseite
der an Ort aufgebauten Betonpfeiler werden auch keine Verschalungen benötigt. Weiterhin
fallen die sonst benötigten
Außengerüste fort. Die Außenmauern,
bedürfen keines Verputzes oder Bewurfes oder sonstiger Zurichtungen, da ihr Aussehen
schon durch eine entsprechende Fertigung der für sie verwendeten Bauteile bestimmt
ist. Man braucht sie allenfalls nur nach dem Einbau mit verdünnter Schwefelsäure
abzuwaschen.
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Im übrigen ergibt die Erfindung eine äußerst kurze Bauzeit und ermöglicht
es, Gebäude jeglicher Abmessungen und Stockwerkszahl zu errichten. Dabei werden
für den Bau an Facharbeitern und ungelernten Arbeitern weniger als die Hälfte der
Arbeitskräfte benötigt, deren man bei gleich zügigem Fortschritt der Bauarbeiten
sonst bei den bisherigen Bauweisen bedarf.