DE19950226A1 - Schalung zur Errichtung einer Säule oder einer Stütze eines Bauwerks - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schalung zur Errichtung einer Säule oder einer Stütze eines Bauwerks, die mit flüssigem Beton ausgegossen wird und aus Schalelementen besteht, die die Schalhaut bilden, wobei die Schalelemente einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau haben, und die Schalelemente dem Querschnitt der Säule entsprechend zusammengesetzt sind und mit einer Spannvorrichtung relativ zueinander festlegbar sind, wobei DOLLAR A - die Schalelemente (1) eine Schicht aus Faserzement aufweisen, DOLLAR A - die Spannvorrichtung aus einer an den Schalelementen (1) außenseitig horizontal verlaufenden Umfassung (3) und einem darum umlaufenden Metallband (4) mit einer Zugvorrichtung besteht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalung zur Errichtung einer Säule oder einer Stütze eines Bau­ werks, die mit flüssigem Beton ausgegossen wird und aus Schalelementen besteht, die die Schalhaut bil­ den, wobei die Schalelemente einen ein- oder mehr­ schichtigen Aufbau haben, und die Schalelemente dem Querschnitt der Säule entsprechend zusammengesetzt sind und mit einer Spannvorrichtung relativ zuein­ ander festlegbar sind.

Schalungen für Stützen oder Säulen sind im Stand der Technik seit langem bekannt und gebräuchlich. Sie werden dazu verwendet, bei der Erstellung eines Bauwerks tragende, vertikal orientierte Stützen oder Säulen zu errichten. Dazu werden flächige Schalelemente, z. B. aus Holz oder Metall, dem ge­ wünschten Querschnitt entsprechend zusammengefügt und mit geeigneten Spannvorrichtungen, beispiels­ weise Schraubzwingen, relativ zueinander festge­ legt. Da der hydrostatische Druck des flüssigen Be­ tons im Inneren der Säulenschalung sehr hoch ist, er kann bis zu 60 kN pro qm betragen, ist es not­ wendig, daß die Spannvorrichtungen entsprechend ausgelegt sind, sowie die Schalelemente über eine ausreichende Stabilität verfügen. Die Erstellung dieser Schalungen auf der Baustelle ist sehr zeit­ aufwendig und kostenintensiv. Daneben sind seit ei­ niger Zeit Schalrohre aus imprägnierter Pappe be­ kannt, die zur Erstellung einer Säule mit rechtec­ kigem oder quadratischem Querschnitt innenseitig mit Polystyrol entsprechenden Querschnitts ausge­ schäumt sind. Diese Schalungen, die im wesentlichen aus einem Papprohr bestehen, bauchen sich aber in ihrem unteren Bereich, besonders wenn der Beton stark verdichtet wird, unter dem Druck aus. Auch das Ausschalen nach dem Aushärten des Betons ist sehr zeitaufwendig und erfordert die sortenreine Entsorgung verschiedenster Werkstoffe wie Polysty­ rol und kunststoffvergüteter Pappe.

Ausgehend vom Stand der Technik hat sich die Erfin­ dung zur Aufgabe gestellt, eine Schalung zur Er­ richtung einer Säule oder einer Stütze eines Bau­ werks zur Verfügung zu stellen, die auch bei einer großen Höhe der Säule über ausreichende statische Festigkeit verfügt, die nach dem Aushärten entweder zum Bestandteil des Gußteils wird oder in einfacher Weise sortenrein entsorgbar ist, sowie die Schalung kostengünstig und schnell erstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schalelemente eine Schicht aus Faserzement aufweisen, die Spannvorrichtung aus einer an den Schalelementen außenseitig horizontal verlaufenden Umfassung und einem darum umlaufenden Metallband mit einer Zugvorrichtung besteht.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, daß die Schalelemente zur Errichtung einer Säulenscha­ lung zumindest eine Schicht aus Faserzement aufwei­ sen. Dieser Werkstoff verfügt über eine ausrei­ chende mechanische Stabilität, um dem großen hydro­ statischen Druck des Betons entgegenzuwirken bzw. sich nicht zu verformen. Desweiteren kann, wie wei­ ter unten ausgeführt, das Schalelement in einfacher Weise nach dem Aushärten entfernt werden oder wird zum Bestandteil des Gußelementes. Zur relativen Festlegung der einzelnen Schalelemente zueinander dient eine Spannvorrichtung, die im wesentlichen aus einem horizontal umlaufenden Metallband mit ei­ ner Zugvorrichtung besteht. Damit das relativ schmale Metallband, besonders im Bereich der Ecken, sich nicht in das Faserzementmaterial einschneidet und dieses beschädigt, wird zwischen Metallband und Schalelement eine ebenfalls horizontal verlaufende Umfassung angeordnet. Unter diesem Begriff sind hierbei, wie weiter unten beschrieben, quaderför­ mige Bauteile zu verstehen, deren Breite wesentlich größer ist als die Breite des Metallbandes und da­ mit den auf sie ausgeübten Druck auf einer größeren Fläche an das Schalelement weitergeben. Bei einer Säule mit rechteckigem Querschnitt wird an jeder Seite ein solches Bauteil zwischen Metallband und Faserzementplatte eingebracht, wobei deren Erstrec­ kung in horizontaler Richtung im wesentlichen der Breite des jeweiligen Schalungselements entspricht. Das Material, aus dem die Umfassung besteht, kann wie weiter unten dargestellt, gewählt werden. Das Metallband wird mit einer beliebig wählbaren Zug­ vorrichtung verkürzt, um es auf die Umfassung zu pressen und damit allseitigen, gleichmäßigen Druck auf die Schalungskonstruktion auszuüben. Selbstver­ ständlich werden über die Höhe der Säulenschalung verteilt mehrere Spannvorrichtungen angeordnet wer­ den, um eine gleichmäßig abgestützte Konstruktion zu erhalten.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nach dem Aushärten des Betons die Spannvorrichtung in einfacher Weise entfernbar ist, beispielsweise mit­ tels des Durchtrennens des Metallbandes, und die einzelnen Bestandteile, in einfacher Weise entsorgt oder im Falle der Umfassungen wieder verwendet wer­ den können. Die Schalelemente können, wie bereits ausgeführt, ebenfalls entsorgt oder wiederverwendet werden oder sie verbleiben am Gußteil. Desweiteren ist es möglich, Säulenschalungen entsprechenden Querschnitts und Höhe werkseitig herzustellen, die Schalungen an der Baustelle anzuliefern, dort auf­ zustellen und mit Beton auszugießen. Damit wird eine erhebliche Beschleunigung sowie eine Verbilli­ gung bei der Errichtung von Säulen oder Stützen er­ reicht. Die Befestigung der Schalung auf dem Unter­ grund kann in vielfältiger, dem Fachmann bekannter, Weise erfolgen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Ge­ genstand von Unteransprüchen.

Das Material der Umfassung muß hart genug sein, um den vom Metallband auf sie ausgeübten Druck ohne wesentliche Verformung aufnehmen und ihn an das darunterliegende Schalelement weitergeben zu kön­ nen. Es wird vorgeschlagen, Umfassungen aus Hart­ holz, wie beispielsweise Pockholz, Eiche oder Rubi­ nie herzustellen. Alternativ dazu kann die Umfas­ sung auch aus einem Hartkunststoff, wie beispiels­ weise PVC, hergestellt werden. Damit wird eine praktisch beliebig häufige Wiederverwendung der Um­ fassung ermöglicht.

Als Zugverbindung für das Metallband wird eine im Stand der Technik bekannte Schnellspannvorrichtung oder eine Schraubverbindung vorgeschlagen, bei der mit Hilfe einer Verschraubung die Länge des Metall­ bandes verkürzt und damit der auf die Umfassung bzw. die Schalelemente ausgeübte Druck erhöht wird. Eine ausreichende Dimensionierung der Zugvorrich­ tung bzw. deren Verbindung mit dem Metallband ist dem Fachmann auf vielfältige Weise möglich.

Besonders bei Säulen mit rechteckigem Querschnitt wird die Umfassung aus vier quaderförmigen Bautei­ len bestehen, deren horizontale Abmessung im we­ sentlichen der jeweiligen horizontalen Erstreckung des Schalelementes, an dem sie anliegend, ent­ spricht. Dies ist in den Figuren weiter unten bei­ spielhaft dargestellt. Dabei ist es unerheblich, ob sich die benachbarten Teile der Umfassung, im Eck­ bereich, unmittelbar berühren, oder sie geringfügig voneinander beabstandet sind. Sie sind derart aus­ gelegt, daß sie breiter als das relativ schmale Me­ tallband sind, um die Auflagefläche auf dem Schal­ element zur vergrößern. Außerdem wird mit ihnen verhindert, daß das unter Zug stehende Metallband im Eckbereich in das Faserzementmaterial einschnei­ det. Ihre Länge, d. h. horizontale Abmessung, kann auch so gewählt werden, daß sie über das Schalele­ ment seitlich hinausragen, wie ebenfalls in den Fi­ guren dargestellt.

Bei Säulen, die an der Außenfläche einer Fassade angeordnet sind, kann es notwendig sein, Schalele­ mente mit einer Wärmedämmung zu versehen. Dazu ist vorgeschlagen, innenseitig, an der dem Beton zuge­ wandten Seite des Schalelementes, eine wärmeisolie­ rende Schicht, insbesondere aus extrudiertem Sty­ rol, anzubringen. Dieses Material ist im Bauwesen zur Wärmedämmung wohl bekannt. Die Styrolschicht wird mit einem geeigneten Klebstoff mit der Faser­ zementplatte verbunden, damit sie sich während des Aushärtens des Betons nicht verschiebt. Dadurch wird das Schalelement zu einem Bestandteil des Guß­ teils. Nach dem Aushärten werden lediglich die Um­ fassungen und die Metallbänder entfernt. Eine Säule kann mit einer wärmedämmenden Schicht an einer oder mehreren Seiten ihres Querschnitts versehen werden.

Um eine gleichmäßige Festlegung der Schalelemente relativ zueinander zu erhalten, werden mehrere Spannvorrichtungen im wesentlichen gleichmäßig über die Länge bzw. Höhe der Schalung verteilt angeord­ net. Damit wird allseitig ein im wesentlichen gleichmäßige verteilter Druck ausgeübt. Der genaue Abstand der benachbarten Spannvorrichtungen kann je nach Höhe der Schalung bzw. deren Querschnittsflä­ che vom Fachmann gewählt werden.

Zur Erhöhung der Stabilität des Bauwerks kann auch eine im wesentlichen bekannte Armierung in das In­ nere der Schalung eingebracht werden, um der Säule oder der Stütze eine erhöhte Druckbelastbarkeit bzw. eine größere Scherfestigkeit zu verleihen. Die Armierung kann sowohl lose in die Schalung einge­ bracht werden als auch mit geeigneten Vorrichtungen relativ zu den Schalelementen festgelegt werden, wie es dem Fachmann geläufig ist.

Um die Schalelemente aus Faserzement wiederverwen­ den zu können wird, bevor sie zu einer Schalung zu­ sammengesetzt werden, bzw. bevor sie mit Beton aus­ gegossen werden, ein Trennmittel innenseitig aufge­ bracht, um nach dem Aushärten das rückstandsfreie und einfache Ablösen vom Gußteil zu ermöglichen. Entsprechende Trennmittel sind im Baugewerbe be­ kannt. Ein Entfernen der Schalelemente kann auch notwendig sein, wenn es aus architektonischer Sicht gewünscht ist, eine unverblendete Säule zu haben.

Zur Erhöhung der Stabilität der Schalung können an den inneren Ecken, an denen jeweils zwei benach­ barte Schalelemente aneinander anliegen, Dreikant­ leisten, insbesondere aus Kunststoff, befestigt werden. Eine solche Dreikantleiste, beispielsweise aus Hart-PVC, vergrößert die jeweilige Anlageflä­ che, und damit beispielsweise die Fläche, an der die Schalelemente miteinander verklebt werden.

Um den, in der Vertikalen betrachtet, nach unten zunehmenden hydrostatischen Druck des Betons auf­ nehmen zu können, wird vorgeschlagen, daß nach un­ ten hin an der Säulenschalung mehr Spannvorrichtun­ gen als an deren oberen Ende angeordnet werden, d. h., daß der gegenseitige Abstand benachbarter Spannvorrichtungen nach unten hin abnimmt. Die ge­ naue Anordnung bzw. die Wahl geeigneter Abstände ist dem Fachmann möglich.

Bei der werkseitigen Herstellung der Säulenschalun­ gen können die einzelnen Schalelemente mit einem Klebstoff zusammengefügt werden. Insbesondere bei der Verwendung von Faserzementplatten wird die Ver­ klebung mit einem nach dem Aushärten umweltneutra­ len PU-Kleber vorgeschlagen. Die erforderlichen Klebstoffe und die Ausführung der Klebeverbindungen sind dem Fachmann geläufig.

Im Rahmen der Erfindung ist der Querschnitt einer Säule oder einer Stütze beliebig wählbar, sie wird jedoch besonders einen quadratischen oder rechtec­ kigen Querschnitt aufweisen, die mit den stabilen Faserzementplatten in einfacher Weise realisierbar sind.

Um während des Zusammenbaus der Schalung eine Ver­ schiebung der Umfassung relativ zum Metallband zu verhindern, kann an ihrer Außenseite eine Nut ent­ sprechender Breite zur Aufnahme des Bandes ange­ bracht, z. B. eingefräst, werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand zweier Zeichnun­ gen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher darge­ legt sind. Sie zeigen:

Fig. 1 eine Säulenschalung ohne Wärmedämmung,

Fig. 2 eine Säulenschalung mit teilweiser Wärme­ dämmung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung handelt es sich um eine Scha­ lung, die aus vier Schalelementen (1) zusammenge­ setzt ist. Diese werden jeweils von einer mecha­ nisch stabilen Faserzementplatte gebildet. An den inneren Ecken ist sie mit zusätzlichen Dreikantlei­ sten (2), beispielsweise aus Hart-PVC, zur Erhöhung der mechanischen Stabilität ausgestattet. In der Figur a ist der Querschnitt der Schalung darge­ stellt. Die vier Schalelemente (1) bilden die Schalhaut für das auszugießende Volumen. Sie können mit einem Trennmittel behandelt, z. B. besprüht, werden, um sie nach dem Aushärten des Betons ablö­ sen und wiederverwenden zu können. Die Umfassung (3), beispielsweise aus Hartholz, liegt horizontal umlaufend außenseitig an den Schalelementen (1) un­ mittelbar an und besteht jeweils aus vier quader­ förmigen Bauteilen. Diese wird mit Hilfe eines Me­ tallbandes (4) auf die Schalelemente (1) gepreßt. Das Metallband (4) wird mit einer geeigneten Zug­ vorrichtung, beispielsweise ein Schnellspannver­ schluß oder eine Schraubverbindung, die zur Verein­ fachung der Darstellung hier nicht eingezeichnet ist, verkürzt. Mit dieser Verkürzung wird eine Er­ höhung des Drucks auf die Umfassung (3) bzw. auf die Schalelemente (1) erreicht. In Figur b ist eine perspektivische Darstellung der Schalung abgebil­ det. Deutlich zu erkennen ist, wie mehrere Spann­ vorrichtungen über die Länge bzw. Höhe der Schalung verteilt außenseitig an den Schalelementen (1) an­ greifen. Deren gegenseitiger Abstand nimmt nach un­ ten hin ab, um dem ansteigenden hydrostatischen Druck des Betons entgegenzuwirken.

In Fig. 2 ist eine Schalung dargestellt, die zu­ mindest teilweise mit einer innenseitig angebrach­ ten, wärmeisolierenden Schicht (5) ausgestattet ist. Diese besteht z. B. aus extrudiertem Styrol, das mit geeigneten Klebstoffen an den mechanisch stabilen Schalelementen (1) aus Faserzement befe­ stigt ist. Ein Ablösen dieser Schalelemente (1) ist nach dem Aushärten nicht mehr möglich, d. h. sie werden zum Bestandteil des Gußteils. In Figur a ist auch hier ein Querschnitt der Schalung dargestellt. Sie ist an drei Seiten mit einer wärmeisolierenden Schicht (5) versehen. Die perspektivische Darstel­ lung in Figur b verdeutlicht den äquidistanten Ab­ stand der Spannvorrichtungen, bestehend aus Metall­ band (4) und Umfassung (3), d. h., daß über die Höhe der Schalung verteilt die einzelnen Spannvor­ richtungen immer denselben Abstand voneinander ha­ ben.

Claims (13)

1. Schalung zur Errichtung einer Säule oder einer Stütze eines Bauwerks, die mit flüssigem Beton aus­ gegossen wird und aus Schalelementen besteht, die die Schalhaut bilden, wobei die Schalelemente einen ein- oder mehrschichtigen Aufbau haben, und die Schalelemente dem Querschnitt der Säule entspre­ chend zusammengesetzt sind und mit einer Spannvor­ richtung relativ zueinander festlegbar sind, da­ durch gekennzeichnet, daß

• - die Schalelemente (1) eine Schicht aus Faserze­ ment aufweisen,
• - die Spannvorrichtung aus einer an den Schalele­ menten (1) außenseitig horizontal verlaufenden Um­ fassung (3) und einem darum umlaufenden Metallband (4) mit einer Zugvorrichtung besteht.

2. Schalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Umfassung (3) aus Hartholz oder Hart­ kunststoff, insbesondere PVC, besteht.

3. Schalung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannvorrichtung eine Schnell­ spannvorrichtung oder eine Schraubverbindung ist.

4. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfassung (3) aus im wesentlichen quaderförmigen Bauteilen be­ steht, deren horizontale Abmessungen im wesentli­ chen der jeweiligen horizontalen Erstreckung des Schalelementes (1) entspricht, an dem sie anliegen.

5. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Schalelements (1) eine innenseitige, dem Gußmate­ rial zugewandte, wärmeisolierende Schicht (5) auf­ weisen, insbesondere aus extrudiertem Styrol.

6. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, über die Länge bzw. Höhe der Schalung im wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnete Spannvorrichtungen vorhanden sind.

7. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine Armierung im Inneren der Schalung angeordnet ist.

8. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennmittel auf der Innenseite der Schalelemente (1) aufgetra­ gen ist.

9. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß an den inneren Ec­ ken einer rechteckigen Schalung Dreikantleisten (2), insbesondere aus Kunststoff, befestigt sind.

10. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß, in der Vertikalen gesehen, am unteren Ende der gegenseitige Abstand der Spannvorrichtungen geringer ist, als am oberen Ende der Schalung.

22. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalelemente (1) mit Klebstoff, insbesondere mit einem PU-Kleb­ stoff, miteinander verbunden sind.

12. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schalung rechteckig oder quadratisch ist.

13. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfassung (3) an ihrer Außenseite eine horizontal verlaufende Nut zur Aufnahme des Metallbandes (4) aufweist.