Schalung zur Errichtung einer Säule oder einer Stütze eines Bauwerks

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

• die Schalelemente (1) eine Schicht aus Faserzement aufweisen,
• die Spannvorrichtung aus einer an den Schalelementen (1) außenseitig horizontal verlaufenden Umfassung (3) und einem darum umlaufenden Metallband (4) mit einer Zugvorrichtung besteht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf 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.

[0002] 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 gewünschten Querschnitt entsprechend zusammengefügt und mit geeigneten Spannvorrichtungen, beispielsweise Schraubzwingen, relativ zueinander festgelegt. Da der hydrostatische Druck des flüssigen Betons im Inneren der Säulenschalung sehr hoch ist, er kann bis zu 60 kN pro qm betragen, ist es notwendig, daß die Spannvorrichtungen entsprechend ausgelegt sind, sowie die Schalelemente über eine ausreichende Stabilität verfügen. Die Erstellung dieser Schalungen auf der Baustelle ist sehr zeitaufwendig und kostenintensiv. Daneben sind seit einiger Zeit Schalrohre aus imprägnierter Pappe bekannt, die zur Erstellung einer Säule mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt innenseitig mit Polystyrol entsprechenden Querschnitts ausgeschäumt 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 Polystyrol und kunststoffvergüteter Pappe.

[0003] Ausgehend vom Stand der Technik hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine Schalung zur Errichtung einer Säule oder einer Stütze eines Bauwerks 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.

[0004] 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.

[0005] Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, daß die Schalelemente zur Errichtung einer Säulenschalung zumindest eine Schicht aus Faserzement aufweisen. Dieser Werkstoff verfügt über eine ausreichende mechanische Stabilität, um dem großen hydrostatischen Druck des Betons entgegenzuwirken bzw. sich nicht zu verformen. Desweiteren kann, wie weiter 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 einer 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, quaderförmige Bauteile zu verstehen, deren Breite wesentlich größer ist als die Breite des Metallbandes und damit 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 Erstreckung 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 Zugvorrichtung verkürzt, um es auf die Umfassung zu pressen und damit allseitigen, gleichmäßigen Druck auf die Schalungskonstruktion auszuüben. Selbstverständlich werden über die Höhe der Säulenschalung verteilt mehrere Spannvorrichtungen angeordnet werden, um eine gleichmäßig abgestützte Konstruktion zu erhalten.

[0006] Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nach dem Aushärten des Betons die Spannvorrichtung in einfacher Weise entfernbar ist, beispielsweise mittels des Durchtrennens des Metallbandes, und die einzelnen Bestandteile in einfacher Weise entsorgt oder im Falle der Umfassungen wieder verwendet werden 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 aufzustellen und mit Beton auszugießen. Damit wird eine erhebliche Beschleunigung sowie eine Verbilligung bei der Errichtung von Säulen oder Stützen erreicht. Die Befestigung der Schalung auf dem Untergrund kann in vielfältiger, dem Fachmann bekannter, Weise erfolgen.

[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

[0008] 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 können. Es wird vorgeschlagen, Umfassungen aus Hartholz, wie beispielsweise Pockholz, Eiche oder Rubinie herzustellen. Alternativ dazu kann die Umfassung auch aus einem Hartkunststoff, wie beispielsweise PVC, hergestellt werden. Damit wird eine praktisch beliebig häufige Wiederverwendung der Umfassung ermöglicht.

[0009] 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 Metallbandes verkürzt und damit der auf die Umfassung bzw. die Schalelemente ausgeübte Druck erhöht wird. Eine ausreichende Dimensionierung der Zugvorrichtung bzw. deren Verbindung mit dem Metallband ist dem Fachmann auf vielfältige Weise möglich.

[0010] Besonders bei Säulen mit rechteckigem Querschnitt wird die Umfassung aus vier quaderförmigen Bauteilen bestehen, deren horizontale Abmessung im wesentlichen der jeweiligen horizontalen Erstreckung des Schalelementes, an dem sie anliegend, entspricht. Dies ist in den Figuren weiter unten beispielhaft dargestellt. Dabei ist es unerheblich, ob sich die benachbarten Teile der Umfassung, im Eckbereich, unmittelbar berühren, oder sie geringfügig voneinander beabstandet sind. Sie sind derart ausgelegt, daß sie breiter als das relativ schmale Metallband sind, um die Auflagefläche auf dem Schalelement zur vergrößern. Außerdem wird mit ihnen verhindert, daß das unter Zug stehende Metallband im Eckbereich in das Faserzementmaterial einschneidet. Ihre Länge, d. h. horizontale Abmessung, kann auch so gewählt werden, daß sie über das Schalelement seitlich hinausragen, wie ebenfalls in den Figuren dargestellt.

[0011] Bei Säulen, die an der Außenfläche einer Fassade angeordnet sind, kann es notwendig sein, Schalelemente mit einer Wärmedämmung zu versehen. Dazu ist vorgeschlagen, innenseitig, an der dem Beton zugewandten Seite des Schalelementes, eine wärmeisolierende Schicht, insbesondere aus extrudiertem Styrol, anzubringen. Dieses Material ist im Bauwesen zur Wärmedämmung wohl bekannt. Die Styrolschicht wird mit einem geeigneten Klebstoff mit der Faserzementplatte verbunden, damit sie sich während des Aushärtens des Betons nicht verschiebt. Dadurch wird das Schalelement zu einem Bestandteil des Gußteils. Nach dem Aushärten werden lediglich die Umfassungen und die Metallbänder entfernt. Eine Säule kann mit einer wärmedämmenden Schicht an einer oder mehreren Seiten ihres Querschnitts versehen werden.

[0012] Um eine gleichmäßige Festlegung der Schalelemente relativ zueinander zu erhalten, werden mehrere Spannvorrichtungen im wesentlichen gleichmäßig über die Länge bzw. Höhe der Schalung verteilt angeordnet. Damit wird allseitig ein im wesentlichen gleichmäßige verteilter Druck ausgeübt. Der genaue Abstand der benachbarten Spannvorrichtungen kann je nach Höhe der Schalung bzw. deren Querschnittsfläche vom Fachmann gewählt werden.

[0013] Zur Erhöhung der Stabilität des Bauwerks kann auch eine im wesentlichen bekannte Armierung in das Innere 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 eingebracht werden als auch mit geeigneten Vorrichtungen relativ zu den Schalelementen festgelegt werden, wie es dem Fachmann geläufig ist.

[0014] Um die Schalelemente aus Faserzement wiederverwenden zu können wird, bevor sie zu einer Schalung zusammengesetzt werden, bzw. bevor sie mit Beton ausgegossen werden, ein Trennmittel innenseitig aufgebracht, um nach dem Aushärten das rückstandsfreie und einfache Ablösen vom Gußteil zu ermöglichen. Entsprechende Trennmittel sind im Baugewerbe bekannt. Ein Entfernen der Schalelemente kann auch notwendig sein, wenn es aus architektonischer Sicht gewünscht ist, eine unverblendete Säule zu haben.

[0015] Zur Erhöhung der Stabilität der Schalung können an den inneren Ecken, an denen jeweils zwei benachbarte Schalelemente aneinander anliegen, Dreikantleisten, insbesondere aus Kunststoff, befestigt werden. Eine solche Dreikantleiste, beispielsweise aus Hart-PVC, vergrößert die jeweilige Anlagefläche, und damit beispielsweise die Fläche, an der die Schalelemente miteinander verklebt werden.

[0016] Um den, in der Vertikalen betrachtet, nach unten zunehmenden hydrostatischen Druck des Betons aufnehmen zu können, wird vorgeschlagen, daß nach unten hin an der Säulenschalung mehr Spannvorrichtungen als an deren oberen Ende angeordnet werden, d. h., daß der gegenseitige Abstand benachbarter Spannvorrichtungen nach unten hin abnimmt. Die genaue Anordnung bzw. die Wahl geeigneter Abstände ist dem Fachmann möglich.

[0017] Bei der werkseitigen Herstellung der Säulenschalungen können die einzelnen Schalelemente mit einem Klebstoff zusammengefügt werden. Insbesondere bei der Verwendung von Faserzementplatten wird die Verklebung mit einem nach dem Aushärten umweltneutralen PU-Kleber vorgeschlagen. Die erforderlichen Klebstoffe und die Ausführung der Klebeverbindungen sind dem Fachmann geläufig.

[0018] Im Rahmen der Erfindung ist der Querschnitt einer Säule oder einer Stütze beliebig wählbar, sie wird jedoch besonders einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, die mit den stabilen Faserzementplatten in einfacher Weise realisierbar sind.

[0019] Um während des Zusammenbaus der Schalung eine Verschiebung der Umfassung relativ zum Metallband zu verhindern, kann an ihrer Außenseite eine Nut entsprechender Breite zur Aufnahme des Bandes angebracht, z. B. eingefräst, werden.

[0020] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand zweier Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher dargelegt sind. Sie zeigen:

Figur 1

eine Säulenschalung ohne Wärmedämmung,

Figur 2

eine Säulenschalung mit teilweiser Wärmedämmung.

[0021] Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um eine Schalung, die aus vier Schalelementen (1) zusammengesetzt ist. Diese werden jeweils von einer mechanisch stabilen Faserzementplatte gebildet. An den inneren Ecken ist sie mit zusätzlichen Dreikantleisten (2), beispielsweise aus Hart-PVC, zur Erhöhung der mechanischen Stabilität ausgestattet. In der Figur a ist der Querschnitt der Schalung dargestellt. 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 ablösen und wiederverwenden zu können. Die Umfassung (3), beispielsweise aus Hartholz, liegt horizontal umlaufend außenseitig an den Schalelementen (1) unmittelbar an und besteht jeweils aus vier quaderförmigen Bauteilen. Diese wird mit Hilfe eines Metallbandes (4) auf die Schalelemente (1) gepreßt. Das Metallband (4) wird mit einer geeigneten Zugvorrichtung, beispielsweise ein Schnellspannverschluß oder eine Schraubverbindung, die zur Vereinfachung der Darstellung hier nicht eingezeichnet ist, verkürzt. Mit dieser Verkürzung wird eine Erhöhung des Drucks auf die Umfassung (3) bzw. auf die Schalelemente (1) erreicht. In Figur b ist eine perspektivische Darstellung der Schalung abgebildet. Deutlich zu erkennen ist, wie mehrere Spannvorrichtungen über die Länge bzw. Höhe der Schalung verteilt außenseitig an den Schalelementen (1) angreifen. Deren gegenseitiger Abstand nimmt nach unten hin ab, um dem ansteigenden hydrostatischen Druck des Betons entgegenzuwirken.

[0022] In Figur 2 ist eine Schalung dargestellt, die zumindest teilweise mit einer innenseitig angebrachten, wärmeisolierenden Schicht (5) ausgestattet ist. Diese besteht z. b. aus extrudiertem Styrol, das mit geeigneten Klebstoffen an den mechanisch stabilen Schalelementen (1) aus Faserzement befestigt 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 Darstellung in Figur b verdeutlicht den äquidistanten Abstand der Spannvorrichtungen, bestehend aus Metallband (4) und Umfassung (3), d. h., daß über die Höhe der Schalung verteilt die einzelnen Spannvorrichtungen immer denselben Abstand voneinander haben.

Ansprüche

1. 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, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Schalelemente (1) eine Schicht aus Faserzement aufweisen,

- die Spannvorrichtung aus einer an den Schalelementen (1) außenseitig horizontal verlaufenden Umfassung (3) und einem darum umlaufenden Metallband (4) mit einer Zugvorrichtung besteht.

2. Schalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfassung (3) aus Hartholz oder Hartkunststoff, insbesondere PVC, besteht.

3. Schalung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung eine Schnellspannvorrichtung oder eine Schraubverbindung ist.

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

5. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Schalelemente (1) eine innenseitige, dem Gußmaterial zugewandte, wärmeisolierende Schicht (5) aufweisen, insbesondere aus extrudiertem Styrol.

6. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 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 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Armierung im Inneren der Schalung angeordnet ist.

8. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennmittel auf der Innenseite der Schalelemente (1) aufgetragen ist.

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

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

11. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalelemente (1) mit Klebstoff, insbesondere mit einem PU-Klebstoff, miteinander verbunden sind.

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

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

Zeichnung