EP0273086B1 - Building element kit and usage of the same - Google Patents

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EP0273086B1 EP86810620A EP86810620A EP0273086B1 EP 0273086 B1 EP0273086 B1 EP 0273086B1 EP 86810620 A EP86810620 A EP 86810620A EP 86810620 A EP86810620 A EP 86810620A EP 0273086 B1 EP0273086 B1 EP 0273086B1
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Abstract

Building elements (1) are provided which have groups of coupling holes (4) at both ends. Coupling pins are inserted into these coupling holes (4) when the building elements are stacked. Depending on which holes these coupling pins are inserted in, the elements can be stacked in various longitudinal grids or with a certain transverse offset. In addition, several stacks can be joined together to reinforce the wall. The dimensions and configuration of the structure can thus be freely selected by virtue of the fact that the overall length and thickness of the structure are adaptable and batter can be imparted to the structure by transverse offset of the building elements (1). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Satz von Bauelementen gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Satz von Bauelementen ist in der CH-A-655 339 beschrieben. Diese bekannten Bauelemente können nur in einer bestimmten gegenseitigen Lage in Längs- und Querrichtung der Grundelemente gestapelt werden, d.h. die Stapelrichtung steht rechtwinklig zur Ebene der Elemente, und die gesamte Länge der erstellbaren Bauwerke kann nur im Rahmen der Gesamtlänge eines Grundelementes abgestuft werden. Es wird zwar vorgeschlagen, die Kupplungselemente mit einem gewissen Spiel in Löcher der Grundelemente und Distanzelemente einzuführen und damit eine gewisse zusätzliche Freiheit in der Schichtung zu erzielen. Diese Freiheit wird jedoch erkauft durch eine gewisse Einbusse an Stabilität. Es ist ausserdem schwierig, eine bestimmte Abweichung vom üblichen Stapeln systematisch einzuhalten.The present invention relates to a set of components according to the preamble of claim 1. Such a set of components is described in CH-A-655 339. These known components can only be stacked in a certain mutual position in the longitudinal and transverse directions of the basic elements, i.e. The stacking direction is perpendicular to the level of the elements, and the entire length of the structures that can be created can only be graded within the total length of a basic element. It is proposed to insert the coupling elements with a certain amount of play into holes in the basic elements and spacer elements and thus to achieve a certain additional freedom in the layering. However, this freedom is bought by a certain loss of stability. It is also difficult to systematically maintain a certain deviation from normal stacking.

Aus der DE-A-1 811 932 ist es zwar bekannt, Grundelemen-te mit mehreren in Längsrichtung derselben verteilten Löchern zu versehen, derart, dass die Grundelemente in Längsrichtung mit wählbarer Ueberlappung gestapelt werden können. Damit sind jedoch auch nicht optimale Voraussetzungen für eine vielseitige Gestaltung des Bauwerks gegeben.From DE-A-1 811 932 it is known to provide basic elements with a plurality of holes distributed in the longitudinal direction thereof, such that the basic elements can be stacked in the longitudinal direction with a selectable overlap. However, this does not provide optimal conditions for a versatile design of the building.

Ziel vorliegender Erfindung ist es, ohne Einbusse an Stabilität des Bauwerks die Möglichkeiten des Stapelns der Bauelemente und damit der Gestaltung der Bauwerke erheblich zu verbessern. Dieses Ziel wird gemäss dem Kennzeichen des Anspruchs 1 erreicht. Es wird dabei möglich, die Grundelemente in verschiedenen wählbaren, gegenseitigen Positionen in Längs- und Querrichtung zu stapeln, wobei diese Positionen durch spielfreies Eingreifen des Kupplungselementes in die Löcher der Bauelemente eindeutig bestimmt und die Stabilität des Bauwerks gewährleistet ist. Insbesondere ist es möglich, dem Bauwerk eine gewisse Neigung (Anzug) zu erteilen ohne, dass die Bauelemente selbst geneigt sein müssen.The aim of the present invention is to significantly improve the possibilities of stacking the components and thus the design of the structures without sacrificing the stability of the structure. This goal is achieved according to the characterizing part of claim 1. It becomes possible to stack the basic elements in various selectable, mutual positions in the longitudinal and transverse directions, these positions being due to play-free Intervention of the coupling element in the holes of the components is clearly determined and the stability of the structure is guaranteed. In particular, it is possible to give the building a certain inclination without the components themselves having to be inclined.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels des Bausatzes und von Anwendungsbeispielen näher erläutert.

  • Figuren 1 und 2 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Längsschnitt durch ein Grundelement,
  • Figuren 3 und 4 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Axialschnitt durch ein Distanzelement,
  • Figuren 5 und 6 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Axialschnitt durch ein Kupplungslement,
  • Figur 7 zeigt eine Stirnansicht einer ausgeführten Stützmauer,
  • Figur 8 zeigt eine Draufsicht auf diese Stützmauer,
  • Figur 9 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsvariante der Stützmauer,
  • Figur 10 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine weitere Ausführungsvariante der Stützmauer, und
  • Figur 11 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine gewölbte Stützmauer.
The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment of the kit and application examples.
  • FIGS. 1 and 2 show a top view and a longitudinal section through a base element,
  • FIGS. 3 and 4 show a top view and an axial section through a spacer element,
  • FIGS. 5 and 6 show a top view and an axial section through a coupling element,
  • FIG. 7 shows an end view of an executed retaining wall,
  • FIG. 8 shows a top view of this retaining wall,
  • FIG. 9 shows a cross section through a variant of the retaining wall,
  • Figure 10 shows a schematic section through a further embodiment of the retaining wall, and
  • Figure 11 shows a schematic plan view of a curved retaining wall.

Der Satz von Bauelementen weist nur drei Elemente auf, nämlich ein brettförmiges Grundelement 1 gemäss Figuren 1 und 2, ein scheibenförmiges, achteckiges Distanzelement 2, gemäss Figuren 3 und 4, sowie ein scheibenförmiges Kupplungselement 3 mit beidseitig vorstehendem bzw. durchgehendem Zapfen 3a, gemäss Figuren 5 und 6. Die Bauelemente 1 und 2 bestehen aus Beton, der mit Stahlfasern oder Kunststoffasern armiert sein kann. Die Armierung stellt somit kein Hindernis für die Gestaltung und das Giessen der Elemente dar. Das Grundelement 1 ist an den Enden eckig gestaltet, entsprechend der achteckigen Form des Distanzelementes 2. Das Grundelement 1 weist an den Enden je eine Gruppe von fünf durchgehenden Löchern 4 auf, die je eine in Längsrichtung und eine in Querrichtung verlaufende Reihe von drei Löchern in gleichmässigem Abstand aufweisen. Das Distanzelement 2 weist im Zentrum ein durchgehendes Loch 5 gleichen Durchmessers wie die Löcher 4 des Grundelementes 1 auf. Der Durchmesser des Zapfens 3a des Kupplungselementes weist einen Durchmesser auf, der etwas geringer ist als der Durchmesser der Löcher 4 und 5, derart, dass die Zapfen 3a leicht aber spielarm in die Löcher 4 eingeführt werden können. Der Aussendurchmesser des Zapfens 3a beträgt beispielsweise 24mm, während der Durchmesser der Löcher 4 und 5 25mm beträgt.The set of components has only three elements, namely a board-shaped basic element 1 according to FIGS. 1 and 2, a disk-shaped, octagonal spacer element 2, according to FIGS. 3 and 4, and a disk-shaped coupling element 3 with protruding or continuous pin 3a on both sides, according to the figures 5 and 6. Components 1 and 2 consist of concrete, which can be reinforced with steel fibers or plastic fibers. The reinforcement therefore does not represent an obstacle to the design and the casting of the elements. The basic element 1 is on the ends are angular, corresponding to the octagonal shape of the spacer element 2. The base element 1 has at the ends a group of five through holes 4, each of which has a lengthwise and a transverse row of three holes at a uniform distance. The spacer element 2 has a through hole 5 in the center of the same diameter as the holes 4 of the basic element 1. The diameter of the pin 3a of the coupling element has a diameter which is slightly smaller than the diameter of the holes 4 and 5, such that the pins 3a can be inserted into the holes 4 easily but with little play. The outside diameter of the pin 3a is, for example, 24 mm, while the diameter of the holes 4 and 5 is 25 mm.

Die Figuren 7 und 8 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines mittels der Elemente 1 bis 3 ausgeführten Bauwerks, beispielsweise einer Stützmauer. Es sind dabei zwei Stapel von in Längsrichtung der Mauer verlaufenden Grundelementen 1a vorgesehen, welche Stapel durch querliegende Grundelemente 1b miteinander verbunden sind. Die gewünschte vertikale Distanz zwischen einzelnen Etagen von Grundelementen wird mittels Distanzelementen 2 bestimmt. Die Grundelemente greifen hierbei mit ihren Enden ineinander, d.h. sie sind überlappend angeordnet, und an jeder Verbindungsstelle ist ein Kupplungselement 3 mit seinem Zapfen 3a in übereinanderliegende Löcher 4 bzw. 5 der Grundelemente bzw. Distanzelemente eingreifend angeordnet. Die Bauelemente sind somit zuverlässig miteinander gekuppelt, und die zwischen den Elementen liegende Scheibe 3 der Kupplungselemente, die beispielsweise aus Kunststoff besteht, vermeidet Kantenpressungen zwischen den aufeinanderliegenden Betonelementen und daraus resultierende Beschädigungen derselben. Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 7 und 8 ist angenommen, die Kupplungselemente greifen stets in die zentralen Löcher 4 der beiden Gruppen von Löchern des Grundelementes ein, was ein gleichmässiges quadratisches Raster der längs- und querstehenden Grundelemente 1a bzw. 1b ergibt. Die Stapelrichtung steht senkrecht zur Ebene der Grundelemente und Distanzelemente. Die Mauer kann senkrecht stehen oder, gemäss Figur 10, auf einem entsprechenden Fundament schiefgestellt sein.FIGS. 7 and 8 show a first exemplary embodiment of a building constructed using elements 1 to 3, for example a retaining wall. There are two stacks of basic elements 1 a running in the longitudinal direction of the wall, which stacks are connected to one another by transverse basic elements 1 b. The desired vertical distance between individual levels of basic elements is determined by means of distance elements 2. The basic elements here engage with one another with their ends, that is to say they are arranged to overlap, and at each connection point a coupling element 3 with its pin 3a is arranged so as to engage in holes 4 and 5 of the basic elements or spacing elements lying one above the other. The components are thus reliably coupled to one another, and the disc 3 of the coupling elements lying between the elements, which is made, for example, of plastic, avoids edge pressures between the superimposed concrete elements and the resulting damage to the same. In the exemplary embodiment according to FIGS. 7 and 8, it is assumed that the coupling elements always engage in the central holes 4 of the two groups of holes of the basic element, which results in a uniform square grid of the longitudinal and transverse basic elements 1a and 1b. The stacking direction is perpendicular to the level of the basic elements and spacer elements. The wall can be vertical or, according to FIG. 10, be crooked on a corresponding foundation.

Durch Einführen der Kupplungselemente 3 in aussen liegende Löcher 4 der Gruppen von Löchern der Grundelemente kann nun aber eine gewisse Versetzung in Längs- und Querrichtung erfolgen. Man kann also das Grundraster der Mauer etwas variieren, und die Grundelemente können quer gegeneinander versetzt gestapelt werden. Eine entsprechende Ausführung ist schematisch in Figur 9 dargestellt, in welcher wiederum längs verlaufende Grundelemente mit 1a und quer verlaufende mit 1b bezeichnet sind. In dieser Weise kann der Mauer ein Anzug verliehen werden, ohne dass die Bauelemente schief gestellt werden müssen. Die Erstellung ist also insofern besonders einfach, als sowohl das Fundament 6 wie auch die darauf gestapelten Bauelemente mit der Wasserwaage horizontal gerichtet werden können, während sich der gewünschte Anzug der Mauer aus den Abmessungen der Elemente, d.h. aus den gegenseitigen Distanzen der Löcher 4 von selbst ergibt.By inserting the coupling elements 3 into outside holes 4 of the groups of holes of the basic elements, however, a certain displacement in the longitudinal and transverse directions can now take place. So you can vary the basic grid of the wall a little, and the basic elements can be stacked offset against each other. A corresponding embodiment is shown schematically in FIG. 9, in which longitudinal basic elements are again designated with 1a and transverse elements with 1b. In this way, the wall can be given a suit without the components having to be put at an angle. The creation is therefore particularly simple in that both the foundation 6 and the components stacked thereon can be aligned horizontally with the spirit level, while the desired tightening of the wall is determined by the dimensions of the elements, i.e. results from the mutual distances of the holes 4 by itself.

Figur 10 zeigt schematisch eine auf einem geneigten Fundament angeordnete Stützmauer gemäss Figuren 7 und 8. Sie unterscheidet sich im übrigen dadurch, dass im unteren Teil eine Verstärkung durch einen hinteren, dritten Stapel von Grundelementen vorgesehen ist. Die Elemente sind in Figur 10 nur teilweise bezeichnet, um die Figur nicht unübersichtlich werden zu lassen. Es ist jedoch ohne weiteres ersichtlich, dass im verstärkten Bereiche im mittleren Stapel keine Distanzelemente mehr erforderlich sind, indem dort abwechslungsweise nach vorne und nach hinten gerichtete, quer liegende Grundelemente zwischen die in Längsrichtung verlaufenden Grundelemente ragen.FIG. 10 schematically shows a retaining wall according to FIGS. 7 and 8 arranged on an inclined foundation. It differs in other respects in that a reinforcement by a rear, third stack of basic elements is provided in the lower part. The elements are only partially labeled in FIG. 10 in order not to make the figure unclear. However, it is readily apparent that spacer elements are no longer required in the reinforced areas in the middle stack, by alternating forward and there rearward, transverse basic elements protrude between the longitudinal basic elements.

Figur 11 zeigt schematisch die Ausführung einer gewölbten Stützwand. Diese Figur lässt erkennen, dass die Grundelemente nicht nur quadratisch gemäss Figur 8 sondern auch mehr oder weniger trapezförmig angeordnet werden können, um der Mauer eine Wölbung zu verleihen. Das setzt dann allerdings voraus, dass im inneren Stapel von längsgerichteten Grundelementen 1a gelegentlich Lücken entstehen, was jedoch der Stabilität der Stützmauer kaum Abbruch tut. Um eine gewisse geringe Wölbung zu erzielen, wäre es allerdings auch möglich, für die vorderen, längsgerichteten Grundelemente die grösste Länge zu wählen, d.h. die Kupplungselemente jeweils in die äussersten Löcher 4 einzuführen, während die längsgerichteten Grundelemente 1a des inneren Stapels mit geringerer Länge angeordnet werden, indem die Kupplungselemente jeweils in die innersten Löcher eingeführt werden. In diesem Falle braucht der innere Stapel nicht unterbrochen zu werden.Figure 11 shows schematically the execution of a curved support wall. This figure shows that the basic elements can be arranged not only square according to Figure 8 but also more or less trapezoidal in order to give the wall a curvature. However, this then presupposes that gaps occasionally arise in the inner stack of longitudinal basic elements 1a, but this does little to impair the stability of the retaining wall. In order to achieve a certain slight curvature, however, it would also be possible to choose the greatest length for the front, longitudinal basic elements, i.e. to insert the coupling elements into the outermost holes 4, respectively, while the longitudinal basic elements 1a of the inner stack are arranged with a shorter length by inserting the coupling elements into the innermost holes. In this case the inner stack need not be interrupted.

Die variable wirksame Länge der Grundelemente gestattet es auch, die Gesamtlänge eines Bauwerks ab einer gewissen minimalen Länge in feiner Abstufung zu varieren. Ausgeführte Elemente der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Art weisen beispielsweise eine Dicke von 6 cm, eine Breite von 20 cm, eine Länge von 80 cm, eine Distanz zwischen den quergestellten Lochreihen von 60 cm und einen gegenseitigen Abstand der Löcher 4 von 5 cm auf. Die wirksame Länge der Elemente kann somit zwischen 50 und 70 cm varieren, je nachdem ob die Kupplungselemente in die innersten oder äussersten Löcher gesteckt werden. Die Scheibe 3 der Kupplungselemente weist einen Durchmesser von 10 cm auf, so dass die Scheibe auch dann nicht über den Rand eines Grundelementes 1 vorsteht, wenn die Zapfen 3a in die äussersten Löcher 4 eingesteckt werden. Bei den oben angegebenen Abmessungen kann ab 2,30 m jede Gesamtlänge eines Bauwerks in einer Abstufung von 5 cm erstellt werden, d.h. das Bauwerk kann praktisch fugenlos in jede verfügbare Lücke zwischen bestehenden Bauwerken eingefügt werden.The variable effective length of the basic elements also allows the total length of a building to be varied in fine increments from a certain minimum length. Elements of the type shown in FIGS. 1 to 4 have, for example, a thickness of 6 cm, a width of 20 cm, a length of 80 cm, a distance between the transverse rows of holes of 60 cm and a mutual spacing of the holes 4 of 5 cm on. The effective length of the elements can vary between 50 and 70 cm, depending on whether the coupling elements are inserted in the innermost or outermost holes. The disc 3 of the coupling elements has a diameter of 10 cm, so that the disc does not protrude beyond the edge of a base element 1, when the pins 3a are inserted into the outermost holes 4. With the dimensions given above, any overall length of a building can be created in increments of 5 cm from 2.30 m, ie the building can be inserted practically seamlessly into any available gap between existing buildings.

Es sind verschiedene Ausführungsvarianten möglich. So könnte beispielsweise das Distanzelement 2 mehrere, beispielsweise drei Löcher aufweisen, damit es stets optimal eingefügt werden kann. Es könnten auch andere Gruppen von Löchern 4 an den Enden der Grundelemente 1 angeordnet sein, oder es könnten überhaupt weitere Löcher zur Erstellung gewisser Verbindungen, beispielsweise im Zentrum des Elementes angeordnet sein. Die Gruppen von Löchern 4 haben nicht nur den Vorteil, dass sie ein variables Raster bzw. eine Querversetzung der Elemente erlauben, sondern sie erleichtern auch das Erfassen der Elemente zum Stapeln derselben.Different versions are possible. For example, the spacer element 2 could have several, for example three, holes so that it can always be optimally inserted. Other groups of holes 4 could also be arranged at the ends of the basic elements 1, or further holes could be arranged at all to create certain connections, for example in the center of the element. The groups of holes 4 not only have the advantage that they allow a variable grid or a cross-displacement of the elements, but they also facilitate the detection of the elements for stacking them.

Claims (6)

  1. A set of construction elements for the erection of a structure by stacking said construction elements, comprising board-shaped basic elements (1) and disk-shaped spacing elements (2) which are provided with holes (4, respectively 5) in which connecting elements (3, 3a) are insertable for mutually securing the construction elements, characterized in that the basic elements (1) are provided at their ends with a respective group of holes (4) which are staggered in the longitudinal and the transversal direction of the basic element (1).
  2. A structural assembly according to claim 1, characterized in that each group comprises five holes (4) which form two intersecting rows of three holes (4) each.
  3. A structural assembly according to one of claims 1 or 2, characterized in that the spacing element (2) comprises a plurality of holes (5) as well, e.g. a row of three holes.
  4. A structural assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connecting element is a disk (3) with projecting plugs (3a) on each side, at least the disk (3) consisting of a softer material than the construction elements (1, 2).
  5. Use of the structural assembly according to claim 1, characterized in that the basic elements (1) are stacked while being transversally displaced with respect to each other in the horizontal direction in order to erect a structure the front of which is inclined (battered).
  6. Use of the structural assembly according to claim 1, characterized in that the basic elements (1) are stacked with the mutual engagement in the longitudinal direction being variable in order to obtain different total lengths of the structure.
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