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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gebäudekonstruktion mit stählernen Stehern, die mit Unterzügen zusammen ein die Deckenkonstruktion abstützendes Skelett bilden, an dem vorgefertigte Aussen- und
Zwischenwandelemente aus Leichtbeton, vorzugsweise dampfgehärtetem Gasbeton, befestigt sind, wobei der
Gebäudegrundriss aus Quadraten mit gleicher Seitenlänge zusammengesetzt ist und benachbarte Quadrate jeweils eine Seite gemeinsam haben und wobei die Steher in stets gleichen Abständen voneinander zumindest an den den Aussenwänden zugeordneten Eckpunkten jedes Quadrats angeordnet sind und die Wandelemente für die
Aussenwände und für die Zwischenwände aus geschosshohen Platten zusammengesetzt sind.
Bei derartigen Gebäudekonstruktionen ist man bestrebt, die Kosten möglichst niedrig zu halten, um, vor allem im Einfamilienhausbau, breite Käuferkreise erfassen zu können. Diese Forderung steht im Widerspruch zu der Forderung nach einer möglichst vielseitigen Gestaltungsmöglichkeit des Gebäudes, insbesondere hinsichtlich des Grundrisses und der Raumaufteilung innerhalb der Aussenwände. Die Forderung nach einer billigen
Gestaltung führt nämlich zu einer Konstruktion, die nur wenige voneinander verschiedene Bauteile aufweist, die möglichst schon vorgefertigt sind, an der Baustelle nur zusammengesetzt zu werden brauchen und keine lange
Montagezeiten benötigen.
Je geringer aber die Zahl der typisierten Elemente ist, aus denen das Gebäude zusammengesetzt wird, desto geringer ist bei den bekannten Konstruktionen auch die Variationsmöglichkeit, was im Grenzfall dazu führt, dass eine wirklich billige Konstruktion oft nur in wenigen Varianten, mitunter sogar nur in einer einzigen Variante erstellt werden kann. Die Erfahrung hat nun aber gezeigt, dass die Ansichten einzelner
Interessenten hinsichtlich der optimalen Raumaufteilung und-grosse stark voneinander abweichen, abgesehen davon, dass oft die Lage bzw. Beschaffenheit eines Grundstückes zu einer konstruktiven Lösung bzw.
Raumanordnung zwingen, die mit den bekannten Konstruktionen der eingangs beschriebenen Art nicht mehr oder nur mit grossem Mehraufwand bewältigt werden kann.
Diese Nachteile gelten auch für bekannte Konstruktionen, bei welchen raumbildende Elemente vorhanden sind, die jeweils aus einer Bodenplatte und einer Deckenplatte bestehen, die an den Eckpunkten durch Steher miteinander verbunden sind. Diese raumbildenden Elemente werden dann entsprechend der gewünschten
Grundrissform aneinandergereiht. Dadurch ergibt sich zwar ein Modulsystem bezüglich des Grundrisses, da der
Grundriss restlos in Quadrate gleicher Seitenlänge aufgeteilt wird, die jeweils zwei Eckpunkte gemeinsam haben.
Der Umstand, dass vorgefertigte Raumelemente verwendet werden, hat aber den Nachteil zur Folge, dass die
Steher an jenen Eckpunkten der Grundrissquadrate, an welchen zwei oder mehr Quadrate zusammenstossen, zu
Steherbündeln anwachsen. Ausserdem bedingt die weitgehende Vorfertigung der einzelnen raumbildenden
Elemente, dass nur eine geringe Variationsmöglichkeit hinsichtlich der Raumaufteilung gegeben ist.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden und eine Gebäudekonstruktion der eingangs geschilderten Art zu schaffen, deren Kosten niedrig sind, obwohl die Konstruktion zahlreichen Varianten sowohl hinsichtlich des Gebäudegrundrisses als auch hinsichtlich der Raumaufteilung verwirklicht werden kann.
Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass die einstückigen Steher bei benachbarten Grundrissquadraten diesen gemeinsam sind, dass die Aussenwandelemente zwischen die einen hohlen Quadratquerschnitt aufweisenden, in an sich bekannter Weise im Fundament verankerten Steher eingesetzt sind, wobei die Innenseiten der Aussenwände mit den Innenseiten der Steher bündig abschliessen, und dass die Unterzüge mit den Stehern mittels Knoten mit Steckverbindungen verbunden sind, wobei alle Unterzüge in an sich bekannter Weise auf gleicher Höhe liegen und die entlang der Aussenwände verlaufenden Unterzüge bündig mit den Innenflächen der Aussenwände abschliessen und die Deckenkonstruktion auf die Unterzüge aufgelegt ist.
Dadurch wird der Vorteil der eingangs geschilderten Konstruktion gewahrt, dass eine weitgehende Vorfertigung der einzelnen, die Gebäudekonstruktion bildenden Elemente in der Fabrik erfolgen kann und dass daher die Zusammenfügung dieser Elemente zum Gebäude auf der Baustelle nur ein Minimum an Arbeit erfordert.
Zugleich wird aber auch der Vorteil erzielt, dass eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Raumaufteilung gegeben ist. Durch Verwendung längerer bzw. kürzerer Unterzüge ist es nämlich ohne weiteres möglich, grössere Räume zu schaffen, wobei lediglich auf die dem gewählten Modul entsprechende Quadrataufteilung des Grundrisses Rücksicht genommen werden muss. Auch statisch ergeben sich Vorteile gegenüber den eingangs geschilderten bekannten Konstruktionen, da im Sinne der Erfindung die Steher zusammen mit den mit ihnen mittels der Knoten mit Steckverbindungen verbundenen Unterzüge ein Skelett bilden, welches sich über die gesamte Grundrissfläche des Gebäudes erstreckt.
Ein solches Skelett ist auftretenden Seitenbeanspruchungen gegenüber wesentlich widerstandsfähiger als die Aneinanderreihung schachtelförmiger Körper, wie sie bei den eingangs geschilderten bekannten Konstruktionen gegeben ist. Während bei letzteren ferner die Wandelemente an den Unterzügen angeheftet sind, sind im Rahmen der Erfindung die Wandelemente in den vom Fundament, den Stehern und den Unterzügen gebildeten Rahmen eingesetzt. Der dadurch mögliche bündige Abschluss der Innenflächen der Aussenwände mit den Innenseiten der Steher ergibt glatte, nischenfreie Innenwände des Gebäudes, was die Anbringung von Installationen und die Inneneinrichtung des Gebäudes erleichtert. Dadurch wird es möglich, Zwischenwände einheitlicher Breite ohne Ablängung derselben an jeder beliebigen Stelle an die Aussenwände praktisch fugenlos anzuschliessen.
Dadurch können nicht nur alle Gebäudegrundrisse in gleich günstiger Weise erfasst werden, die aus den Quadraten, deren Seitenlänge den Modul bestimmt, restlos zusammensetzbar sind, z. B. rechteckige, quadratische, hakenförmige, U-förmige Grundrisse usw. sondern es
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können auch innerhalb dieser Grundrisse zahlreiche Varianten hinsichtlich der Raumaufteilung geschaffen werden, ohne dass es hiezu einer Heranziehung gesonderter, nicht im normalen Programm enthaltener
Konstruktionsteile bedarf.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht die Breite der Wandelemente etwa dem geringsten lichten Steherabstand oder einem n-ten Teil (n.... ganzzahlig) desselben. Der lichte
Steherabstand beträgt also stets etwa ein Vielfaches der einheitlichen Breite der Wandelemente. Dadurch bilden sich zwischen den Stehern und den Wandelementen keine grösseren Lücken, die durch Sonderwandelemente ausgefüllt werden müssten. Es können lediglich im Rahmen der Erfindung die Steher von den Wandplatten durch eine Bewegungsfuge getrennt sein. Eine solche Bewegungsfuge ist aber nur höchstens wenige Millimeter stark und ändert daher an der einheitlichen Breite der Wandelemente nichts. Ist die Dicke der Wandelemente gleich der
Steherdicke, so können auch auszufüllende Zwickel an den Gebäudeecken entfallen.
Zumeist ist aber aus Wärmedämmungsrücksichten die Wandstärke der Aussenwandplatten grösser als die Steherdicke, so dass sich an den Stehern aussen im Querschnitt rechteckförmige und an den Gebäudeecken im Querschnitt hakenförmige
Zwickel ergeben, die aber durch entsprechende Formstücke aus dem Material der Wandplatten leicht ausgefüllt werden können, da ja alle solche Zwickel untereinander gleich sind. Es sind dann die Steher aussen überall von einer wärmedämmenden Schicht aus dem Material der Wandplatte abgedeckt.
An der Baustelle sind nur sehr wenige Arbeiten durchzuführen, da sämtliche Konstruktionsteile handelsüblich bezogen werden können. Mit Ausnahme der Fundamente entfallen Betonierarbeiten an Ort und
Stelle, die meist nicht nur kostspielig sind, sondern auch durch die nötige Aushärtezeit des Betons die Bauzeit vergrössern. Das Stahlskelett aus den Stehern und den Unterzügen lässt sich innerhalb kurzer Zeit errichten, vorauf bereits das Dach aufgesetzt werden kann, so dass die Montage der Wandplatten bereits geschützt erfolgen kann. Hinsichtlich des Daches ist die erfindungsgemässe Konstruktion ebenfalls Varianten zugänglich und es kann daher die den örtlichen Vorschriften bzw. Gegebenheiten am besten entsprechende Dachform (Flachdach,
Satteldach usw. ) verwendet werden.
Werden die Abmessungen typisierter Installationseinheiten, wie z. B. für Küche, Bad und WC, dem Modul angepasst, so sind solche Installationseinheiten besonders günstig in die erfindungsgemässe Konstruktion einbaubar.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die Steher und Unterzüge den gleichen hohlen Quadratquerschnitt auf. Dadurch ist es möglich, für Steher und Unterzüge die gleichen Profile zu verwenden, wodurch eine weitere Vereinheitlichung der Konstruktion erzielt wird.
Im Rahmen der Erfindung ist die Deckenkonstruktion in Form von Deckentafeln einheitlicher Länge und Breite aus Blech auf die Unterzüge aufgelegt, wobei die Deckentafeln gerippt sind und auf ihrer Oberseite die Bodenkonstruktion des nächstfolgenden Geschosses oder die Dachhaut tragen, wogegen an ihrer Unterseite eine Deckenuntersicht bis zur Höhe der Wandplatten abgehängt ist. Durch diese Deckentafeln kann den variierenden Grössen des Raumes Rechnung getragen werden. Durch die abgehängte Deckenuntersicht werden sämtliche Stahlteile des Skeletts den Blicken entzogen.
Erfindungsgemäss weisen die Steher und die Unterzüge an den den Wandplatten zugekehrten Seiten Dorne auf, die in das Material der Wandplatten mit Spiel eingreifen. Dadurch wird vermieden, dass bei verschiedenen Wärmedehnungen von Skelett und Wandplatten ein Verziehen dieser Bauelemente erfolgt. Einem solchen Verziehen wird auch durch die bereits erwähnte Bewegungsfuge entgegengewirkt.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch veranschaulicht. Es zeigen Fig. l den Grundriss eines Gebäudes und die Anordnung der Steher, Fig. 2 eine Überdeckungsmöglichkeit für zwei benachbarte Quadrate des Gebäudegrundrisses, Fig. 3 in axonometrische Darstellung die Verbindung der Steher mit den Unterzügen durch Knoten, Fig. 4 eine Ansicht einer Aussenwand, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4, Fig. 6 im HOrizontalschnitt den Anschluss von Zwischenwänden, Fig. 7 einen Horizontalschnitt durch eine Eckverbindung, Fig. 8 einen Vertikalschnitt durch eine Ecke eines Raumes, das Dach und die Gesimsausbildung bei einer Flachdachüberdachung und Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8.
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Quadratquerschnitt gebildet sind.
Ist die Unterzuglänge nicht zu gross, etwa wenn an jedem Quadrateckpunkt ein Steher --7-- steht, kann der Querschnitt der Steher--7--gleich dem Querschnitt der Unterzüge--10-- gehalten werden, wodurch nur eine einzige handelsübliche Profilsorte erforderlich ist. Die Steher --7-- sind mit den Unterzügen --10-- mittels stählerner verzinkter Knoten-11- (Fig. 3) verbunden, von denen jeder konisch zulaufende Fortsätze-12-trägt, die in die Enden der Profile der Steher --7-- bzw. der Unterzüge--10--hineinragen und gegebenenfalls mit diesen verschweisst sind.
Dadurch entsteht ein stählernes
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Skelett, das das Dach sowie die Deckenkonstruktion trägt sowie zur Halterung der Wände herangezogen ist, diese jedoch mit Ausnahme etwaiger Obergeschosse nicht trägt. Die Aussen- und Zwischenwände sind von geschosshohen Platten --13, 14-- aus dampfgehärtetem Gasbeton zusammengesetzt, wobei die Aussenwandelemente --13-- und die Zwischenwandelemente--14--alle dieselbe Breite oder ein Vielfaches einer bestimmten Einheitsbreite aufweisen, wobei ein Vielfaches dieser Einheitsbreite dem lichten Abstand
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1/6 davon also 62, 5 cm oder ein Vielfaches davon. Die Wandelemente-13, 14-weisen die erforderlichen Fenster-bzw.
Türöffnungen--15--auf, von denen nur eine in Fig. 4 beispielsweise dargestellt ist, wogegen in Fig. l die Fensteröffnungen der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen sind. Um zu schmale Fenster- und Türelemente zu vermeiden, sind die mit Fenster bzw. Türen versehenen Wandelemente mit doppelter Einheitsbreite ausgebildet.
Die Aussenwandelemente --13-- sind jeweils zwischen zwei Steher--7--eingesetzt, wobei die Wandinnenfläche--16--mit der Innenfläche des Stehers bündig abschliesst (Fig. 6). Die frei bleibenden Zwickel an den Stehern und an den Gebäudeecken (Fig. 7) werden durch Gasbetonfüllsteine--17, 18-- ausgefüllt, die durch Klammern--19--mit den benachbarten Wandelementen verbunden werden. Wie ersichtlich, sind nur zwei verschiedene Füllsteinprofile nötig, von denen das eine gegebenenfalls aus zwei Stücken des andern Profils zusammengesetzt werden kann.
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gebildeten Aussenwände und das völlige Fehlen tragender Zwischenwände die Anordnung der Zwischenwände an jeder Stelle erlaubt, ohne dass die Zwischenwandelemente abgelängt zu werden brauchen.
Es ist dadurch eine grosse Vielfalt an Grundrissen, Raumaufteilungen und Bauformen möglich, ohne dass die Kosten steigen.
Die Befestigung der Wandelemente--13, 14-- erfolgt dadurch, dass die Zwischenwandelemente--14--
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--13-- durch--13-- eingreifen. Ähnliche Dorne--21--aus Stahl sind auch an den Stehern--7--vorgesehen (Fig. 6, 7). Die Dome--20, 21-- greifen mit leichtem Spiel in entsprechende Ausnehmungen der Aussenwandelemente --13-- ein, um verschiedene Wärmedehnungen des Skeletts bzw. der Elemente--13-- zuzulassen. Aus dem gleichen Grunde sind zwischen den Stehern--7--und den Wandelementen--13, 14-nicht dargestellte Bewegungsfugen vorgesehen. Die Wandelemente--13, 14--ruhen mit ihrem Gewicht flach auf einer auf das Fundament--9--bzw. den Unterboden--22-- (Fig. 5) aufgebrachten Mörtelschicht auf, die den einzigen nassen Punkt bei der Montage bildet.
Gegebenenfalls können in diese Mörtelschicht bzw. in den Beton des Fundamentes bzw. des Unterbodens--22--Steckeisen eingebracht werden, die so wie die Dorne --20, 21--in entsprechende Ausnehmungen der Platten eingreifen. Um benachbarte Wandelemente --13, 14--besser gegeneinander abzudichten, sind sie an ihren Stossflächen mit einem elastischen Kleber verklebt. Die mit Fenstern versehenen Wandelemente sind schon von der Vorfertigung her mit eingebauten Jalousie- oder Rolladenkästen versehen, so dass auch die hiefür nötige Baustellenarbeit entfällt.
In den Fig. 8 und 9 ist die Decken- bzw. Dachkonstruktion näher dargestellt. Auf die Unterzüge--10-- sind Deckentafeln--23--aus Stahlblech aufgelegt, die von Unterzug zu Unterzug laufen und ein Wellenprofil, vorzugsweise mit Trapezquerschnitt, aufweisen. Die Tafeln--23--sind mit den Unterzügen--10-- verbunden, z. B. verschraubt oder verschweisst, desgleichen an den Stossstellen zwischen benachbarten Tafeln - -23--, die sich überlappen (Fig. 8). An den Tafeln --23-- ist eine Deckenunterschicht-24-mittels Zugstangen--25--od. dgl. derart abgehängt, dass die Unterzüge --10-- abgedeckt sind.
Dadurch sind, wenn die Dicke der Zwischenwandplatten--14--der Breite der Steher--7--entspricht und die Zwischenwandplatten--14--bei den Stehern an die Aussenwände stossen, alle Metallteile der Konstruktion abgedeckt. Sind zwecks Vergrösserung einzelner Räume die Zwischenwandplatten--14--nicht stets an den Stehern --7-- anschliessend angeordnet, so können die Steher--7--an den frei liegenden Flächen und bzw. oder die Innenflächen--16--der Wandelemente--13--abgedeckt werden, um sie den Blicken zu entziehen bzw. die nötigen feuerpolizeilichen Bestimmungen einzuhalten. Dies kann z. B. durch Tapeten oder eine feuerhemmende Verkleidung (Gipskarton od. dgl.) erfolgen.
Wie Fig. 3 zeigt, können ohne weiteres mehrere Geschosse übereinander angeordnet sein, wobei die Steher
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Fussbodenkonstruktion an sich bekannter Art aufgelegt, desgleichen auf den Unterboden--22--. Im obersten Geschoss tragen die Deckentafeln--23--die Dachkonstruktion, die aus einer auf die Tafeln--23aufgelegten Wärmedämmschicht--26--, z. B. aus Styropor, Glaswolle oder Kork, einigen darauf liegenden
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wird. Die Gesimsplatte-29--besteht zweckmässig ebenfalls aus dampfgehärtetem Gasbeton.
Natürlich kann in allen Fällen auch eine andere Dachkonstruktion bzw. Dachart Verwendung finden.
Wie ersichtlich, bilden die miteinander verbundenen, z. B. verschweissten, verschraubten oder verklebten, verzinkten Deckentafeln--23--eine im wesentlichen luftundurchlässige Dampfsperrschicht, die die sonst übliche gesonderte Dampfsperrschicht erspart. Die Tafeln --23-- sind ferner sofort nach ihrer Verlegung auf den Unterzügen --10-- begehbar, so dass an Bauzeit gespart wird. Vorzugsweise weisen die Tafeln --23-- ebenfalls einheitliche Breite, z. B. l m, auf. Durch ihr Wellenprofil bilden sie in Richtung ihrer Rippen eine nicht unwesentliche Versteifung der Konstruktion gegen Winddruck usw.
Ist keine bevorzugte Windrichtung vorhanden, so können die Tafeln--23--jeweils mit gleicher Richtung ihrer Rippen oder, wie Fig. 2 zeigt, auch mit verschiedenen Rippenrichtungen auf einander benachbarten Quadraten des Gebäudegrundrisses verlegt werden.
Fig. l zeigt den Grundriss eines Einfamilienhauses, das an jedem Eckpunkt der Quadrate-l bis 6-einen Steher --7-- aufweist. Dadurch werden alle Unterzüge gleich lang. Wird eine grössere Raumfläche als die eines Quadrates mit der Seitenlänge--a--gewünscht und stören allein stehende Steher--7--, z. B. in einem Schulraum, so können diese allein stehenden Steher entfallen, was allerdings zu längeren Unterzügen führt, die gegebenenfalls stärker dimensioniert werden müssen als die kürzeren Unterzüge.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gebäudekonstruktion mit stählernen Stehern, die mit Unterzügen zusammen ein die Deckenkonstruktion abstützendes Skelett bilden, an dem vorgefertigte Aussen- und Zwischenwandelemente aus Leichtbeton, vorzugsweise dampfgehärtetem Gasbeton, befestigt sind, wobei der Gebäudegrundriss aus Quadraten mit gleicher Seitenlänge zusammengesetzt ist und benachbarte Quadrate jeweils eine Seite gemeinsam haben und wobei die Steher in stets gleichen Abständen voneinander zumindest an den den Aussenwänden zugeordneten Eckpunkten jedes Quadrats angeordnet sind und die Wandelemente für die Aussenwände und für die Zwischenwände aus geschosshohen Platten zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die einstückigen Steher (7,7')
bei benachbarten Grundrissquadraten (1 - 6) diesen gemeinsam sind, dass die Aussenwandelemente (13) zwischen die einen hohlen Quadratquerschnitt aufweisenden, in an sich bekannter Weise im Fundament (9) verankerten Steher (7,7') eingesetzt sind, wobei die Innenseiten (16) der Aussenwände mit den Innenseiten der Steher bündig abschliessen, und dass die Unterzüge (10) mit den Stehern mittels Knoten (11) mit Steckverbindungen verbunden sind, wobei alle Unterzüge (10) in an sich bekannter Weise auf gleicher Höhe liegen und die entlang der Aussenwände verlaufenden Unterzüge bündig mit den Innenflächen (16) der
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