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Die Erfindung betrifft ein Gebäude, das z. B. als Bürohaus, Ausstellungshalle, Wochenendhaus od. dgl. verwendet werden kann und aus Fertigteilen errichtet werden kann.
Die Erfindung geht aus von bekanntgewordenen Gebäuden, die aus einem oder mehreren prismatischen
Raumelementen von drei- oder sechseckigem gleichseitigem Grundriss bestehen, wobei je zwei Raumelemente eines Geschosses mit je einer ihrer Seiten aneinandergrenzen, und das Tragwerk des Gebäudes ausschliesslich durch an den vertikalen Kanten jedes prismatischen Raumelementes befindliche Säulen und diese miteinander verbindende, entlang den Seiten der Grund- bzw. Deckfläche und bzw. oder zum Mittelpunkt der Grund- bzw.
Deckfläche hin verlaufende, den Fussboden bzw. die Decke tragenden Balken gebildet ist.
Solche Gebäude sind bereits aus der österr. Patentschrift Nr. 251838 und der franz. Patentschrift Nr. 1. 269. 321 bekannt. Das aus der österr. Patentschrift bekannte Gebäude mit hexagonalem Grundriss, dessen
Tragkonstruktion aus in den Ecken der Grundrissfigur zugeordneten Säulen und diese entlang der Säulen der
Grundrissfigur und zum Mittelpunkt verbindenden Balken besteht, benötigt für jede Raumzelle ein zentrales
Tragwerk, dessen Erstellung zusätzliche Kosten erfordert und bei der Einrichtung der Raumzelle stört sowie die
Erstellung von Grossraumbüros in einem solchen Gebäude unmöglich macht. Das aus der franz.
Patentschrift bekannte Gebäude ist aus einer oder mehreren Raumzellen zusammengesetzt, wobei jede Raumzelle aus einem tragenden Stahlskelett und Fertigteilwandelementen vorgefertigt und die fertigen Raumzellen sodann an-bzw. aufeinandergereiht werden.
Diese Konstruktion ist für ein aus einer Vielzahl von Raumzellen zusammengesetztes Haus schon deshalb unwirtschaftlich, da zwischen zwei aneinandergrenzenden Raumzellen jeweils zwei Wandelemente bzw. ein Dach- und ein Fussbodenelement zu liegen kommen, sodurch die Kosten unnötig erhöht werden. Weiterhin ist es nicht möglich, Räume zu schaffen, die grösser als die Raumzellen sind, da sonst die Tragkonstruktion gestört wird.
Schliesslich ist der Einbau eines Liftes nur unter Vorsehung einer Ersatztragkonstruktion in Form eines
Säulenwaldes möglich.
Ziel der Erfindung ist es, ein Gebäude zu schaffen, dessen Rahmenskelett man in statisch bestimmter Weise berechnen kann, so dass sich das Rahmenskelett sehr materialsparend und leicht erstellen lässt, das jedoch die
Nachteile der bekannten Gebäude nicht aufweist. Dazu eignen sich besonders Gebäude, die aus Raumelementen von dreieckigem oder von aus dreieckigen Elementen zusammengesetztem sechseckigem gleichseitigen Grundriss gebildet sind. Bei letzterem ergibt sich bei geringer Umfangslänge ein verhältnismässig grosser Flächeninhalt, der den idealen Verhältnissen ziemlich nahe kommt. Weiters lassen sich bei für drei-bzw. sechseckigen
Grundrissfiguren beliebig grosse Konstruktionsflächen in statisch bestimmter Weise lückenlos zusammensetzen, indem je zwei Raumelemente eines Geschosses mit je einer ihrer Grundrissseiten aneinandergrenzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die zum Mittelpunkt der Grundfläche bzw.
Deckfläche führenden Balken mit einem diese biegesteif einspannenden Mittelstück verbunden sind und die zusammenfallenden Ecksäulen aneinandergrenzender Raumelemente eines Geschosses zu gemeinsamen Säulenelementen verbunden sind, wobei die Verbindung der Teile untereinander durch Schrauben od. dgl. erfolgt, und dass die Säulen und Seitenbalken der Raumelemente wahlweise mit Fassadenelementen, Zwischenwandelementen bzw. blossen Säulenverkleidungen versehen sind.
Das erfindungsgemässe Gebäude hat den Vorteil, dass sich nach der Fundamentierung praktisch jegliche Maurerarbeit bei seiner Errichtung erübrigt. Je nach Bedarf kann das Gebäude später in kürzester Zeit, binnen Tagen, erweitert, abgeändert oder demontiert und anderswo neu aufgebaut werden. Der Bauherr kann ohne Verzicht auf wunschgerechte Gestaltung die Kostenvorteile industrieller Serienfertigung nutzen.
Ausserdem können dadurch die bei der Erstellung eines Gebäudes anfallenden Architekten- und Statikerkosten, die bis zu 15% der Baukosten betragen, eingespart werden.
Durch ein solchermassen aufgebautes Gebäude ist es möglich, dieses den jeweiligen Bedürfnissen des Benutzers, insbesondere durch Zubauten weiterer Raumelemente anzupassen. Daraus resultiert für den Bauherrn der enorme Vorteil, dass er das Gebäude beld seiner Erstellung nur den momentanen Bedürfnissen des Benutzers entsprechend dimensionieren muss. Es muss daher nicht der Platzbedarf für die nächsten fünf bis zehn Jahre berücksichtigt und das Gebäude entsprechend gross gebaut werden. Dadurch lässt sich jedoch das momentan erforderliche Kapital für die Erstellung des Gebäudes gering halten, ohne den weiteren Ausbau zu hemmen. Auch wird damit vermieden, dass das für die Erstellung der erst in fünf bis zehn Jahren notwendigen Räumlichkeiten erforderliche Kapital in diesem Zeitraum gebunden ist.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Gebäudes besteht darin, dass die nachträglichen Erweiterungen des Gebäudes innerhalb kürzester Zeit, z. B. innerhalb eines Wochenendes, aufgestellt und der Benutzung übergeben werden können. Gegenüber den herkömmlichen Bauzeiten, z. B. im Stahlbetonbau, ergeben sich erhebliche Bauzeitverringerungen, die schon bei kleineren Bauwerken ein halbes Jahr betragen können.
Bei einer nachträglichen Erweiterung des Gebäudes ist auch keine Zerstörung von bestehenden Gebäudeteilen, insbesondere Aussenwänden od. dgl., erforderlich. Die Fassadenplatten jenes Teiles des Gebäudes, an dem die Erweiterung vorgenommen werden soll, werden demontiert und an dem nachträglich aufgebauten Teil des Gebäudes wieder verwendet.
Bei den Einzelheiten des erfindungsgemässen Gebäudes handelt es sich um Normteile, die in einer Fabrik
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angefertigt und fix und fertig auf die Baustelle geliefert werden. Dies gilt insbesondere für die die Säulen verbindenden Balken sowie die Decken-, Fussboden- und Fassadenplatten. Lediglich die Säulen bedürfen einer Anpassung an die jeweilige Konzeption des Gebäudes. Diese Anpassung kann dadurch erfolgen, dass entsprechend der verlangten Tragfähigkeit Säulen verwendet werden, die bei unveränderten Aussenabmessungen eine grössere Wandstärke aufweisen. Dies steht jedoch einer Serienproduktion der Säulen nicht im Wege, da die von der Säule verlangte Tragfähigkeit im wesentlichen nur von ihrer geschossmässigen Anordnung innerhalb des Gebäudes abhängt. So ist z.
B. die im dritten Stock eines fünfstöckigen Gebäudes verwendete Säule ident mit einer im Erdgeschoss eines dreistöckigen Gebäudes verwendeten Säule.
Im Hinblick auf die lösbare Verschraubung des Tragwerkes ist es auch möglich, fertig eingerichtete Raumelemente von ihrem Platz zu lösen und gegen andere Nutzungstypen auszutauschen oder an eine andere Stelle des Gebäudes zu verbringen. Durch die wahlweise Anbringung von Fassadenelementen, Zwischenwandelementen bzw. blossen Säulenverkleidungen an den Säulen und Seitenbalken der Raumelemente lässt sich die gewünschte Raumnutzung praktisch unabhängig vom Tragwerk des Gebäudes nachträglich einrichten oder ändern.
Zwischen der Vorfertigung ganzer Raumelemente oder blosser Bauelemente, wie Säulen und Balken, sind zahlreiche Zwischenstufen möglich, z. B. die Vorfertigung von die jeweiligen Tragelemente einschliessenden Decken- oder Wandelementen. Durch Weglassen oder Ausbauen solcher Deckenelemente lassen sich in einfacher Weise Lichtschächte aussparen. Durch Weglassen von Aussenwandelementen erhält man Loggien und Terrassen.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, deren Fig. 1 ein erfindungsgemässes Gebäude in beispielsweiser Ausführung schematisch im Grundriss darstellt. Fig. 2 zeigt ein Konstruktionsdetail im grösseren Massstab und in einem Schnitt nach der Linie II-II nach Fig. 1, Fig. 3 stellt einen Grundriss des Details nach Fig. 2 dar.
Das dargestellte Gebäude besteht im Grundriss, der dem Erdgeschoss entspricht, aus achtzehn sechseckigen Raumelementen-2-, die mit je zwei oder drei der Umfangsseiten lückenlos aneinander grenzen. Der Aufbau des erfindungsgemässen Gebäudes wird an Hand einer Raumzelle, in der die Konstruktionsteile angedeutet sind,
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Wo die Ecken mehrerer Raumelemente zusammentreffen, sind die jeweiligen Ecksäulen --3-- durch gegenseitige Verschraubung derselben zu einem gemeinsamen Säulenelement zusammengefasst, das gegebenenfalls mit Installationsleitungen für Abwasser, Frischwasser, Strom od. dgl. versehen ist. Ein solches Säulenelement kann mit einer Verkleidung versehen werden. Die Leitungen können sowohl an bzw. zwischen den Säulenrohren - -3--, als auch innerhalb derselben verlegt sein. In Anbetracht der erhöhten Biegefestigkeit der Mehrsäulenelemente wird man einem Stiegen- bzw. Liftelement eine Innenlage zuweisen. Im übrigen kann die Benutzung des umbauten Raumes durch beliebige Anordnung von Zwischenwänden ganz den individuellen Wünschen angepasst werden.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gebäude hat man sämtliche sanitäre Einrichtungen stockwerksweise in einer Raumzelle zusammengefasst. An die Raumzelle angrenzend ist eine mit dem Stiegehaufgang sowie einem Lift versehene Raumzelle vorgesehen, die zusammen mit zwei weiteren Raumzellen den Gang bildet. Um diese zentrale Einheit von vier Raumzellen sind die übrigen Raumzellen angeordnet, die entsprechend der Widmung des Gebäudes verwendbar sind.
Die kreuzweise schraffierten Raumzellen sind nur im Erdgeschoss, die einfach schraffierten nur im 1. Stock vorhanden. Diese schraffierten Raumzellen eignen sich im besonderen, nachträglich entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen ergänzt zu werden. Die nur strichliert angedeuteten Raumzellen sollen weitere mögliche Ausbeutestufen des Gebäudes andeuten. Dabei kann es sich als vorteilhaft erweisen, im Bereich der Raumzellen - -2a-- die Raumzelle --2b-- in sämtlichen Etagen des Gebäudes auszulassen, um dadurch einen Lichthof zu schaffen.
Gemäss Fig. 2 und 3 sind zwei Ecksäulen--3 und 3'--übereinanderliegender Raumelemente--2-koaxial zusammengesetzt. Die geschosshohen Säulen bestehen aus Rohren--12--mit Endscheiben--13-zur gegenseitigen Verschraubung. Die Endscheiben--13--weisen einen einem Drittelausschnitt eines Sechseckes entsprechenden Umriss auf. Eine der Endscheiben ist mit zur Säule achsparallelen Stegblechen - -15-- versehen. Die Stegbleche sind an den Schnittkanten des Drittelausschnittes sowie im rechten Winkel zu den übrigen Seiten des Drittelausschnittes von der im Mittelpunkt derselben angeordneten Säule radial abstehend angeordnet. Die an den Schnittkanten des Drittelausschnittes angeordneten Stegbleche dienen zum Verschrauben der Säulen zu Säulenelementen.
Die radial von der Säule abstehenden Stegbleche dienen zur Befestigung für die
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Randbalken und einen Radialbalken. In den über das Rohr--12--vorstehenden Teilen der Endscheibe --13-- sind Bohrungen-19--für die Verschraubung der aufeinanderstehenden Säulen miteinander sowie Bohrungen --20- zur Durchführung der steckbaren Installationsleitungen vorgesehen.
Die Säulen--3--tragen Beschläge--14--zur Befestigung der Fassadenelemente--10--, Zwischenwände-7-und Verkleidungen gemäss Fig. l. Die Beschläge --14-- sind entlang ihrer Umrisslinie mit einem sich parallel zur Säulenachse erstreckenden Rand versehen, und sind mit ihren Umrissen den Endscheiben gleich. Die Endscheiben sowie die Beschläge sind mit Bohrungen-19, 20-oder Ausnehmungen zur Aufnahme der Installationsleitungen versehen. Sämtliche Säulen-3-eines mehrstöckigen Gebäudes von unterschiedlicher Tragkraft sind in ihren Aussenabmessungen gleich, wobei die Wandstärke des Rohres-12in Abhängigkeit von der geforderten Tragfähigkeit geändert wird. Die die Säulen untereinander verbindenden Balken--4, 5--sind in allen Stockwerken gleich.
Die Radialbalken--5--werden durch die symmetrische Anordnung zweier Wandbalken--4--gebildet. Die Balken--4, 5--werden beim Ausführungsbeispiel von C-Profilen gebildet, die mit ihren Mittelstegen an den Stegflächen--15--der Endscheibe--13a--einer Säule-3-angeschraubt sind.
Das die Radialbalken--5--im Mittelpunkt des Grundrisses der Raumzelle--2--verbindende Mittelstück-6--besteht aus einem mit zwei der Grundrissform ähnlichen Flanschen--16b-versehenen
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biegesteife Einspannung der Radialbalken--5--durch das Mittelstück --6--.
Unter Ausnutzung der Vorteile der Erfindung ist es auch denkbar, eine Raumzelle zu halbieren und auseinanderzuziehen. Durch Verbindung der so voneinander getrennten Ecksäulen bzw. des Mittelpunktes des Sechseckes mit Trägern erhält man ein längsgestrecktes Achteck als Raumelement.
Aus dem in Fig. 1 dargestellten Grundriss lassen sich auch die verschiedenen Variationsmöglichkeiten für die Raumgestaltung eines solchen Gebäudes entnehmen. So ist im rechten Teil der Zeichnung ein aus acht Raumzellen bestehender, z. B. als Magazin, Grossraumbüro, Saal od. dgl., verwendbarer Raum vorhanden, wogegen im linken Teil verschiedene Arten von kleineren Räumen ersichtlich sind, die durch Teilung einer Raumzelle durch eine Zwischenwand oder durch Zusammenlegung zweier Raumzellen bildbar sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gebäude, das aus einem oder mehreren prismatischen Raumelementen von drei-oder sechseckigem gleichseitigem Grundriss besteht, wobei je zwei Raumelemente eines Geschosses mit je einer ihrer Seiten aneinandergrenzen und das Tragwerk des Gebäudes ausschliesslich durch an den vertikalen Kanten jedes prismatischen Raumelementes befindliche Säulen und diese miteinander verbindende, entlang den Seiten der Grund- bzw. Deckfläche und bzw. oder zum Mittelpunkt der Grund- bzw. Deckfläche hin verlaufende, den
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zum Mittelpunkt der Grundfläche bzw.
Deckfläche führenden Balken (5) mit einem diese biegesteif einspannenden Mittelstück (6) verbunden sind und die zusammenfallenden Ecksäulen (3) aneinandergrenzender Raumelemente eines Geschosses zu gemeinsamen Säulenelementen verbunden sind, wobei die Verbindung der Teile untereinander durch Schrauben od. dgl. erfolgt, und dass die Säulen (3) und Seitenbalken (7) der Raumelemente wahlweise mit Fassadenelementen (10), Zwischenwandelementen (7) bzw. blossen Säulenverkleidungen versehen sind.
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