AT516927B1 - Modulare Wandkonstruktion, Decken- oder Dachkonstruktion einschließlich des Verfahrens zur Errichtung von entsprechenden Bauwerken - Google Patents

Modulare Wandkonstruktion, Decken- oder Dachkonstruktion einschließlich des Verfahrens zur Errichtung von entsprechenden Bauwerken Download PDF

Info

Publication number
AT516927B1
AT516927B1 ATA50141/2016A AT501412016A AT516927B1 AT 516927 B1 AT516927 B1 AT 516927B1 AT 501412016 A AT501412016 A AT 501412016A AT 516927 B1 AT516927 B1 AT 516927B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
construction
ceiling
wall
roof
double
Prior art date
Application number
ATA50141/2016A
Other languages
English (en)
Other versions
AT516927A2 (de
AT516927A3 (de
Inventor
Eifert Andrej
Original Assignee
Eifert Andrej
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eifert Andrej filed Critical Eifert Andrej
Publication of AT516927A2 publication Critical patent/AT516927A2/de
Publication of AT516927A3 publication Critical patent/AT516927A3/de
Application granted granted Critical
Publication of AT516927B1 publication Critical patent/AT516927B1/de

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/26Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of wood
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/56Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
    • E04B2/70Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with elongated members of wood
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/74Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge
    • E04B2/76Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge with framework or posts of metal
    • E04B2/78Removable non-load-bearing partitions; Partitions with a free upper edge with framework or posts of metal characterised by special cross-section of the frame members as far as important for securing wall panels to a framework with or without the help of cover-strips
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/02Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units
    • E04B5/14Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units with beams or girders laid in two directions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B7/00Roofs; Roof construction with regard to insulation
    • E04B7/02Roofs; Roof construction with regard to insulation with plane sloping surfaces, e.g. saddle roofs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/12Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E04C3/14Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members with substantially solid, i.e. unapertured, web
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B2001/2481Details of wall panels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B2001/2484Details of floor panels or slabs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B7/00Roofs; Roof construction with regard to insulation
    • E04B7/02Roofs; Roof construction with regard to insulation with plane sloping surfaces, e.g. saddle roofs
    • E04B7/04Roofs; Roof construction with regard to insulation with plane sloping surfaces, e.g. saddle roofs supported by horizontal beams or the equivalent resting on the walls
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/20Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members
    • E04C3/26Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members prestressed

Abstract

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Konstruktion zur Herstellung von Wand-, Decken- und Dachbauteilen und danach errichtete Bauwerken zu schaffen, bei der nach einem vorgegebenen und variablen Raster statisch bestimmte, wärmebrückenfreie, gas-, Iuft-, wind-, schalldichte und weitgehend flammenhemmende Bauwerke leicht und einfach errichtet werden können. Es soll zudem eine weitestgehend erdbeben- und lawinensichere Bauweise etabliert werden, die auch bei komplizierter Topografie und kritischem Baugrund eingesetzt werden kann. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, Bauelemente zu schaffen, die aus üblichen Baustoffen und Halbzeugen vor Ort oder werkseitig durch Baufirmen kostengünstig vorgefertigt und ohne jahreszeitliche Einschränkungen errichtet und überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen ausgeführt werden können und zudem keine hohen Anforderungen an die Qualifikation des ausführenden Personals stellen.

Description

Beschreibung
MODULARE WANDKONSTRUKTION, DECKEN- ODER DACHKONSTRUKTION EINSCHLIEßLICH DES VERFAHRENS ZUR ERRICHTUNG VON ENTSPRECHENDEN BAUWERKEN
[0001] Die Erfindung betrifft eine modulare Wandkonstruktion, Decken- oder Dachkonstruktion zur Errichtung von Bauwerken, die alle wesentlichen tragenden Raumbegrenzungsflächen eines Bauwerks umfassen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der Wandkonstruktion aus Großmodulen, die additiv aus dem Grundmodul gefügt werden und den konstruktiven Detaillösungen zur Errichtung kompletter konstruktiver Gebäuderohbauten.
[0002] Wandkonstruktionen in Skelettbauweise, die auch als Fachwerk bekannt sind, werden bereits seit langer Zeit zur Errichtung von Bauwerken eingesetzt. Dabei wird zunächst ein Skelett des Bauwerks errichtet, das entweder erst vollständig fertiggestellt oder bereits parallel mit wachsendem Baufortschritt bis zur vollständigen baulichen Hülle ergänzt wird. Die Skelettzwischenräume wurden historisch mit unterschiedlichsten Baustoffen ausgefacht. Wesentlichste Schwäche dieser Bauweise ist die mangelnde Verbindung der Baustoffe von Skelett und Ausfachung miteinander. Bedingt durch unterschiedliche Längenausdehnung (thermisch und hyg-risch) und mangelnde Bindung der verwendeten Materialien bilden sich in der Regel Risse zwischen dem Skelett und den Ausfachungen, so dass solchen Bauwerken nach einiger Zeit die Wind-, Feuchtigkeits-, Luftdichtheit sowie die statische Festigkeit und insbesondere der aussteifende Verbund zwischen Skelett und Ausfachung weitgehend verloren gehen. Besonders nachteilig wirkt die Fugenbildung im Bereich von Skelett und Ausfachung dadurch, dass nach erfolgter Fugenbildung keine feste Haftung mehr gegeben ist und dadurch das Skelett weitgehend allein die Windlasten des Bauwerks aufnehmen und abbauen muss, gegenüber den Ausfachungen Minimalbewegungen und damit Reibungsschäden auftreten und nicht zuletzt die Möglichkeit des Eindringens von Feuchtigkeit, insbesondere durch Schlagregen, gegeben ist. Schließlich erhöhen sich durch die entstehenden Undichtheiten die Wärmeverluste, Feuchtigkeitsbrücken entstehen und auch der von außen eindringende Schall wird ungenügend gedämpft.
[0003] Werden Bauwerke in der sogenannten Rahmen-Platten-Bauweise errichtet, wobei auf das Skelett entweder ein- oder beidseitig eine Beplankung aufgebracht wird, lässt sich zwar die Dichtheit eines solchen Bauwerkes besser erreichen, jedoch wird, anders als bei der vorher beschriebenen Bauweise wegen der fehlenden Ausfachung die gesamte statische Belastung ausschließlich über Skelett und Beplankung abgetragen. Dasselbe muss deshalb entsprechend aufwendig mit Stützen, Streben und gegebenenfalls sogar mit einer Vielzahl von Andreaskreuzen ausgesteift werden, sehr genau gefertigt und gleichzeitig an jedes Bauwerk individuell angepasst werden.
[0004] Ungenauigkeiten bei der Errichtung des Skeletts eines solchen Bauwerks führen dazu, dass die Beplankung der Wände verschoben wird, damit die ursprüngliche Dichtheit verloren geht, Feuchtigkeit und Luft in die Wandkonstruktion eindringen können und somit die ursprünglichen Eigenschaften nachhaltig verändert werden.
[0005] Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht bei dieser Bauweise darin, dass Schubkräfte, die auf den Rahmen einwirken, zur Überlastung der Verbindungselemente zwischen den einachsig verlaufenden Rahmen und der Beplankung führen können, so dass eine dauernd hohe Belastung derselben entweder zum Lockern oder auch zu Ausrissen in der Beplankung führen kann. Ist die Beplankung mit dem Rahmen zusätzlich abgedichtet, geht zugleich auch die Dichtwirkung verloren. Darüber hinaus bilden die zu massiv ausgeführten Rahmenelemente innerhalb des Wandaufbaus reduzierbare Wärmebrücken.
[0006] In DE 37 35 310 C2 ist eine in Skelettbauweise zu errichtende Wandkonstruktion beschrieben, bei der zunächst ein Rahmen aus längs genuteten Bauteilen erzeugt wird, die Ausfachung aus einer Dämmschicht mit einem Sicht- oder Schutzbelag auf der einen und einer
Trägerplatte auf der anderen Seite bestehen sollen. Nachteilig an dieser Bauweise ist die aufwendige Herstellung der genuteten Rahmenkonstruktion, die zudem noch an den Stoßstellen gezapft werden soll. Weiterhin ist eine individuelle Anpassung an bestimmte Bauwerke aufgrund der Qualitätsanforderungen an die Ausführung der Einzelteile nur möglich, indem entsprechende Wandbauelemente weitgehend industriell vorgefertigt und an die Baustelle im vormontierten Zustand angeliefert werden. Weiter wirkt sich nachteilig aus, dass die Ausfachung der Wandbauteile jeweils innerhalb der Nut des Rahmens liegt. Dadurch ergibt sich eine kassettenförmige Wandstruktur, die nur durch nochmalige Beplankung zu einer vollkommen ebenen Wandfläche ertüchtigt werden kann. Neben der bereits erwähnten aufwendigen Fertigung ergibt sich somit ein erheblicher Mehraufwand an Material, sollten derartige Wandbauelemente beispielsweise im Wohnbau Anwendung finden. Soweit vorgeschlagen wird, zumindest die Außenseite der Ausfachung mit einer Verblendung durch Riemchen, Pseudomauerwerk oder Kunststoffbeschichtungen zu versehen, wird damit gerade das Problem der Rissbildung nicht gelöst. Da die Rahmen derartiger Wandbauelemente untereinander verzapft werden sollen, ergeben sich daraus erhöhte Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit, da sich eine ungünstige Toleranzlage der einzelnen Bauteile des Wandbauelements derart summieren, unbefriedigend ist ferner die Ausführung von Ecken gelöst. Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag sollen die Wandbauteile mit einer Ecksäule verbunden und der dort entstehende Spalt abgedichtet werden. Dies erfordert zusätzlich Material und zugleich eine andere Ausgestaltung der an den Säulen anliegenden Rahmenelemente. Ferner erfüllt eine solche Konstruktion nicht die Anforderungen, die beispielsweise bei der Errichtung eines Niedrigenergie- oder Passivhauses hinsichtlich Wind-, Luft-, Feuchtigkeits- und Schalldichtheit zu stellen sind.
[0007] Wesentlichster Nachteil der in DE 37 35 310 C2 vorgeschlagenen Wandkonstruktion ist die nicht zu unterbindende Beweglichkeit des Rahmens, so dass die für Niedrigenergie- und Passivhäuser stets zu fordernde Luftdichtheit langfristig nicht gewährleistet werden kann. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, dass ein Vollholzrahmen verwendet werden soll, der nicht geeignet ist, Wärmebrückenfreiheit zu sichern. Ebenso fehlt diesem die statische Festigkeit für mehrgeschossige Bauten. Darüber hinaus lässt die in DE 37 35 310 C2 vorgeschlagene Lösung offen, wie beispielsweise der Einbau von Zwischendecken, Trennwänden oder die Dachkonstruktion unter Anwendung der erfindungsgemäß beschriebenen oder anderweitig passender Mittel erfolgen soll.
[0008] In DE 82 17 728 U1 ist eine Wandkonstruktion vorgeschlagen, bei der aus Vollholz gefertigte Ständer mit Platten beplankt werden sollen. Als Platten werden Rauhspundbohlen vorgeschlagen, die auf die Ständer aufgelegt und dort befestigt sind. Diese Wandkonstruktion ist nicht geeignet, die für mehrgeschossigen Bau erforderliche statische Festigkeit zu gewährleisten. Ferner ist eine solche Konstruktion nicht luftdicht, besitzt Wärmebrücken und kann deshalb den weitreichenden Anforderungen an Niedrigenergie- bzw. Passivhäuser nicht gerecht werden. Hinzu kommt, dass Vollholzständer zum Verziehen neigen und schon allein deshalb keine dauerhafte Dichtheit gegeben ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass diese Wandkonstruktion nur durch zusätzliche Maßnahmen eine akzeptable Oberfläche erhalten kann.
[0009] In DE 38 17 648 A1 wird eine Wandkonstruktion vorgeschlagen, bei der Massivholzständer genutet werden und in die Nuten eine Platte eingebracht wird. Diese Platte ist nicht fixiert, lässt Relativbewegungen zu, gewährleistet keine Luftdichtheit und führt zwangsläufig zur Rissbildung. Das vorgeschlagene Dämmmaterial ist für Niedrigenergie- bzw. Passivhäuser ungeeignet und die Konstruktion ist weder wärmebrückenffei noch in definierter Weise diffussionsoffen. Die vorgeschlagenen Zwischenlagen aus Baupapier bergen die Gefahr des Zufrierens in sich, wodurch die Dauerhaftigkeit der Konstruktion in Frage gestellt ist.
[0010] In der US-Patentschrift 4,658,557 ist eine Wandkonstruktion beschrieben, die sich einer Doppel-T-Trägern ähnlichen Säulenkonstruktion und eingelegter Platten bedient. Die Stege der Doppel-T-Träger sollen unterbrochen sein, aus einem feuerhemmenden Material (Gips) bestehen und die eingelegten Platten sind gegenüber den Säulenträgern nicht fixiert. Eine solche Konstruktion ist nicht luftdicht, nicht diffusionsoffen, erfüllt nicht die beim mehrgeschossigen Bau notwendigen Festigkeitsanforderungen und kann den an ein Niedrigenergie- bzw. Passivhaus gestellten Anforderungen nicht entsprechen. Eine solche Wandkonstruktion ist deshalb für die Errichtung mehrgeschossiger Niedrigenergiehäuser nach europäischen Standards ungeeignet. Bei den oben erwähnten Vorschlägen zur Errichtung von Häusern fehlen ausnahmslos Hinweise zur Errichtung von mehrgeschossigen Bauten. Die vorgeschlagenen Wandkonstruktionen sind dazu nicht geeignet, da sie die bei mehrgeschossigen Bauten auftretenden höheren Druck-und Schubkräfte nicht aushalten. Die Scheibenwirkung der Wände und Decken sowie der für den statischen Ausgleich sowie den Energiehaushalt bedeutsame Abschluss des Bauwerks durch eine Bodenplatte findet keine Berücksichtigung. Ebenso fehlen Vorschläge zum wärmebrückenfreien Einbau von Fenstern und Türen. Aus den vorgenannten Gründen sind diese Vorschläge nicht zur Errichtung mehrgeschossiger Bauten oder für Niedrigenergie- beziehungsweise Passivhäuser geeignet.
[0011] In DE 19 96 20 88 A1, wurde ein modulares Wandsystem nach Naumann & Stahr entwickelt und damit die bereits vorgenannten Probleme überwiegend behoben, jedoch sind die vorgeschlagenen Wandscheiben über zwei Geschosse sehr unhandlich und sowohl der Transport, als auch der Montageprozess ist von schwerer Hebetechnik abhängig. Große Wandscheiben aufrecht über mehrere Geschosse, statt liegend zu montieren bringt ein erhöhten Aussteifungsaufwand und Schadensrisiko im Bauprozess mit sich. Auch ist ein etagenweises Versprin-gen der Fassade für Loggien mit diesem hocheffizienten, aber baukonstruktiv starren System kaum realisierbar. Es können im Wesentlichen nur Gebäude mit geradlinig geführter, unprofilierter Außen-Kontur errichtet werden. Weiterhin werden die Verbindungen zwischen Platte und Doppel-T-Träger stark beansprucht, da die vorgefertigten Tafeln sich durch mangelnde Verwindungssteifigkeit auszeichnen und daher noch zusätzlich mit schräg zu den Ständern verlaufender Lattung notdürftig ausgesteift werden müssen. Um auch diese Abhängigkeiten aufzulösen, wurden die Module erfindungsgemäß in kleinerer Form und mit neuer Befestigungsweise organisiert. Zudem kann die vertikale verlaufende Elementfuge in ein montiertes Kontinuum aufgelöst werden, wo der eingeblasene Dämmstoff alle Ritzen in der gespundeten und vorzugsweise diffusionsoffenen Außenhaut verschließt.
[0012] Weiterhin beschreibt die EP 0113987 A2 ein hierarchisch strukturiertes konstruktives System von Haupt und Nebenträgern durch eine zusätzliche Ausfachung kreuzender Füllstäbe. Es wird eine Tragkonstruktion ohne umfassenden Lastabtrag dargestellt. T-förmigen Elemente werden über Steckverbindungen jeweils an den Stegen verbunden und bilden zusammengesteckt eine windmühlenflügelartige Konfiguration aus.
[0013] Die US 4227358 A offenbart ein Bauelement für die Konstruktion von Boden- und Dachgittern, bestehend aus Balken, Träger oder Fachwerkstäben welche so mit ihren beiden Enden in quer verlaufende Träger eingehängt, die wiederum ihrerseits am oberen Ende in quer verlaufende Träger eingehängt werden. Diese gegenseitige Verschränkung erzeugt hohe Steifigkeit und auch einen zweiachsigen Lastabtrag.
[0014] Jedoch bestehen die Nachteile darin, dass die Anfertigung sehr aufwendige und nahezu unikathafte ist, nur in Stahlbeton wirtschaftlich herstellbar, der aber im Unterschied zum Stahlbau ein eher ungünstiges Verhältnis von Tragfähigkeit zu Eigengewicht aufweist und zudem sehr aufwändig zu verarbeiten. Weiterhin werden bei großen Spannweiten die hohen Biegemomente nicht durch die Kräftepaare aus Druck und Zug in Systemspannrichtung abgetragen, sondern durch die gegenseitige Verschränkung der Träger in hohe Einzellasten umgewandelt. Die Träger beaufschlagen sich damit gegenseitig. Die Krafteinleitung findet dabei an einer sehr ungünstigen Stelle, am Querschittsversprung bzw. an einem zusätzlichen Einschnitt jedes Balkenendes statt, wo die Haken jeweils ansetzen. Letzlich verspringen die Systemachsen im Grundriss immer wieder und erzeugen damit zusätzliche Torsionsmomente und vermindern die Tragfähigkeit des Gesamtsystems deutlich.
[0015] GB 2458511199 A offenbart Verbindungsformen von kurzen Hölzern oder anderen Materialitäten mit an sich bekannten Holzverbindungen um kurze Hölzer von geringem Querschnitt zu einem Rahmenwerk zu verbinden. Die dargestellte Herstellungsweise empfiehlt sich insbesondere für abgehängte Decken oder nichttragende Trennwände. So werden die Hölzer liegend miteinander verbunden, was die statische Höhe der Elemente und damit die Steifigkeit des Rahmenwerks gegen Ausknicken reduziert. Eine Herstellung einer Tragstruktur für beispielsweise mehrgeschossige Holzbauten ist nicht möglich.
[0016] Die US 2744590 A offenbart eine zusammenklappbare, lasttragende, sich horizontal erstreckende Gitterstruktur aus Trägerelementen. Am Steg der Trägerelemente sind jeweils Scharnierteile befestigt, die es ermöglichen, dass die Trägerelemente durch Scharnierstifte miteinander klappbar verbunden und zueinander rechtwinklig ausgerichtet werden können. Die offenbarte Lösung bietet keine direkte und kraftschlüssige Längsverbindung von sich linienartig aneinander anschließenden, also in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Trägerelementen aneinander angrenzender Module. Zudem ist die Verbindung hier nur über die Stege der Trägerelemente realisiert. Die für die Übertragung der Zugkräfte relevanten Ober- und Untergurte sind hier nicht direkt in die Verbindung zwischen den Trägerelementen einbezogen. Die Endverbinderelemente sind so ausgeführt, dass sie zwar größere Querkräfte übertragen können, aber keine nennenswerten Biegemomente, da die Druck- und Zugkräfte im Ober- und Untergurt hier nur über die Stege und damit nur indirekt übertragen werden. Bei größeren Belastungen kommt es daher bei allen dargestellten Varianten zu starken Deformationen der Zwischenverbinderteile, was das Versagensrisiko des Gesamttragwerks deutlich erhöht.
[0017] Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Konstruktion zur Herstellung von Wand-, Decken-und Dachbauteilen und danach errichtete Bauteile zu schaffen, bei der nach einem vorgegebenen und variablen Raster statisch bestimmte, wärmebrückenfreie, gas-, luft-, wind-, schalldichte und weitgehend brandsichere Bauwerke leicht und einfach errichtet werden können. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, Bauelemente zu schaffen, die aus üblichen Baustoffen und Halbzeugen vor Ort auch durch kleinere mittelständische Baufirmen kostengünstig und ohne jahreszeitliche Einschränkungen vorgefertigt und überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen errichtet werden können und zudem keine hohen Anforderungen an die Qualifikation des ausführenden Personals stellen. Neben dem kostensparenden Bauen im Geschosswohnungsbau ist auch der mögliche Einsatz Asylsuchender unter fachlicher Anleitung bei der Errichtung von Asyl-Unterkünften intendiert.
[0018] Weiterhin soll durch die Erfindung eine weitestgehend erdbeben- und lawinensichere Bauweise etabliert werden, die auch bei komplizierter Topografie und kritischem Baugrund (z.B. Bergbaugebiete) eingesetzt werden kann und robust auf Senkungen, Setzungen und dynamische Belastungen reagiert und diese Energien durch unkritische Verformungen der gesamten Struktur abbauen kann.
[0019] Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Errichtung solcherart flexibler und robuster Konstruktionen vorzuschlagen, das es ermöglicht, diese sowohl auf Baustellen, als auch im Rahmen industrieller Vorfertigung herzustellen, die Module mit Krantechnik oder leichten hydraulischen Hebezeugen zu platzieren und damit Wände, Decken und Dachflächen zu errichten, die erforderlichenfalls auch den Kriterien von Niedrigenergie- beziehungsweise Passivhäusern genügen.
[0020] Die Erfindung wird mit den Merkmalen von Haupt- und neben geordneten Ansprüchen gelöst.
[0021] Ausgehend vom Zollingerdach mit seiner Fügung kleiner, preiswerter Einzelelemente ist mit den erfindungsgemäß entwickelten Modulen eine Bauweise gefunden worden, die es dem Bauherren ermöglicht, ähnlich preiswert größere Spannweiten zu überdachen, aber durch den Einsatz der Modulelemente einen weitgehend momentenreduzierten und zwängungsfreien Lastabtrag zu organisieren und Konstruktionen zu ermöglichen, wo nunmehr die praktikabelste Modulgröße in Abhängigkeit von der Baustellentopografie und -logistik, verfügbaren Arbeitskräften bzw. verfügbarer Hebetechnik frei gewählt werden kann.
[0022] Die Erfindung ermöglicht Wand-, Decken- oder Dachkonstruktionen zur Errichtung von Bauwerken, die alle aus windmühlenartigen Grundmodulen einzeln gefügt bzw. aus vorgefertigten Großmodulen (Wandtafeln oder Raumzellen) errichtet werden, die diese Grundmodule in additiver Fügung bereits beinhalten, so dass dieses modulare System in seinem variierbaren Wandaufbau alle notwendigen Funktionen einer tragenden Gebäudestruktur und Außenhaut erfüllt.
[0023] Erfindungsgemäß werden ein serielles Grundmodul und die daraus additiv vorzufertigenden Großmodule für die Erstellung von Wand-, Decken und Dachkonstruktionen verwendet, da sie durch den zweiachsigen Lastabtrag größere Tragreserven bieten bzw. größere Spannweiten stützenfrei überbrücken können. Sie unterscheiden sich dabei lediglich in der statischen Höhe der Stegträger (Doppel-T- Träger) und der Länge der Zuglaschen.
[0024] Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass sich aus einem Grundmodul und dessen Varianten ein in sich geschlossenes Bauwerk in Skelettbauweise unter Verwendung von Dop-pel-T-Trägern hersteilen lässt, wobei der gesamte Baukörper, insbesondere das Skelett des Baukörpers vollständig statisch bestimmt oder auch überbestimmt ist, das Bauwerk bereits im Rohbau winddicht, witterungsgeschützt, und schalldämpfend verkleidet ist und darüber hinaus bei entsprechendem Erfordernis mit einer eingeklemmten odereingeblasenen Isolierstoffschicht innerhalb der Konstruktionsebene versehen werden kann, die eine Ausgestaltung des Bauwerks als Niedrigenergie- oder Passivhaus ermöglicht. Durch einen zusätzlichen umlaufenden Zuganker kann die freie Stützweite des modularen Systems noch weiter erhöht werden.
[0025] Durch das verwendete neue Fügeprinzip seitlich offener Module (ohne ein umlaufendes Randprofil) kann zwar bei der Kleinmodulmontage das Einbringen des Dämmstoffes in den Wandaufbau erst vor Ort erfolgen, dafür entstehen aber auch keine zusätzlichen Wärmebrücken und der Wandaufbau kann auch in der Dämmebene ggf. noch notwendige haustechnische Installationen mit aufnehmen.
[0026] Das so ausgestaltete Modul wird durch weitere Bauteile gleicher Ausführung, die daneben oder darüber anzudocken sind, zu einer kompletten Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion ergänzt. Ebenso können dies Verschalungen oder auch Platten sein, die direkt auf die Dop-pel-T-Träger außen aufgelegt und befestigt sind. Die Ständer werden bodenseitig gegenüber der Auflagefläche verankert und an ihrem oberen Ende erforderlichenfalls durch eingespannte Platten und/oder eingelegte Hölzer und/oder aufgelegte Hölzer abgeschlossen.
[0027] Bei der Errichtung geschlossener Bauwerke werden modulare Bauelemente und die darin enthaltenen Doppel-T-Träger vertikal und horizontal als geschlossener Linienzug durch das Bauwerk geführt oder enden zumeist jeweils mittig und im rechten Winkel an einem anderen Doppel-T-Träger, an dem sie dann über parallel zur Gurtebene geführten Laschen fixiert sind, ohne dass ein umlaufender Randabschluss eines jeden modularen Bauelements als zusätzliche Wärmebrücke erforderlich wird. Einzige Ausnahme bildet das ggf. notwendige konstruktive Auflager für mineralische Deckenplatten (Spannbetonhohldielen u.ä.) bei Hybridbauweisen.
[0028] Bei ordnungsgemäßer Ausführung entsteht damit eine preiswert erstellbare, gas-, luft-und winddichte Grundkonstruktion inklusive einer äußeren bauzeitlich fertigen Nothülle zum Witterungschutz der Skelettkonstruktion und der Dämmung in Gestalt der äußeren Bekleidungsebene, vorzugsweise aus bewitterbaren Holzfaserplatten.
[0029] Die Erfindung bedient sich bei der Ausführung vorzugsweise natürlicher, nachwachsender Rohstoffe mit einem hohen Anteil an gebundenem C02.
[0030] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Konstruktionssystemvarianten sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 offenbart.
[0031] Die erfindungsgemäße Konstruktion nach Anspruch 2 in der Form, dass jedes Grundmodul aus vier zumeist rechtwinklig zueinander angeordneten, hochkant stehenden I-Träger-elementen (Stahlbetonträger, HDPC-Hybridträger, hölzernen Stegträgern, Schnittholz oder KVH gemäß DIN 1052:2008), vorzugsweise aber aus Schalungsträgern in einem definierten Raster gefügt ist, wobei jeder der vier Trägerelemente mit seinen Enden jeweils formschlüssig und mittig am benachbarten Träger befestigt ist und darüber hinaus kraftschlüssig mit dem nächsten längs anschließenden über bemessene Verbindungslaschen und Befestigungsmittel (Kammnägel, Klammern oder Schrauben sowie ggf. Klebstoffe) an Ober- und Untergurt verbunden ist und damit einen Trägerrost aus ineinandergreifenden Zweifeldträgern bilden.
[0032] Die erfindungsgemäße Konstruktion ist in der Form, dass jede der konstruktiven Befestigungen, z. B. Verbindungslaschen, zur Fügung von Doppel-T-Trägern jeweils an den Gurten angreifen und dem Steg nur die Möglichkeit zur Querauflastung bietet und alle konstruktiven Befestigungen zur Fügung der Doppel-T-Träger und auch die zugehörigen Ausklinkungen so ausgeführt sind, dass jedes weitere Modul einzeln oder auch als vormontiertes Großmodul innerhalb der Konstruktionsebene sowohl längs oder auch diagonal, ungefähr im 45-Grad-Winkel, an das nächste Element herangeführt und befestigt werden kann.
[0033] Die erfindungsgemäße Konstruktion nach Anspruch 3 in der Form, dass jede der konstruktiven Befestigungen zur Fügung der Doppel-T-Träger als Trägerelemente so ausgeführt ist, dass beide Gurte am Ende eines jeden Trägerelementes nicht nur mit dem benachbarten Trägerelement fixiert ist, sondern über dieselben Laschen auch gleich das nächst anschließende Trägerelement in gleicher Achsrichtung mitfixiert, wobei das mittig anschließende Trägerelement von den konstruktiven Befestigungen entweder umgriffen oder in schmalen Öffnungen durchdrungen wird, ohne selbst gravierend in seiner Belastbarkeit geschwächt zu sein.
[0034] Die erfindungsgemäße Konstruktion ist in der Form, dass das konstruktive Gefüge einen statisch überbestimmten Trägerrost als eine tragende Schale mit kreuzenden Rippen aus Zweifeldträgern generiert, der jeweils in beiden Achsrichtungen Last abträgt, damit die erforderliche statische Höhe des Systems bei gleicher und größerer Belastbarkeit reduziert und dynamische Lasten besser absorbiert. Dabei kann das konstruktive Gefüge aus den vorgefertigten Grundmodulen entweder ein ebenes, ein gefaltetes oder auch ein- bzw. zweiachsig leicht gekrümmtes Flächentragwerk bilden.
[0035] Die erfindungsgemäße Konstruktion nach Anspruch 4 in der Form, dass als Doppel- T-Träger der Grundmodule je nach Einsatzzweck auch Brettschichtholz- und Furnierschichtholzträger, Walzstahl- / Aluminium-I-Profile oder auch entsprechend ausgeformte Stahlbetonträger oder UH PC-Hybridträger Verwendung finden können und das bei Bauwerken, wo unter Verwendung der modularen Konstruktion eine thermische Hülle ausgebildet wird, vorzugsweise verleimte Holzträger (DOKA-Schalungsträger, Joist-Träger u. ä.) mit hohem Wärmedurchlasswiderstand und schlankem Steg Anwendung finden, um im Wand- und Dachaufbau die Kriterien eines Niedrigenergiehauses bzw. eines Passivhauses leichter erfüllen zu können.
[0036] Die erfindungsgemäße Konstruktion nach Anspruch 5 in der Form, dass diese Wandkonstruktion, Decken- oder Dachkonstruktionen miteinander und auf jeder sonstigen ebenen Fläche, wie z.B. auf einem Fundament oder an einer Bestandsfassade mittels entsprechend vorbereiteten Verbindungselementen in beliebigem Winkel befestigbar sind und somit gegenseitig aussteifende Scheibentragwerke, Faltwerke und ggf. eine allseitig geschlossene Bauhülle bilden.
[0037] Die erfindungsgemäße Konstruktion nach Anspruch 6 in der Form, dass die Doppel- T-Träger auf den an der Bauwerksaußenseite liegenden Gurten, auf oder ohne zusätzlicher Lattenebene, mit einem in festen Abständen so aufgebrachten und befestigten Plattenwerkstoff, bspw. einer Weichfaserplatte, in versetzter Anordnung, dass derselbe Plattenwerkstoff in seinen Dimensionen dem Doppelten der Achsrasters der Trägerrostkonstruktion entspricht und umlaufend mit Falzen oder Nut-Feder-Verbindungen versehen ist, damit sich bei der Montage der Grundmodule zugleich ein multiplizierbares Pattern in fortlaufender Fügung zu einer aussteifenden, allseits geschlossenen und regendichten Scheibe in der Plattenebene komplettiert.
[0038] Weiterhin erweist es sich nach Ansprüchen 4 bis 6 als vorteilhaft, dass alle konstruktiv notwendigen Grund- und Großmodule mit ihren Verbindungslaschen, und damit das gesamte Bauwerk, mit einem hohem Vorfertigungsgrad herstellbar sind, aber das gesamte konstruktive Gefüge reversibel, die Module einfach um- und rückbaubar bleiben und damit in neuen Bauwerken wieder anderweitig genutzt werden können.
[0039] Die erfindungsgemäße Konstruktion nach Anspruch 7 in der Form, dass der durch die Doppel-T-Träger mit den Verbindungslaschen und die außenseitige, aussteifende und raumabschließende Platte gebildete Hohlraum mit einem Dämmstoff ausfüllbar ist und dass sich dafür sowohl die konstruktiven Durchdringungen der Stege in Trägermitte als auch sonstige Öffnungen im Steg, z. B. für Installationen, so kaschieren lassen, dass auch ein Einblasen und Verdichten eines faserigen Dämmstoffes in die entstehenden Hohlräume möglich bleibt und nach bauseitiger Ausbildung einer inneren Beplankung mit einer weiteren winddichten, zusätzlich noch dampfbremsenden Schicht, so ausgelegt ist, dass das gesamte Wand-/Dachsystem nach außen hin diffusionsoffen aufgebaut ist.
[0040] Die erfindungsgemäße Konstruktion nach Anspruch 8 in der Form, dass im Inneren des Bauwerkes ggf. noch Stützen, sowie tragende Trennwände zusätzlich vorhanden sind, letztere vorzugsweise bestehend aus Ständern von Holzwerkstoff, mit Platten beplankt und mit einer vorzugsweise schalldämmenden Füllung versehen.
[0041] Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion kann bei großen Spannweiten das konstruktive Gefüge noch durch zusätzliche Spannglieder aus Zugseilen ertüchtigt werden und ggf. werden an Lasteinleitungspunkten noch kleine passgenaue Platten aus Furnierschichtholz an den Innenseiten der Stege befestigt, um die Module besser auszusteifen und zugleich den ggf. variierenden Winkel der Modulfügung zu definieren.
[0042] Mehrere Ausführungsbeispiele und Montageschritte der erfindungsgemäßen Bauweise werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: [0043] Fig. 1 einen einzelnen Träger, [0044] Fig. 2 eines der windmühlenartigen Grundmodule, linksdrehend, [0045] Fig. 3 eines der windmühlenartigen Grundmodule, rechtsdrehend, [0046] Fig. 4 ein stapelbares Grundmodul und seine Teilmodule, [0047] Fig. 5 ein Wandabschnitt dargestellt als schrittweise Montage aus einzelnen Grund- und Teilmodulen, [0048] Fig. 6 ein weitermontierter Wandabschnitt mit einem Teilmodul, [0049] Fig. 7 ein weitermontierter Wandabschnitt mit einem anderen Teilmodul, [0050] Fig. 8 ein weitermontierter Wandabschnitt mit einem Grundmodul, [0051] Fig. 9 ein Wandabschnitt mit Fensteröffnung als definiertes Großmodul oder als
Ausschnitt aus einem Wandkontinuum, [0052] Fig. 10 Detail der Fügung von Doppel-T-Trägern bei einachsiger Krümmung der
Konstruktion, [0053] Fig. 11 Modul als integrierte Zwischengröße, [0054] Fig. 12 ein Großmodul als Kontinuum (Decke/Dach), [0055] Fig. 13 ein Eckelement auf einer Fundamentplatte und die Möglichkeit des Einfädelns eines Grundmoduls in ein Großmodul auch von der falschen Seite, [0056] Fig. 14 die Fügemöglichkeiten einer Wandecke beim Einfügen von Grundmodulen, [0057] Fig. 15 die Fügemöglichkeit einer Wandecke beim Einfügen eines Großmoduls und deren Anschluss an die Fundamentplatte und beim Einfügen eines Grundmoduls, [0058] Fig. 16 eine Gebäudeecke aus zwei Wandmodulen und einem Deckenanschluss im
Rohbau, [0059] Fig. 17 eine Gebäudeecke und eine mögliche Zonierung der Innenbeplankung mit eingebauten Funktionsprofilen im Sockel- und Stuckbereich.
[0060] Fig. 18 eine Gebäudeecke bei weitergeführter Montage zu Fig. 17, [0061] Fig. 19 eine Sonderform der Laschenausbildung bei der Verwendung von Schalungs trägern mit zwei ineinander passenden Steghöhen.
[0062] Fig. 20 verschiedene Gurtträger aus unterschiedlichen Materialien des xT-Bausys- tems, [0063] Fig. 21 verschiedene Gurtträger und damit einhergehende Variation der Verbindungs laschen in Form und Größe, [0064] Fig. 22 verschiedene Gurtträger aus unterschiedlichen Materialien des xT-Bausys- tems mit unterschiedlichen Verbindungslaschen in Form und Größe.
[0065] Die Grundmodule 5, bestehend aus vier windmühlenartig gefügten Doppel-T-Trägern 1 bis 4 und einer einlagigen Beplankung mit einem Plattenwerkstoff 13, vorzugsweise Holzfaserplatten, von Außen auf den Stegen 7 bzw. Gurten 14 der Doppel-T-Träger 1 bis 4, direkt befestigt oder auf Lattung, Verwendung findet, bei der die durch Wandkonstruktion und die Innen-bzw. Außenverschalung entstehenden Hohlräume 15 mit Dämmstoff ausgefüllt sind.
[0066] Je nach Steifigkeit der einseitigen Beplankung und der gewählten Modulgröße zur Montage kann in dem Grundmodul 5 noch jeweils eine viereckige eingespannte Platte, kraft- und formschlüssig auf der Innenseite des raumseitigen Steges 7 zur Verbesserung der Aussteifung eingefügt werden.
[0067] Die Erfindung betrifft eine modulare Wandkonstruktion, Decken- oder Dachkonstruktion zur Errichtung von Bauwerken, insbesondere aller wesentlichen tragenden Raumbegrenzungsflächen eines Bauwerks. Bei ordnungsgemäßer Ausführung entsteht eine kostensparend realisierbare, gas-, luft- und winddichte Grundkonstruktion, inklusive einer äußeren bauzeitlich fertigen Nothülle als Witterungschutz für die Skelettkonstruktion, die Dämmung und die Arbeiten der Ausbaugewerke in Gestalt einer äußeren Bekleidungsebene, vorzugsweise aus Holzfaserplatten. Die Erfindung ermöglicht Wandkonstruktionen, Decken- oder Dachkonstruktionen zur Errichtung von Bauwerken, die alle aus windmühlenartigen Grundmodulen 5 einzeln gefügt werden bzw. aus vorgefertigten Großmodulen 6 errichtet werden, die diese Grundmodule 5 in additiver Fügung bereits beinhalten und dieses modulare System in seinem variierbaren Wandaufbau alle notwendigen Funktionen einer tragenden Außenhaut erfüllt.
[0068] Die Außenseite erhält einen dem Bauwerk und seinem Verwendungszweck beziehungsweise ästhetisch bestimmten Forderungen entsprechenden Abschluss. Dies kann beispielsweise eine Holzverschalung, Schieferbeschlag, Putzschichten, Riemchenmauerwerk oder eine Glasfassade sein, wobei in jedem Fall die geeigneten Trägermittel auf den vorbereiteten Baukörper aufgebracht werden. Durch die zweiachsige Wandkonstruktion kann die Fassade auch mit einem eigenen, von der primären Tragstruktur unabhängigen Raster ausgeführt werden.
[0069] Weitere Verfahrensschritte betreffen den Einbau von Fenstern, Türen, anderweitigen Öffnungen, die vorzugsweise unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Merkmale erfolgt. Ebenso betrifft dies die Dacheindeckung.
[0070] In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt das Einbringen von Dämmstoffen in die zu isolierenden Hohlräume 15 des Baukörpers sowie deren vorheriger Verschluss (Dampfbremsfolie vor dem Ausblasen) bzw. anschließender Verschluss (Folie, Kraftpapier oder OSB-Platte bei Faserdämmstoffen). Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass eine zusätzliche Platte in das Bauteil eingefügt wird, die zugleich durch die außenliegenden Gurte 14 der Doppel-T-Träger 1 bis 4 gehalten wird. Der Zwischenraum zwischen beiden Platten wird mit Dämmstoff gefüllt. Der äußere Abschluss des Baukörpers erfolgt durch eine Fassade, die vorzugsweise aus lichtdurchlässigem Material besteht. Die zusätzliche Platte ist vorzugsweise dunkel eingefärbt, gegebenenfalls durchgefärbt und besitzt eine hohe Wärmekapazität.
[0071] Im entstehenden Zwischenraum können je nach Erfordernis mittels weiterer Verfahrensschritte weitere Baueinheiten, wie Sonnenkollektoren, Wärmetauscherrohre oder auch Solarpaneele beziehungsweise andere, nicht zum Bauwerk gehörende Funktionseinheiten installiert werden.
[0072] Figur 1 zeigt einen einzelnen Träger des modularen Systems, obenauf die Ausklinkung 9 von max. 2 bis 3 mm für die höhenbündige Versenkung einer dünnen Verbindungslasche 8, hier in Gestalt eines Lochbleches 8, jeweils formschlüssig ausgearbeitet in die Gurte 14 bzw. Stege 7 des Trägers 1 bis 4, die bis an den Steg 7 des benachbarten Trägers 1 bis 4 heranreichen und ohne Spiel einpassen. Die beiden Verbindungslaschen 8 aus Stahlblech oder aus Furnierschichtholz für die untere /äußere Verbindungslasche 8, die den Steg 7 in einer exakt ausgesparten schmalen Öffnung 10 durchgreift und den kraftschlüssigen Anschluss beider Gurtebenen der Träger 1 bis 4 und kompletter Module 5, 6 (Fig. 3 und 11) sicherstellen.
[0073] Die Figuren 2 und 3 zeigen links bzw. rechtsdrehend ein windmühlenartiges Grundmodul 5, aus jeweils vier Doppel-T-Trägern 1 bis 4, formschlüssig und passgenau ausgearbeitet die Enden des Trägers 1 bis 4 mit den Stegen 7 und unter den Laschen 8 die vorbereiteten Aussparungen 9 an jedem Anschlusspunkt für weitere Module 5. Der Innenraum zwischen den Trägern 1 bis 4 bildet den Hohlraum 15 jedes Trägergevierts, welches später mit Dämmstoff ausgestopft bzw. eingeblasen wird. Je nach Steifigkeit der einseitigen Beplankung und der gewählten Modulgröße zur Montage wird in dem Grundmodulfeld noch jeweils eine eingespannte Platte, kraft- und formschlüssig auf der Innenseite des raumseitigen Gurtes zur Verbesserung der Aussteifung eingefügt.
[0074] Der Dämmstoff sollte vorzugsweise ein natürlicher Dämmstoff und/oder ein aus in der Natur vorkommenden Stoffen hergestellter und/oder ein aus aufbereiteten und/oder restverarbeiteten Pflanzenfasern hergestellter Dämmstoff sein, der feuchtigkeitsresistent und/oder feuchtigkeitsabweisend ist, insektizid und/oder bakterizid und/oder fungizid und/oder verbissgeschützt ausgerüstet, unbrennbar oder schwer brennbar und selbst verlöschend ausgerüstet ist.
[0075] In Figur 4 ist dargestellt, dass das vorgefertigte Grundmodul 5 liegend oder stehend für den Transport kommissioniert werden kann und dass nicht nur das Vielfache des 4er Moduls 5 als Großmodule 6 funktioniert, sondern auch Teilmodule 5.1 für Anschlussausbildungen realisiert werden können.
[0076] Figur 9 zeigt einen auf einem mineralischen Sockel aufsitzenden Wandabschnitt mit vorbereiteter Fensteröffnung, der als ein Großmodul 6 aufgesetzt oder in einzelnen Grundmodulen 6 und Teilmodulen 5.1 montiert sein kann. Letzteres ist in vier Zwischenschritten in Figur 5 bis 8 dargestellt.
[0077] Die Bauweise erlaubt auch das nachträgliche Einschneiden vormals nicht präzise veror-teter Fenster, solange sie in der Statik bereits berücksichtigt sind und die verbleibenden Wandpfeiler/ durchlaufenden Trägerachsen den statischen Vorgaben genügen.
[0078] Die Module 5, 6 können auch einen Höhenversatz aufeinander treffender Doppel-T-Träger 1 bis 4 bei gekrümmten Konfigurationen durch Furnierschichtholz- Aufschieblinge 12 zur Ausbildung einer einachsig gekrümmten Kontur nach Figur 10 bilden. Nachvollziehbar ist, dass allzu große Krümmungen mit dieser Laschenkonfiguration nicht mehr erfasst werden können und dann bereits Sparrenkerven und Steglaschen auszubilden sind.
[0079] Figur 11 und Figur 12 zeigen einmal ein Modul als integrierte Zwischengröße und weiterhin ein Großmodul als Kontinuum (Decke/Dach). Figur 12 eröffnet einen Blick auf ein Großmodul 6 als erkennbares Kontinuum, das als Dach- oder Deckenebene zweiachsig spannt ist und an unterschiedlichen Punkten gestützt werden kann.
[0080] Die Figuren 13 bis 15 zeigen die Ausbildung einer Ecke und eine Anschlussmöglichkeit der Module 5 an die Fundamentplatte (überkragender Wandaufbau für spätere Perimeterdämmung), wobei die Länge der Anschlusshölzer passend zur Unterkante des Rapports des versetzt gefügten Plattenwerkstoffs gewählt wurde, bspw. einer Weichfaserplatte, die in ihren Dimensionen mit dem Achsraster korrespondiert, dass derselbe Plattenwerkstoff in seinen Dimensionen dem Doppelten der Achsrasters der Trägerrostkonstruktion entspricht und umlau-fend mit Falzen oder Nut-Feder-Verbindungen versehen ist, damit sich bei der Montage der Grundmodule 5 oder auch der Großmodule 6 in fortlaufender Fügung eine aussteifende, allseits geschlossene und regendichte Scheibe in der Plattenebene komplettiert.
[0081] Ein Grundmodul 5 kann auch nachträglich noch von der falschen Seite hereingefädelt werden, da die Verbindungslaschen auch für Querbewegungen seitlich offengehalten sind, dargestellt in Figur 13.
[0082] Die Figuren 14 und 15 zeigen jeweils ein Eckelement, dass je nach gewünschter Wandlänge notwendigerweise auch verschieden lange Verbindungselemente 13 besitzt. Diese Eckverbinder werden auf Gehrung geschnittene Stegträger mit Furnierschichtholzlaschen am Steg fixiert oder ganz aus Furnierschichtholz in L- Form zugeschnitten, um über die Gebäudeecken auch Momente aus Zwängungen und dynamischen Lasten (z.B. Winddruck) übertragen zu können. Die Verbindungselemente 13 bestehen vorzugsweise aus einem einseitig beschichteten Plattenwerkstoff 13.
[0083] Die Figur 16 zeigt eine Gebäudeecke EG aus zwei Wandmodulen und einem Deckenanschluss im Rohbau. Die Figuren 17 und 18 illustrieren darüber hinaus die Möglichkeit einer spezielle Zonierung der Innenbeplankung (ohne dargestellte Dampfbremse und Lattung) mit eingebauten Funktionsprofilen im Sockel- und Stuckbereich.
[0084] Figur 19 zeigt einen Sonderfall, sofern es sich bei den Doppel-T-Trägern um die spezielle Form der Schalungsträger handelt. Werden hierbei zwei gerade noch ineinanderpassende Steghöhen gewählt (H16 in H24), kann diese Konfiguration statt von zwei separaten Verbindungslaschen 8 auch von einem Trägerinlet als Verbinder vereint werden. Die in diesem Fall gravierende Schwächung der Auflagerenden und der Trägermitte wird weitgehend kompensiert durch die schräg abgesetzten Inlets die selbst Querkräfte und Momente aufnehmen können.
[0085] Die Figuren 20 bis 22 zeigen exemplarisch, wie über Form und Größe der Verbindungslaschen unkompliziert auf unterschiedliches Material des xT-Bausystems reagiert werden kann. Während für eine rationelle Fügung im Flolzbau Schrauben, Nageln oder Klammern in Frage kommen, lassen sich die anderen Träger mit ihren Verbindungslaschen auch verschweißen oder verkleben. Allerdings würde dadurch die spätere Variabilität deutlich eingeschränkt.
[0086] Speziell beim Stahlbetonträger und beim Hybridträger aus Walzstahl und hochverdichtetem Polymerbeton wären dafür noch ausreichend an die Bewehrung angebundene Schweiß-/Klebelaschen oder andere Bewehrungsstahlverbinder in den Fertigteilen mit vorzusehen.
[0087] Das Verfahren zur Herstellung von Modulen 5 und 6 für Wandkonstruktionen, Deckenoder Dachkonstruktionen des xT-Bausystems basiert auf folgende Verfahrensschritte. An den Doppelträgern 1 bis 4 werden z. B. an den Stoßstellen Aussparungen 9 herausgearbeitet. Anschließend werden an den Doppel-T-Trägern 1 bis 4 zuerst die innen liegenden Laschen 8 in den mittigen Aussparungen 9 der Trägers 1 bis 4 fixiert. Das konstruktive Grundmodul 5 wird mit den seitlich herausragenden Laschen 8 zusammengesetzt und ggf. zusätzlich ausgesteift. Dann werden noch mit den außenseitigen Laschen 8 die Grundmodule 5 komplettiert und einseitig mit einem Plattenwerkstoff 13 beplankt. Anschließend können die Grundmodule 5 zu Großmodulen 6 entsprechend einer optimalen Wandscheibengröße aufgrund limitierender Verlademaß- oder Montagebeschränkungen, z.B. Modulgewicht, gefügt werden.
ZUSAMMENSTELLUNG DER BEZUGSZEICHEN 1 - Doppel-T-Träger, Trägerelement, Gurtträger 2 - Doppel-T-Träger, Trägerelement, Gurtträger 3 - Doppel-T-Träger, Trägerelement, Gurtträger 4 - Doppel-T-Träger, Trägerelement, Gurtträger 5 - windmühlenartiges Grundmodul, Modul 5.1 - Teilmodul 6 - Großmodul, Modul 7 - Steg 8 - Verbindungslaschen, Befestigungselemente 9 - Aussparung, Ausklinkung im Trägerelement 10 - Öffnung im Steg des Doppel-T-Trägers 11 - ein gefaltetes Flächentragwerk (Faltwerk), 12 - einachsig gekrümmtes Flächentragwerk mit Furnierschichtholz-Aufschieblingen 13 - Verbindungselement, einseitig beschichteter Plattenwerkstoff 14 - Ober- und Untergurt, Gurt 15 - Hohlraum mit einem Dämmstoff ausfüllbar

Claims (10)

  1. Patentansprüche
    1. Modulare Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion zur Errichtung von Bauwerken mit windmühlenartig angeordneten Trägerelementen für alle wesentlichen tragenden Raumbegrenzungsflächen, wie Wandscheiben, Decken- und Dachplatten des Bauwerks als Konstruktionssystem mit einem Grundmodul oder aus additiv gefügten Grundmodulen bestehenden Großmodulen (6) dadurch gekennzeichnet, dass jedes Grundmodul der modularen Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion in der Weise ausgebildet ist, dass vier vorzugsweise rechtwinklig zueinander angeordnete, hochkant stehende Trägerelemente (1 bis 4), die vorzugsweise als Doppel-T-Träger (1 bis 4) ausgebildet sind, mit Abständen gefügt sind, wobei jedes der vier Trägerelemente (1 bis 4) mit seinen jeweils am Steg (7) ausgebildeten zapfenartigen Enden formschlüssig und mittig am Steg des rechtwinklig dazu angeordneten, benachbarten Trägerelementes (1 bis 4) befestigt ist und darüber hinaus kraftschlüssig mit dem nächsten längs anschließenden Trägerelement (1 bis 4) eines angrenzenden Grundmoduls über bemessene Verbindungslaschen (8) und Befestigungsmittel am Ober- und Untergurt (14) verbunden ist, wobei die Verbindungslaschen (8) den benachbarten Träger (1 bis 4) umgreifen und/oder durchdringen.
  2. 2. Konstruktionssystem (oder Modulare Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel, Kammnägel, Klammern oder Schrauben sind.
  3. 3. Konstruktionssystem (oder Modulare Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den jeweils benachbarten Trägerelementen (1 bis 4) Ausklinkungen/Aussparungen (9) oder schmale Öffnungen (10) vorgesehen sind, durch die die für die Verbindungslaschen (8) umgreifend beziehungsweise durchdringend führbar sind.
  4. 4. Konstruktionssystem (oder Modulare Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Doppel-T-Träger (1 bis 4) der Grundmodule (5) vorzugsweise verleimte Holzträger, bestehend aus wenigstens einem Steg (7), einem Obergurt (14) und einem Untergurt (14), aber je nach Einsatzzweck auch als Walzstahl- / Alu-minium-l-Profile, Stahlbetonträger (je nach Bewehrungsanteil auch ohne Untergurt) oder auch hybride Trägerlösungen Verwendung finden.
  5. 5. Konstruktionssystem (oder Modulare Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Wand-, Decken- oder Dachkonstruktionen miteinander und auf jeder sonstigen ebenen Fläche, wie z.B. auf einem Fundament oder an einer Bestandsfassade mittels entsprechend vorbereiteten Verbindungselementen (13) in beliebigem Winkel befestigbar.
  6. 6. Konstruktionssystem (oder Modulare Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppel-T-Träger (1 bis 4) auf den an der Bauwerksaußenseite liegenden Gurten (14), auf oder ohne zusätzlicher Lattenebene, mit einem in festen Abständen so aufgebrachten und befestigten Plattenwerkstoff, bspw. einer Weichfaserplatte, in versetzter Anordnung, dass derselbe Plattenwerkstoff in seinen Dimensionen dem Doppelten der Achsrasters der Trägerrostkonstruktion entspricht und umlaufend mit Falzen oder Nut-Feder- Verbindungen versehen ist.
  7. 7. Konstruktionssystem (oder Modulare Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Doppel-T-Träger (1 bis 4) mit den Verbindungslaschen (8) und die außenseitige, aussteifende und raumabschließende Platte gebildete Hohlraum (15) mit einem Dämmstoff ausfüllbar ist und dass sich dafür sowohl die Durchdringungen der Stege (7) in Trägermitte als auch sonstige Öffnungen im Steg, z. B. für Installationen, wieder kaschieren lassen.
  8. 8. Konstruktionssystem (oder Modulare Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Bauwerkes ggf. noch Trennwände zusätzlich vorhanden sind, bestehend aus Ständern von Holzwerkstoff, bei großen Spannweiten das konstruktive Gefüge durch zusätzliche Spannglieder aus Zugseilen noch stabilisierbar sind und ggf. kleine passgenaue Platten aus Furnierschichtholz an den Innenseiten eines inneren Steges befestigt sind.
  9. 9. Konstruktionssystem (oder Modulare Wand-, Decken- oder Dachkonstruktion) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere ein Durchbruch für ein Fenster oder eine Tür auf der Längsseite des Doppel-T-Träger (1 bis 4) parallel zu den Stegen (7) auf der Längsseite des gegenüberliegenden und der beiden benachbarten Doppel-T-Trägers (1 bis 4) je eine Platte eingefügt, befestigt und abgedichtet ist, dass in die so entstandene Öffnung ein dieser passender Rahmen eingefügt, befestigt und abgedichtet ist und diese dadurch um ein Fenster oder eine Tür ergänzt ist.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung von Modulen für Wandkonstruktionen, Decken- oder Dachkonstruktionen des beschriebenen Systems, dadurch gekennzeichnet, dass nach Vornahme der notwendigen Aussparungen (9) an den Doppel-T- Trägern (1 bis 4) zuerst die innen liegenden Laschen (8) in der mittigen Aussparung (9) des Trägers (1 bis 4) fixiert, das konstruktive Grundmodul (5) mit seitlich herausragenden Laschen (8) zusammengesetzt und ggf. zusätzlich ausgesteift wird, dann noch mit den außenseitigen Laschen (8) komplettiert, einseitig mit einem Plattenwerkstoff (13) beplankt und zu Großmodulen (6) entsprechend einer optimalen Wandscheibengröße aufgrund limitierender Verlademaß- oder Montagebeschränkungen, z.B. Modulgewicht, gefügt wird. Hierzu 22 Blatt Zeichnungen
ATA50141/2016A 2015-02-27 2016-02-26 Modulare Wandkonstruktion, Decken- oder Dachkonstruktion einschließlich des Verfahrens zur Errichtung von entsprechenden Bauwerken AT516927B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015102905 2015-02-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
AT516927A2 AT516927A2 (de) 2016-09-15
AT516927A3 AT516927A3 (de) 2016-12-15
AT516927B1 true AT516927B1 (de) 2018-05-15

Family

ID=56682786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA50141/2016A AT516927B1 (de) 2015-02-27 2016-02-26 Modulare Wandkonstruktion, Decken- oder Dachkonstruktion einschließlich des Verfahrens zur Errichtung von entsprechenden Bauwerken

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT516927B1 (de)
DE (1) DE102016103386A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109469302B (zh) * 2018-12-28 2024-03-26 中冶天工集团天津有限公司 一种可快速拆装模块化平台的模块结构、建造方法及拆除方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2744590A (en) * 1950-12-12 1956-05-08 Alfred M Butts Load-supporting structures
US4227358A (en) * 1978-08-21 1980-10-14 Technion Research & Development Foundation Building element for construction of interlocking grids
EP0113987A2 (de) * 1982-12-17 1984-07-25 Intalite International N.V. Rasterverblendungsbausatz
GB2458511A (en) * 2008-03-20 2009-09-23 Graham George Ellis Building element for lattice grid

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4658557A (en) 1982-04-26 1987-04-21 Mulford Cass E Building wall construction
DE8217728U1 (de) 1982-06-21 1984-03-29 Stute-Rittel, Mechthild, 5963 Wenden Wandelement fuer fertighaeuser
DE3735310A1 (de) 1987-05-12 1988-12-01 Hans Dipl Ing Lohse Wandkonstruktion in skelettbauweise sowie verfahren zur herstellung einer wandkonstruktion in skelettbauweise
DE3817648A1 (de) 1988-05-25 1989-12-07 Michael Nothhelfer Waerme- und schallisolierende, sowie besonders raumklimatisierende bauelemente oder gebaeudeteile
DE19962088A1 (de) 1999-12-21 2001-07-12 Andreas Naumann Wandkonstruktion, Wandbauteil, Wand zur Errichtung von Bauwerken und Verfahren zur Herstellung derselben

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2744590A (en) * 1950-12-12 1956-05-08 Alfred M Butts Load-supporting structures
US4227358A (en) * 1978-08-21 1980-10-14 Technion Research & Development Foundation Building element for construction of interlocking grids
EP0113987A2 (de) * 1982-12-17 1984-07-25 Intalite International N.V. Rasterverblendungsbausatz
GB2458511A (en) * 2008-03-20 2009-09-23 Graham George Ellis Building element for lattice grid

Also Published As

Publication number Publication date
AT516927A2 (de) 2016-09-15
AT516927A3 (de) 2016-12-15
DE102016103386A1 (de) 2016-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10767369B2 (en) Reinforced concrete building structures and methods for making same
EP1808538B1 (de) Bauwerk aus Einzelbauteilen
EP2099978B1 (de) Bausystem für hochbauten
EP1859108A2 (de) Rahmen für gebäude
US20220145632A1 (en) A building truss, system, and construction method
JP4799107B2 (ja) 木製構造材の仕口構造、横架材、柱脚構造および柱脚金具、並びにこれらを備えた木造建築物の軸組およびその組立て方法
CH708566A2 (de) Wandelement.
AT516927B1 (de) Modulare Wandkonstruktion, Decken- oder Dachkonstruktion einschließlich des Verfahrens zur Errichtung von entsprechenden Bauwerken
CN110629885A (zh) 一种装配式轻钢结构房屋
DE3311564C2 (de) Haus-Bausystem mit Holzskelettkonstruktion und vorgefertigten Außenwand-Elementen
CA2227572C (en) Modular frame building
DE2428038A1 (de) Konstruktionssystem
WO2014173381A1 (de) Bausystem mit einer baukonstruktion zur erstellung von bauwerken in trocken- und selbstbauweise
WO2001046533A1 (de) Wandkonstruktion
WO1988003587A1 (en) Ceiling and/or wall element, in particular for prefabricated houses
WO2007079739A2 (de) Bauwerk aus einzelbauteilen
JP3239719U (ja) 面材一体型建物の構造
WO2002057572A2 (en) The flat-soffit large-span industrial building system
DE4211929A1 (de) Fertighaus
DE19934865C2 (de) Vertikal verspanntes Holzbausystem zur Errichtung von Gebäudewänden
EP1408172A1 (de) Bauteil aus einer Mehrzahl von Blechkassetten
DE102020134220A1 (de) Gebäude mit befristeter Standzeit in Modulbauweise und Verfahren zu seiner Errichtung und seinem Rückbau
DE828587C (de) Verfahren zur Errichtung von Kellergeschosswaenden
DE102021122578A1 (de) Dachelement-System
EP1531206A2 (de) Bauelement aus Holz und Bauwerk aus Holz