CH712684A2 - Space cell element. - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Raumzellenelement (10) mit einem Betonskelett (11–16) zum modularen Aufbau eines Gebäudes umfassend eine Betonplatte (11) mit einer ersten Oberfläche (111) und einer zweiten Oberfläche (112) und mindestens einem von der ersten Oberfläche (111) abragenden Säulenelement (13–16) aus Beton, wobei die Betonplatte (11) eine Unterzugstruktur umfasst, wobei die Unterzugstruktur unter einer Vorspannung steht und einem Durchhängen der Betonplatte (11) in Einbaulage entgegenwirkt. Weiter betrifft die Erfindung ein Gebäude umfassend solche Raumzellenelemente (10) und ein Verfahren zur Herstellung der Raumzellenelemente (10).The present invention relates to a room cell element (10) having a concrete skeleton (11-16) for modular construction of a building comprising a concrete slab (11) having a first surface (111) and a second surface (112) and at least one of the first surface (11). 111) projecting pillar element (13-16) made of concrete, wherein the concrete slab (11) comprises a beam structure, wherein the beam structure is under a bias and counteracts sagging of the concrete slab (11) in the installed position. Furthermore, the invention relates to a building comprising such room cell elements (10) and a method for producing the spatial cell elements (10).
Description
Beschreibung TECHNISCHES GEBIETDescription TECHNICAL AREA
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Raumzellenelement mit einem Betonskelett für die Errichtung eines Gebäudes, ein Gebäude umfassend ein solches Raumzellenelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung.The present invention relates to a room cell element with a concrete skeleton for the construction of a building, a building comprising such a space cell element and a method for its preparation.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
[0002] Es ist bekannt, Betonbauten vor Ort mit sogenanntem Ortsbeton zu errichten. Weiter ist bekannt, dass man einzelne Betonelemente vorfabriziert und diese dann auf der Baustelle zusammensetzt.It is known to build concrete structures on site with so-called situational concrete. It is also known that prefabricated individual concrete elements and then assembled on the site.
[0003] Herkömmlicherweise werden Armierungseisen spannungsfrei in Betonprofile eingelegt. Aus der Kombination von Beton und Armierung können die Vorteile gezogen werden, dass der Beton den Druck, also Materialstauchung abfängt, während der Stahl durch seine hohe Zugfestigkeit Dehnungskräfte aufnimmt.Traditionally, reinforcing bars are inserted stress-free in concrete profiles. From the combination of concrete and reinforcement, the advantages can be drawn that the concrete absorbs the pressure, ie material compression, while the steel absorbs tensile forces due to its high tensile strength.
[0004] Weiter sind Raumzellen aus Holz bekannt.Next, space cells made of wood are known.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
[0005] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Betonelement zur Errichtung von Gebäuden bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide an improved concrete element for the construction of buildings.
[0006] Diese Aufgabe wird durch ein Raumzellenelement mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Demgemäss wird ein Raumzellenelement mit einem Betonskelett zum modularen Aufbau eines Gebäudes umfassend eine Betonplatte mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche und mindestens einem von dieser ersten Oberfläche abragenden Säulenelement, insbesondere aus Beton, vorgeschlagen. Die genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Betonplatte weiter eine Unterzugstruktur umfasst, wobei die Unterzugstruktur unter einer Vorspannung steht und einem Durchhängen der Betonplatte in Einbaulage entgegenwirkt. Die Wirkung der Vorspannung biegt die Betonplatte also nach oben durch.This object is achieved by a room cell element with the features of claim 1. Accordingly, a room cell element with a concrete skeleton for modular construction of a building comprising a concrete slab with a first surface and a second surface and at least one of this first surface projecting pillar element, in particular concrete, proposed. The stated object is achieved in that the concrete slab further comprises a beam structure, wherein the beam structure is under a bias and counteracts sagging of the concrete slab in installation position. The effect of the bias bends the concrete slab so through.
[0007] Unter dem Begriff «Raumzellenelement wird ein Strukturmodul verstanden, welches ein äusseres Skelett aufweist und innerhalb des Skeletts eine Raumzelle definiert. Diese Raumzellen bilden, geschickt aneinandergefügt, Räume eines Gebäudes.The term "spatial cell element is understood to mean a structural module which has an outer skeleton and defines a spatial cell within the skeleton. These room cells, cleverly joined together, form rooms of a building.
[0008] Unter dem Begriff «Unterzugstruktur» wird eine Struktur verstanden, welche verformungsbedingt im unteren Bereich der Betonplatte auftretende Zugspannung unmittelbar aufnimmt. Die Unterzugstruktur kann in die Betonplatte integriert oder dieser zugeordnet sein, also bspw. auf der zweiten Oberfläche angeordnet sein.The term "beam structure" is understood to mean a structure which absorbs tensile stress occurring in the lower region of the concrete slab due to deformation. The beam structure can be integrated in the concrete slab or assigned to it, that is, for example, be arranged on the second surface.
[0009] Unter dem Begriff «Säulenelement» werden Stützen, insbesondere aus Beton, verstanden, welche einen weiteren Aufbau auf das Raumzellenelement erlauben und die Raumzelle in der Höhe definieren. Bei diesem Aufbau kann es sich um weitere Raumzellenelemente handeln. Die Betonplatte des oberen Raumzellenelements begrenzt als Decke die Raumzelle nach oben und als Bodenelement die übergeordnete Raumzelle. Mit den erfindungsgemässen Raumzellen kann also mehrgeschossig gebaut werden. Es können jedoch auch herkömmliche Strukturen wie bspw. ein Dachaufbau auf die Säulenelemente gebaut werden. Die Säulenelemente können einen runden, teilrunden oder vieleckigen, insbesondere viereckigen Querschnitt aufweisen. Die Säulenelemente können längsquader-, Zylinder- oder plattenförmig sein. Vorzugsweise wird das Säulenelement über eine volle Einspannung mit der Betonplatte und ggfs, mit der darüber liegenden Betondecke verbunden, sodass der Querschnitt des Säulenelements eingespannt, insbesondere vollständig eingespannt ist, was für zusätzliche Stabilität sorgt. Dies kann bspw. mittels von einer Vielzahl von über den Säulenelementquerschnitt verteilter Verbindungsmittel, bspw. Anschlusseisen, geschehen. Eine zentrische Verbindung der Säulenelemente, weitestgehend also ohne Einspannung von dessen Querschnitt, bspw. in Form einer. Pendelstütze, ist jedoch auch denkbar.The term "pillar element" supports, in particular made of concrete, understood, which allow a further structure on the room cell element and define the room cell in height. This structure may be further room cell elements. The concrete slab of the upper room cell element bounds the room cell upwards as a ceiling and as a floor element the superordinate space cell. With the inventive space cells can thus be built multi-storey. However, conventional structures such as, for example, a roof structure can also be built on the column elements. The column elements may have a round, partially round or polygonal, in particular quadrangular cross-section. The column elements can be longitudinally cuboid, cylindrical or plate-shaped. Preferably, the column member is connected via a full clamping with the concrete slab and, if necessary, with the overlying concrete slab, so that the cross section of the column member is clamped, in particular fully clamped, which provides additional stability. This can, for example, by means of a plurality of distributed over the column element cross-section connecting means, for example. Connection iron happen. A centric connection of the column elements, so far as possible without clamping of the cross section, for example. In the form of a. Pendulum support, but is also conceivable.
[0010] Vorzugsweise sind die Säulenelemente vorfabrizierte Betonelemente.Preferably, the pillar elements are prefabricated concrete elements.
[0011] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich also mit industriell fertigbaren Raumeinheiten und basiert insbesondere auf der Kenntnis, dass Betonelemente als Raumzelleneinheiten besonders vorteilhaft nutzbar werden, wenn eine Unterzugstruktur in die Raumzelleneinheiten integriert wird, um einen Teil des Betonskeletts vorzuspannen. Die Unterzugsstruktur überbrückt beim bestimmungsgemässen Gebrauch der Raumzellenelemente aufgrund von nutzlastbedingten Verformungen auftretende mechanischen Zugspannungen und schützt so die umliegende Betonstruktur vor Dehnungsschäden, beugt insbesondere dem Bruch und der Rissbildung vor. Die Unterzugstruktur nimmt die beim bestimmungsgemässen Gebrauch auftretenden Zugbelastungen unmittelbar auf.The present invention thus deals with industrially manufacturable room units and is based, in particular, on the knowledge that concrete elements as room cell units can be used particularly advantageously if a substructure structure is integrated into the room cell units in order to bias a part of the concrete skeleton. The substructure bridged when used as intended by the space cell elements due to payload-induced deformations occurring tensile stresses and thus protects the surrounding concrete structure from stretching damage, in particular prevents the breakage and cracking. The beam structure immediately absorbs the tensile loads that occur during normal use.
[0012] Das äusserst stabile Raumzellenelement weist also ein belastbares Betonskelett und damit Massivbaucharakter auf und erlaubt das Bereitstellen von Raumzelleneinheiten mit grossen Spannweiten.Thus, the extremely stable room cell element has a load-bearing concrete skeleton and thus solid building character and allows the provision of space cell units with large spans.
[0013] Die Betonplatte ist hierbei vorzugsweise aber nicht notwendigerweise ein Vollkörperelement, also nicht mit internen Hohlräumen versehen.The concrete slab here is preferably but not necessarily a solid element, so not provided with internal cavities.
[0014] Bevorzugterweise beträgt die Vorspannung der Unterzugstruktur, welche entlang mindestens einer Vorspannrichtung wirkt, mindestens 60 kN pro Meter in jeder Vorspannrichtung, insbesondere 120 kN bis 300 kN pro Meter in jeder Vorspannrichtung und besonders bevorzugt 200 kN bis 230 kN pro Meter in jeder Vorspannrichtung. Hierzu ein Beispiel:Preferably, the bias of the beam structure acting along at least one biasing direction is at least 60 kN per meter in each biasing direction, in particular 120 kN to 300 kN per meter in each biasing direction, and more preferably 200 kN to 230 kN per meter in each biasing direction , Here is an example:
Bei einer Spannweite von 10 m und unter der Massgabe, dass die Unterzugstruktur über die Betonplatte über gesamte Länge von 10m vorspannt, beträgt die Vorspannung in der Betonplatte demnach mindestens 600 kN, vorzugsweise 1200 kN bis 3000 kN, insbesondere 2000 kN bis 2300 kN.At a span of 10 m and under the proviso that biases the beam structure over the concrete slab over the entire length of 10m, the bias in the concrete slab is therefore at least 600 kN, preferably 1200 kN to 3000 kN, in particular 2000 kN to 2300 kN.
[0015] In einer Weiterbildung weist die Betonplatte eine erste Seite mit einer ersten Seitenlänge und eine zweite Seite mit einer zweiten Seitenlänge auf, wobei die Unterzugsstruktur sich mindestens im Wesentlichen über die gesamte erste Seitenlänge erstreckt. Die erste Seitenlänge kann 8 m bis 15 m und die Vorspannung in der Unterzugstruktur in Richtung der ersten Seitenlänge 1200 kN bis 3000 kN betragen. Die erste Seitenlänge kann insbesondere 10 m bis 15 m, vorzugsweise 11.5 m und die Vorspannung in der Unterzugstruktur in Richtung der ersten Seite 1200 kN bis 3000 kN, insbesondere 2000 kN bis 2300 kN, betragen.In a further development, the concrete slab has a first side with a first side length and a second side with a second side length, wherein the lower structure extends at least substantially over the entire first side length. The first side length may be 8 m to 15 m and the bias in the beam structure in the direction of the first side length 1200 kN to 3000 kN. The first side length may in particular be 10 m to 15 m, preferably 11.5 m, and the bias in the substructure in the direction of the first side may be 1200 kN to 3000 kN, in particular 2000 kN to 2300 kN.
[0016] In einer Weiterbildung ist die Unterzugsstruktur zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, im Querschnitt der Betonplatte geführt und vorzugsweise über einen sofortigen Verbund in die Betonplatte eingebunden.In a further development, the beam structure is at least partially, preferably completely, guided in cross-section of the concrete slab and preferably integrated via an immediate bond in the concrete slab.
[0017] In einer bevorzugten Ausbildung weist die Unterzugstruktur mindestens ein Vorspannelement auf.In a preferred embodiment, the beam structure has at least one biasing element.
[0018] Das Vorspannelement kann insbesondere ein Vorspannkabel sein. Das Material des Vorspannkabels weist vorzugsweise eine Zugfestigkeit von über 1000 N/mm2, insbesondere von 1500 N/mm2 bis 1900 N/mm2, insbesondere von 1860 N/mm2 auf.The biasing element may in particular be a biasing cable. The material of the pretensioning cable preferably has a tensile strength of more than 1000 N / mm 2, in particular from 1500 N / mm 2 to 1900 N / mm 2, in particular of 1860 N / mm 2.
[0019] Während des bestimmungsgemässen Gebrauchs ist das Raumzellenelement im Gebäude verbaut und muss die vorgesehene Nutzlast tragen, womit die Vorspannlage entsprechend auftretende Spannungen absorbiert.During normal use, the room cell element is installed in the building and must carry the intended payload, whereby the biasing layer absorbs corresponding voltages occurring.
[0020] Unter dem Begriff «Vorspannelemente»’ werden also insbesondere Vorspannkabel vorzugsweise aus Stahl oder anderen Materialien verstanden. Diese Kabel sind entlang ihrer Richtung mit einer Vorspannung versehen. Weist die Betonplatte eine Längsrichtung auf, bspw. entlang der ersten Seite, so werden diese Kabel vorzugsweise parallel zur ersten Seite verlegt, da in Längsrichtung die grössten Spannungen in der Betonplatte zu erwarten sind. Zusätzlich können auch in der Querrichtung Kabel gespannt werden.The term "biasing elements" 'so in particular biasing cables are preferably understood from steel or other materials. These cables are biased along their direction. If the concrete slab has a longitudinal direction, for example along the first side, then these cables are preferably laid parallel to the first side, since the greatest stresses in the concrete slab are to be expected in the longitudinal direction. In addition, cables can also be tensioned in the transverse direction.
[0021] Grundsätzlich können auch andere Spannglieder als Kabel eingesetzt werden wie bspw. Flachbänder oder Stangen, mit welchen eine entsprechende Vorspannung in die Betonplatte eingebracht werden kann.Basically, other tendons can be used as a cable such as. Ribbons or rods, with which a corresponding bias can be introduced into the concrete slab.
[0022] Das Vorspannelement weist vorzugsweise eine Oberflächenstruktur auf, welche einen sofortigen Verbund mit dem Beton bei der Herstellung des Raumzellenelements erlaubt. Beim sofortigen Verbund wird das Vorspannelement bei der Herstellung der Betonplatte mit dem die Platte bildenden Beton umgössen und steht dann mit letzterem in direktem Kontakt. Der ausgehärtete Beton greift in die genannte Oberflächenstruktur des Vorspannelements ein, womit ein Formschluss zwischen Vorspannelement und Beton hergestellt ist.The biasing member preferably has a surface structure which allows immediate bonding with the concrete in the manufacture of the space cell element. In the case of immediate bonding, the prestressing element is surrounded by the concrete forming the slab in the production of the concrete slab and is then in direct contact with the slab. The hardened concrete engages in said surface structure of the biasing element, whereby a positive connection between the biasing element and concrete is made.
[0023] Das Vorspannkabel kann also eine strukturierte Oberfläche zum sofortigen Verbund des Vorspannkabels mit Beton für den bestimmungsgemässen Gebrauch aufweisen. Um diese Oberflächenstruktur bereitzustellen, kann das Vorspannkabel bspw. aus mehreren Einzelsträngen, bspw. aus Drähten bestehen, wobei das Kabel dann als Litze bereitgestellt ist, bei welcher die Drähte miteinander verflochten oder verdrillt werden, sodass sich hélicoïdal verlaufende Rillen in Längsrichtung über die Oberfläche des Vorspannkabels erstrecken. In diese spiralförmig verlaufenden Rillen greift der Beton dann ein.The biasing cable can thus have a structured surface for immediate bonding of the pretensioning cable with concrete for the intended use. In order to provide this surface structure, the biasing cable can, for example, consist of a plurality of individual strands, for example of wires, the cable then being provided as a strand in which the wires are intertwined or twisted so that helicoïdally extending grooves extend longitudinally over the surface of the Pretension cable extend. The concrete then engages in these spiraling grooves.
[0024] In einer abermaligen Weiterbildung bildet die Unterzugsstruktur mindestens eine Vorspannlage aus. Die Vorspannlage ist vorzugsweise eben.In a further refinement, the substructure structure forms at least one pretensioning layer. The biasing position is preferably flat.
[0025] Vorzugsweise bildet die Unterzugsstruktur weiter mindestens eine räumlich zur Vorspannlage versetzt verlaufende Gegenvorspannlage aus. Hierbei verläuft die mindestens eine Gegenvorspannlage derart beabstandet zur mindestens einen Vorspannlage, dass eine durch die mindestens eine Vorspannlage in die Betonplatte eingebrachte Durchbiegung zumindest teilweise durch die Wirkung der mindestens einen Gegenvorspannlage kompensiert wird. Die Betonplatte biegt sich also weniger nach oben, wenn die Gegenvorspannlage realisiert ist. Vorzugsweise ist die Gegenvorspannlage weniger vorgespannt als die Vorspannlage.Preferably, the lower structure further forms at least one spatially offset from the biasing position Gegenvorspannlage. In this case, the at least one counter-biasing position is spaced apart from the at least one pretensioning position so that a deflection introduced into the concrete plate by the at least one pretensioning position is at least partially compensated by the action of the at least one counter-pretensioning position. The concrete slab so bends less up when the Gegenvorspannlage is realized. Preferably, the counter-biasing position is less biased than the biasing position.
[0026] Vorzugsweise ist die mindestens eine Gegenvorspannlage durch mindestens ein Gegenvorspannkabel gebildet.Preferably, the at least one Gegenvorspannlage is formed by at least one Gegenvorspannkabel.
[0027] Besonders bevorzugt wird, die Vorspannlage durch Vorspannkabel und die Gegenvorspannlage durch Gegenvorspannkabel auszubilden, wobei die einzelnen Vorspannkabel und Gegenvorspannkabel die gleichen sind, aber eine Anzahl der Vorspannkabel grösser, vorzugsweise zweimal grösser als die Anzahl der Gegenvorspannkabel ist.It is particularly preferred to form the biasing position by biasing cable and the Gegenvorspannlage by Gegenvorspannkabel, wherein the individual biasing cables and Gegenvorspannkabel are the same, but a number of biasing cables larger, preferably twice greater than the number of Gegenvorspannkabel.
[0028] In einer Weiterbildung umfasst das Raumzellenelement zwei oder mehr, insbesondere vier Säulenelemente. Die Säulenelemente ragen jeweils von der ersten Oberfläche ab, wobei jedes Säulenelement jeweils vorzugsweise in einem Eckbereichen der Betonplatte angeordnet ist. Vorzugsweise ist in jedem Eckbereich der Betonplatte genau ein Säulenelement angeordnet. Es können jedoch auch Raumzellenelemente mit nur einem Säulenelement oder mit nur zwei diagonal über die Betonplatte beabstandet angeordneten Säulenelementen gebildet werden. Es können auch entlang der Seiten verteilt angeordnete oder über ganze Seiten verlaufende Säulenelemente verwendet werden.In a further development, the room cell element comprises two or more, in particular four column elements. The pillar elements each project from the first surface, each pillar element being preferably arranged in a corner regions of the concrete slab. Preferably, exactly one column element is arranged in each corner region of the concrete slab. However, it is also possible to form room cell elements with only one pillar element or with only two pillar elements arranged diagonally across the concrete slab. It is also possible to use column elements arranged distributed along the sides or over entire sides.
[0029] In einer besonders bevorzugten Weiterbildung umfasst die Betonplatte eine Rippenstruktur mit mindestens einer Rippe, vorzugweise mit zwei Längsrippen, besonders bevorzugt mit zwei Längsrippen und zwei quer zu den Längsrippen verlaufenden Querrippen. Es können auch drei oder mehr Längsrippen und/oder Querrippen vorgesehen sein. Die Längs rippen verlaufen jeweils vorzugsweise parallel zueinander. Auch die Querrippen verlaufen vorzugsweise parallel zueinander. Die Rippenstruktur erlaubt eine optimale Formstabilität bei minimalem Materialverbrauch.In a particularly preferred embodiment, the concrete slab comprises a rib structure with at least one rib, preferably with two longitudinal ribs, particularly preferably with two longitudinal ribs and two transverse ribs extending transversely to the longitudinal ribs. It is also possible to provide three or more longitudinal ribs and / or transverse ribs. The longitudinal ribs are each preferably parallel to each other. The transverse ribs preferably also run parallel to one another. The rib structure allows optimum dimensional stability with minimal material consumption.
[0030] In einer Weiterbildung ist die Unterzugstruktur zumindest teilweise, insbesondere vollständig in die Rippenstruktur integriert. Vorzugsweise wird die Vorspannlage im Bereich des freien Endes der Rippe, also fussfern, in der Rippe angeordnet. Dies erlaubt, die Vorspannlage so weit entfernt von der neutralen Ebene der Betonplatte beabstandet anzuordnen, was einen optimalen statischen Hebel bewirkt. Vorzugsweise ist die Vorspannlage in die Längsrippen integriert. Die neutrale Ebene ist jene, in welcher weder Druck- noch Zugspannung auftreten, welche also weder komprimiert noch gedehnt wird.In a further development, the beam structure is at least partially, in particular completely integrated into the rib structure. Preferably, the biasing position in the region of the free end of the rib, so fussfern, arranged in the rib. This allows the biasing layer to be spaced as far from the neutral plane of the concrete slab, which provides an optimum static lever. Preferably, the biasing layer is integrated into the longitudinal ribs. The neutral plane is that in which neither compressive nor tensile stress occurs, which is thus neither compressed nor stretched.
[0031] In einer Weiterbildung umfasst das Raumzellenelement weiter mindestens eine Brüstung, wobei jede Brüstung vorzugsweise zwischen zwei Säulenelementen angeordnet ist. Die Brüstung stabilisiert das Betonskelett weiter, macht das Raumzellenelement also formfester. Es kann hierbei an jeder Seite oder nur an ausgewählten Seiten der Betonplatte eine Brüstung angebracht sein. Vorzugseise ist die Betonplatte rechteckig und eine Brüstung wird an mindestens einer der beiden Kurzseiten angebracht. Bei Raumzellenelemente, welche einen Eckabschnitt eines Gebäudes bilden sollen, können auch nur übers Eck Brüstungen angeordnet werden.In a further development, the room cell element further comprises at least one parapet, wherein each parapet is preferably arranged between two pillar elements. The balustrade further stabilizes the concrete skeleton, thus making the room-cell element more shape-retaining. It can hereby be attached to each side or only on selected sides of the concrete slab a parapet. Vorzugseise the concrete slab is rectangular and a parapet is attached to at least one of the two short sides. For room cell elements, which are to form a corner portion of a building, parapets can be arranged only over the corner.
[0032] Wie die Säulenelemente können auch die Brüstungen als Betonfertigteile bereitgestellt und mit der Betonplatte im Werk verbunden werden. Alternativerweise können die Brüstungen auch aus Holz gefertigt sein; dann besteht das Betonskelett lediglich aus der Betonplatte und den vorhandenen Säulenelementen.As the column elements and the parapets can be provided as precast concrete and connected to the concrete slab in the factory. Alternatively, the parapets may also be made of wood; then the concrete skeleton consists only of the concrete slab and the existing column elements.
[0033] In einer abermaligen Weiterbildung umfasst das Raumzellenelement weiter Verbindungsmittel zur Verbindung mit benachbarten Raumzellenelementen. Die Verbindungsmittel können reine Steckverbindungen sein, welche besonders vorteilhaft sind, wenn die Verbindung schnell herstellbar und zwecks Rückbaus lösbar werden soll. Es können auch Schrauboder Bolzenverbindungen oder Materialverbindungen wie Schweissverbindungen vorgesehen sein, welche zusätzliche Stabilität bieten. Vorteilhafterweise sind diese Verbindungen lösbar, oder mit wenig Aufwand lösbar, sodass die verbauten und miteinander verbundenen Raumzellenelemente nach Lösung der Verbindung disloziert werden können und zur Errichtung eines neuen Gebäudes nutzbar sind.In a further development, the room cell element further comprises connection means for connection to adjacent space cell elements. The connecting means may be pure plug-in connections, which are particularly advantageous if the connection is to be produced quickly and to be releasable for the purpose of dismantling. It can also screw or bolt connections or material connections are provided as welded joints, which provide additional stability. Advantageously, these compounds are solvable, or solvable with little effort, so that the installed and interconnected room cell elements can be dislocated after the connection of the compound and are available for the construction of a new building.
[0034] Die Raumzellenelemente können Vorinstallationen für den Innenausbau aufweisen. Das können bspw. Leitungen, Kabel, Aufhängungen oder Dergleichen sein.The room cell elements may have pre-installations for interior work. This can be, for example, cables, cables, suspensions or the like.
[0035] Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Gebäude umfassend oder bestehend aus einem, zwei oder mehr er-findungsgemässen Raumzellenelementen. Es kann also ein Satz von Raumzellenelementen genutzt werden, um ein Gebäude vollständig oder teilweise zu erreichten. In diesem Satz können dann Raumzellenelemente für Eckpositionen, für Erdgeschosspositionen oder Dachpositionen aufweisen, wobei diese Raumzellenelemente dann positionsgerecht aufgebaut sind.The present invention further relates to a building comprising or consisting of one, two or more room cell elements according to the invention. Thus, a set of room cell elements can be used to reach a building in whole or in part. In this set can then have space cell elements for corner positions, for Erdgeschosspositionen or roof positions, these space cell elements are then constructed correctly.
[0036] Weiter können die hierin beschriebenen Verbindungsmittel verwendet werden, um die Raumzellenelemente zu verbinden.Further, the connecting means described herein may be used to connect the space cell elements.
[0037] Es ist auch denkbar, dass Zwischenelemente und/oder Winkelelemente zwischen mindestens zwei der Raumzellenelemente angeordnet sind, was die Kombinationsmöglichkeit dieses Baustils weiter erhöht.It is also conceivable that intermediate elements and / or angle elements are arranged between at least two of the spatial cell elements, which further increases the possibility of combining this architectural style.
[0038] Das Gebäude wird dann durch Anordnung und ggfs. Verbindung der Raumzellenelemente erstellt. Die Raumzellenelemente können nebeneinander und/oder übereinander angeordnet werden und einfach über Steckverbindungen miteinander verbunden werden.The building is then created by arrangement and, if necessary. Connection of the room cell elements. The room cell elements can be arranged side by side and / or one above the other and easily connected to each other via connectors.
[0039] Auch kann das Gebäude später teilweise oder ganz abgebaut werden und die Betonzellenelemente für ein neues Gebäude gebraucht werden. Die Betonzellenelemente sind also wiederverwendbar.Also, the building can later be partially or completely dismantled and the concrete cell elements are needed for a new building. The concrete cell elements are therefore reusable.
[0040] Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Raumzellenelements, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen einer Schalung; b) Einlegen von mindestens einem Vorspannelement in die Schalung zur Bildung der Unterzugstruktur und vorzugsweise Einlegen einer Bewehrung in die Schalung; c) Vorspannung des mindestens einen Vorspannelementes mit einer Vorspannung, vorzugweise mit der Vorspannung wie oben beschrieben; d) Einbringen des Betons in die Schalung zur Bildung einer Betonplatte als Grundplatte, welche Boden- und ggfs. Deckenabschnitte eines Gebäudes bilden kann; und. e) Integration von mindestens einem Säulenelemente durch eine starre Verbindung mit der Betonplatte.The present invention also relates to a method for producing a spatial cell element according to the invention, comprising the steps of: a) providing a formwork; b) inserting at least one biasing element in the formwork to form the beam structure and preferably inserting a reinforcement in the formwork; c) biasing the at least one biasing element with a bias voltage, preferably with the bias voltage as described above; d) placing the concrete in the formwork to form a concrete slab as a base plate, which can form floor and possibly ceiling sections of a building; and. e) integration of at least one column elements by a rigid connection to the concrete slab.
[0041] Die Säulenelemente werden als vertikale Stützen verwendet, an oder in der Betonplatte verankert und sind zum Tragen von weiteren Betonplatten geeignet. Vorzugsweise wird das Säulenelement direkt in die Betonplatte eingegossen.The column elements are used as vertical supports, anchored to or in the concrete slab and are suitable for supporting other concrete slabs. Preferably, the column member is poured directly into the concrete slab.
Vorzugsweise ist das Säulenelement ein vorfabriziertes Betonfertigteil. Vorzugweise werden die Säulenelemente sowohl im Boden- als auch im Deckenelement voll eingespannt. Dazu kann eine Vielzahl Anschlusseisen verwendet werden. Bspw. können jeweils vier ggfs, mit einem Bügel bestückte Anschlusseisen pro Säulenelement und Stirnfläche verwendet werden. Diese Einspannung der Säulenelemente über ihren Querschnitt verschafft dem Gebäude zusätzliche Steifigkeit, da sich der Querschnitt der Säulenelemente bei Deformationsbewegungen mitverformt. Auf diese aussteifende Funktion kann jedoch auch verzichtet werden, insbesondere indem man die Säulenelemente als zentrisch verdornte Pendelstützen konzipiert.Preferably, the column member is a prefabricated precast concrete part. Preferably, the column elements are fully clamped both in the floor and in the ceiling element. This can be used a variety of connection iron. For example. in each case four if necessary, equipped with a bracket connecting iron per pillar element and end face can be used. This clamping of the column elements over their cross section gives the building additional rigidity, since the cross section of the column elements mitverformt during deformation movements. However, this stiffening function can also be dispensed with, in particular by designing the column elements as centrically curved pendulum supports.
[0042] Vorzugweise wird das Raumzellenelement werkseitig mit weiterem Gewerke ausgestattet, bspw. mit Haustechnik, mit Brüstungen oder mit Verbindungsmitteln zur Verbindung benachbarter Raumzellenelemente.Preferably, the room cell element is factory-equipped with other trades, eg. With building services, with parapets or with connecting means for connecting adjacent room cell elements.
[0043] In einer Weiterbildung des Verfahrens wird eine Vielzahl von Vorspannelementen in der Schalung angeordnet, sodass mindestens eine Vorspannlage und mindestens eine Gegenvorspannlage gebildet sind, wobei sich die mindestens eine Gegenvorspannlage beabstandet zur mindestens einen Vorspannlage erstreckt, sodass eine durch die mindestens eine Vorspannlage in die Betonplatte eingebrachte Durchbiegung zumindest teilweise durch die Wirkung der mindestens einen Gegenvorspannlage kompensiert wird.In a further development of the method, a plurality of biasing elements in the formwork is arranged so that at least one biasing position and at least one Gegenvorspannlage are formed, wherein the at least one Gegenvorspannlage spaced from the at least one biasing position extends, so that a through the at least one biasing position in the concrete plate introduced deflection is at least partially compensated by the action of the at least one counter-biasing position.
[0044] Die Erfindung betrifft also auch ein Verfahren zur Herstellung der Raumzellenelemente mit fest verbundenen oder mit dem Aufbau/der Montage zu verbindenden Stützen aus dem gleichen Werkstoff Beton wie Boden und Decke. Die Verwendung hierbei von Beton führt zu einer Reduktion von Körper- und Luftschall und einer hohen Steifigkeit am gesamten Baukörper, welcher bspw. bis zu fünf Ebenen umfassen kann. Durch die systemartige Aufbau- und Produktionsweise können weitere Gewerke wie Haustechnik in den Produktionsprozess integriert werden, was zu einer gesamthaften und so kontrollierten Werksfertigung führt. Vor Ort resp. am Realisierungsort (Bauparzelle) erfolgt lediglich das Zusammenfügen der einzelnen Raumeinheiten mit wenigen Abschlussarbeiten wie z. B. dem Verbinden der einzelnen Module. Zudem ist die Dislokation und Wiederverwendung der Raumzellenelemente möglich.The invention thus also relates to a method for producing the space cell elements with firmly connected or to be connected with the structure / assembly supports of the same material concrete such as floor and ceiling. The use of concrete here leads to a reduction of body and airborne sound and a high rigidity in the entire structure, which, for example, may include up to five levels. Due to the system-like structure and production method, other trades such as building services can be integrated into the production process, which leads to an overall and thus controlled factory production. Locally resp. at the realization site (building plot), only the joining of the individual room units with a few final theses such. B. the connection of the individual modules. In addition, the dislocation and reuse of the space cell elements is possible.
[0045] Das erfindungsgemässe Raumzellenelement kann dank der innovativen Vorspanntechnik grosse Spannweiten von bis zu 15 m, insbesondere von 10 m bis 12 m, aufweisen. Zudem sind das Raumschallverhalten und das Schwingungsverhalten im Allgemeinen äusserst vorteilhaft. Es sind hoch klassifizierte Räume umsetzbar, während auch ein geringer Schadstoffeintrag gewährleistet werden kann. Weitere Vorteile sind der sehr gute Brandwinderstand und die hohe thermische Speicherfähigkeit, insbesondere auch die Minergie-Tauglichkeit und die positive Energiebilanz. Zudem ist das Raumzellenelement aufgrund seiner Robustheit überaus langlebig. Im Erdgeschoss kann bodeneben gebaut werden, da keine Unterlüftung notwendig ist, was insbesondere die Zugänglichkeit des Gebäudes einfach sicherstellbar macht.Thanks to the innovative pretensioning technique, the spatial cell element according to the invention can have large spans of up to 15 m, in particular from 10 m to 12 m. In addition, the room sound behavior and the vibration behavior in general are extremely advantageous. Highly classified rooms can be implemented, while also a low pollutant input can be guaranteed. Further advantages are the very good fire resistance and the high thermal storage capacity, especially the Minergie capability and the positive energy balance. In addition, the room cell element is extremely durable because of its robustness. On the ground floor can be built floor level, as no ventilation is necessary, which in particular makes the accessibility of the building easy to secure.
[0046] Die modulare Bauweise in Beton ist in vielerlei Hinsicht vorteilhaft gegenüber Arbeiten in Ortsbeton. Auch gegenüber Holzkonstruktionen sind die Raumzellenelemente mit Betonskelett vorteilhaft, insbesondere hinsichtlich Alterung und Schalleintrag. Mit den Raumzellenelementen mit Betonskelett können aber auch längere Spannweiten bei gleicher Bauhöhe realisiert werden als mit Holzkonstruktionen. Weiter kann die Qualität des Betonskeletts besser überprüft werden; der komplette Zellenausbau kann im Werk geschehen. Der Fassadenausbau ist freiwählbar, die Fassadenbeplankung also flexibel. Der Aufbau geht schneller, flexibler und leiser von Statten, ist erweiterbar und gar dislozierbar. Es kann mehrgeschossig gebaut werden, bspw. können bis zu fünf Geschosse aufeinandergestockt werden. Die Raumzellenelemente sind kombinierbar, verbindbar, können über Zwischenelemente und Winkelelemente noch mehr Flexibilität bieten. Die Planung ist vereinfacht. Es kann zudem finanziell flexibel gebaut werden. Weiter ist die Emissionsbelastung vor Ort reduziert.The modular design in concrete is advantageous in many respects over work in situ concrete. Also with respect to wooden structures, the space cell elements with concrete skeleton are advantageous, in particular with regard to aging and sound entry. With the room cell elements with concrete skeleton but also longer spans can be realized at the same height as with wooden structures. Furthermore, the quality of the concrete skeleton can be better checked; Complete cell removal can be done in the factory. The facade extension is freely selectable, so the façade paneling is flexible. The construction is quicker, more flexible and quieter, is expandable and even deployable. It can be built multi-storey, for example, can be stacked up to five storeys. The room cell elements can be combined, connected, and can offer even more flexibility via intermediate elements and angle elements. The planning is simplified. It can also be built financially flexible. Furthermore, the emission burden on site is reduced.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0047] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:Preferred embodiments of the invention are described below with reference to the drawings, which serve only for explanation and are not to be interpreted as limiting. In the drawings show:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von oben auf eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Raumzellenelement mit einer Betonplatte und vier Säulenelementen, wobei an den Kurzseiten der Betonplatte, zwischen den Säulenelementen, jeweils eine Brüstung und von aussen der Fassadenaufbau angeordnet sind;Figure 1 is a perspective view from above of a first embodiment of the inventive space cell element with a concrete slab and four pillar elements, being arranged on the short sides of the concrete slab, between the pillar elements, each one parapet and from the outside of the facade structure.
Fig. 2 einen Querschnitt mittig durch das Raumzellenelement nach Fig. 1;FIG. 2 shows a cross-section through the middle of the room cell element according to FIG. 1; FIG.
Fig. 3 eine Detailansicht des Querschnittes nach Fig. 2 mit Fokus auf die Betonplatte, welche nach oben einen Bodenaufbau und nach unten eine Rippenstruktur aufweist, wobei einer Unterzugstruktur über einen sofortigen Verbund in die Betonplatte integriert ist;FIG. 3 shows a detail view of the cross-section according to FIG. 2 with a focus on the concrete slab which has a floor structure at the top and a rib structure at the bottom, wherein a beam structure is integrated into the concrete slab via an immediate bond;
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Raumzellenelement nach Figuren 2 und 3, die mit durchbrochenen Linien dargestellten Elemente sind von oben nicht sichtbar;Fig. 4 is a plan view of the space cell element of Figures 2 and 3, the elements shown with broken lines are not visible from above;
Fig. 5 eine Ansicht von unten auf das Raumzellenelement nach Fig. 1 ;Fig. 5 is a bottom view of the space cell element of Fig. 1;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Raumzellenelement nach Figuren 2 bis 5;6 shows a longitudinal section through the room cell element according to FIGS. 2 to 5;
Fig. 7 ein Detail von Fig. 6, nämlich den ersten Wandaufbau (unten in Fig. 6);Fig. 7 is a detail of Fig. 6, namely the first wall structure (bottom of Fig. 6);
Fig. 8 ein Detail von Fig. 6, nämlich den zweiten Wandaufbau (oben in Fig. 6);Fig. 8 is a detail of Fig. 6, namely the second wall structure (at the top of Fig. 6);
Fig. 9 ein einzelnes Raumzellenelement nach Fig. 1 mit zwei Wandaufbauten an den Kurzseiten;FIG. 9 shows a single room cell element according to FIG. 1 with two wall structures on the short sides; FIG.
Fig. 10 zwei über Winkelelemente verbundene Raumzellenelemente mit aussenliegenden Wandaufbauten, wobei das linke Raumzellenelement eine grössere Spannweite als das rechte aufweist;10 shows two space cell elements connected to one another via angular elements with external wall structures, the left spatial cell element having a greater span than the right;
Fig. 11 zwei über Winkelelemente und ein zwischengeordnetes Zwischenelement verbundene Raumelemente gleicher Spannweite mit aussenliegenden Wandaufbauten;Figure 11 shows two connected via angular elements and an intermediate intermediate element space elements of the same span with external wall structures.
Fig. 12 eine Schalung mit einer Bewehrung und einer Unterzugstruktur, welche mit Beton gefüllt wird; undFig. 12 shows a formwork with a reinforcement and a beam structure which is filled with concrete; and
Fig. 13 ein Flussdiagramm des Flerstellverfahrens.FIG. 13 is a flowchart of the flashing method. FIG.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
[0048] Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Raumzellenelementes 10. Das Raumzellenelement 10 ist als Raummodul für den modularen Aufbau von Gebäuden konzipiert und umfasst eine Grundplatte aus Beton, die rechteckige Betonplatte 11. Die Betonplatte 11 weist eine erste Oberfläche III (oben in Fig. 1) und eine zweite, der ersten Oberfläche 111 gegenüberliegende Oberfläche 112 auf. Auf der ersten Oberfläche 111 sind jeweils von Kurzseiten der Betonplatte 11 abragende Wandaufbauten vorgesehen. Auf der ersten Oberfläche 111 ist weiter ein Bodenaufbau 113 mit einer Trittschalldämmung und einen Unterboden vorgesehen.Figure 1 shows a perspective view of a first embodiment of the inventive room cell element 10. The room cell element 10 is designed as a room module for the modular construction of buildings and includes a base plate made of concrete, the rectangular concrete slab 11. The concrete slab 11 has a first surface III (top of FIG. 1) and a second surface 112 opposite the first surface 111. On the first surface 111 of each of short sides of the concrete slab 11 projecting wall structures are provided. On the first surface 111 is further provided a floor structure 113 with a footfall sound insulation and a subfloor.
[0049] Die Wandaufbauten umfassen jeweils zwei eckseitig an den Kurzseiten auf der Betonplatte 11 angebrachte Säulenelemente 13, 14 bzw. 15, 16 und jeweils eine sich zwischen den Säulenelementen 13, 14 bzw. 15, 16 erstreckende Brüstung 18. Aussenseitig weisen die Wandaufbauten jeweils ein beliebig gestaltbaren Fassadenaufbau 17 auf. Der Fassadenaufbau 17 umfasst Fassadenaufbauelemente 173 bis 176. Die Wandaufbauten können insbesondere auch Fensterelemente 171, 172 und/oder Türen 177 (s. auch Fig. 4) aufweisen.The wall structures each include two eckseitig attached to the short sides of the concrete slab 11 column elements 13, 14 and 15, 16 and each one extending between the pillar elements 13, 14 and 15, 16 parapet 18. On the outside, the wall structures respectively an arbitrarily customizable facade structure 17. The facade structure 17 comprises facade building elements 173 to 176. The wall structures may in particular also have window elements 171, 172 and / or doors 177 (see also FIG. 4).
[0050] Die Betonplatte 11 kann gegossen, die Säulenelemente 13 bis 16 und die Brüstungen 18 können Fertigbauteile aus Beton sein. Das Betonskelett des Raummoduls 10 ist also durch die Betonplatte 11, und eine Auswahl aus Säulenelementen 13 bis 16 und Brüstungen 18 bereitgestellt.The concrete slab 11 may be cast, the pillar members 13 to 16 and the parapets 18 may be precast concrete members. The concrete skeleton of the room module 10 is thus provided by the concrete slab 11, and a selection of column elements 13 to 16 and parapets 18.
[0051] Andere Wand- und Bodenaufbauten sind möglich. Anstelle der kurzseitig angebrachten Brüstungen 18 können auch langseitig angeordnete Brüstungen vorgesehen sein. Es können nur einzelne Säulenelemente oder nur Brüstungen vorgesehen sein oder mehr als vier Säulenelemente. Das Betonskelett ist also auf die Bedürfnisse positionsgerecht abgestimmt zusammengestellt mit Bauteilen ausgewählt aus der Gruppe umfassend die Betonplatte 11, Säulenelemente 13 bis 16 und Brüstungen 18.Other wall and floor structures are possible. Instead of the short side mounted parapets 18 and long side arranged parapets can be provided. Only individual column elements or parapets can be provided or more than four column elements. The concrete skeleton is thus matched to the needs positionally matched with components selected from the group comprising the concrete slab 11, column members 13 to 16 and parapets 18th
[0052] Es werden nun Details dieses Raumzellenelements 10 anhand der Figuren 2 bis 8 beschrieben.Details of this spatial cell element 10 will now be described with reference to FIGS. 2 to 8.
[0053] Zuerst wird insbesondere anhand der Figuren 2 bis 6 die Betonplatte 11 genauer beschrieben. Figur 2 zeigt einen mittigen Querschnitt durch das Raumzellenelement 10; Figur 3 zeigt als Ausschnitt aus der Fig. 2 die Querschnittsform der Betonplatte 11 im Detail. Figur 4 zeigt eine Draufsicht, Figur 5 eine Ansicht von Unten des Raumzellenelements 10. Figur 6 zeigt einen mittigen Längsschnitt durch das Raumzellenelement 10.First, the concrete slab 11 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 6 in particular. FIG. 2 shows a central cross section through the room cell element 10; FIG. 3 shows as a detail from FIG. 2 the cross-sectional shape of the concrete slab 11 in detail. FIG. 4 shows a top view, FIG. 5 shows a view from below of the room cell element 10. FIG. 6 shows a central longitudinal section through the room cell element 10.
[0054] Die Betonplatte 11 ist eine aus Beton gegossene Vollstruktur mit Einlagen (Bewehrung, Spannelemente,...) und weist eine minimale Stärke (zwischen den Längsrippen 41,42, s. unten) von 100 mm bis 150 mm, insbesondere von 120 mm auf. Die Betonplatte 11 weist als im Wesentlichen ebenes Flächentragwerk einen rechteckige Grundform auf, wobei eine erste Seite L-ι die Langseite mit 8 m bis 15 m, insbesondere mit 10 m bis 12 m, vorzugsweise mit 11.5 m, Länge ist und die zweite Seite L2 die Kurzseite, also die Breite, mit 2 m bis 3 m, insbesondere 275 cm bis 278 cm, Länge ist. Zudem weist die Betonplatte 11 die erste Oberfläche 111 und die zweite Oberfläche 112 auf.The concrete slab 11 is a concrete cast solid structure with inserts (reinforcement, clamping elements, ...) and has a minimum thickness (between the longitudinal ribs 41,42, see below) of 100 mm to 150 mm, in particular of 120 mm up. The concrete slab 11 has a rectangular basic shape as an essentially flat slab structure, wherein a first side L-1 is the long side with 8 m to 15 m, in particular 10 m to 12 m, preferably 11.5 m, length and the second side L2 the short side, so the width, with 2 m to 3 m, in particular 275 cm to 278 cm, length is. In addition, the concrete slab 11 has the first surface 111 and the second surface 112.
[0055] In der Betonplatte 11 können bedarfsorientiert herkömmliche Armierungseisen 7 (s. Fig. 12, Schale 5 mit Armierungseisen 7 in durchbrochenen Linien) eingelegt sein.In the concrete slab 11 conventional reinforcing irons 7 (see Fig. 12, shell 5 with reinforcing irons 7 in broken lines) can be inserted as required.
[0056] Aus den Figuren 2 und 3 ist weiter erkennbar, dass die erste Oberfläche 111 plan und die zweite Oberfläche 112 mit einer nach unten abstehenden Rippenstruktur 4 strukturiert ist. Die Rippenstruktur 4 weist zwei parallel und beabstandet zur Langseite L-ι verlaufende Längsrippen 41,42 auf, welche über die gesamte Länge der Platte 11 zwischen zwei endseitig an der Kurzseite L2 angebrachten Querrippen 43 verlaufen und über die Querrippen 43 verbunden sind. Die Rippen 41 bis 43 verlaufen jeweils geradlinig und erhöhen die Plattenstärke lokal um bis zu 350 mm. Vorzugsweise ragen die Rippen 41 bis 43 quer um 200 mm bis 250 mm, insbesondere um 230 mm über den Bereich der Platte 11 mit minimaler Stärke ab.It can further be seen from FIGS. 2 and 3 that the first surface 111 is planar and the second surface 112 is structured with a rib structure 4 projecting downwards. The rib structure 4 has two parallel and spaced to the long side L-ι extending longitudinal ribs 41,42 which extend over the entire length of the plate 11 between two ends mounted on the short side L2 transverse ribs 43 and connected via the transverse ribs 43. The ribs 41 to 43 each extend in a straight line and increase the plate thickness locally by up to 350 mm. The ribs 41 to 43 preferably protrude transversely by 200 mm to 250 mm, in particular by 230 mm, over the region of the plate 11 with minimal thickness.
[0057] Somit ist also bevorzugt, dass die Plattenstärke zwischen 120 mm (im Minimalbereich) und 350 mm (rippenseitig) bei Längen der Langseiten L| von 10.6 m bis 11.5 m und der Kurzseiten L2 von 278 cm beträgt.Thus, it is thus preferred that the plate thickness be between 120 mm (in the minimum range) and 350 mm (on the rib side) for lengths of the long sides L | from 10.6 m to 11.5 m and the short sides L2 of 278 cm.
[0058] Die Längsrippen 41, 42 weisen einen sich mit zunehmender Abragungshöhe verjüngenden, als noch unten in der Horizontalen abnehmenden Querschnitt auf.The longitudinal ribs 41, 42 have a tapering with increasing Abragungshöhe, as still lower in the horizontal decreasing cross-section.
[0059] Seitenflächen 412, 422 und Flachseiten 411,421 begrenzen die Längsrippen 41,42. Die Seitenflächen 412, 422 sind eben und verlaufen winklig zur planen ersten Oberfläche 111, insbesondere 5° bis 10° zur Senkrechten zur ersten Oberfläche 111 geneigt. Der trapezförmige Querschnitt der Längsrippen 41,42 schliesst nach unten mit planen Flachseiten 411, 421 ab, welche parallel zur ersten Oberfläche 111 verlaufen. Die Seitenflächen 412, 422 und Flachseiten 411, 421 bilden jeweils einen Abschnitt der zweiten Oberfläche 112 der Betonplatte 11.Side surfaces 412, 422 and flat sides 411, 411 delimit the longitudinal ribs 41, 42. The side surfaces 412, 422 are planar and extend at an angle to the planar first surface 111, in particular 5 ° to 10 ° to the perpendicular to the first surface 111 inclined. The trapezoidal cross section of the longitudinal ribs 41, 42 terminates at the bottom with planar flat sides 411, 421, which run parallel to the first surface 111. The side surfaces 412, 422 and flat sides 411, 421 each form a portion of the second surface 112 of the concrete slab 11.
[0060] Eine fussseitige Breite der Rippen 41, 42 kann 278 mm, eine Breite der Flachseiten 411,421 kann 204 mm betragen. Andere Dimensionen sind denkbar.A foot-side width of the ribs 41, 42 may be 278 mm, a width of the flat sides 411, 421 may be 204 mm. Other dimensions are conceivable.
[0061] Der Freiraum zwischen den Rippen 41 bis 43 kann somit eine Tiefe von 23 cm und eine obere, also plattenseitige Breite, d.h. fussseitig, von 150 cm bis 160 cm, eine untere Breite, also am freien Ende der Rippen 41 bis 43, von 155 cm bis 165 cm.The clearance between the ribs 41 to 43 can thus have a depth of 23 cm and an upper, ie plate-side width, i. feet, from 150 cm to 160 cm, a lower width, ie at the free end of the ribs 41 to 43, from 155 cm to 165 cm.
[0062] Vorzugsweise sind die Längsrippen 41,42 von den jeweiligen Kanten der zugeordneten Langseiten L-ι der Betonplatte 11 nach innen zur Mitte der Platte 11 hin versetzt angeordnet. Diese Randbeabstandung kann fussseitig der Rippen 41.42 bspw. 25 cm bis 45 cm, insbesondere etwa 35 cm betragen.Preferably, the longitudinal ribs 41,42 of the respective edges of the associated long sides L-ι the concrete slab 11 are arranged offset inwardly towards the center of the plate 11 out. This edge spacing can be on the foot side of the ribs 41.42, for example 25 cm to 45 cm, in particular about 35 cm.
[0063] Die Querrippen 43 können die gleiche Abragungshöhe wie die Längsrippen 41, 42 aufweisen, damit ein planer horizontaler Abschluss der Platte 11 gegeben ist und weiter bündig an die Kante der Kurzseite L2 gesetzt sein, wobei aussenseitige Seitenflächen senkrecht zur ersten Oberfläche 111 verlaufen, damit ein vertikaler Abschluss für optimale Aneinanderreihung von Raumzellenelementen 10 gewährleistet ist.The transverse ribs 43 may have the same Abragungshöhe as the longitudinal ribs 41, 42, so that a flat horizontal completion of the plate 11 is given and continue to be flush with the edge of the short side L2, with the outer side side surfaces perpendicular to the first surface 111, so that a vertical conclusion for optimal juxtaposition of room cell elements 10 is ensured.
[0064] Die Längsrippen 41,42 weisen horizontal verlaufende Durchgangslöcher 410 in den Freiraum zwischen den Rippen 41.42 auf, sodass der Freiraum zwischen den Rippen 41 bis 43, welcher bspw. mit eine abgehängten Decke von unten nicht einsehbar abgeschlossen sein kann, von aussen durch diese Durchgangslöcher 410 zugänglich und bspw. für Haustechnik oder sonstige Installationen nutzbar ist. Insbesondere können Wasser- und Stromleitungen oder Dergleichen durch diese Ausnehmungen 410 geführt werden.The longitudinal ribs 41,42 have horizontally extending through holes 410 in the space between the ribs 41.42, so that the space between the ribs 41 to 43, which, for example. With a suspended ceiling can not be closed from below, from the outside through these through holes 410 accessible and, for example, for domestic or other installations is available. In particular, water and power lines or the like can be guided through these recesses 410.
[0065] Auch die Querrippen 43 können solche Durchbrüche oder Einziehungen von der zweiten Oberfläche 112 her aufweisen.The transverse ribs 43 may also have such breakthroughs or recesses from the second surface 112 forth.
[0066] Durch diese Ausbildung der Rippenstruktur 4 ist eine effizientere Nutzung des zur Verfügung stehenden Raumes erreicht.By this design of the rib structure 4, a more efficient use of the available space is achieved.
[0067] Es versteht sich, dass die Rippenstruktur 4 eine andere Anordnung und Anzahl von Quer- und/oder Längsrippen gebildet sein kann.It is understood that the rib structure 4, a different arrangement and number of transverse and / or longitudinal ribs may be formed.
[0068] Figur 3 zeigt die Unterzugstruktur 2 im Detail. Die Unterzugstruktur 2 ist in die Betonplatte 11 integriert und umfasst eine untere Vorspannungseinheit, welche eine Vorspannlage 20 bildet, und eine oberen Vorspannungseinheit, welche eine Gegenvorspannlage 30 bildet. Die Vorspannlage 20 ist hierbei vorzugsweise stärker vorgespannt als die Gegenvorspannlage 30. Die Vorspannlage 20 bringt die notwendige Vorspannung in das Raumzellenelement 10, sodass stützfreie Raumzellen mit Spannweiten von über 10 m, bspw. bis zu 15 m ermöglicht sind.FIG. 3 shows the beam structure 2 in detail. The beam structure 2 is integrated into the concrete slab 11 and includes a lower bias unit forming a bias layer 20 and an upper bias unit forming a counter bias layer 30. The biasing layer 20 is in this case preferably biased more than the Gegenvorspannlage 30. The biasing layer 20 brings the necessary bias in the space cell element 10 so that support-free space cells with spans of more than 10 m, for example. Up to 15 m are possible.
[0069] Aufgrund der Vorspannung der Vorspannlage 20 biegt sich die Betonplatte 11 nach oben durch. Um nun diesem Durchbiegen nach oben entgegenzuwirken ist oberhalb der Vorspannlage 20, also in Biegerichtung, die Gegenvorspannlage 30 eingesetzt, welcher die Durchbiegung minimiert, ohne die Vorteile der Vorspannlage 20 zu schmälern.Due to the bias of the biasing layer 20, the concrete slab 11 bends upwards. In order to counteract this bending upwards, the counter-pretensioning layer 30 is used above the pretensioning position 20, that is to say in the bending direction, which minimizes the deflection without impairing the advantages of the pretensioning position 20.
[0070] Im Allgemeinen ist die Vorspannlage ist also auf der unteren Seite der neutralen Ebene (s. oben) und die Gegenvorspannlage auf der oberen Seite der neutralen Ebene angeordnet.In general, the biasing position is thus arranged on the lower side of the neutral plane (see above) and the Gegenvorspannlage on the upper side of the neutral plane.
[0071] Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, ist die Vorspannlage 20 in die Längsrippen 41,42 eingebettet und zwar etwa 1.5 cm bis 7 cm, insbesondere etwa 5 cm bis 6 cm von der Flachseite 411,421 entfernt in der jeweiligen Längsrippe 41,42 platziert. Dadurch ist ein ausreichender statischer Hebel für die Vorspannlage 20 vorhanden, um die notwendige Stabilität zu liefern.As can be seen from Fig. 3, the biasing layer 20 is embedded in the longitudinal ribs 41,42 and about 1.5 cm to 7 cm, in particular about 5 cm to 6 cm from the flat side 411.421 away in the respective longitudinal rib 41,42 placed. As a result, a sufficient static lever for the biasing layer 20 is present to provide the necessary stability.
[0072] Die Vorspannlage 20 wird hierbei durch vier Vorspannkabel 21 bis 24 pro Rippe 41,42 gebildet. Die vier Kabel 21 bis 24 liegen in einer Ebene, welche parallel zu Oberfläche 111 verläuft. Die äusseren Kabel 21,24 sind etwa 1.5 cm bis 5 cm, insbesondere etwa 4 cm von den jeweiligen Seitenflächen 412,422 entfernt.The biasing layer 20 is hereby formed by four biasing cables 21 to 24 per rib 41,42. The four cables 21 to 24 lie in a plane which runs parallel to surface 111. The outer cables 21,24 are about 1.5 cm to 5 cm, in particular about 4 cm away from the respective side surfaces 412.422.
[0073] Die Vorspannkabel 21 bis 24 sind jeweils Litzen aus einer Vielzahl von 5 bis 15, insbesondere 7, 8 oder 9 Drähten, wobei letztere aus einem hochlegierten Stahl gefertigt sind. Die Drähte weisen einen Durchmesser von 3 mm bis 10 mm, insbesondere von 7 mm auf, sodass ein Durchmesser der Litzen 21 bis 24 insbesondere 12.9 mm bis 15.7 mm und eine Querschnittsfläche von 100 mm2 bis 150 mm2 aufweist.The biasing cables 21 to 24 are each strands of a plurality of 5 to 15, in particular 7, 8 or 9 wires, the latter being made of a high-alloy steel. The wires have a diameter of 3 mm to 10 mm, in particular of 7 mm, so that a diameter of the strands 21 to 24 in particular 12.9 mm to 15.7 mm and a cross-sectional area of 100 mm2 to 150 mm2.
[0074] Vorzugsweise werden die Drähte zu den Vorspannkabeln 21 bis 24 verflochten oder verdrillt. Durch diese Verarbeitung weist die Oberfläche der Vorspannkabel 21 bis 24 helicoidal verlaufende Rillen auf. Diese spiralförmige Oberflächenstrukturierung sorgt für eine sichere Verankerung des Kabels 21 bis 24 im Betonelement, wenn als Verbundtechnik sofortiger Verbund, also das Umgiessen des Kabels 21 bis 24 mit flüssigem Beton 6, wie vorliegend genutzt wird.Preferably, the wires are braided or twisted into the biasing cables 21-24. By this processing, the surface of the biasing cables 21 to 24 helicoidally extending grooves. This spiral-shaped surface structuring ensures a secure anchoring of the cable 21 to 24 in the concrete element when used as a composite immediate bonding, so the casting of the cable 21 to 24 with liquid concrete 6, as used here.
[0075] Das Material der Vorspannkabel 21 bis 24 kann eine Zugfestigkeit von 1400 N/mm2 bis 1900 N/mm2, vorzugsweise von 1860 N/mm2 aufweisen.The material of the biasing cables 21 to 24 may have a tensile strength of 1400 N / mm 2 to 1900 N / mm 2, preferably 1860 N / mm 2.
[0076] Die Vorspannkabel 21 bis 24 können jeweils mit einer Vorspannung über 50 kN, vorzugsweise von 100 kN bis 250 kN, insbesondere von 170 kN bis 190 kN vorgespannt sein und eine Vorspannung entlang mindestens einer Vorspannrichtung FVs, vorzugweise entlang der ersten Seite L-ι, aufbauen.The biasing cables 21 to 24 may each be biased with a bias voltage above 50 kN, preferably from 100 kN to 250 kN, in particular from 170 kN to 190 kN and a bias along at least one biasing direction FVs, preferably along the first side L-. ι, build up.
[0077] Es kann auch in mehreren Richtungen bspw. durch Kabelverlegung vorgespannt sein.It may also be biased by cable laying in several directions, for example.
[0078] Oberhalb der Vorspannlage 20 ist die Gegenvorspannlage 30 in die Betonplatte 11 integriert. Die Gegenvorspannlage 30 befindet sich ausserhalb des abragenden Abschnitts der Rippen 41,42, sozusagen im Fuss der Rippen 41,42.Above the pretensioning layer 20, the counter-pretensioning layer 30 is integrated into the concrete slab 11. The Gegenvorspannlage 30 is located outside the projecting portion of the ribs 41,42, so to speak in the foot of the ribs 41,42.
[0079] Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, besteht die Gegenvorspannlage 30 ebenfalls aus einzelnen Gegenvorspannkabeln 31, 32. Diese Gegenvorspannkabel 31, 32 können die gleichen Kabel wie die Vorspannkabel 21 bis 24 sein. Den vier in jeder Rippe 41, 42 eingelegten Vorspannkabeln 21 bis 24 sind jeweils zwei Gegenvorspannkabel 31, 32 zugeordnet, welche direkt oberhalb der äusseren Vorspannkabel 21,24 angeordnet sind. Die Gegenvorspannkabel 31,32 können auf versetzt zu den Rippen 41,42 angeordnet sein. Die Gegenvorspannkabel 31,32 sind etwa 1.5 cm bis 7 cm, insbesondere etwa 5 cm bis 6 cm von der ersten Oberfläche 111 der Betonplatte 11 entfernt.As can be seen from Fig. 3, the Gegenvorspannlage 30 also consists of individual Gegenvorspannkabeln 31, 32. These Gegenvorspannkabel 31, 32 may be the same cable as the Vorspannkabel 21 to 24. The four prestressing cables 21 to 24 inserted in each rib 41, 42 are each assigned two opposing prestressing cables 31, 32, which are arranged directly above the outer prestressing cables 21, 24. The counter-pretensioning cables 31, 32 may be arranged offset relative to the ribs 41, 42. The Gegenvorspannkabel 31,32 are about 1.5 cm to 7 cm, in particular about 5 cm to 6 cm from the first surface 111 of the concrete slab 11 away.
[0080] Die Gegenvorspannkabel 31,32 spannen eine Ebene 30 auf, welche parallel zur Ebene durch die Vorspannkabel 21 bis 24 verläuft.The counter-biasing cables 31, 32 span a plane 30 which is parallel to the plane through the biasing cables 21 to 24.
[0081] Die Unterzugstruktur 2 aus den acht Vorspannkabeln 21 bis 24 in den beiden Längsrippen 41, 42 und den vier Gegenvorspannkabeln 31,32 bringt also eine Vorspannung von mindestens 600 kN, vorzugsweise von 1200 kN bis 3000 kN, insbesondere von 2000 kN bis 2300 kN, insbesondere 2250 kN in die Betonplatte 11 ein.The substructure 2 of the eight prestressing cables 21 to 24 in the two longitudinal ribs 41, 42 and the four counter pretensioning cables 31, 32 thus brings a prestress of at least 600 kN, preferably from 1200 kN to 3000 kN, in particular from 2000 kN to 2300 kN, in particular 2250 kN in the concrete slab 11 a.
[0082] Die Vorspannkabel 21 bis 24 sorgen für ein Durchbiegen der Betonplatte 11 nach oben, also zur ersten Oberfläche III hin, welches durch die Gegenvorspannkabel 31, 32 teilweise kompensiert wird, sodass die Betonplatte in Einbaulage unter Nutzlast im Wesentlichen horizontal verläuft.The biasing cables 21 to 24 provide for a bending of the concrete slab 11 upwards, so the first surface III out, which is partially compensated by the Gegenvorspannkabel 31, 32, so that the concrete slab in installation position under payload runs substantially horizontally.
[0083] Auf der ersten Oberfläche 111 der Betonplatte 11 ist zudem ein Bodenaufbau 113 angeordnet. Dieser Bodenaufbau 113 kann wunschgemäss ausgestaltet sein, also bspw. eine Trittschalldämmung und/oder einen Unterboden oder einen anderen oder weiteren Belag aufweisen.On the first surface 111 of the concrete slab 11, a bottom structure 113 is also arranged. This floor structure 113 may be configured as desired, that is, for example, have a footfall sound insulation and / or a subfloor or another or further covering.
[0084] Die Durchbrüche 410 in den Längsrippen 41,42 verlaufen zwischen der Vorspannlage 20 und der Gegenvorspannlage 30.The openings 410 in the longitudinal ribs 41, 42 run between the pretensioning layer 20 and the counter-pretensioning layer 30.
[0085] In der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Vorspannlage 20 und die Gegenvorspannlage 30 im Betonquerschnitt der Betonplatte 11 geführt und sind über einen sofortiger Verbund direkt um Beton unter Formeingriff festgesetzt umgeben. Es ist jedoch auch denkbar, dass man einen nachträglichen Verbund oder keinen Verbund der Spannglieder mit der Betonplatte 11 vornimmt, sondern dass die Spannung über die Kurzseiten L2 in die Platte 11 eingeleitet wird. Zudem können die Spannglieder auch teilweise oder weitestgehend vollständig ausserhalb des Betonquerschnitts geführt sein.In the embodiment described above, the biasing layer 20 and the Gegenvorspannlage 30 are guided in the concrete cross section of the concrete slab 11 and are surrounded by an immediate bond fixed to concrete under mold engagement. However, it is also conceivable that one makes a subsequent composite or no composite of the tendons with the concrete slab 11, but that the voltage on the short sides L2 is introduced into the plate 11. In addition, the tendons may also be partially or largely completely out of the concrete cross section.
[0086] Nun werden insbesondere anhand der Figuren 4, 7 und 8 die Wandaufbauten genauer beschrieben. Figur 7 zeigt den ersten Wandaufbau unten in Fig. 6 im Detail, Figur 8 zeigt den dem ersten Aufbau gegenüberliegenden Wandaufbau oben in Fig. 6 im Detail.Now, in particular with reference to Figures 4, 7 and 8, the wall structures are described in more detail. FIG. 7 shows in detail the first wall structure below in FIG. 6, FIG. 8 shows the wall structure opposite the first structure at the top in FIG. 6 in detail.
[0087] Der Wandaufbau besteht aus Säulenelementen 13 bis 16, Brüstungselementen 18 und einem Fassadenaufbau 17.The wall structure consists of column elements 13 to 16, parapet elements 18 and a façade structure 17.
[0088] In der Ausführungsform des Raumzellenelements 10 nach Fig. 4 sind in an allen vier Eckenbereichen 130,140,150, 160 der Betonplatte 11 auf die Seite der ersten Oberfläche III hin ragende, also nach oben ragende Säulenelemente 13 bis 16 angebracht. Die Säulenelemente 13 bis 16 sind als Stützen konzipierte Fertigbetonteile, welche mit der Betonplatte 11 auf herkömmliche Weise verbunden, insbesondere mit Anschlusseisen, ggfs, mit zusätzlichen Bügel, in die Betonplatte 11 eingegossen werden. Vorzugsweise sind die Säulenelemente 13 bis 16 also voll eingespannt. Die Betonplatte 11 eines weiteren Raumzellenelements 10' kann bspw. auf diese Säulenelemente 13 bis 16 gelegt werden.In the embodiment of the spatial cell element 10 according to FIG. 4, pillar elements 13 to 16 projecting upwards on the side of the first surface III are mounted in all four corner regions 130, 140, 150, 160 of the concrete slab 11. The pillar elements 13 to 16 are designed as columns precast concrete parts, which are connected to the concrete slab 11 in a conventional manner, in particular with connecting iron, if necessary, with additional bracket, poured into the concrete slab 11. Preferably, the column elements 13 to 16 are thus fully clamped. The concrete slab 11 of a further room cell element 10 'may, for example, be placed on these pillar elements 13 to 16.
[0089] Die Säulenelemente 13 bis 16 können einen rechteckigen Querschnitt mit den Dimensionen von bspw. 20 cm bis 50 cm x 20 cm oder 20 cm x 50 cm, insbesondere 50 cm x 20 cm oder 25 cm x 25 cm und eine Höhe von 2.8 m bis 3.2 m, insbesondere von 2.9 m bis 3.0 m aufweisen. Es sind natürlich auch andere Querschnitte (rund, teilrund, vieleckig,...) und Längen (je nach gewünschter Zellenhöhe) denkbar.The column elements 13 to 16 may have a rectangular cross section with the dimensions of, for example, 20 cm to 50 cm x 20 cm or 20 cm x 50 cm, in particular 50 cm x 20 cm or 25 cm x 25 cm and a height of 2.8 m to 3.2 m, in particular from 2.9 m to 3.0 m. Of course, other cross sections (round, semi-circular, polygonal, ...) and lengths (depending on the desired cell height) are conceivable.
[0090] Überdies weisen die Säulenelemente 13 bis 16 im unteren Abschnitt Durchgangslöcher 141,151 zur Durchführung von Leitungen auf.Moreover, the pillar members 13 to 16 in the lower portion have through holes 141, 151 for passage of wires.
[0091] Die Brüstungen 18 sind jeweils an der Kurzseiten L2 zwischen den jeweiligen Säulenelementen 13, 14 bzw. 15,16 angeordnet. Die Brüstung 18 weist eine Höhe (parallel zu den Säulenelementen 13 bis 16) von 50 cm bis zur vollen Höhe der Säulenelemente 13 bis 16, insbesondere von 70 cm bis 80 cm, besonders bevorzugt von 75 cm auf. Eine Breite der Brüstung 18 zwischen den Säulenelementen 13 bis 16 beträgt 200 cm bis 300 cm, insbesondere 238 cm. Eine Stärke der Brüstung 18 kann 100 mm bis 150 mm, insbesondere 120 mm betragen. Die Brüstung 18 sorgt für zusätzliche Stabilisierung der Raumzelle und kann die Basis für den Fassadenaufbau 17 bilden. Auch die geschossweisen Stützenverbindung 13 bis 16 mit teil weiser oder vollständiger Einspannung über deren Querschnitt in Boden und Decken sorgt für zusätzliche Stabilität.The parapets 18 are respectively arranged on the short sides L2 between the respective column elements 13, 14 and 15, 16. The parapet 18 has a height (parallel to the pillar elements 13 to 16) of 50 cm to the full height of the pillar elements 13 to 16, in particular from 70 cm to 80 cm, particularly preferably of 75 cm. A width of the parapet 18 between the pillar elements 13 to 16 is 200 cm to 300 cm, in particular 238 cm. A thickness of the parapet 18 may be 100 mm to 150 mm, in particular 120 mm. The parapet 18 provides additional stabilization of the room cell and can form the basis for the facade structure 17. The projectile column connection 13 to 16 with partially wise or complete restraint on the cross section in the floor and ceilings provides additional stability.
[0092] Die Säulenelemente 13 bis 16 und die Brüstung 18 können armiert sein.The pillar elements 13 to 16 and the parapet 18 may be reinforced.
[0093] Die Betonplatte 11, die Säulenelemente 13 bis 16 und ggfs, die Brüstungen 18 bilden das massive Betonskelett der dargestellten Ausführungsform.The concrete slab 11, the pillar elements 13 to 16 and, if necessary, the parapets 18 form the massive concrete skeleton of the illustrated embodiment.
[0094] Aussenseitig weisen die Wandaufbauten jeweils einen Fassadenaufbau 17 nach Wunsch des Bauherrn auf. Der Fassadenaufbau 17 umfasst Fassadenaufbauelemente 173 bis 176. Diese Elemente können Wandelemente, Beplankungselemente, aber insbesondere auch Fensterelemente 171, 172 und/oder Türelemente 177 sein (s. auch Fig. 4) sein.On the outside, the wall structures each have a facade structure 17 as desired by the client. Facade structure 17 comprises facade building elements 173 to 176. These elements may be wall elements, paneling elements, but in particular also window elements 171, 172 and / or door elements 177 (see also FIG.
[0095] Nachfolgend werden insbesondere anhand der Figuren 2, 6 bis 8 die Verbindungselemente 19 zur horizontalen und vertikalen Verbindung von Raummodulen 10,10' genauer beschrieben. Diese Verbindungen 19 können insbesondere lösbar sein, sodass eine Dislokation der Raumzellenelemente 10, 10' möglich ist.In the following, in particular with reference to FIGS. 2, 6 to 8, the connecting elements 19 for the horizontal and vertical connection of room modules 10, 10 'are described in greater detail. These connections 19 can in particular be detachable, so that a dislocation of the spatial cell elements 10, 10 'is possible.
[0096] Figur 3 zeigt die Betonplatte 11 mit nach unten offenen Ausnehmungen 195, welche randseitig in den quer zu den Längsrippen 41,42 verlaufenden Querrippen 43 angebracht sind. Die Ausnehmungen 195 sind als Sacklöcher ausgebildet, welche eckseitig auf der zweiten Oberfläche 112 angeordnet sind und sich in die Betonplatte 11 erstrecken. Die Ausnehmungen 195 sind jeweils zur Aufnahme eines Dornelementes 196 eingerichtet (s. Fig. 7). Das Dornelement 196 kann etwa in die Ausnehmung 195 eingeschraubt oder mit einem Mörtel in der Ausnehmung 195 befestigt sein, wobei ein Abschnitt des Dornelements 196 nach unten über die Betonfläche 112 absteht (s. Fig. 7).FIG. 3 shows the concrete slab 11 with recesses 195 which are open at the bottom and which are mounted on the edge in the transverse ribs 43 running transversely to the longitudinal ribs 41, 42. The recesses 195 are formed as blind holes, which are arranged on the corner side on the second surface 112 and extend into the concrete slab 11. The recesses 195 are each arranged to receive a mandrel element 196 (see Fig. 7). The mandrel element 196 may be screwed into the recess 195 or secured in the recess 195 with a mortar, with a portion of the mandrel element 196 projecting downwardly beyond the concrete surface 112 (see Fig. 7).
[0097] Werden nun zwei Raumzellen 10,10' übereinander angeordnet, so weist das Säulenelement 13 bis 16 des unteren Raumzellenelements 10' eine entsprechend an den freien Stirnseiten in Richtung der Längserstreckung des Elements verlaufendes Sackloch 197 auf, in welches das Dornelement 195 mit dem überstehenden Abschnitt zur vertikalen Verbindung verschiedener Raumzellenelemente 10, 10' eingreift. Das Sackloch 197 kann hierzu mit einer geeigneten Hülse 198 ausgekleidet sein. Um einen Materialschluss zwischen oberen Dornelement 195 und dem unteren Säulenelement 13 bis 16 zu erreichen, kann das Sackloch 197 vorgängig mit einem Betonmörtel oder dergleichen gefüllt werden, welcher nach dem Zusammenstecken der Elemente aushärtet und so die Raummodule 10, 10' aneinander fixiert.Now, if two room cells 10,10 'arranged one above the other, so the column member 13 to 16 of the lower space cell element 10' has a correspondingly extending on the free end faces in the direction of the longitudinal extension of the element blind hole 197, in which the mandrel member 195 with the protruding portion for vertical connection of different space cell elements 10, 10 'engages. The blind hole 197 may be lined with a suitable sleeve 198 for this purpose. In order to achieve a material closure between the upper mandrel element 195 and the lower pillar element 13 to 16, the blind hole 197 can be filled beforehand with a concrete mortar or the like, which hardens after the elements have been plugged together and fixes the space modules 10, 10 'together.
[0098] Zudem zeigen die Figur 3 und 4 seitlich angebrachte Winkel 191, welche zur Verschweissung von verschiedenen Raumzellenelementen 10, 10' aneinander dienen. Die Winkel 191 sind über Schlaudern 192, d.h. über Verankerungsstrukturen, im Beton 6 verankert. Die Strukturen 191,192 können aus Metall gefertigt sein. Die über Winkel 191 aneinander angrenzenden Raummodule 10, 10' können zur horizontalen Verbindung also miteinander verschweisst werden. Diese punktuellen Verbindungen stehen einer Dislokation jedoch nicht entgegen. Die Verbindungen können auch jeweils lediglich gesteckt und daher besonders leicht lösbar sein. Andere Verbindungselemente 191 verwendet werden, wie Schraub-, Haken- oder Bolzenverbindungen können verwendet werden. Mit diesen Verbindungsmitteln 19 liegen die Raumzellen 10, 10' am Elementstoss nicht lose aneinander, sondern sind zu einer festen Einheit verbunden.Moreover, FIGS. 3 and 4 show laterally mounted angles 191 which serve to weld different space cell elements 10, 10 'to one another. The angles 191 are via shuffling 192, i. anchoring structures, anchored in concrete 6. The structures 191, 192 may be made of metal. The space modules 10, 10 'adjoining one another via angles 191 can thus be welded together for horizontal connection. However, these selective connections do not prevent a dislocation. The compounds can also only each plugged and therefore be particularly easy to solve. Other fasteners 191 may be used, such as screw, hook or bolt connections may be used. With these connecting means 19, the room cells 10, 10 'are not loosely connected to one another at the element impact, but are connected to form a fixed unit.
[0099] Insbesondere anhand der Figuren 9 bis 11 werden im Folgenden weitere Elemente und Kombinationsmöglichkeiten der Raumzellenelemente 10, 10' erläutert. Figur 9 zeigt ein einzelnes Raumelement 10 nach Fig. 1 mit zwei Wandaufbauten an dessen Kurzseiten L2. Figur 10 zeigt zwei über Winkelelemente 101 verbundene Raumelemente 10, 10' mit aussenliegenden Wandaufbauten, wobei das linke Raumelemente 10 eine grössere Spannweite als das rechte Raumelement 10' aufweist. Die Winkelelemente 101 sind ebenfalls als Stützen aus Fertigbeton konzipiert. Figur 11 zeigt zwei über die Winkelelemente 101 und ein zusätzlich zwischengeordnetes Zwischenelement 102 verbundene Raumelemente 10, 10' gleicher Spannweite mit aussenliegenden Wandaufbauten. Durch das Zwischenelement 102 kann zusätzlicher Raum geschaffen werden.In particular, with reference to FIGS. 9 to 11, further elements and possible combinations of the spatial cell elements 10, 10 'are explained below. FIG. 9 shows a single room element 10 according to FIG. 1 with two wall structures on its short sides L2. FIG. 10 shows two space elements 10, 10 'connected to one another via angle elements 101 with external wall structures, the left space element 10 having a greater span than the right space element 10'. The angle elements 101 are also designed as supports made of precast concrete. FIG. 11 shows two room elements 10, 10 'of the same span connected to the outside wall structures connected via the angle elements 101 and an additionally interposed intermediate element 102. By the intermediate element 102 additional space can be created.
[0100] Anhand von Figuren 12 und 13 (s. Zeichnungsblatt 4/5) wird abschliessend das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Raumzellenelemente 10 beschrieben. Figur 12 zeigt eine Schalung 5 zur Herstellung der Betonplatte 11. Figur 13 zeigt ein Flussdiagramm des Herstellungsverfahrens.The method for producing the spatial cell elements 10 according to the invention will now be described with reference to FIGS. 12 and 13 (see drawing sheet 4/5). FIG. 12 shows a formwork 5 for producing the concrete slab 11. FIG. 13 shows a flow chart of the production method.
[0101] Um die hier beschriebenen Betonstrukturen herzustellen, können Schalungen, insbesondere Stahlschalungen verwendet werden. In einem ersten Schritt wird die Stahlschalung 5 mit Vertiefung 51 für die Rippen 41 bis 43 bereitgestellt. Dann werden die Armierungseisen 7 und die Vorspannelemente 21 bis 24 und 31, 32 in die Schalung 5 eingelegt. Die Spannelemente 21 bis 24 und 31, 32 bilden die Vorspannlage 20 und die Gegenvorspannlage 30, welche auf verschiedenen Höhen angeordnet sind. Die Vorspannelemente 21 bis 24 und die Gegenvorspannelemente 31, 32 werden unter Spannung gesetzt. Hierzu können die Spannelemente 21 bis 24 und 31, 32 einseitig eingespannt und am freien Spannende über Widerlager mit einer Last von beispielsweise 181 bis 191 pro Spannelement 21 bis 24 und 31,32 beaufschlagt werden. Somit kann die gewünschte Vorspannung eingebracht werden.In order to produce the concrete structures described here, formwork, in particular steel formwork can be used. In a first step, the steel formwork 5 is provided with recess 51 for the ribs 41 to 43. Then the reinforcing bars 7 and the biasing elements 21 to 24 and 31, 32 are inserted into the formwork 5. The clamping elements 21 to 24 and 31, 32 form the biasing layer 20 and the Gegenvorspannlage 30, which are arranged at different heights. The biasing members 21 to 24 and the counter-biasing members 31, 32 are put under tension. For this purpose, the clamping elements 21 to 24 and 31, 32 clamped on one side and the free exciting over abutment with a load of, for example, 181 to 191 per clamping element 21 to 24 and 31,32 are applied. Thus, the desired preload can be introduced.
[0102] Sodann wird der Beton 6 in die Schalung 5 eingegossen und über gut 24 Stunden aus gehärtet. Die Spannglieder 21 bis 24 und 31,32 werden bündig mit der Betonstruktur 11 gekappt. Aufgrund der bevorzugten Oberflächenstruktur der Vorspannelemente 21 bis 24 und 31, 32 sind die Vorspannelemente 21 bis 24 und 31, 32 sicher in der ausgehärteten Betonmasse 6 verankert und behalten so ihre Spannung auch nach Kappung der Spannlast bei.Then, the concrete 6 is poured into the formwork 5 and hardened for over 24 hours. The tendons 21 to 24 and 31, 32 are cut flush with the concrete structure 11. Due to the preferred surface structure of the biasing members 21 to 24 and 31, 32, the biasing members 21 to 24 and 31, 32 are securely anchored in the hardened concrete mass 6 and thus maintain their tension even after cutting the clamping load.
[0103] Damit ist ein Raumzellenelement 10 für dem Bau von mehrgeschossigen Gebäuden bereitgestellt, welches ein Betonskelett aus einer Betonplatte 11 und mindestens ein vorzugsweise voll über dessen Querschnitt eingespanntes Säulenelement 13 bis 16 aufweist, ggfs, mit Brüstungen und weiterem Gewerke ausgestattet ist, und durch eine grosse Spannweite von 8 m bis 15 m, insbesondere von 10 m bis 12 m ausgezeichnet ist.Thus, a room cell element 10 is provided for the construction of multi-storey buildings, which has a concrete skeleton of a concrete slab 11 and at least one preferably fully over the cross-section clamped column member 13 to 16, if necessary, is equipped with balustrades and other trades, and by a large span of 8 m to 15 m, in particular from 10 m to 12 m is excellent.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS
[0104] 10, 10' Raumzellenelement 101 Zwischenelement 102 Winkelelement II Betonplatte III erste Oberfläche von 11 112 zweite Oberfläche von 11 113 Unterboden- und Trittschallaufbau 13-16 Säulenelement aus Beton 141, 151 Ausnehmungen zur Durchführung von Leitungen 130-160 Eckbereich von 11 17 Fassadenaufbau 171, 172 Fensterelement 173-176 Fassadenaufbauelemente 177 Türelement 18 Brüstung 19 Verbindungsmittel 191 Winkel 192 Schlauder 195 Ausnehmung für 196 196 Domelement 197 Ausnehmung für 198 198 Dornhülse 2 Unterzugstruktur 20 Vorspannlage 21-24 erstes bis viertes Vorspannkabel 30 Gegenvorspannlage 31,32 Gegenvorspannkabel10, 10 'room cell element 101 intermediate element 102 angle element II concrete slab III first surface of 11 112 second surface of 11 113 underbody and impact sound structure 13-16 concrete pillar element 141, 151 recesses for the passage of lines 130-160 corner of 11 17 Façade structure 171, 172 Window element 173-176 Facade structure elements 177 Door element 18 Parapet 19 Connection means 191 Angle 192 Schludder 195 Recess for 196 196 Dom element 197 Recess for 198 198 Mandrel sleeve 2 Beam structure 20 Prestressing layer 21-24 First to fourth prestressing cable 30 Counter-prestressing layer 31, 32 Counter-prestressing cable
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022103303A1 (en) | 2022-02-11 | 2023-08-17 | Wenker Gmbh & Co. Kg | Building module and method of manufacturing a building module |
-
2016
- 2016-07-07 CH CH00865/16A patent/CH712684B1/en unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022103303A1 (en) | 2022-02-11 | 2023-08-17 | Wenker Gmbh & Co. Kg | Building module and method of manufacturing a building module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH712684B1 (en) | 2020-07-31 |
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