DD203589A1

DD203589A1 - Zerlegbare raumzelle fuer ein- und mehrgeschossige gebaeude

Info

Publication number: DD203589A1
Application number: DD23779482A
Authority: DD
Inventors: Rudolf Deider; Manfred Grohmann; Ulrich Meier; Gerhard Richter
Original assignee: Bauakademie Ddr
Priority date: 1982-03-01
Filing date: 1982-03-01
Publication date: 1983-10-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine transportable, zerlegbare Raumzelle als Bauelement fuer die Errichtung ein- und mehrgeschossiger Gebaeude. Ziel der Erfindung ist, eine Raumzellenkonstruktion zu schaffen, bei deren Herstellung und Transport Kosten und Energie eingespart werden. Die Aufgabe besteht in der Entwicklung einer Raumzellenkonstruktion, die aus technologisch guenstig herstellbaren Einzelelementen besteht und als raeumliche Tragkonstruktion die Vorteile der Skelettbauweise besitzt. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz die Raumzellen aus plattenfoermigen mit biegesteifen Stirnrahmen verbundenen Stirnwandelementen,randweise auf Lastentraegern befestigten Boden- und Deckenelementen und aus Laengswandelementen bestehen, und dasz die Stirnrahmen an ihren oberen Ecken biegesteif und an ihren unteren Ecken gelenkig mit den Laengstraegern der Decken- bzw. Bodenelemente zu einem raeumlichen Tragskelett verbunden sind.

Description

Titel der Erfindung

Zerlegbare Raumzelle für ein- und mehrgeschossige Gebäude

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine transportable, zerlegbare Raumzelle als Bauelement für die Errichtung ein- und mehrgeschossiger Gebäude« Sie ist vorteilhaft anwendbar für die Errichtung umsetzbarer Gebäude mit kurzen Standzeiten, z, B, Gebäude der Baustelleneinrichtung.

Charakteristik der"bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Raumzellen mit einem starren, verschweißten Tragskelett aus Stahl oder Leichtmetall. Plattenförmige Wand-, Dach- und Bodenelemente sind mit der Tragkonstruktion starr oder beweglich verbunden* Bekannt ist außerdem, die oberen Längsträger des Tragskeletts gelenkig an die Stützen anzuschließen, ohne allerdings damit eine Zerlegbarkeit der Raumzellenkonstruktion zu erreichen* Bekannt ist auch, nur die ausbauintensiven Zonen eines Gebäudes aus Zellen zu errichten und die anderen Zonan durch von Zelle zu

Zelle eingehängte Deckenelemente zu schaffen*

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Bekannt sind in alle Einzelteile zerlegbare Raumzellenkonstruktionen, vorzugsweise in Scheibenbauweise, und ihr Transport in Elementepaketen und Einzelteilbehältern· Diese Konstruktionen erfordern spezielle Tragprofile und Verbindungselemente.

Die unzerlegbaren Raumzellen in Skelettbauweise haben auf Grund der maximal möglichen Anzahl von Freiheitsgraden den Vorteil hoher funktioneller Variabilität. Gleichzeitig besitzen sie aber das schlechteste Verhältnis von Gewicht zu transportiertem Volumen· Die bekannte, zerlegbaren Raumzellenkonstruktionen sparen zwar Transportkosten, erfordern aber einen hohen Montageaufwand am Aufstellungsort und sind bei Anwendung der Scheibenbauweise funktionell nicht universell einsetzbar. Die Größe der Aussparungen in tragenden Scheiben ist begrenzt, bei Reihung der Zellen entstehen kostenungünstige Doppelwandkonstruktionen·

Zur Vermeidung der genannten Nachteile wurden verschiedenartige zerlegbare oder faltbare Raumzellenkonstruktionen geschaffen.

Bekannt ist, halb offene und offene Raumlamellen durch, kraftschlüssige Verbindungen zu Raumzellen zusammenzufügen. Die Lamellen erhalten alle erforderlichen Einbauten und für den Transport vorzugsweise Containerabmessungen.

Bekannt ist auch, Dach- und Bodenelemente der Raumzellen als Kastenrahmenelemente vorzufertigen, den Zwischenraum bei der Paketierung beider Elemente für den Transport von Einzelteilen zu nutzen und am Aufstellungsort Eckstützen, Wände, Ausbauelemente u.a. einzeln zu montieren.

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Die bekannten zerlegbaren Raumzellenkonstruktionen erfordern alle einen hohen Montageaufwand am Aufstellungsort, Den meisten falt- und klappbaren ,Konstruktionen haften die Nachteile der Scheibenbauweise an« Angeordnete Scharnierverbindungen bei klappbaren Konstruktionen bringen zwar einen geringen Montageaufwand, besitzen aber fast alle bauphysikalische Mangel durch Bildung von Kältebrücken· Bei Raumzellenkonstruktionen mit nach außen klappbaren Wänden vergrößert sich außerdem die Transportlänge.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Raumzellenkonstruktion zu schaffen, bei deren Herstellung und Trans-* port Kosten und Energie eingespart werden und die bleibende Gebrauchswert- und Festigkeitseigenschaf ten auch bei mehrfachem Auf- und Abbau besitzt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Raumzellenkonstruktion zu schaffen, die aus technologisch günstig herstellbaren plattenförmigen Einzelelementen besteht. und als räumliche Tragkonstruktion die Vorteile der Skelettbauweise besitzt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Raumzellen aus plattenförmigen mit biegesteifen Rahmen verbundenen Stirnwandelementen, die funktionell ©der technologisch bedingte Öffnungen besitzen können, und aus plattenförmigen randweise auf Längsträgern befestigten Fußboden- und Decken- bzw. Dachelementen zusammengefügt sind.

Die biegesteifen Stirnrahmen sind mit den Längsträgern des Daches bzw« der Decke biegesteif und mit den Längsträgern des Paßbodens gelenkig zu einem räumlichen Tragskelett verbunden*. Die Elementevorfertigung bringt also eine Trennung des endgültigen Tragsystems· Ein Zweigelenkrahmen, das Haupttragsystem in Zellenlängsrichtung, entsteht erst bei Montage der Raumzellen aus den Einzelelementen* Erforderlich werdende nichttragende Längswände sind komplett vorgefertigt und entweder an den Fußbodenelementen klappbar angelenkt oder durch eine Steckverbindung befestigt* Zur Bildung eines Flurbereiches zwischen zwei sich stirnseitig gegenüberstehenden Zellen können Flurfußboden-, Plurdecken- und Flurdachelemente auf die Querriegel der biegesteifen Stirnrahmen aufgelegt werden* Die direkte stirnseitige Kopplung erfordert die Anordnung von Paßelementen· Zusätzliche Dachelemente gestatten eine wirksame Kaltdachausführung bzw« ihre Verwendung als Verschattungseinrichtung* Bei horizontaler Reihung der Zellen sind die Rahmenstiele benachbarter Zellen ^zux Erhöhung der Gebäudesteifigkeit durch Bolzen miteinander verbunden, die sichere vertikale Stapelung erfolgt über eine Steckverbindung* Die einzelnen Bauelemente entsprechen den brandschutztechnischen Anforderungen, gefährdete Stahlteile werden verkleidet bzw· anderweitig brandschutztechnisch geschützt.

Die erfindungsgemäße Ausführungsart der Raumzellen verbindet die funktioneilen Vorteile der Skelettbauweise mit den herstellungstechnologischen Vorteilen der Einzelfertigung von Platten und Scheiben* Das durch die Montage der Einzelelemente entstehende Tragskelett besitzt eine maximale Anzahl von Freiheitsgraden und gestattet beliebig große Öffnungen in allen sechs Ebenen· Alle Einzelelemente können als Mehrschichtelemente in Arbeitshöhe rationell

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gefertigt werden· Die Elementefertigung erleichtert auch die Maßnahmen des Korrosionsschutzes* Die Verbindung plattenförmiger steifer Elemente mit den Stahltragprofilen trägt maßgeblich zu einer winkelstarren Ausführung des einzelnen Bauteile bei* Die gewählte Anordnung der einzelnen MehrSchichtelemente vermeidet Kältebrücken und spart damit Energie. Die Verwendung unterschiedlicher Verbindungsmittel und Tragprofile gestatten das Anpassen der Raumzellenkonstruktion an unterschiedliche Laststufen und klimatische Bedingungen* Die nach der Montage entstehende biegesteife räumliche Tragkonstruktion erfordert keine zusätzlichen Quer- und Längsverbände für angreifende Windkräfte* Die mögliche Paketierung der Einzelememente der Raumzelle in Skelettbauweise bringt eine Einsparung an Transportraum und damit eine höhere Auslastung der Transportmittel* Sie gestattet einen kostengünstigenTransport auch über große Entfernungen. Einfache Montageverbindungen gewährleisten den Gebrauchswert und die Festigkeit

HO auch bei mehrfachem Auf- und Abbau der Raumzellen. Ausbauintensive Zellen können bei geringen Entfernungen als Ganzzellen transportiert werden*

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Pig* 1: Explosionsbild eines Gebäudes aus Raumzellen mit Mittelflur

Pig. 2: Querschnitt durch ein zweigeschossiges Gebäude aus Raumzellen mit Mittelflur und belüftetem Dachraum

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Pig. 3: Querschnitt durch ein eingeschossiges Gebäude aus Raumzellen ohne Plur und mit horizontalem Dach

Pig, 4: Ansicht der oberen Längsrahmenecke Pig. 5: Ansicht der unteren Längsrahmenecke

Pig. 6: Schnitt durch die Steckverbindung der Rahmenstiele bei gestapelten Zellen

Pig. 7: Schnitt durch ein Bodenelement mit klapp-16O barer Trennwand

Pig. 8: Schnitt durch ein Bodenelement und eine Trennwand mit Steckverbindung

Pig. 1 zeigt in einemExplosionsbild die einzelnen Elemente einer Raumzelle und Plurelemente. Die Raumzellen

.Jg₅ bestehen aus plattenförmigen Stirnwandelementen 2, Bodenelementen 5, Deckenelementen 6 und Dachelementen 8 bzw. Hulldachelementen 7 und aus nichttragenden Längswandelementen 9. Das Dach der Raumzellen wird entweder aus Dachelementen 8 für belüftete Dachräume oder aus Hulldaohelementen 7 gebildet. Die Stirnwandelemente 2 sind mit den biegesteifen Stirnrahmen 1 des Tragskeletts verbunden, die Bodenelemente 5 und die Deckenelemente 6 sind randweise auf Längsträgern 4 befestigt. Die Längswandelemente 9 sind durch Scharnier- oder Steckverbindungen mit den Bodenelementen 5 verbünden. Die Stirnrahmen 1 sind mit den Längsträgern 4 zu biegesteifen oberen Rahmenecken und gelenkigen unteren Rahmenecken verschraubt. Das dadurch entstehende räumliche Tragskelett erlaubt die Anordnung von Öffnungen 3 in allen sechs Ebenen. Zur Bildung eines

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Flurbereiches zwei sich stirnseitig gegenüberstehender Raumzellen werden Plurbodenelemente 11, Plurdeckenelemente 12 und Flardachelemente 13 auf die Querriegel 14 bzw. Rahmenstiele 15 der Zellen aufgelegt.

Fig. 2 und 3 zeigen Querschnitte durch Gebäude aus den vorgeschlagenen Raumzellen. Bei direkter stirnseitiger Kopplung der Zellen sind im Bereich der Rahmenstiele 15 Paßelemente 10 erforderlich.

Fig· 4 zeigt die Ansicht der biegesteifen oberen Rahmenecke des Zweigelenk-Längsrahmens. Die Längsträger 4 der Deckenelemente 6 bzw. der Nulldachelemente 7 sind mit Stirnplatten 16 verschweißt und durch HV-Schrauben 19 biegesteif mit den Rahmenstielen 15 verbunden.

Pig. 5 zeigt die Ausbildung des gelenkigen Anschlusses der Längsträger 4 des Bodenelementes 5 an die Rahmenstie.le 15.

Pig. 6 zeigt den Schnitt durch die Steckverbindung der Rahmenstiele 15 bei Stapelung der Raumzellen. Rahmenstielköpfe und Rahmenstielfüße erhalten mit Bohrungen versehene Stirnplatten 16 und daran angeschweißte geschlossene Rohrstücke 17, die der Aufnahme lose eingesteckter Stahldorne 18 dienen.

Pig· 7 und 8 zeigen Möglichkeiten der "Verbindung der nichttragenden Längswandelemente 9 mit den Längsträgern 4 der Bodenelemente 5. Die Längswandelemente 9 können durch Scharniere 21 klappbar am Bodenelement 5 befestigt sein oder sie erhalten Stahldorne 18, die in mit den Längsträgern 4 verschweißte Rohrstücke 17 eingesteckt werden.

Claims

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2. Zerlegbare Raumzelle nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Flurbereiches zwisehen' zwei sich stirnseitig gegenüberstehenden Raumzellen Flurbodenelemente (11), Flurdeckenelemente (12) und Flurdachelemente (13) angeordnet sind, die. auf den Querriegeln (14) der biegesteifen Stirnrahmen (1) oder auf den Rahmenstielen (15) aufliegen-
3* Zerlegbare Raumzelle nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von Paßelementen (10) die Raumzellen direkt stirnseitig aneinandersetzbar sind.

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(4) verschweißten Rohrstücken (17) und an den Längswandelementen (9) befestigten Stahldornen (18), mit den Bodenelementen (5) verbunden sind.

4. Zerlegbare Raumzelle nach den Punkten 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschattungseinrichtung zusätzlich Dachelemente (8) angeordnet sind·
5. Zerlegbare Raumzelle nach den Punkten 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenstiele (15) zur Stapelung der Raumzellen Stirnplatten (16) mit aufgeschweißten geschlossenen Rohrstücken (17) zur Aufnahme von Stahldornen (18) besitzen.
6. Zerlegbare Raumzelle nach den Punkten 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (4) der Deckenelemente (6) bzw* der Nulldachelemente (7) über Stirnplatten (16) mit, den Rahmenstielen (15) durch hochfeste Schrauben (19) biegesteif verbunden sind.
7· Zerlegbare Raumzelle nach den Punkten 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (4) der Bodenelemente (5) über Stirnplatten (16) durch Schrauben (20) an den Rahmenstielen (15) angelenkt sind.
8. Zerlegbare Raumzelle nach den Punkten 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nichttragenden Längswandelemente (9) durch Scharniere (21) klappbar an den Bodenelementen (5) angelenkt oder über eine Steckverbindung, bestehend - aus mit den Längsträgern

8 Erfindungsansprüche

„ Zerlegbare Raumzelle für ein- und' mehrgeschossige Gebäude, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumzellen aus plattenförmigen mit biegesteifen Stirnrahmen (1) verbundenen Stirnwandelementen (2), die funktionell oder technologisch bedingte Öffnungen (3) aufweisen können, aus plattenförmigen, randweise auf Längsträgern (4) befestigten Bodenelementen (5), Deckenelementen (6) oder Uulldachelementen (7) und aus nichttragenden Längswandelementen (9) bestehen, und daß die Stirnrahmen (1) mit den Längsträgern (4) der Deckenelemente (6) oder der Nulldachelemente (1) biegesteif und mit den Längsträgern (4) der Bodenelemente (5) gelenkig zu einem räumlichen Tragskelett verbunden und die Längswandelemente (9) entweder klappbar an den Längsträgern (4) angelenkt oder durch eine Steckverbindung befestigt sind.
9- Zerlegbare Raumzelle nach den Punkten 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenstiele (15) benachbarter Raumzellen durch Bolzen miteinander" verbunden sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen