DE102012016076A1

DE102012016076A1 - Verfahren zur Errichtung eines mehrstöckigen Gebäudes aus Fertigbetonteilen

Info

Publication number: DE102012016076A1
Application number: DE201210016076
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2014-03-13
Also published as: WO2014023289A2; WO2014023289A3

Abstract

Vorgestellt wird ein Verfahren zur Errichtung der tragenden Grundkonstruktion eines Büro- bzw. Ein- oder Mehrfamilienhauses aus Fertigbetonteilen in verschiedenen Bauvarianten. Die Erfindung beschreibt die Errichtung eines Gebäudes mit mehreren Geschoss-Ebenen in Skelett-Massivbauweise, wobei die gesamte Statik nur aus Betonfertigteil-Elementen besteht und für die Montage nur eine sehr kurze Aufstellzeit mit einem Kran bis max. 1,5 t Hubkraft benötigt wird. Der Zentrale Anspruch dieser Erfindung besteht in der Anordnung von freistehenden und stapelbaren Hohlsäulen-Betonfertigteilen (1) die mit Gewindestangen (6) gegenseitig verschraubt werden und mit Verbindungsträgern (2) zum Beispiel eine sechseckige tragende Geschossebene, wie in gezeigt, aufspannen. Weiterhin besteht bei diesem Baukonstruktions-System die Möglichkeit die sechseckige Grundform durch Hinzufügen und Entfernen von Hohlsäulen-Elementen (1) bzw. Verbindungsträgern (2) in einem vorgegebenen Raster angrenzender gleichseitiger Dreiecke beliebig zu erweitern. Dies ermöglicht z. B. auch lange gerade Hausfluchten bei Reihenhäusern bzw. bietet Abwechslung in der Gebäudegestaltung. Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung gegenüber herkömmlicher Verfahren zur Errichtung von Ein- bzw. Mehrfamilienhäusern nach dem Stand der Technik besteht in der Möglichkeit eines einfachen und vollständigen Rückbaus ohne Zerstörung der tragenden Bauteile bzw. in der Widerverwendbarkeit der Betonfertigteil-Elemente nach Demontage oder zur späteren Erweiterung. Der Innenraum der übereinander gestapelten Hohlsäulen-Elemente kann als Revisions-, Klimaanlagen- bzw. Lüftungs-Schacht genutzt werden und ist über große Öffnungen von jedem Geschoss leicht zugänglich. Die individuell und nachträglich gestaltbaren Außenwände bzw. mögliche Trockenbau-Innenwände haben hier keine tragende Funktion und sind jederzeit austausch- und veränderbar ohne die Statik des Gebäudes zu beeinflussen. Das Schließen der Geschossdecke zwischen den Verbindungsträgern (2) kann mit 60° gedrehten kleineren Betonzwischenträgern (3) und mit Betondeckenplatten (4) (8) (9) erfolgen.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Errichtung von Ein- und Mehrfamilien-Häusern mit insgesamt 5 verschiedenen Fertigbetonteilen, die zum Bau der vollständigen tragenden Skelett-Konstruktion z. B. in sechseckiger Grundform verwendet werden. Darüber hinaus werden Angaben zur Anordnung zur Befestigung und Sicherung dieser mit speziellen Gewindestangen und Spannanker aus Stahl gegeben.
Die Merkmale der vorgeschlagenen Fertigbetonteile sind in Verbindung mit ihren Befestigungselementen in Bildern skizziert und in insgesamt in 10 Ansprüchen in ihren wesentlichen Merkmalen beschrieben.
Stand der Technik mit Problembeschreibung:
Die Errichtung von Ein- bzw. Mehrfamilienhäusern mit vorgefertigten Elementen hat sich vor allem wegen der kürzeren Bauzeit und der Reduktion der Baukosten durchgesetzt. Sechseckige Häuser sind keine Neuheit, haben sich aber aufgrund ihrer komplizierten Bauweise bisher nicht durchgesetzt und füllen eher eine Nische als extravagantes Designerhaus mit tragenden Außenwänden.
Betonfertigteile mit Bewährung werden meist nur als tragende Elemente in Form von Spannbeton für Querträger zur Abstützung von Betondecken verwendet. Eher selten finden Betonfertigteile als Säulen-Elemente ihre Anwendung und werden vorwiegend an der Baustelle mit entsprechender Schalung und geeigneter Stahlbewährung mit Fertigbeton gegossen. Schlanke Betonsäulen als Fertigbetonteile sind bisher nicht freistehend und müssen bei der Montage arretiert werden um ein „Umfallen” zu verhindern.
Ein weiteres Problem ist bisher, dass massive Geschossdecken eher aufwändig und langwierig mit Schalung aus Fertigbeton gegossen werden müssen bzw. große Fertigdeckenteil-Platten meist schwer oder unhandlich und nachträglich nicht mehr entfernbar sind.
Problemlösung:
Das der Erfindung zu Grunde liegende Verfahren zur Errichtung einer Hausskelett-Konstruktion aus Fertigbetonteilen, dargestellt in , mit sechseckiger Grundform lässt sich z. B auf einem ebenen Beton-Fundament (Bodenplatte) mit ausreichender Bewährung für die auftretenden Punktbelastungen oder gleich auf einem tragfähigen ebenen Punkt-/Streifen-Fundament errichten. Es muss sichergestellt werden, dass die erste Lage der sechseckigen Hohlsäulen-Elemente (1), gezeigt in , in Form eines hexagonalen Rasters entsprechend ausgerichtet, auf einem ebenen Beton-Fundament fest positioniert und z. B. durch Verschraubungen (in nicht dargestellt) fixiert werden können.
Die Dimensionierung bzw. die Form der Hohlsäulen-Elemente (1) kann je nach Anforderung unterschiedlich sein und wurde so gewählt, dass Gewicht und Volumen dieser Betonfertigteile auch auf kleineren Baustellen gut montierbar und transportfähig bleiben.
Die Hohlsäulen-Elemente (1) in sind so konzipiert, dass ihr Innenraum (1.4) als gut von außen zugängliche Reversionsschächte bzw. als Lüftungsschächte genutzt werden können. Die seitlichen Öffnungen (1.3) in den Hohlsäulen-Elementen sollten nachträglich z. B. mit dünnen Platten verschlossen bzw. von Außen isoliert werden.
Pro Geschossebene werden jeweils 2 gleiche Hohlsäulen-Elemente (1) gestapelt und übereinander an der ungestuften Seite (1.5) mit je 6 Stahl-Gewindestangen (6) verschraubt.
Die im Raster benachbarten und gestapelten Hohlsäulen-Elemente (1) werden auf der nach oben gerichteten gestuften Seite (1.2) mit den Spannbeton-Verbindungsträgern (2) verbunden.
Mit Hilfe einer Spann-Anker-Vorrichtung (7) lassen sich die fest aufliegenden Spannbeton-Verbindungsträger, wie in dargestellt, in ihrer Position noch zusätzlich fixieren. Die Spann-Anker-Vorrichtung (7) besteht aus einem Gewindespanner mit angeschraubten Anker-Ösen an beiden Seiten, die durch eine Bohrung im Spannbeton-Verbindungsträger (2) geführt wird. Zwischen benachbarten Spannbeton-Verbindungsträger (2), dargestellt in , verhindert die Spann-Anker-Vorrichtung (7) ein Rausrutschen der Spannbeton-Verbindungsträger (2) aus den Aussparungen an der gestuften Seite (1.2) der Hohlsäulen-Elemente (1).
Die in den Aussparungen an der gestuften Seite (1.2) liegenden Spannbeton-Verbindungsträger bilden die nächste Geschossebene und können durch die Anordnung weiterer Spannbeton-Zwischenverbindungsträger (3), in Form gleichseitiger Dreiecke, zusammen mit vorgefertigten Beton-Deckenplatten (4) (8) (9), wie in gezeigt, den gesamten Deckenbereich ausfüllen. Direkt angrenzend an die Hohlsäulen-Elemente (1) sind in der Form angepasste Beton-Deckenplatten (9) zum Schließen der Geschossebene (2) zu verwenden, wie in und gezeigt.
Alternativ zu der verwendeten Beton-Deckenplatte (4), dargestellt in , kann eine Kombination von 3 noch kürzeren Spannbeton-Zwischenverbindungsträger (10) mit einer dreieckigen Betonplatte (8), wie in gezeigt, verwendet werden. Die kurzen Spannbeton-Zwischenverbindungsträger (10) besitzen, abgesehen von der Länge, die gleiche Form wie die Spannbeton-Zwischenverbindungsträger (3).
Zum Schließen der Geschossebene (2) zwischen den großen Spannbeton-Verbindungsträgern (2) lassen sich alternativ auch Holzbalken mit Dielendecke verwenden bzw. dieser Bereich könnte z. B. für den Einbau einer Treppe, eines Fahrstuhls oder einer Galerie auch offen (5) bleiben.
Ausführungsbeispiel:
Ein Ausführungsbeispiel für die beschriebene sechseckige Grundform ist in Form eines Einfamilienhauses mit Spitzdach in dargestellt. Fensterfronten bzw. Außen- und Innen-Wände sind nicht für die Statik als tragende Elemente notwendig und können nachträglich aus verschiedenen Materialien bestehen bzw. beliebig gestaltet werden. Der als Beispiel gezeigte sechseckige Beton-Skelett-Rohbau als Grundform kann mit einem tragenden Flachdach ausgestattet bzw. beliebig im Grundriss durch weitere Hohlsäulen und Geschossebenen in einem hexagonalen Raster erweitert werden. Im Vergleich zu einem rechteckigen Beton-Skelett-Rohbau sind Aussteifungselemente wie z. B. durch massive Zwischenwände nicht zwingend notwendig. Ein weiteres Ausführungsbeispiel zur kostengünstigen Errichtung von mehreren Parkebenen eines Parkhauses in einem hexagonalen Raster mit den oben beschriebenen Betonfertigteilen ist in gezeigt. Eine mögliche Fassade kann einfach nur „vorgehängt” werden, was in mit jeweils 4 senkrechten Holz-Streben (z. B. verschraubt über Bohrungen in den Spannbeton-Verbindungsträgern (2)) angedeutet ist.

Claims

Verfahren zur Errichtung eines ein- oder mehrstöckigen Gebäudes, bei dem sich die tragende Skelett-Struktur vollständig aus Betonfertigteil-Elementen zusammensetzt und damit auch vollständig und rückbau- und erweiterungsfähig ist.
Verfahren nach Anspruch 1 bei dem standfeste Hohl- oder Massivsäulen-Elemente (1) über Gewindestangen mit Schraubmuttern (6) verschraubt sind.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2 bei dem die Verbindungsträger (2) in Aussparungen der Hohl- oder Massivsäulenelemente (1.2) aufliegen, die zusätzlich mit weiteren Vorrichtungen (7) fixiert werden können und aus verschiedenen Materialien bestehen können.
Das Verfahren nach Anspruch 1–3 beansprucht bei der Ausführung der Hohl- oder Massivsäulen-Elemente (1) verschiedene Symmetrien im Querschnitt: 4- oder 8-zählig mit 90°- oder 45°-Achsen (quadratisch-oktagonal), 6-zählig mit 60°-Achsen (hexagonal), 4-zählig mit 90°-Achsen (quadratisch oder rechteckig) und 3-zählig mit 120°-Achsen (dreieckig).
Das Verfahren nach Anspruch 1–3 beansprucht die Anordnung der Hohl- oder Massivsäulen-Elemente in einem Raster: 4- oder 8-zählig mit 90°- oder 45°-Achsen (quadratisch-oktagonal), 6-zählig mit 60°-Achsen (hexagonal), 4-zählig mit 90°-Achsen (quadratisch oder rechteckig) und 3-zählig mit 120°-Achsen (dreieckig).
Das Verfahren nach Anspruch 1–5 beansprucht beliebige Konstruktionshöhen der einzelnen Hohl- oder Massivsäulen-Elemente (1) die pro Geschoss übereinander gestapelt werden, wobei ihre Konstruktionshöhe auch verringert werden kann bzw. der gesamten Geschosshöhe entsprechen oder auch darüber hinausgehen kann.
Die einzelnen Hohlsäulen-Elemente für das Verfahren nach Anspruch 1 und 6 sind so konstruiert, dass die seitlichen großen Öffnungen (1.3) als Zugang zum Inneren (1.4) der Hohlsäulen-Elemente (1) dienen und eine mögliche Nutzung als Klimaanlagen-, Heizungs-, Müllentsorgungs-, Reversions- bzw. als Lüftungsschächte ermöglichen.
Das Schließen der Geschossebenen-Decke zwischen den Verbindungsträgern (2) für das Verfahren nach Anspruch 1 bis 7 ist durch die Anordnung weiterer kürzerer Zwischenverbindungsträgern (3) (10) mit eingelegten Deckenplatten (4) (8) (9) nach den Varianten in und gekennzeichnet.
Das Schließen der Geschossebenen-Decke laut Anspruch 8 muss nicht zwingend erfolgen, die Geschossebenen können auch offen bleiben bzw. auch mit Balken als Dielen- oder als Massivdecke mit anderen Materialien wie z. B. Glas vollständig oder partiell geschlossen werden.
Das Verfahren nach Anspruch 1–9 schließt die Möglichkeit einer geneigten Geschossebenen-Decke durch entsprechende Anpassungen der gezeigten Varianten in und z. B. für spezielle Dachkonstruktionen mit ein.