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Die Erfindung betrifft ein Bauwerk gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 10 der Erfindung betrifft dieselbe ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauwerks.
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Aus der
DE 617 250 A ist ein Bauwerk bekannt, welches aus mehreren nebeneinander und übereinander angeordneten quaderförmigen starren Zellengerippen zusammengesetzt ist. Zur Bildung des Bauwerks respektive Gebäudes werden die quaderförmigen Zellengerippe neben- und übereinander geschichtet und durch Verschraubung waagerechter Tragwerksrahmen derselben miteinander verbunden.
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Aus der
WO 199729250 A1 ist ein Bausatz für ein in Fertigbauweise zu errichtendes mehrstöckiges Gebäude bekannt, welches aus vorgefertigten Elementrahmen besteht, die jeweils eine Deckenplatte und einen daran biegesteif angebrachten Außenstiel und Innenstiel aufweisen. Die Elementrahmen können aus Stahlbeton, Holz, Mauerwerk oder anderen Materialien bestehen. Die Deckenplatten benachbarter Elementrahmen sind mittels Koppelplatten untereinander verbunden. Das Gebäude kann darüber hinaus Raumzellen und weitere Wandelemente aufweisen. Ferner sind Verbindungselemente in Form von Gewindestäben und Verbindungszapfen zur Verbindung der Elementrahmen untereinander vorgesehen. Um einen besonders festen Fügeverbund zu erzielen, sind Aussparungen zur Aufnahme besagter Gewindestäbe in Deckenplatten aus beispielsweise Stahlbeton mit Mörtel vergossen. Zum Zwecke der Demontage kann besagter Mörtel wieder entfernt werden.
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Aus der
DE 101 18 207 C2 ist eine Tragkonstruktion für überdachte Lagerflächen bekannt, welche aus vorgefertigten Modulen für Wände, für den Boden und für Deckenelemente gebildet ist. Im Besonderen bestehen hier die tragenden Seitenwände der gebildeten Lagerhalle aus übereinander angeordneten und längs aneinander und miteinander verbundenen Seecontainern. Die Dachbinder der Dachkonstruktion stützen sich dabei auf der oberen Fläche der Seecontainer ab.
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Hiervon ausgehend ist es gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung Aufgabe derselben, ein im Hinblick auf den Stand der Technik alternatives Bauwerk zu schaffen, welches aufwandsminimiert ist. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Bauwerk zu schaffen, welches ortsveränderlich ist und sich einfach und kostengünstig sowohl montieren als auch demontieren lässt. Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauwerks anzugeben.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 11 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der betreffenden Unteransprüche.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe demnach zunächst durch ein Bauwerk, mit einem Gebäudeträger sowie mit zumindest einem darauf gelagerten Gebäude, wobei der Gebäudeträger durch zwei oder mehr vorgefertigte, selbsttragende Tragwerkmodule in je einer Raumform gebildet ist und eine winkelförmige Gestalt mit zumindest einem horizontalen Gebäudeträgerabschnitt und zumindest einem vertikalen Gebäudeträgerabschnitt aufweist.
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Durch die Ausbildung eines winkelförmigen Gebäudeträgers aus Tragwerkmodulen in je einer Raumform steht eine schnell und kostengünstig zu erstellende Trag- und Stützstruktur für das darauf aufzubauende zumindest eine Gebäude zur Verfügung. Es ist nicht erforderlich, dass das zumindest eine Gebäude oder Gebäudeteile, aus denen das Gebäude zusammengesetzt ist, für sich selbstragend ist/sind, da diese/s in Kombination mit dem Gebäudeträger ein äußerst stabile und belastbare statische Einheit in Form besagten Bauwerks ergeben. Unter der besagten winkelförmigen Gestalt wird insbesondere verstanden, dass der zumindest eine horizontale Gebäudeträgerabschnitt und der zumindest eine vertikale Gebäudeträgerabschnitt orthogonal zueinander angeordnet sind.
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In der einfachsten und kostengünstigsten Ausgestaltungsform der Erfindung weist der Gebäudeträger eine L-förmige Gestalt, d.h., zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Schenkel auf. Hierdurch ist der Material- sowie Montage- bzw. Demontageaufwand vorteilhaft minimiert.
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Um insbesondere ein mobiles respektive ortsveränderliches Bauwerk zur Verfügung zu stellen, sind die Tragwerkmodule bevorzugt untereinander lösbar verbunden.
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Um eine sichere Abstützung des Bauwerks zu gewährleisten ist vorgesehen, dass zumindest ein horizontaler Gebäudeträgerabschnitt des Gebäudeträgers auf einem die Bauwerkslast aufnehmenden Boden und zumindest ein vertikaler Gebäudeträgerabschnitt ebenfalls auf dem die Bauwerkslast aufnehmenden Boden abgestützt sind. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der zumindest eine vertikale Gebäudeträgerabschnitt unter Vermittlung des horizontalen Gebäudeträgerabschnitts auf dem die Bauwerkslast aufnehmenden Boden abgestützt ist.
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Was das zumindest eine Gebäude anbelangt, ist dieses bevorzugt auf dem horizontalen Gebäudeträgerabschnitt gelagert und gegen den vertikalen Gebäudeträgerabschnitt abgestützt. Insoweit nimmt der horizontale Gebäudeträgerabschnitt im Wesentlichen aus der Bestückung des Gebäudeträgers mit dem zumindest einen Gebäude resultierende vertikal wirkende Kräfte auf, wogegen der vertikale Gebäudeträgerabschnitt im Wesentlichen horizontal wirkende Kräfte, wie Windlast etc., aufnimmt.
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Wie die Erfindung weiter vorsieht, ist das zumindest eine Gebäude bevorzugt aus vorgefertigten und untereinander und/oder mit dem Gebäudeträger lösbar verbundenen Plattenelementen und/oder Raummodulen gebildet. Hieraus resultiert der Vorteil einer leichten Montage und Demontage des Bauwerks sowie eines einfachen und kostengünstigen Transport und somit einer Ortveränderlichkeit desselben mittels beispielsweise herkömmlicher Kraftfahrzeuge, wie Tieflader.
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Die Tragwerkmodule bestehen bevorzugt jeweils aus einem Metall, insbesondere Stahl, dessen Eigenschaften in weiten Grenzen an den aktuellen Anwendungsfalls angepasst werden können. In Abhängigkeit des aktuellen Anwendungsfalls können die Tragwerkmodule beispielsweise auch aus einem Leichtmetall, wie Aluminium, aus Holz, aus einem Kunststoff, aus Beton oder Stahlbeton oder aus einem Verbundwerkstoff, beispielsweise einem faserverstärkten Kunststoff bestehen.
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Um den vom Bauwerk eingenommenen Raum möglichst umfassend zu nutzen, ist in Fortbildung der Erfindung der von zumindest einem der Tragwerkmodule umbaute Raum wenigstens teilweise von zumindest einem Funktionselement des Bauwerks eingenommen.
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Bei dem zumindest einen Funktionselement handelt es sich beispielsweise um eine Treppenanordnung zur Verbindung von zwei oder mehr Geschossen des zumindest einen Gebäudes. Die besagte Treppenanordnung ist dazu bevorzugt im vertikalen Gebäudeträgerabschnitt angeordnet. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Funktionselement beispielsweise durch einen Fluidtank gebildet, welcher ein Wassertank, ein Abwassertank, ein Fäkalientank, ein Brennstofftank oder dergleichen mehr sein kann.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das zumindest eine Gebäude vorteilhaft eine Großküche auf. Unter einer Großküche wird im Allgemeinen eine Küche für den gewerblichen Einsatz verstanden, vornehmlich in der Gastronomie und in der Gemeinschaftsverpflegung beispielsweise eines Krankenhauses, eines Unternehmens, einer Lehranstalt, wie Schule, Hochschule, Kindergarten, Kinderkrippe und/oder dergleichen mehr.
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Das Verfahren zur Herstellung eines Bauwerks der vorbeschriebenen Art zeichnet sich im Wesentlichen durch folgende Schritte aus:
- a) Bereitstellung von zwei oder mehr vorgefertigten, selbsttragenden Tragwerkmodulen in Raumform,
- b) Verbindung derselben zu einem Gebäudeträger derart, dass dieser eine winkelförmige Gestalt mit zumindest einem horizontalen Gebäudeträgerabschnitt und zumindest einem vertikalen Gebäudeträgerabschnitt aufweist, wobei der horizontale Gebäudeträgerabschnitt auf einem die Bauwerkslast aufnehmenden Boden und der vertikale Gebäudeträgerabschnitt ebenfalls auf dem die Bauwerkslast aufnehmenden Boden oder unter Vermittlung des horizontalen Gebäudeträgerabschnitt auf dem die Bauwerkslast aufnehmenden Boden abgestützt sind, und
- c) Komplettierung des Gebäudeträgers mit untereinander und/oder mit dem Gebäudeträger lösbar verbindbaren Plattenelementen und/oder Raummodulen zur Ausbildung zumindest eines auf dem Gebäudeträger gelagerten Gebäudes.
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Die vorgefertigten Bestandteile des Bauwerks können beispielsweise mittels Kraftfahrzeug, wie Tieflader, zum gewünschten Bestimmungort verbracht und nach dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren schnell und kostengünstig zu besagtem Bauwerk zusammengesetzt werden.
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Mit einem bevorzugt L-förmigen Gebäudeträger ist der Material- sowie Montage- bzw. Demontageaufwand vorteilhaft minimiert.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Bauwerks,
- 2 eine Explosionsdarstellung eines erfindungswesentlichen Gebäudeträgers des Bauwerks nach 1, und
- 3 den Gebäudeträger nach 2 im Zusammenbau samt eines auf demselben lagerbaren und in einer Explosionsdarstellung gezeigten Gebäudes.
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Das in 1 im Zusammenbau gezeigte Bauwerk 1 weist zum einen einen Gebäudeträger 2 und zum anderen ein auf demselben gelagertes, lediglich beispielgebend 2-geschossiges Gebäude 3 auf. Das Bauwerk 1 kann wie bereits oben dargetan eine nicht zeichnerisch dargestellte Großküche aufweisen, die sich z.B. im Untergeschoss 4 befindet, wogegen im Obergeschoss 5 Lager- und/oder Aufenthaltsräume angeordnet sein können.
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Der Gebäudeträger 2 ist auf einem lasttragenden respektive das Bauwerk 1 tragenden Boden 6 angeordnet. Der Boden 6 kann beispielsweise durch „gewachsenen“ Boden oder durch ein nicht zeichnerisch dargestelltes Platten- und/oder Streifenfundament gebildet sein. Der Gebäudeträger 2 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch eine Mehrzahl, vorliegend konkret sieben vorgefertigte Tragwerkmodule 7a bis 7g in je einer Raumform gebildet (vgl. insbesondere 2). Die Tragwerkmodule 7a bis 7g sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform derselben jeweils im Wesentlichen aus einer Mehrzahl kraft- und/oder stoffschlüssig untereinander verbundener Stabprofile gebildet.
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Die Tragwerkmodule 7a bis 7g sind untereinander lösbar verbunden und bilden im Verbund einen Gebäudeträger 2 mit einer winkelförmigen, vorliegend L-förmigen Gestalt aus. Zur Verbindung der Tragwerkmodule 7a bis 7g untereinander finden bevorzugt an sich bekannte und demgemäß nicht zeichnerisch dargestellte mechanische Befestigungselemente, wie Befestigungsschrauben, Klammerelemente, Spanngurte und/oder dergleichen mehr Anwendung. Die besagten mechanischen Befestigungselemente können durch an sich bekannte formschlüssige Verbindungsmaßnahmen ersetzt oder mit diesen kombiniert sein.
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Die Tragwerkmodule 7a bis 7g bestehen bevorzugt jeweils aus einem Metall, insbesondere Stahl, dessen Eigenschaften in weiten Grenzen an den aktuellen Anwendungsfalls angepasst werden können. In Abhängigkeit des aktuellen Anwendungsfalls können die Tragwerkmodule 7a bis 7g auch aus einem Leichtmetall, wie beispielsweise Aluminium, aus Holz, aus einem Kunststoff, aus Beton oder Stahlbeton oder aus einem Verbundwerkstoff, beispielsweise einem faserverstärkten Kunststoff bestehen.
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Der gemäß diesem Ausführungsbeispiel L-förmige Gebäudeträger 2 weist demnach einen horizontalen Gebäudeträgerabschnitt 2a und einen vertikalen Gebäudeträgerabschnitt 2b auf, welche demgemäß orthogonal zueinander angeordnet sind. Der horizontale Gebäudeträgerabschnitt 2a ist durch beispielgebend vier separat hergestellte quaderförmige Tragwerkmodule 7a bis 7d gebildet, die gemäß 3 unmittelbar nebeneinander angeordnet auf dem die Bauwerkslast aufnehmenden Boden 6 abgelegt und abgestützt sowie untereinander zu besagtem horizontalen, ebenfalls quaderförmigen Gebäudeträgerabschnitt 2a lösbar verbunden sind.
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An einer Stirnseite des gebildeten horizontalen Gebäudeträgerabschnittes 2a ist der vertikale Gebäudeträgerabschnitt 2b angeordnet und über ein unteres quaderförmiges Tragwerkmodul 7e auf besagtem Boden 6 abgestützt sowie mit dem horizontalen Gebäudeträgerabschnitt 2a lösbar verbunden. In Anlehnung an das oben bereits erwähnte und vom Gebäudeträger 2 getragene 2-geschossige Gebäude 3 sind auf dem unteren Tragwerkmodul 7e übereinander zwei weitere Tragwerkmodule 7f, 7g angeordnet und mit dem unteren Tragwerkmodul 7e zu besagtem vertikalen Gebäudeträgerabschnitt 2b lösbar verbunden. Das mittlere Tragwerkmodul 7f ist ebenfalls quaderförmig ausgebildet, wogegen das vorliegend oben angeordnete Tragwerkmodul 7g nach oben hin verjüngt ausgebildet ist und als Dachmodul fungiert. Es weist eine Gebäudeträgerbedachung 8 auf, die bevorzugt durch separat hergestellte und am Tragwerkmodul 7g lösbar befestigte Dachplatten 9 gebildet ist.
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Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese konkrete Ausführungsform des Gebäudeträgers 2, sondern erfasst auch einen Gebäudeträger 2, dessen vertikaler Gebäudeträgerabschnitt 2b nicht unmittelbar auf dem Boden 6, sondern unter Vermittlung des horizontalen Gebäudeträgerabschnittes 2a respektive über denselben auf dem Boden 6 abgestützt ist (nicht zeichnerisch dargestellt). Der vertikale Gebäudeträgerabschnitt 2b ist demnach nicht unmittelbar stirnseitig des horizontalen Gebäudeträgerabschnittes 2a, sondern auf demselben benachbart zur betreffenden Stirnseite angeordnet und befestigt.
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Was das Gebäude 3 anbelangt, ist dieses vorliegend aus vorgefertigten Plattenelementen 10 und Raummodulen 11 gebildet. Diese sind untereinander und/oder mit dem Gebäudeträger 2 mittels an sich bekannter und demgemäß nicht zeichnerisch dargestellter mechanischer Befestigungselemente, wie Befestigungsschrauben, Klammerelemente, Spanngurte und/oder dergleichen mehr lösbar verbunden. Die besagten mechanischen Befestigungselemente können durch an sich bekannte formschlüssige Verbindungsmaßnahmen ersetzt oder mit diesen kombiniert sein.
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Die Plattenelemente 10 bilden insbesondere Wandelemente 10a (Fertigteilwände), Dachplattenelemente 10b und Bodenelemente 10c aus. Die Raummodule 11 umfassen insbesondere vorgefertigte Sanitärräume und/oder andere Räume mit hohem Installationsaufwand. Bevorzugt wird jedoch ein Gebäude 3, welches überwiegend aus Plattenelementen 10 zusammengesetzt ist/wird, da hieraus minimierter Transportaufwand resultiert. Die besagten Plattenelemente 10 und Raummodule 11 können aus Metall, wie beispielsweise Aluminium, aus Holz, aus Beton, aus Kunststoff und/oder aus einem Verbundwerkstoff aus beispielsweise derartigen Materialien bestehen.
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Das auf dem Gebäudeträger 2 aufgebaute Gebäude 3 ist bevorzugt auf dem horizontalen Gebäudeträgerabschnitt 2a gelagert und abgestützt und stützt sich darüber hinaus beispielsweise infolge von am Gebäude 3 angreifender Windlast horizontal gegen den vertikalen Gebäudeträgerabschnitt 2b ab.
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Die Raumgröße des Gebäudes 3 wird bevorzugt vom Raster, in dem die Tragwerkmodule 7a bis 7d des horizontalen Gebäudeträgerabschnitts 2a liegen, bestimmt. Die Tragwerkmodule 7a bis 7d des horizontalen Gebäudeträgerabschnitts 2a bestimmen ferner die Ladefähigkeit bzw. den Transportaufwand für dieselben. Tragende Wandelemente 10a (Fertigteilwände) oder eine Kombination aus besagten tragenden Wandelementen 10a und Raummodulen 11 werden mit lösbaren Verbindungselementen mit dem Gebäudeträger 2 bevorzugt ebenfalls entsprechend dem besagten Raster verbunden. Wandelemente 10a, welche zwischen den Rastern angeordnet sind, müssen nicht grundsätzlich tragend ausgebildet sein. Auch die Maße der Wandelemente 10a und Raummodule 11 bestimmen die Ladefähigkeit bzw. den Transportaufwand für dieselben. Je weniger Raummodule 11 vorgesehen werden, desto geringer ist der Transportaufwand, da zu transportierender Hohlraum vorteilhaft minimiert ist.
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Um den vom Bauwerk 1 eingenommenen Raum möglichst umfassend zu nutzen, ist vorliegend der vom vertikalen Gebäudeträgerabschnitt 2b umbaute Raum wenigstens teilweise von zumindest einem Funktionselement 12 des Bauwerks 1 eingenommen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich hier um eine die beiden Geschosse 4, 5 des Gebäudes 3 verbindende Treppenanordnung 12a (vgl. 1 bis 3). Darüber hinaus ist in den 2 und 3 äußerst schematisch ein Funktionselement 12 in Form eines Fluidtanks 12b dargestellt, welches/r lediglich beispielgebend im Tragwerkmodul 7a des horizontalen Gebäudeträgerabschnitts 2a angeordnet ist. Der Fluidtank 12 kann beispielsweise einen Wassertank, einen Abwassertank, einen Fäkalientank, einen Brennstofftank oder dergleichen mehr ausbilden. Die besagten Funktionselemente 12 können zumindest anteilmäßig bereits im betreffenden Tragwerkmodul 7a bis 7g vorinstalliert sein.
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Das vorstehend beschriebene Bauwerk 1 ist schnell und kostengünstig herstell- bzw. aufbaubar, indem zunächst die mittels beispielsweise Kraftfahrzeug, wie Tieflader, bereitgestellten Tragwerkmodule 7a bis 7g zu dem Gebäudeträger 2, vorliegend beispielgebend L-förmigen Gebäudeträger 2 zusammengebaut und auf dem die Bauwerkslast tragenden Boden 6, beispielsweise einem vorbereiteten Fundament, positioniert und bevorzugt mit demselben lösbar verbunden werden. Hiernach wird dann das aus Plattenelementen 10 und/oder Raummodulen 11 bestehende Gebäude 3 auf dem Gebäudeträger 2 aufgebaut und mit demselben verbunden.
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Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel stellt auf einen winkelförmigen Gebäudeträger 2 L-förmiger Gestalt ab, mit einem vertikalen Gebäudeträgerabschnitt 2b, welcher stirnseitig oder benachbart zu einer Stirnseite des horizontalen Gebäudeträgerabschnittes 2a auf demselben angeordnet ist. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf einen solchen Gebäudeträger 2, sondern erfasst beispielsweise auch einen vertikalen Gebäudeträgerabschnitt 2b, der zwischen zwei Stirnseiten des horizontalen Gebäudeträgerabschnittes 2a auf demselben angeordnet ist. Ist der vertikale Gebäudeträgerabschnitt 2b beispielsweise mittig des horizontalen Gebäudeträgerabschnittes 2a angeordnet, kann dieser hierdurch sozusagen als Verbindungselement beispielsweise zweier vom Gebäudeträger 2 getragener Gebäude 3 fungieren und so mit beiden Gebäuden 3 eine statische Einheit bilden. Der Gebäudeträger 2 ist in diesem Fall nach Art eines auf dem Kopf stehenden T-Profils ausgebildet (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Darüber hinaus kann der Gebäudeträger 2 winkelförmiger Gestalt auch an zwei gegenüberliegend angeordneten Stirnseiten eines horizontalen Gebäudeträgerabschnittes 2a oder benachbart zu denselben nach Art eines U-Profils je einen vertikalen Gebäudeträgerabschnitt 2b aufweisen. Zwischen den beiden vertikalen Gebäudeträgerabschnitten 2b wird dann auf dem horizontalen Gebäudeträgerabschnitt 2a zumindest ein Gebäude 3 aufgebaut und sowohl mit dem horizontalen (2a) als auch mit den vertikalen Gebäudeträgerabschnitten 2b lösbar verbunden (nicht zeichnerisch dargestellt). Diese Ausführungsvariante kann noch durch weitere seitlich angeordnete vertikale Gebäudeträgerabschnitte 2b derart ergänzt sein, dass der horizontale Gebäudeträgerabschnitt 2a sozusagen umlaufend vertikale Gebäudeträgerabschnitte 2b aufweist und somit durch eine topfförmige, nach oben offene Stützstruktur für das zumindest eine aufzunehmende Gebäude 3 gebildet ist (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bauwerk
- 2
- Gebäudeträger
- 2a
- horizontaler Gebäudeträgerabschnitt
- 2b
- vertikaler Gebäudeträgerabschnitt
- 3
- Gebäude
- 4
- Geschoss / Untergeschoss
- 5
- Geschoss / Obergeschoss
- 6
- Boden
- 7a-7g
- Tragwerkmodule
- 8
- Gebäudeträgerbedachung
- 9
- Dachplatten
- 10
- Plattenelemente
- 10a
- Wandelement
- 10b
- Dachplattenelement
- 10c
- Bodenelement
- 11
- Raummodul
- 12
- Funktionselement
- 12a
- Treppenanordnung
- 12b
- Fluidtank
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 617250 A [0002]
- WO 199729250 A1 [0003]
- DE 10118207 C2 [0004]
