DE102019126126A1

DE102019126126A1 - Bauwerk und Verfahren zum Errichten eines Bauwerks

Info

Publication number: DE102019126126A1
Application number: DE102019126126.0A
Authority: DE
Inventors: Ivan Mallinowski
Original assignee: Werk Eins GmbH
Current assignee: Werk Eins GmbH
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-04-01
Also published as: EP4034719A1; EP4034719B1; EP4034719C0; US20220213678A1; WO2021058781A1

Abstract

Offenbart ist ein zunächst ein Bauwerk (1) mit einem Skelett (2) aus senkrechten, in jeweils einem Fundament auf einem Untergrund gelagerten Stützen (6) und an den Stützen (6) angebrachten und sich waagrecht zwischen den Stützen (6) erstreckenden Riegeln, mit auf jeweils zwei der Riegel aufliegenden, aus jeweils mindestens einem Seecontainer gebildeten Nutzeinheiten (4), und mit an dem Skelett (2) angebrachten begehbaren Zuwegungen (5) und Ver- und Entsorgungsleitungen von dem Untergrund zu jeder der Nutzeinheiten (4). Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Errichten eines solchen Bauwerks (1).Um die Variabilität des Bauwerks (1) zu erhöhen wird vorgeschlagen, dass die Riegel auf an den Stützen (6) seitlich auskragende Konsolen aufgelegt werden.

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Bauwerk mit einem Skelett aus senkrechten, in jeweils einem Fundament auf einem Untergrund gelagerten Stützen und an den Stützen angebrachten und sich waagrecht zwischen den Stützen erstreckenden Riegeln, mit auf jeweils zwei der Riegel aufliegenden, aus jeweils mindestens einem Seecontainer gebildeten Nutzeinheiten, und mit an dem Skelett angebrachten begehbaren Zuwegungen, und Ver- und Entsorgungsleitungen von dem Untergrund zu jeder der Nutzeinheiten. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Errichten eines solchen Bauwerks.
Ein solches Bauwerk und ein Verfahren zum Errichten desselben ist von AKKA Architects, Amsterdam/NL unter der Projektbezeichnung „Living Frame|Work“ bekannt: Vorgeschlagen wird dort, ein Skelett aus senkrecht und waagrecht verlaufenden und miteinander verschweißten Stahlträgern zu errichten und Nutzeinheiten aus je zwei Seecontainern auf die waagrecht verlaufenden Riegel aufzulegen. Durch die Skelettbauweise erfüllt das bekannte Bauwerk die gesetzlichen Anforderungen an die Standfestigkeit im Brandfall.
Im Hintergrund der Erfindung ist ein Skelettbauverfahren für den Hallenbau allgemein bekannt, wobei zum Errichten der Hallenwände Stützen und Riegel als Fertigteile aus Stahlbeton gefertigt, die Riegel mit ihren Enden auf an den Stützen seitlich auskragenden Konsolen und dann auf den Riegeln Bodenelemente aufgelegt und die vertikalen Zwischenräume zwischen den Stützen mit Wandelementen geschlossen werden.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Bauwerk variabler zu gestalten.
Lösung
Ausgehend von dem bekannten Bauwerk wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass die Riegel auf an den Stützen seitlich auskragende Konsolen aufgelegt werden. Die zwischen zwei benachbarten Stützen aufgelegten Riegel lassen sich besonders einfach in einem bestehenden Bauwerk für eine neu anzubringende Nutzeinheit montieren, nach dessen Nutzung demontieren und an anderer Stelle neu einsetzen.
Vorzugsweise sind in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Stützen und die Riegel Fertigteile aus Stahlbeton. Stützen aus Fertigbeton weisen ein Fundament auf, in dem sie biegesteif gelagert sind. Im Gegensatz zu Stahlkonstruktionen sind aufwändige Aussteifungen in der weiteren Konstruktion entbehrlich. Solche Fertigteile sind zudem für den Hallenbau allgemein bekannt und zu geringen Kosten in variablen Abmessungen verfügbar.
Die Nutzeinheiten des Bauwerks können insbesondere als Wohnungen, Büros, Werkstätten, Ladenlokale, Restaurants und Lagerräume ausgestattet sein und genutzt werden.
Vorzugsweise weisen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Stützen quer zu einer Längsrichtung der Seecontainer einen Längsrasterabstand mit dem 2- bis 3-fachen einer Breite der Seecontainer auf. In einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk kann zwischen zwei Stützen eine Nutzeinheit aus zwei nebeneinander stehenden, an den Längsseiten miteinander verbundenen Seecontainern eingebracht werden.
Vorzugsweise weisen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Stützen in einer Längsrichtung der Seecontainer einen Querrasterabstand mit dem 0,4- bis 0,6-fachen einer Länge der Seecontainer auf. In ein solches erfindungsgemäßes Bauwerk können die Nutzeinheiten besonders einfach eingebracht - und aus diesem bedarfsweise auch aus dem ansonsten weiter bestehenden Bauwerk wieder entnommen werden.
Vorzugsweise weisen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Konsolen in Längsrichtung der Stützen einen Rasterabstand mit dem 1,2- bis 1,6-fachen einer Höhe der Seecontainer auf. In einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk kann zwischen zwei benachbarten Konsolen eine Nutzeinheit mit der Höhe eines Seecontainers eingebracht werden. Wird eine Konsole „übersprungen“, dann kann eine Nutzeinheit aus zwei oder mehr übereinander stehenden, an Decke und Boden miteinander verbundenen Seecontainern eingebracht werden.
Vorzugsweise sind in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Riegel mit den Stützen verzapft. Die Verbindung des Riegels mit der Stütze und damit der Riegel von der Stütze lässt sich in einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk bei Bedarf besonders einfach lösen.
Vorzugsweise verlaufen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Zuwegungen im Wesentlichen quer zu einer Längsrichtung der Seecontainer. In einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk sind die Zuwege zu den Nutzeinheiten besonders kurz.
Vorzugsweise verlaufen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Ver- und Entsorgungsleitungen mindestens abschnittsweise zwischen zwei parallel zu einer Längsrichtung der Seecontainer angeordneten Längsseiten benachbarter Nutzeinheiten. In einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk lassen sich die Ver- und Entsorgungsleitungen besonders leicht kaschieren.
Vorzugsweise verlaufen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Ver- und Entsorgungsleitungen mindestens abschnittsweise in einem in einer Längsrichtung in den Stützen ausgebildeten Kanal. In einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk sind die betreffenden Abschnitte der Ver- und Entsorgungsleitungen verborgen.
Ausgehend von dem bekannten Verfahren wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass die Riegel auf an den Stützen seitlich auskragende Konsolen aufgelegt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein erfindungsgemäßes Bauwerk hergestellt. Das Verfahren zeichnet sich daher gleichermaßen durch die vorstehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Bauwerks aus.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen

1 ein erstes erfindungsgemäßes Bauwerk,
2a/b zwei Details des ersten Bauwerks,
3 einen Endausbau des ersten Bauwerks und
4a/b zwei Details eines zweiten erfindungsgemäßen Bauwerks.

Das in 1 gezeigte erste erfindungsgemäße Bauwerk 1 weist ein an einem Untergrund verankertes Skelett 2, in sechs übereinander angeordneten Etagen 3 in dem Skelett 2 liegende Nutzeinheiten 4 und an dem Skelett 2 angebrachte Zuwegungen 5 und Ver- und Entsorgungsleitungen von dem Untergrund zu den Nutzeinheiten 4 auf. Der Untergrund sowie die Ver- und Entsorgungsleitungen sind nicht dargestellt. Unter der ersten Etage 3 befinden sich nicht dargestellte Stellplätze für PKW.
Die Nutzeinheiten 4 sind Wohn-, Büro- und Ladeneinheiten in Blocks aus je zwei nebeneinander und bis zu drei übereinander angeordneten gebrauchten Seecontainern (40-Fuß HC). Bis zu dieser Höhe erfüllen die Nutzeinheiten 4 die Anforderungen an die Stabilität im Brandfall.
Das Skelett 2 besteht im Wesentlichen aus 21 senkrechten Stützen 6 und waagrecht zwischen den Stützen 6 verlaufenden Riegeln 7, 8: Die Stützen 6 weisen einen rechteckigen Querschnitt von 80 x 50 cm und eine Länge 9 von 20 m sowie ein Fundament 10 mit einer Aufstandsfläche von 2,5 x 2,5 m und einer Höhe von 60 cm auf. Die Riegel 7, 8 weisen einen quadratischen Querschnitt von 30 x 30 cm auf.
In Längsrichtung 11 des Bauwerks 1 und der Seecontainer sind 36 lange Riegel 7 mit einer Länge 12 von 10 m und 68 kurze Riegel 8 mit einer Länge 13 von 5,5 m in Querrichtung des Bauwerks 1 angeordnet. An den Schmalseiten der Stützen 6 sind in einem Rasterabstand 15 von 3,4 m seitlich auskragende Konsolen 16 angeformt. Jede Stütze 6 weist jeweils einen nicht dargestellten, über die gesamte Länge durchgehenden Kanal für die Ver- und Entsorgungsleitungen auf. Die Nutzeinheiten 4 liegen in der Längsrichtung 11 des Bauwerks 1 auf je zwei der kurzen Riegel 8 auf und sind an die Ver- und Entsorgungsleitungen in den angrenzenden Stützen 6 angeschlossen.
Die Zuwegungen 5 bestehen aus sechs Laubengängen 17 in Querrichtung 14 des Bauwerks 1, die etagenweise die Nutzeinheiten 4 erschließen, und aus seitlich neben den Stützen 6 angeordneten Treppenhäusern 18, die die Etagen 3 vom Untergrund her erschließen. Die Laubengänge 17 sind aus in einer Reihe aneinander anschließenden und miteinander verbundenen, nicht einzeln dargestellten Plattenbalken mit einer Breite von 4 m gebildet, die auf den langen Riegeln 7 vor und zwischen den Nutzeinheiten 4 aufliegen.
Zur Herstellung des ersten Bauwerks 1 werden zunächst die Stützen 6, Riegel 7, 8, Plattenbalken und Treppenhäuser 18 aus Stahlbeton industriell vorgefertigt und die Stützen 6 entweder mit Strom- oder mit Wasser- und Abwasserleitungen zur Ver- und Entsorgung der Nutzeinheiten 4 vorkonfektioniert. Die Nutzeinheiten 4 werden teilmöbliert mit eingebauten Trennwänden, Bädern, Einbauschränken und -geräten, Beleuchtung, und mit autarker Lüftung und Heizung industriell vorgefertigt.
An dem Bauplatz werden zunächst die Stützen 6 mit Längsrasterabständen 19 von 6 m und 10 m und einem Querrasterabstand 20 von 5,5 m auf dem verdichteten Untergrund aufgerichtet und nivelliert. Dann werden wie in 2a dargestellt für die erste Etage 3 die kurzen Riegel 8 in Querrichtung 14 und die langen Riegel 7 in Längsrichtung 11 auf die Konsolen 16 aufgelegt und mit nicht dargestellten Bolzen an den Stützen 6 gesichert.
Anschließend werden wie in 2b dargestellt auf die kurzen Riegel 8 die Nutzeinheiten 4 und auf die langen Riegel 7 die Plattenbalken für den Laubengang 17 der ersten Etage 3 aufgelegt. Die Nutzeinheiten 4 werden vorn an die in der jeweils benachbarten Stütze 6 verlaufenden Stromleitungen und hinten an die in der jeweils benachbarten Stütze 6 verlaufenden Wasser- und Abwasserleitungen angeschlossen. Dann werden darüber die weiteren Etagen 3 entsprechend hergestellt. Schließlich werden die Treppenhäuser 18 aufgerichtet und an die Laubengänge 17 angeschlossen.
Bei einer Nutzungsänderung während der Lebensdauer des Bauwerks 1 können einzelne Nutzeinheiten 4 in der Längsrichtung 11 des Bauwerks 1 entnommen und durch andere ersetzt werden. Durch den Längsrasterabstand 19 von 6 m kippen die Nutzeinheiten 4 beim Entnehmen oder Einfügen in das Bauwerk 1 nicht zwischen die Riegel 7, 8. Ebenso können Riegel 7, 8 und Stützen 6 entnommen, ersetzt, bei Bedarf ergänzt oder nach einem Abbau des Bauwerks 1 weiter verwendet werden.
3 zeigt den maximalen Ausbau des ersten Bauwerks 1 mit 24 Stützen 6, 36 langen Riegeln 7, 120 kurzen Riegeln 8 und 60 Nutzeinheiten 4 mit einfacher Höhe.
Die 4a und 4b zeigen zwei Schnitte eines nicht weiter dargestellten zweiten erfindungsgemäßen Bauwerks. Das Bauprinzip des zweiten Bauwerks entspricht dem ersten Bauwerk 1: Es besteht aus an einem am Untergrund verankerten Skelett mit vier Stützen 21 und vier Nutzeinheiten 22 aus je einem Seecontainer 23 je Etage 24. Die Riegel 25, auf denen die Nutzeinheiten 22 aufliegen, kragen über die Stützen 21 hinaus aus, so dass zwei der Nutzeinheiten 22 zwischen den Stützen 21 und zwei weitere außerhalb der Stützen 21 aufgelegt werden können.
Bezugszeichenliste

1: Bauwerk
2: Skelett
3: Etage
4: Nutzeinheit
5: Zuwegung
6: Stütze
7: langer Riegel
8: kurzer Riegel
9: Länge
10: Fundament
11: Längsrichtung
12: Länge
13: Länge
14: Querrichtung
15: Rasterabstand
16: Konsole
17: Laubengang
18: Treppenhaus
19: Längsrasterabstand
20: Querrasterabstand
21: Stütze
22: Nutzeinheit
23: Seecontainer
24: Etage
25: Riegel

Claims

Bauwerk (1) mit einem Skelett (2) aus senkrechten, in jeweils einem Fundament auf einem Untergrund gelagerten Stützen (6, 21) und an den Stützen (6, 21) angebrachten und sich waagrecht zwischen den Stützen (6, 21) erstreckenden Riegeln (8, 25), mit auf jeweils zwei der Riegel (8, 25) aufliegenden, aus jeweils mindestens einem Seecontainer (23) gebildeten Nutzeinheiten (4, 22), und mit an dem Skelett (2) angebrachten begehbaren Zuwegungen (5) und Ver- und Entsorgungsleitungen von dem Untergrund zu jeder der Nutzeinheiten (4, 22), dadurch gekennzeichnet, dass die Riegel (8, 25) auf an den Stützen (6, 21) seitlich auskragenden Konsolen (16) aufliegen.
Bauwerk (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6, 21) und die Riegel (8, 25) Fertigteile aus Stahlbeton sind.
Bauwerk (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6, 21) quer zu einer Längsrichtung (11) der Seecontainer (23) einen Längsrasterabstand (19) mit dem 2- bis 3-fachen einer Breite der Seecontainer (23) aufweisen.
Bauwerk (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6, 21) in einer Längsrichtung (11) der Seecontainer (23) einen Querrasterabstand (20) mit dem 0,4- bis 0,6-fachen einer Länge der Seecontainer (23) aufweisen.
Bauwerk (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsolen (16) in Längsrichtung der Stützen (6, 21) einen Rasterabstand (15) mit dem 1,2- bis 1,6-fachen einer Höhe der Seecontainer (23) aufweisen.
Bauwerk (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Riegel (8, 25) mit den Stützen (6, 21) verzapft sind.
Bauwerk (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuwegungen (5) im Wesentlichen quer zu einer Längsrichtung (11) der Seecontainer (23) verlaufen.
Bauwerk (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- und Entsorgungsleitungen mindestens abschnittsweise zwischen zwei parallel zu einer Längsrichtung (11) der Seecontainer (23) angeordneten Längsseiten benachbarter Nutzeinheiten (4, 22) verlaufen.
Bauwerk (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- und Entsorgungsleitungen mindestens abschnittsweise in einem in einer Längsrichtung in den Stützen (6, 21) ausgebildeten Kanal verlaufen.
Verfahren zum Errichten eines Bauwerks (1), wobei zunächst ein Skelett (2) errichtet wird, indem senkrechte Stützen (6, 21) in jeweils einem Fundament auf einem Untergrund gelagert, und dann waagrechte Riegel (8, 25) zwischen den Stützen (6, 21) angebracht werden, anschließend aus jeweils mindestens einem Seecontainer (23) gebildete Nutzeinheiten (4, 22) auf jeweils zwei der Riegel (8, 25) aufgelegt werden, und wobei an dem Skelett (2) Zuwegungen (5) und Ver- und Entsorgungsleitungen von dem Untergrund zu jeder der Nutzeinheiten (4, 22) angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Riegel (8, 25) auf an den Stützen (6, 21) seitlich auskragende Konsolen (16) aufgelegt werden.