DE1807716A1

DE1807716A1 - Vorgefertigtes,transportables Raumelement zur Herstellung von Bauwerken

Info

Publication number: DE1807716A1
Application number: DE19681807716
Authority: DE
Inventors: Stucky Fritz Christoph
Original assignee: Elcon AG
Current assignee: Elcon AG
Priority date: 1967-11-10
Filing date: 1968-11-08
Publication date: 1969-07-24
Also published as: ES162723U; DE1807716B2; NL161223B; NL6815920A; BR6803829D0; FR1597605A; SE344485B; US3568380A; NL161223C; CH503854A; ES162723Y; AT303330B

Description

Vorgefertigtes, transportables Raumelement zur Herstellung von Bauwerken

Die Erfindung betrifft ein an den Längsseiten offenes, vorgefertigtes» transportables Raumelement aur Herstellung von Bauwerken, das mindestens aus einer bewehrten Bodenplatte und an deren Kopfenden vorgesehenen Wandteilen besteht· Diese sind mit den Kopfenden der Bodenplatte starr verbunden· Mehrere solcher vorgefertigter Raumelemente lassen sioh beliebig hinter-_f neben« und übereinander anordnen) um daraus Bauwerke für die verschiedensten Verwendungszwecke zu errichtenο Die an den Kopfenden der Bodenplatte vorgesehenen Wandteile können sowohl aus einer durchgehenden Wand als auch aus einzelnen Tragsäulen oder Tragrahmen gebildet sein*

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Zwischen die Tragsäulen bzw» in den Rahmen wird eine Ausfachung eingebracht, durch welche beispielsweise eine Tür, ein Fenster od»dgle in dem Wandteil gebildet wirdo

Raumelemente dieser Art und daraus errichtete Bauwerke sind bereits ^ durch die britischen Patente 1 o19 628, 1 027 241, 1 o27 242, 1 o34 1o1 und 1 ο6θ 172 und das österreichische Patent 257 115 bekanntgewordene

Der Hauptvorteil eines solchen Bausystems unter Verwendung von vorgefertigten transportablen Raumelementen ist der, dass die Raumelemente in der Fabrik mit einem fast fertigen Ausbaugrad produziert, in diesem Zustand zur Baustelle transportiert und dort zu den gewünschten Bauwerken zusammengesetzt werden können« Hierdurch ^ ist es Möglich, den auf der Baustelle notwendig werdenden Arbeitsaufwand auf ein Minimum zu reduzieren· Xm einzelnen können die vorgefertigten Raumelemente in der Fabrik vollständig mit der elektrischen, der sanitären und der Heizungsinstallation versehen werden« Auch die Verglasungen und die Ausbauarbeiten am Innenraum, wie beispielsweise das Anbringen von Fussboden, Wand- und Deckenverkleidungen, kann in der Fabrik geschehene Auf der Baustelle müssen nur noch die Raumelemente neben» bzw« übereinander angeordnet und miteinander verbunden werden. Die bereits installierten Leitungen werden lediglich miteinander verbunden und an die öffentlichen Versorgungsnetze angeschlossen·

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Üblicherweise sind die zur Verwendung gelangenden transportablen Raumelemente in sich biegesteif, und es sind keinerlei Verstrebungen oder zusätzliche Verstärkungen notwendig, um die Beanspruchungen aufzunehmen, denen das Raumelement während des Transportes und der Errichtung des Gebäudes ausgesetzt ist· Auch die Kräfte, die sich besonders in Winkeländerungen zwischen Bedenplatte und Wandteilen bemerkbar machen, werden ohne bleibende Verformung aufgenommen·

Bisher hatten solche vorgefertigten transportablen Raumelemente eine Gesamtlänge von etwa 8 - 1· u. Vom architektonischen Standpunkt aus sind jedoch 6 m lange Raumelemente bzw· Raumeinheiten, insbesondere zur Errichtung von Wohnräumen bzw· Wohngebäuden, günstiger· Eine solch kleine Einheit ist jedoch aus vielerlei Gründen unwirtschaftlich.

Andererseits ist es beispielsweise für den Bau τοη Schulen wirtschaftlicher, eine noch längere Einheit als bisher zu verwenden·

Die Transport- und Produktionskosten pro m Bodenfläohe» sind bei grösseren Raumelementen anteilmässig geringer· Auch aus architektonischen Gründen bzw. Gesichtspunkten ist ein längeres Raumelement wünschenswert, um beispielsweise grosse Klassenräume zu bilden» Aus fertigungstechnischen Gründen ist es nicht vertretbar, solche langen Raumelemente durch das Aneinandersetzen zweier kurzer Raumelemente zu erreichen. Darüber hinaus sind Grenzen gesetzt, was

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die auf Fahrzeugen zu befördernden Maximalabmessungen der Lasten angeht· Die Bestimmungen im Kraftfahrzeuggewerbe sind in den einzelnen Ländern unterschiedlich· Es lässt sieh auch nicht einfach die Länge der Bedenplatte rerdoppeln, weil hierdurch eine zu lange ₉ freie Spannweite zwischen den beiden Wandteilen an den Kopfenden der Bodenplatte entsteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, rorfabrizierte Raumelemente zu schaffen_t die wirtschaftlich zu fertigen, zu transportieren und zu den beliebigen Bauwerken zusammensetzbar sind und es dabei gestatten, die rerschiedensten Raumgrössen Kit einfachen Mitteln zu erstellen·

Erfindungsgemäss wird dies durch ein Torgefertigtes, transportables Raumelement der eingangs geschilderten Art erreicht, welches durch die Zuordnung von mindestens sechs Tragsäulen zur Bodenplatte gekennzeichnet ist, wobei wenigstens Tier Tragsäulen feet und dauerhaft mit der Bewehrung der Bedenplatte zu einer in eich biegesteifen, im wesentlichen U-förmigen Baueinheit Terbunden und die übrigen Tragsäulen zwischen den Kopfenden an den Längsseiten angeordnet sind·

Die Bodenplatte und die Tragsäulen sind für sich hergestellt und in einer das Einbauendmass des Räumelernenteβ sicherstellendes Lehre massgerecht und dauerhaft miteinander Terbunden· In einer bevorsagten

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Aueführungsform ist die Bedenplatte au· eines einzigen bewehrten der Länge nach durchgehenden Plattenkörper gebildet· Xa ist jedoch auch möglioh, die Bodenplatte der Lange nach zu unterteilen und aus zwei gleichen» im Mittelbereioh stumpf aneinander·toäsenden Plattenteilen zu bilden· Ton besonderer Wichtigkeit ist es, dass die Bodenplatte ausser ihrer Bewehrung »it zusätzlichen, sie zwischen den Kopfenden aus der Ebene herausdrückenden Spannelementen rersehen ist·

Die an den Enden vorgesehenen Tragsäulen stehen zwecks Ausgleichen* der Fertigung·toleranzen der Bodenplatte sowohl kopfseitig als amoh längeβeitig bis auf das Einbau-Endmass über· Ebenso stehen auch die zwischen den Kopfenden vorgesehenen Tragsäulen längsseitif über.

Für die Verbindung jedes Tragsäulenfusses mit der Bodenplatte sind an einem der beiden Teile Verbindungselemente aus Metall und im anderen Teil lugsparungen torgesehen, die die Verbindungselemente mit Spiel aufnehmen· lach dem Einrichten der Tragsäulen auf das Einbau-Sndmass werden die zwischen den Aussparungen und den Tor» bindungselementen verbleibenden Hohlräume durch einen Verguss mit adhäsivem, aushärtenden Füllstoff, bevorzugt Kunststoff, ausgefüllt. In bevorzugter Ausführungsform sind sämtliche Tragsäule» !auf die Oberseite der bewehrtem Bedenplatte aufgesetzt und dort

befestigt· . . ,.,.,

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Mit besonderes Vorteil weisen die Tragsäulen die metallenen Verbindungselemente auf, während die Aussparungen in der Bedenplatte vorgesehen sind· Die Bodenplatte trägt mehrere alternativ- benutzbare Aussparungen, Löcher od.dgl. für die Fixierung der Tragsäulen« Sie Bodenplatte und/oder die Tragsäulen sind aus armiertes Beton gefertigt.

In einer weiteren Ausführungsform sind an einer Ecke oder an einem Kopfende der Bodenplatte lösbar verbundene Tragsäulen vorgesehen. Sie Bodenplatte an einem Kopfende weist zwei dauerhaft mit ihr verbundene Sok-Tragsäulen und am anderen Kopfende mindestens eine dauerhaft verbundene Sok-Tragsäule auf und ist mit zusätzlichen, sie in ihrer Mitte nach oben aus der Ebene herausdrückenden Spannelementen versehen.

W Sie Tragsäulen sind auf ihrer gesamten Höhe wenigstens mit einer

ihrer Flächen geringfügig überstehend auf der Bodenplatte angeordnet· Jede Tragsäule ist in ihrem Anschluss an die Bodenplatte vor Festigung des Verbindungsmittel sweoks Ausrichtung einstellbar»

Sas erfindungsgemässe Verfahre* sur Herstellung transportabler Raumelemente ist dadurch gekennzeichnet» dass an ®iaer vorgefertigten, bewehrten, im wesentlichen r@okt»©k!g®a Bodenplatte mindestens vier vorgefertigte Tragsäulen® der®» Läst^e d®r Baumhohe eatsprio&t» senkrecht zur Ebene d»? Bodenplatte stehead doarari ang®®rd«

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net werden, dass an den Enden de· einen Kopfendes je eine Säule und an mindestens einer Soke am anderen Kopfende eine Tragsäule steht, und eine weitere Tragsäule sieh auf einer Bodenplattenlängsseite zwischen deren Kopfenden angeordnet ist, worauf die dauer· hafte Verbindung »wischen der Bodenplatte und den Tragsäulen . folgt.

Bei dem Verfahren zur Errichtung ron Gebäuden werden die Saugelemente in der Fabrik nahezu bezugsfertig ausgestattet, indem in die rohen Baumelemente gegebenenfalls die Auasenwände, die füren und Fenster, die Zwischenwände, die sanitäre und elektrische Installation, die Zimmerdecke oder das Dach u.dgl. eingebaut werden. Daraufhin erfolgen der Transport dieser fertigen Baumele* mente zur Baustelle und das Zusammensetzen derselben zu dem ge* wünschten Bauwerk*

Sie Baumelemente nach der Erfindung bringen eine ganze Reime Verteile für das zu errichtende Gebäude mit sioh. Die Baumelemente selbst bilden den Bahmen oder das "Rückgrat" des gesamten Gebäudes· Es ist klar, dass in einem Gebäude, welches mehrere Stockwerke aufweist, wobei jeder Stock bzw· die Räume in einem Stock wiederum aus mehreren Baumelementen zusammengesetzt sind, jeweils die Tragsäulen der Baumelemente eines Stookes wiederum Auflager für den nächsten Stock des Gebäudes bzw. für Aas Dach bilden· Selbetrer-

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stäadlieh müssen dabei die Tragsäulen Mehrerer Stockwerke über« einander ausgerichtet sein·

Die Bodenplatte kann aus einer einzelnen durchgehenden Platte bestehen »der aus zwei gleichen» stumpf aneinander angeschlossenen Plattenteilen· Sie Bodenplatte wird aus armiertes oder zusätzlich ™ noch vorgespanntem Beton gefertigt. Es ist auch möglich» die Bedenplatte als sogenannte Stahlbetonkonstruktion rorzufertigenο Auch die Tragsäulen Bestehen bevorzugt aus armiertem Beton·

Durch die Erfindung ist es erstmals möglich geworden» Räume leimen te mit grösserer Länge als bisher herzustellen. Ohne die zusätzlich angeordneten Spannelemente in der Bodenplatte würden Schwierigkeiten bei der Handhabung» d.h. beim Anheben und Transportieren» des Raumelementes auftreten· Die Spannelemente haben jedoch die " Aufgabe» die Bedenplatte in einer Weise rorzuspannen» die der Lastrichtung beim Transportieren bzw· beim Anheben des Raumelementes entgegengerichtet ist· Die Spannelemente verhindern eine unzulässige Durchbiegung der Bodenplatte, die zu plastischen Verformungen führen würde· Auch ein Verwinden der Bodenplatte bzw· des gesamten Raumelementes ist damit ausgeschlossen· Hur durch solche Sieherungsmassnahmen ist es möglich, dass die Raumelemente beim Errichten des Gebäudes passend neben- bzw· übereinander angeordnet wer&on kennen· Aus diesen Gründen sind die zusätzlich angeordneten SpanneleMente in der Bodenplatte ein wichtiges Hauptmerkmal der Erfindung·· Die

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zusätzlichen Spannelemente sind beTorzugt naohspannbar, well di··· Zusatz spannung erst bei bzw. naoh der Fertigung des Bammelementea, Tor dem Traneport, aufgegeben wird. Nachdem das Gebäude aus den Baumelementen errichtet ist, kann die Spannung in den Spannelemeatem rerringert bzw· gänzlich abgebaut werden, wodurch die Saugelemente an den Zwischensäulen zur Auflage kommen· Die Spannelemente könne* entweder aus der Bodenplatte gänslich entfernt und wieder Terwendet werden oder als sogenannte Terlorene Spannelemente angeordnet sein·

laoh einem weiteren wiohtigen Merkmal werden die Tragsäulen längs· und/oder kopfseitig geringfügig überstehend auf der Bodenplatte angeordnet· Hierdurch ist eine exakte Anlage benachbarter Trag» säulen aneinander möglich, ferner wird erreicht, dass der aus mehreren Bodenplatten gebildete Fassboden eines Baumes durchgehend eben ist. Weiterhin können niohttragende Aussenwandteile ausβen an den Tragsäulen befestigt sein, so dass die Tragsäulen selbst innerhalb der Baumwandung liegen, wo-sie dem Temperatureinfluss weniger ausgesetzt sind·

Es ist Ton Verteil, jedoch nicht unbedingt notwendig, dass sämtliche Tragsäulen auf der Bedenplatte angeordnet sind· Bei einer solchen Anordnung ergibt die Bodenplatte eine gute Bezugsfläche, so dass die Tragsäulen in allen Sichtungen bestens ausgerichtet fixiert werden können· Bei mancehen Verbindungen zwischen Tragsäule und Bodenplatte ist eine solche Anordnung notwendig. Die sich bei der Herstellung

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der Einzelteile, also der einzelnen Bodenplatte und der Tragsäule, notwendigerweise einstellenden Toleranzen können durch eine genaue Ausrichtung bei« Verbinden der Tragsäulen «it der Bodenplatte erheblich rerringert und auf die Erfordernisse des zu errichtenden Gebäudes abgestellt werden· Auoh die Zwisohensäulen können auf diese Weise genau plaziert werden·

Zu« besseren Verständnis der Anmeldung sind Ausführungsbeispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigern

Jig· 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungen ■ögliohkeit des transportablen Eaueeleaentes,

Fig· 1a eine weitere Ausführungsaögliohkeit,

Fig. 2, 3 und 4

perspektivische Ansiohten verschiedener Tragsäulenanerdnungen,

Fig· 5 «inen Teil einer Bedenplatte «it einer lösbar befestigten Säule,

Fig· 6 eine perspektivische Ansioht einer anderen Fora des HauÄeleaentes nach der Erfindung»

Fig· 7 einen vergrdsserten Ausschnitt der Verbindung zwischen Säule und Bodenplatte,

Fig· 7* das obere Ende einer Tragsäule,

Fig. 8 den Anschluss zweier übereinander angeordneter Raumele'aente ia Bereich der Bodenplatte,

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Pig· 9 UBcL 1o die Anordnung der Tragsäulen auf der Bodenplatte im Querschnitt,

Fig. 11 eine Seitenansicht eines fertigen Raumelement·· mit *u •ätzliohen Spannelementen,

Fig. 12 eine Ansicht ron unten auf die mit Spannelementen versehene Bedenplatte,

Pig. 13 und 14 Einzelheiten der Spannelemente im mittleren Bereich der Bodenplatte,

Pig. 15 und 16 eine Seitenansicht und eine Draufsicht des Baumelementes beim Herausziehen der Spannelemente,

Pig, 17 und 18

Möglichkeiten der Verankerung der Spannelemente, Pig. 19 eine Naohepanneinriehtung in der Bodenplatte,

Pig. 2o, 21 und rersohiedene Darstellungen der iaohspanneinriohtung im Schnitt, in Draufsicht und in der Ansicht,

Fig. 23 die Momentenlinie in einer nicht rorgespannten Bedenplatte während des Transportes,

Fig· 24 die Momentenlinie der durch die Spannelemente aufgebrachten Vorspannung,

Fig. 25 die Überlagerung der in Fig. 23» und 24 gezeigten Momentenlinien,

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Fig· 26 die Momentenlinie unmittelbar nach dem Aufsetzen

des Raumelementes auf ein anderes Raumelement an der Baustelle»

Fig· 27 die Verteilung der Moaiente nach den Entfernen der durch die Spannelemente feewirkten Vorspannung},

W Bas Raumelement nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer rechteckigen Bodenplatte 1o, welche zwei Längsseiten 1ea und 1ob und zwei Kopfseiten 1oc und Iod aufweist· Im Bereich der Ecken der Bodenplatte 1o sind die Tragsäulen 11a» 11b, 11c und 11d angeordnet· Zusätzlich sind an den Längsseiten der Bedenplatte 1o die Tragsäulen 11e und 11f befestigt. Sämtliche Säulen weisen im wesentlichen gleiche Form auf· Sie Gesamtlänge des Baumelementes liegt in einer Grössenordnung τοη etwa 12 1. Sie Breite beträgt etwa 2,4 bis J und die Höhe etwa 3 m· Ein Raum wird aus mehreren

W Räumelementen gebildet, die nebeneinander angeordnet sind· Babel ergibt sich die 6«emitlänge des Raumes als ein Vielfaches der Breite des einzelnen Raumelementes. Es ist auch möglich; das Raumelement genau -viermal so lang wie breit zu machen, so dass Tier nebeneinander angeordnete Raumelemente einen Raum τοη Quadratischem Grundriss ergeben·

In Fig· 1 a ist eine weitere AusführungamSgliehkeit dargestellt, wo. bei die Tragsäulen 11a¹ und 11b* bzw. 11c« und 11d^! an den Kep-fseiten I00¹ und Iod¹ der Bodenplatte Ιο¹ τοη V-förmigen Rahmen ge«

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bildet werden, die kopfseitig «it der Bodenplatte 1o' verbunden werden. Grundsätzlich ändert eine solche Aueführungemöglichkeit jedoch nichts am allgemeinen Srfindungsgedanken·

Jedes Paar der kopfseitig angeordneten Tragsäulen 1st vorteilhaft in seinem oberen Bereich durch einen Riegel 11g, wie er in Pig· dargestellt ist, verbunden. Es ändert jedoch grundsätzlich an der Funktion und an dem Aufbau des fiaumelernentee nichts, wenn die Tragsäulen 11a und 11b getrennt Torgefertigt und getrennt Toneinander mit der Bodenplatte verbunden werden·

In den Fig. 1 bis 3 sind die Tragsäulen 11 jedes Kopfendes mit dem grösstmögliohen Zwischenraum angeordnet· Dies ist jedoch nicht notwendig« Ss ist ebenso möglich» eine oder beide der Tragsäulen so zu verbreitern, dass ein Zwischenraum tür eine Tür oder ein Fenster rerbleibt. Diese Möglichkeit ist in Fig. 4 Aargestellt, in der eine Türöffnung 12 zwischen zwei Säulen 11a und 11b gebildet wird. Die Figur zeigt gleichzeitig» dass die Türöffnung 12 nicht symmetrisch angeordnet sein muss.

Auf jeden Fall ist es notwendig, an einer der beiden Kopfseiten 1oc und Iod zwei Tragsäulen in den Eokbereich anzuordnen. An der anderen Kopfseite ist es notwendig, lediglich eine feste Tragsäule anzuordnen, während die vierte Tragsäule irgendwo auf der Längsseite der. Bodenplatte angeordnet wird. Trotzdem wird man bei um-

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regelmässiger Yerteilang der Tragsäulen auf der Bodenplatte zueätslich lösbare Tragsäulen 13 vorsehen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist· Sitee lösbar mit der Bodenplatte verbundenen Tragsäulen werden bevorzugt so angeordnet» dass sioh insgesamt eine regelmässige Verteilung der Tragsäulen auf der Bodenplatte ergibt· Biese lösbar alt der Bedenplatte verbundenen Säulen erfüllen genau die gleichen W Funktionen» wie die dauerhaft Bit der Bodenplatte verbundenen Tragsäulen· Srst wenn mehrere Raumelemente zu einem Gesamtraum bzw· zu eines Gebäude ssusammengesetzt sind, d.h. erst wenn das Saugelement in Versand eingebaut ist, werden die Tragsäulen 13 entfernt·

Fig· 6 zeigt eine weitere Möglichkeit der Ausbildung eines transportablen Raumelementes, wobei die Bodenplatte 1o aus zwei Platten 1ooa und 1oob zusammengesetzt ist· Dabei ist jedes Paar von Tragsäulen 111a, 111b bzw. 111·, 111f bzw. 111c und 111d als eingew formter Teil innerhalb eines belastbaren Rahmens 14, 15 und 16 zu finden, wobei die oberen Enden der Tragsäulen durch Hiegel 14a, 15a und 16a verbunden sind· Auch an den unteren Enden der Tragsäulen ist der Rahmen durch ein Verbindungsstück 15b geschlossen· Bei dem kopfseitig angeordneten Rahmen ist der Zwischenraum zwischen den beiden Tragsäulen 111a und 111b ganz oder teilweise mit einer Ausfaohung 16 versehen, die beispielsweise einen Teil einer Aussenwand bildet. Solche Ausfachungen sind bevorzugt in einem Stück mit dem Rahme» 14 und den Tragsäulen 111a und 111b hergestellt. Es besteht jedoch die weitere Möglichkeit, den Rahmen

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in nicht geschlossener Bauweise auszuführen, vie er beispielsweise in Fig· 6 unter dem Bezugszeiohen 16 zu finden ist·

Ss ist weiterhin aus der Zeiohnung zu erkennen, dass der lahmes 14 kopfseitig Tor die Bodenplatte 1ooa gesetzt und mit dieser re." 4-den ist« Der Hahnen 16 ist an der gegenüberliegenden Kopfseite «.er Bedenplatte 1oob befestigt) wahrend der Rahmen 15 zwischen den beiden Bodenplatten 1ooa und 1oob in einer Ebene mit diesen angeordnet ist. Die verschiedenen Einzelteile, wie sie in Fig· 6 dargestellt sind, sind dauerhaft und starr miteinander verbunden· Die besondere Art und Weise der Verbindung ist nioht Gegenstand dieser Anmeldung·

Die in Fig· 1 gezeigte Bodenplatte und jede Teilplatte 1ooa und 1oob, wie sie in Fig· 6 dargestellt sind, können aus armiertem oder zusätzlich noch vorgespanntem Beton vorgefertigt werden· Dabei befinden sich aus Gewichts- und Festigkeitsgründen auf der Unterseite jeweils Rippen oder andere TerStärkungselemente_t wie dies beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist. Die Tragsäulen 11a bis 114 der Fig· 1 und die Rahmen 14, 13 und 16 der Fig. 6 könne» ebenfalls aus armiertem Beton gefertigt sein·

Die Fig. 7 und 9 zeigen die Art und Weise, wie die Tragsäule» der Fig· 1 mit der Bodenplatte 1e verbünde» sind. An jeder Stelle, an der eine Tragsäule mit der Bodenplatte 1e zu verbinden ist, wird in der Bedenplatte eine Durchbrechung, ein Looh od.dgl. I7 vorge·

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sehen« di· Tragsäulen weisen an ihren unteren Enden Armierungsstangen 18 auf, deren Enden 19 aus dem Tragsäulenfuss hervorragen· Sie Enden 19 der Stangen 18 werden in die Durchbrechungen 1? eingeführt. Ansohliessend wird ein adhäsiver Füllstoff 2o in jedes Loch eingebracht, um die rorstehenden Enden 19 der Armierungestangen 18 fest mit der Bodenplatte 1o zu verbinden. Ale Füllstoff W findet ein schnellhärtendes Bindemittel Verwendung, welches Beispielsweise in gleichen Gewichteanteilen Epoxydharz und Quarzsand enthält.

Die Durchbrechungen» Löcher od.dgl. 17 weisen reichlich Spiel auf. Hierdurch wird es Möglich, die Tragsäulen genau auszurichten, so dass sie zusammen mit der Bodenplatte ein Raumelement bilden, welches bezüglich der einzelnen Längenabmessungen und der Winkel genau fixiert ist· Insbesondere können hierbei die bei der 7er-W fabrikation der Bodenplatte und der Tragsäulen entstandenen Toleranzen ausgeglichen werden. So zeigt die Fig· 9 eine Tragsäule 11a, di« unabhängig von den ßrössentoleranzen der Bedenplatte 1o und der darin vorgesehenen Durchbrechungen 17 bzw« 17* i» der gleichen Stellung fixiert werden kann. Zur Verdeutlichung ist einmal die Bodenplatte 1o mit ihren Seitenflächen 1oa und 1oo und den Durchbrechungen 17 in durchgezogenen Linien dargestellt) in gestrichelter Darstellung ist eine zweite Bodenplatte 1oa mit den Seitenflächen 1oa· und 1oo* hineinprojeziert, wobei das Toleranzfeld' der

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Bodenplatte zwischen den «it 1o und 1oa bezeichneten Bodenplatten zu finden ist·

Fig* 9 zeigt weiterhin, dass die Tragsäulen am Band dar Bodenplatte geringfügig überstehen können· Es ist klar, dass auch die Rahmen 14 bis 16, wie sie in Fig· 6 gezeigt sind, in gleicher oder ähnlicher Weise ait der Bodenplatte 1o bzw· 1ooa und 1oob verbunden werden·

In ähnlicher Weise, wie es schon bei den in dem Soken der Boden· platte angeordneten Tragsäulen beschrieben wurde, werden auch die Zwischensäulen ait 4er Bodenplatte verbünde». Dabei ist darauf zu achten, dass auch die Zwischensäulen in der gleiches genauen Aus» richtung an der Bodenplatte fixiert werden·

Fig· 1o zeigt die Tragsäulen 11a und 11s zweier benachbarter Eaumeleaente· Dabei differieren die Bodenplatten 1o innerhalb gewisser Herstellungetoleranzen· Trotzdem ist es möglich, die Tragsäulen 11a und 11b so genau auf den jeweiligen Bodenplatten auszurichten und mit diesen au verbinden,' lass die Gesamtabmeseungen (Länge, Breite, Höhe) der seiden Raumelemente gleioh sind· Es ist klar, dass die Oberflächen der benachbarten Tragsäulen 11a und 11b fast oder tatsächlich längs einer vertikalen Terbiadungsfläche* 21 zur Anlage kommen· Dasei sind die Tragsäulen aa ein und demselben Plats der Gebäudeelnkeit zu finden, während die Seitenflächen 1··

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der beiden Bodenplatten nicht miteinander fluchten· Ea ist klar, das« die Tragsäulen, nachdem sie auf der Bodenplatte ausgerichtet fixiert sind, geringfügig ungleichmässig überstehenο

Wenn Lag« und Höhe der Säulen genau festgelegt ist, ist es abglich, die Raumelemente übereinander anzuordnen, wobei die Tragsäulen genau übereinander zu stehen kommen· Dies ist in Fig· 8 dargestellt, welches den Teil eines Eaumelementes aus der Boden·* platte 1o und dem Fuss der Tragsäule 11a eines Stockwerkes zeigt, welches auf dem oberen Ende einer korrespondierenden Tragsäule eines Baumelementes des darunterliegenden Stockwerkes abgestützt ist.

Ss ist klar, dass nicht nur Toleranzen in der Länge und Form bei der Herstellung der Bedenplatte, sondern auch unrermeidbare ToIe-" ranzen in der Länge der Tragsäulen entstehen. Bisher war es notwendig, die Raumelemente mit einem sehr genauen Hass zwischen der Unterseite der Bodenplatte und dem Kopf der Tragsäulen herzustellen· laoh der neuen Herstellungsmethode der Raumelement© kann dieses Hass durch die Dicke der Zwischenschicht 22, siehe Fig· 7» ausgeglichen werden· Anstelle dieser Ausgleichsmögliohkeit oder zusätzlich kann dieses genau einzuhaltende Hass zwischen untersei« te der Bodenplatte und Kepfende der Tragsäulen durch das Einfügen rom Lagerplatten 24 in einer Schicht 25 ron sohnellhärtendem Zement zwischen der Unterseite der Bodenplatte und dem Kopf der

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Säule eingehalten werden· Die Schicht 25 feenötigt nach des Auftrag auf eine Tragsäule eine gewisse Zeit zum Aushärten, die ausreicht, um die Lagerplatte 24 so in die Schicht 25 einzudrucken, dass die notwendige Gesamthöhe erreicht wird· Wie insbesondere Fig· 7a zeigt, weist die Lagerplatte 24 vorstehende Stifte 27 auf, die in Löcher 28 der Tragsäulen eingreifen· Auch hier ist wieder reichlich Spiel vorhanden, welches durch das Einbringen der Schicht 25 bzw. des Füllstoffes ausgeglichen wird.

Beim Aufstellen mehrerer Raumelemente übereinander können Zwischen· stücke 29, die geringfügig kompreseibel sind, auf die Lagerplatten 24 aufgelegt werden. Hierdurch e.rgibt sich eine gleichnässiger« Lastverteilung·

Sie Fig· 7> 7» und- ^ö zeigen auch, dass die Aussenwandplatten 3© der Raumelemente aussen an den Tragsäulen befestigt sind. Sie Aussenwandplatten 3o bestehen im wesentlichen aus einer Aussenhaut 31, einer Innenhaut 32 und einer dazwischen vorgesehenen Wärmedämmschicht 33« Sie Terbindung zwischen der Oberkante einer Wandaussenplatte eines Baumelementes in einem Stockwerk und der Unterkante der korrespondierenden Wandu&ssenplatte am nächsten Stockwerk kann durch eine zusammendrückbar Leiste 34 gebildet sein·

Nachdem die ursprünglich getrennt vorgefertigten Einzelteile der Baumeinheit dauerhaft und starr miteinander verbunden sind und

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oder nachdem» da· Eau»·lernent nahem bezugsfertig ausgebaut wurde* indem beispielsweise die Aussenwände» die Türen» Fenster» die Zwischenwände» die sanitäre und elektrische Installation eingesaut wurden» wird die Bodenplatte vorgespannt» um unzulässige Durchbiegungen wahrend des Transportes und während des Errichten« des Gebäudes zu vermeiden· Die stärksten Durchbiegungen treten er-

P fahrungsgeaäss in der Mitte des Raumelement«« bzw. der Bodenplatte auf» z.B. bei dem in Fig. 1 dargestellten Raumelement im Bereich der Tragsäulen 11e und 11f und bei dem in Fig· 6 gezeigten Raumelement im Bereich des Rahmens 15· Diese Vorspannung kann durch Spannmittel 35» beispielsweise in Form τοη Draht oder Kabel» erreicht werden· Die Spannmittel 35 sind in auf der Unterseite der Bodenplatte angeordneten Rippen vorgesehen. Die Vorspannung kann nach dem Aufsetzen bzw· Zusammenfügen des zu errichtenden Gebäudes entweder reduziert oder gänzlich beseitigt

" werden. Hierzu werden die Drähte entweder durchgeschnitten oder die Verankerung entsprechend gelockert· Im allgemeinen wird man jedoch nur eine Reduzierung der Vorspannung vornehmen, wenn es notwendig ist» die einzelnen Bodenplatten in einer Restvorspannung zu belassen, um eine Durchbiegung nach unten zu verhindern. Mäher« Einzelheiten sind in Fig. I3 dargestellt. Im mittleren Bereich der Bodenplatte sind Aushöhlungen oder Einkerbungen 36 und 37 vorgesehen, innerhalb derer die Spaanmittel zugänglich sind. Zwischen der Einkerbung 36 und dem linken Ende' der Bo-

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denplatte und swiaohen der Einkerbung 37 und dem anderen Ende aind die Spanndrähte in den Beton der Bedenplatte eingelegt and mit diesem Texlranden· Zwischen den beiden Einkerbungen 36 und 37 ,Jedoch können »ich die Spannelemente 35 bsw· 35* «ad 35» frei bewegen· Beim Durohtrennen der Spannelemente 35 innerhalb der Einkerbungen 36 und 37 Bleibt eine gewisse Yerspamnung in der Bodenplatte erhalten, die einer Durchbiegung nach unten entgegenwirkt*

Ia kann sieh als naohteilig erweisen, »amtliche Spannmittel 35 in der gleichen Weise am kappen· Hierdurch wird ein grosser Teil der Torspannung plStslieh und gleichseitig abgebaut· Bio hiermit rerbundenen laohteile können rermieden werden, indem die Spannmittel 35 im einseine Drähte baw. Drahtsätse 35a und 35· aufgelöst worden, wie dies beispielsweise in Tig· Η goseigt ist. Hierdurch ist es möglioh, die Ümseldrihte nacheinander am kappen, um einem allmählichen Spannungsabbau au erreichen. Is ist natürlich aueh möglich, Teile der Spannmittel, beispielsweise einielne Drähte oder Sätae ron Drähten, nicht au durchtrennen, so dass eine gewisse »usataliehe BestTorspamnung in der Bodenplatte des Saumelementes Torbleibt·

Bei einer weiteren Auebildungemöglichkeit der Spannelemente kennen diese nach dem Transport und der Xrriohtung des Gebäudes gänslich aus der Bedenplatte entfernt und erneut Terwendet werden· In diesem

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Falle aind die Drähte natürlich innerhalb der geearnten Bodenplatte frei beweglich und nicht mit des Beton verbunden. Wie in den Fig. 15 und 16 dargestellt iet, sind öffnungen in der Bodenplatte vorgesehen» in denen sieh die Terankerungen 38 der Spannmittel 35 befinden· Ua das Kabel aus der Bodenplatte herauszuziehen, werden die Terankerungen gelBst· Sie Terankerungen 38 sind auf der Oberseite der Bodenplatte vorgesehen· Sie liegen innerhalb des Umrisses des Baumelementes_v so dass die Spannmittel von den Arbeitern in einfaoher Weise aus den Bedenplatten herausgezogen werden kenne»_f ohne dass es notwendig ist, eine besondere Arbeitsbühne aufzubauen·

Wie in Fig. 17 dargestellt ist, ist es vorteilhaft, die Enden der Spannmittel in horizontaler Biohtung naoh innen abzubiegen, so dass sie aus dem Bereioh der Tragsäulen und der Aussenwände verlagert werden· Hierduroh werden Spannmittel leichter zugänglioh mmd sie können demzufolge auch leichter aus der Bedenplatte entfernt werden·

Tig« 18 zeigt im Querschnitt eine solche Verankerung. Es ist leicht ersichtlich, dass die Spannmittel 35 durch eine Führung 39 in der Bodenplatte hindurohfaasen· Der Spanndraht wird zwischen den beiden Hälften 40 einer konischen Spanneinrichtung ergriffen, wobei die Spanneinrichtung selbst wiederum in einer konisohen Hülse 41 gelagert ist, die in der Bodenplatte,fest

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angeordnet ist. Di· Spanneinrichtungen können gelockert werden» um die Vorspannung teilweise abzubauen «der in an sich bekannter Weise gänzlich aus der Bodenplatte entfernt werden» ua sie bei anderen Raumelementen wieder zu verwenden·

Eine andere Möglichkeit besteht darin, in der Mitte der Bodenplatte ein· ffachspanneinriehtung rorzusehen» wie dies beispielsweise in den Fig. 19 bis 22 dargestellt ist. Dabei besteht jeder Spanndraht aus zwei feilen 35c und 35d, die miteinander ix Bereich einer Aussparung 42 duroh die Kaohstelleinriohtung 43 ▼·?· bunden sind· Dabei ist wiederum der Spanndraht 35° innerhalb des Betons 4er Bedenplatte gebunden. Das andere labelteil 35d ist teilweise gebunden und teilweise innerhalb der Führung 44 frei beweglich gelagert· Die Führung 44 sohliesst unmittelbar an die Ausnehmung 42 für die Nachspanneinrichtung 43 an. Die τοrstehenden Kabelenden sind wiederum in geteilten konischen Spanneinrichtungen festgeklemmt, welche selbst innerhalb der Vaohspanneinrichtung 43 in einem konischen Grundkörper 45 gelagert sind·

Dieser Grundkörper 45 weist zwei Hälften 45*- und 45b auf, die normalerweise miteinander rerbunden sind. Für Vaohstellzwecke oder um die Spannung zu reduzieren» können die Hälften roneinander gelöst werden» wie dies in Fig. 22 dargestellt ist·

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Ea ist selbstverständlich, dass das transportable Raumelement nach der Erfindung so auegelegt ist» dass es die Belastungen des Gebäudes aufnehmen kanne

Wenn das Raumelement selbst eine Spannweite von etwa 12 α hat und später bei einem Gebäude verwendet werden soll; welches als

W maximale Spannweite lediglich 6 m aufweisen soll, so ist es möglieh, die Bodenplatte in einer leichteren Bauweise auszulegen» Insbesondere ist es dann» nicht notwendig, eine Spannweite von 6 m durch eine Vorspannung zu überbrücken· Trotzdem treten aber während des Transportes des 12m langen Baumelementes beachtliche Beanspruchungen auf, wie sie beispielsweise aus der in Fig· 2J dargestellten Momentenlinie zu entnehmen sind* Dabei kann die beim Transport auftretende Belastung die Festigkeit, deren Grenzen in gestrichelter Darstellung dargestellt sind, für das

W eingebaute Bauelement mit den maximal 6 m Spannweite überschreiten« Aus diesem Grunde muss dafür Sorge getragen werden, dass die beim Transport auftretenden Belastungen unterhalb der Festigkeit des bewehrten Betons liegen, so dass beim Transport keine Zerstörung eintritt· Hierzu wird die Bodenplatte des R&umeleraentes vorgespannt· Durch diese Vorspannung ergibt sich eine Momentenlinie, wie sie in Fig» 24 dargestellt ist· Durch die Superposition der beiden Momentenlinien der Fig. 23 und 24 entsteht die resultierende Momentenlinie, die in Fig. 23 dargestellt ist». Es

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ist deutlioh zu sehen, wie die auftretenden Belastungen innerhalb der Grenzwerte der Festigkeit der Bodenplatte liegen·

Wenn das Raumelement mit der vorgespannten Bodenplatte in seiner endgültigen Stellung an dem zu errichtenden Gebäude abgesetzt ist_t ergibt sich eine Momentenlinie in der Bodenplatte, die in ihrer !Tendenz in Fig· 26 dargestellt ist· Es ist deutlioh zu sehen, wie eine Spannungsspitze auftritt, die die Festigkeit der Boden·· platte übersteigt· Eine kurzzeitige Überbelastung des Werkstoffes kann in Kauf genommen werden· Bald nach dem Aufsetzen muss jedoch die Vorspannung abgebaut werden» damit die Spannungsspitze, die in Fig. 26 gezeigt ist, in die Grenzen der Werkstoffestigkeit zurüokverlagert wird· Dabei ist die Vorspannung um ein gewisses Mass abzubauen, welohes proportional dem im Fig· 26 dargestellten Mass X entsprioht. Anstelle einer Reduzierung der Vorspannung kann auoh die Vorspannung gänzlich abgebaut werden, indem die Spannmittel aus der Bodenplatte entfernt werden, wie dies schon beschrieben wurde· Nach der vollständigem Entfernung der Spannmittel stellt sioh ein Momentenverlauf ein, wie or in Fig· 2^ dargestellt ist· Dann ist der Zustand erreicht, für dem die Bodenplatte bzw. das Raumelement ausgelegt wurde· Während dos Abbaus der Vorspannung legt sioh die Bodenplatte in ihrem mittleren Bereioh auf Tragsäulen des darunter befindlichen Raumelementes auf, so dass neben den kopfseitigen Abstützungen auoh nooh eine Abstützung in der Mitte der Bodenplatte erfolgt·

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Es ist klar» dass die Einzelteile, wie Bodenplatte und Tragsäulen ι Wandteile u.dgl·, in einer Fabrik Torgefertigt werden· Anschliessend werden diese Einzelteile zu einem Raumelement zusammengebautο Die rohen Baumelemente werden entsprechend ausgefacht und zu nahezu bezugsfertigen Einheiten ausgebaut» Die vollständig mit Wänden, Fenstern, Türen u.dgl., elektrischen und sanitären Installationen ausgestatteten Baumelemente werden dann zur Saustelle transportiert und neben- bzw. übereinander angeordnet«

Da« Dach oder die Zimmerdecke des transportablen Raumelementes ist in der beiliegenden Zeichnung aus Gründen der Klarheit nicht dargestellt. Auch dies« Decken werden jedooh in der Fabrik in die Raumelemente eingehängt und fertig eingebaut» Sie erstrecken sich zwischen den Kopfenden der Tragsäulen und versteifen das gesamte Saumelement zusätzlich»

la gibt zwei bevorzugte Verfahren, um Baumelemente für die Errichtung Ton Gebäuden naoh der Erfi ndung herzustellen}

Fach dem ersten Verfahren werden bei der Vorfabrikation der Bodenplatte in diese lediglich Kanäle und Führungen für die Spanndrähte bzw» Spannelemente eingearbeitet« Sie Vorspannung wird erst aufgebracht, aachdem das Raumelement vollständig ausgebaut wurde« Biese Methode hat den Torteil, dass die Form und die Masse der Boden-

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platte genau Kit den Massen identisch ist, die da* Raumelement bzw. die Bodenplatte nach der Errichtung des Gebäudes einnimmt. Auf diese Weise ist es möglich, die Bodenplatten selbst in engeren Toleranzen innerhalb der Fabrik herzustellen· laoh dem Aufbringen der Vorspannung wird dann der Transport zur Baustelle in der schon beschriebenen Art und Weise durchgeführt. Nach dem Anordnen der einzelnen Raumelemente neben» und überein·* ander wird die Vorspannung vollständig abgebaut und die Spanndrähte bzw. Spannelemente entfernt·

Nach dem zweiten Verfahren wird die Vorspannung in der Bodenplatte durch die Spannelemente wahrend der Vorfabrikation der Bodenplatte selbst aufgebracht· Es sohlieesen sich die weiteren Verfahrensschritte des Transportes und der Errichtung des Gebäudes an, wie sie vorher beschrieben wurden· Diese Räumeleaente können beispielsweise beim Anheben an der Baustelle an den vier Tragsäulen erfasst werden, ohne dass die Bodenplatte überbeansprucht wird. Nachdem die Raumelemente an ihrer endgültigen Stelle abgesetzt worden sind, wird die Vorspannung abgebaut, wie es bereits näher beschrieben wurde·

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Claims

Patentansprüche ι

1, An den Längsseiten offenes, vorgefertigtes, transportables Raumelement zur Herstellung von Bauwerken, das mindestens aus einer bewehrten Bodenplatte und an deren Kopfenden vorgesehenen Wandteilen besteht, gekennzeichnet durch die Zuordnung von mindestens sechs Tragsäulen zur Bodenplatte, von denen wenigstens vier fest und dauerhaft mit deren Bewehrung zu einer in sich biegesteifen, im wesentlichen U-förmigen Baueinheit verbunden und die übrigen zwischen den beiden Kopfenden angeordnet sind₀

2» Raumelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte und die Tragsäulen für sich hergestellt und in einer, das Einbauendmass des Räumelernentes sicherstellenden Lehre massgerecht und dauerhaft miteinander verbunden sindo

5» Raumelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte aus einem einzigen bewehrten der Länge nach durchgehenden Plattenkörper gebildet ist»

4„ Raumelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte der Länge nach unterteilt und aus zwei gleichen, im Mittelbereich stumpf aneinanderstossenden Plattenteilen gebildet ist.

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5. Baumelement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedenplatte auseer ihrer Bewehrung mit zusätzlichen, sie zwischen den Kopfenden aus der Ebene herausdrückenden Spannelementen versehen ist·

■&· Baumelement nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die an den Enden vorgesehenen Tragsäulen zwecks Ausgleichen« der Fertigungstoleranzen der Bodenplatte sowohl kopfseitig als aueh längsseitig bis auf das Einbau-Endmass überstehen·

7· Raumelement nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Kopfenden vorgesehenen Tragsäulen längsseitig geringfügig überstehen«

8· Baumelement nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbindung jedes Tragsäulenfusses mit der Bodenplatte an einem der beiden Teile Verbindungselemente aus Metall und im anderen Teil Aussparungen vorgesehen sind, die die Verbindungselemente mit Spiel aufnehmen und dass nach dem Einrichten der Tragsäulen auf das Einbau-Sndmass die zwiaohen den Aussparungen und den Verbindungen· elementen verbleibenden Hohlräume durch einen Verguss mit adhäsivem aushärtendem Füllstoff, bevorzugt Kunststoff, ausgefüllt sind.

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9· Raumelement nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass sämtliche Tragsäulen auf die Oberseite der bewehrten Bodenplatte aufgesetzt und dort befestigt sind.

1o. Raumelement nach Anspruch 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Tragsäulen die metallenen Verbindungselemente aufweisen,
während die Aussparungen in der Bodenplatte vorgesehen sind·

Ho Raumelement nach Anspruch 8 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte mehrere alternativ benutzbare Ausaparungen,
Löcher od.dgl. für die Fixierung der Tragsäulen aufweist»

12o Raumelement »ach Anspruch 1 Ms 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte und/oder die Tragsäulen aus araiertem Beton gebildet sind.

13» Raumelement nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Ecke oder an einem Kopfende der Bodenplatte lösbar ver~ bundene Tragsäulen vorgesehen sind»

14* Raumelement nach Anspruch 1 bis 5$ dadurch gekennzeichnet,
daea die Bodenplatte an einem Eopfend© zwei dauerhaft mit ihr verbundene Eck-Tragsäulen und am anderer« Kopfende mindestens eine dauerhaft verbundene Eck«Tragsäule aufweist und mit zusätzlichen, sie in
ihrer Mitte n'ach oben aus der Ebene herausdrückenden Spannelementeii
versehen ist»

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15· Raumelement nach Anepruch 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Tragsäulen auf ihrer gesamten Höhe wenigstens mit einer ihrer Flächen geringfügig überstehend auf der Bodenplatte angeordnet sinde

16· Raumelement nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, dass die Tragsäule in ihrem Anschluss an die Bodenplatte vor Festigung des Verbindungsmittel zwecks Ausrichtung einstellbar ist»

17· Verfahren zur Herstellung transportabler Raumelemente nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass an einer vorgefertigten _f bewehrten, im wesentlichen rechteckigen Bodenplatte mindestens vier vorgefertigte Tragsäulen, deren Länge der Raumhöhe entspricht, senkrecht zur Ebene der Bodenplatte stehend derart angeordnet werden, dass an den Enden des einen Kopfendes je eine Säule und an mindestens einer Ecke am anderen Kopfende eine Tragsäule steht, und eine weitere Tragsäule sich auf einer Bodenplattenlängsseite zwischen deren Kopfenden angeordnet ist, worauf die dauerhafte Verbindung zwischen der Bodenplatte und den Tragsäulen erfolgt.

18· Verfahren zur Errichtung von Gebäuden aus Raumelementen gemäss Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumelemente in der Fabrik nahezu bezugsfertig ausgestattet werden, indem in die rohen Raumelemente gegebenenfalls die Aussenwände, die Türen und Fenster, die Zwischenwände, die sanitäre und elektrische

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Installation, die Zimmerdecke oder das Daoh Uodgle eingebaut werden, worauf der Transport dieser fertigen Raumelemente zur Baustelle und das Zusammensetzen derselben zu dem gewünschten Bauwerk erfolgenο

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