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Beschreibung "Bauelementensatz" Gegenstand der Neuerung ist ein Bauelementensatz
für einmch der Skelettbauweise zu errichtendes Gebäude.
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Die herkömmliche Bauweise ist handwerklich.
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Jedes Gebäude wird, welche Bedeutung es auch immer haben mag, als
Neuschöpfung behandelt, die mit den Mitteln der Erfahrung ausgeführt wird, wobei
sich die verschiedenen am Bau mitwirkenden Handwerker ausschließlich mit der Ausführung
ihrer eigenen Arbeit befassen, an die sich dann der nachfolgend tätige Handwerker
anpassen muß. Diese Bauweise benützt im allgemeinen billige Baumaterialien, die
aber mit zeitraubenden und umständlichen Arbeitsmitteln verarbeitet werden.
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Es sind bereits Versuche durchgeführt worden, das Bauen zu industrialisieren,
indem man zunächst ein Skelett, wie Metall-oder Stahlbetonskelett, errichtete, das
man anschließend mit vorfabrizierten Bauelementen in Maurerarbeit ausfachte. Dieses
Vorgehen hat erhebliche Nachteile. Die vorgefertigten Bauelemente sind schwer.
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Ihr Transport, ihre Handhabung sowie ihre Verarbeitung erfordern erhebliche
und umständliche Arbeitsmittel. Die Bauweise ist bei vergleichbarem Selbstkostenpreis
zwar schneller als die vorhergehende, das Äußere des Bauwerks ist aber fast immer
eintönig, d. h. ungefällig.
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Die Neuerung ermöglicht eine neue Bauweise, die die oben genannten
Nachteile vermeidet. Die vorgefertigten Bauelemente des neuen Bauelementensatzes
bestehen aus sehr leichtem Werkstoff und ihr Gewicht steht in gar keinem Verhältnis
zu dem eines Bauelementes gleicher Fläche aus Mauerwerk, Beton oder einem Agglomerat.
Hieraus ergeben sich ein leichteres Skelett, verringerte Fundamentabmessungen, eine
Verkürzung der Bauzeit und eine Verringerung des Selbstkostenpreises. Schließlich
erlaubt
das geringe Gewicht des Werkstoffes, die Bauelemente sehr
groß auszuführen, was, verbunden mit wechselnser Farbgebung, die Eintönigkeit beseitigt
und das äußere Aussehen verbessert. Das geringe Gewicht gestattet es außerdem, die
Wandelemente vor dem Skelett anzubringen, wodurch sich ein nicht vernachlässigbarer
Gewinn an ebenerdig eingenommenem Platz ergibt.
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Mit dem Bauelementensatz gemäß der Neuerung können die Montagearbeiten
auf dem Bauplatz auf ein Minimum reduziert werden, indem man so oft wie möglich
Bauelemente verwendet, die in großen Serien vorgefertigt werden können.
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Gemäß der Neuerung ist ein Skelett aus Metall oder Stahlbeton vorgesehen,
wobei die Abmessungen seiner Elemente einem Grund-oder Einheitsmaß oder einem Vielfachen
dieses Maßes entsprechen, so daß Vertauschungen nicht auftreten können. Die Seiten-und
Giebelwände sind von Wandelementen gebildet, deren Abmessungen diesem Einheitsmaß
oder einem Vielfachen dieses Maßes ehtsprechen. Jedes Wandelement ist vor die entsprechenden
Elemente des Skelettes
gehängt. Das Dach, das nach einem der bekannten
Verfahren hergestellt sein kann und geringes Gewicht mit Robustheit verbindet, besteht
beispielsweise aus selbsttragenden Trogprofilen, vorzugsweise aus Leichtmetall,
und ist mit Regenrinnen aus Kunststoff oder Leichtmetall o. dgl. versehen.
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Die im Inneren vorgesehenen Böden und Decken und Trennwände sind von
Elementen gebildet, deren Abmessungen ebenfalls dem Einheitsmaß oder einem Vielfachen
dieses Einheitsmaßes entsprechen. Ferner ist eine an sich bekannte Heizungsanlage
vorgesehen, die vorzugsweise einen integralen Bestandteil der so erhaltenen Gesamtheit
ist.
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Die Neuerung ermöglicht ein schnelles und wirtschaftliches Errichten
eines Gebäudes. Dies ergibt sich einmal aus der Vorgabe eines Einheitsmaßes im Zusammenhang
mit der Wahl einer geringen Zahl an Einheitsstockwerkshöhen, andererseits aus der
Wahl von leichten Baumaterialien. Sie erleichtert das Arbeiten nach den durch die
Vorfertigung bedingten Arbeitsmethoden.
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Das Skelett wird durch Aneinandersetzen von vereinheitlichten Rahmenelementen
gebildet. Die Elemente werden im Falle eines Metallskeletts unmittelbar vorgefertigt
oder an Ort und Stelle in fabrikmäßig vorgefertigten Einheitsschalungen gegossen,
die auf dem Bauplatz leicht zusammengesetzt und auseinandergenommen werden können.
Diese Schalungen können, wenn es sich um ein Skelett aus Stahlbeton handelt, wieder
verwendet werden. Die Wandelemente, aus denen die Seitenwände gebildet sind, sind
vorgefertigt in Form vereinheitlichter Elemente. Sie kommen vollständig fertig auf
dem Bauplatz an, vorzugsweise in Form von verschiebbaren, gegebenenfalls verglasten
Rahmen. Nach dem Anbringen erhalten sie die Brüstungen, die Verglasung oberhalb
des Kämpfers oder das Oberlicht sowie die Verglasung der feststehenden Teile unter
den Fensteröffnungen. Sie können je nach Typ aus ein und demselben Einheitsprofil
gebildet sein und je nach Verwendung als Pfosten oder als Traverse mit Schieberahmen
oder fester Verglasung Rippen oder ausgekehlte Vorsprünge trageh. Die innere und
äußere Verklebung wird von der Fabrik geliefert.
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Die die Eindeckung bildenden Profile wie Kastenprofile bestehen aus
leichtem Werkstoff, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung oder aus Kunststoff.
Auf der Unterseite werden sie entweder in der Fabrik oder auf dem Bauplatz mit einer
Schallisolierung versehen. Sie werden auf den Feldern des Traggerüstes z. B. mit
mit Gewinde versehenen Hakenelementen befestigt, wobei unter der Beplattung Profilträgerenden
dazwischengeschaltet sind, die ein Verspannen oder Verformen der Tröge infolge zu
hohen Anzugs verhindern. Ein gebogenes, leicht gewelltes Firstblech oder ein anderer
äquivalenter Gegenstand sorgt für eine Luftzirkulation zwischen den Kastenprofilen
und der Decke.
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Die Decken oder Böden sind in der Fabrik vorgefertigte (gegossene
oder geformte) Platten mit einer dem Einheitsmaß oder einem Mehrfachen des Einheitmaßes
entsprechenden Länge. Sie werden auf den entsprechenden Rahmenelementen des Skelettes
Seite an Seite nebeneinandergelegt und bilden oder stützen die Decke.
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* und einer die Kondensatbildung verhindernden Isolierung
Die
Trennwände sind vorgefertigte Elemente, deren Länge dem Einheitsmaß oder einem Mehrfachen
des Einheitsmaßes entspricht. Die endgültige Verkleidung wird vorzugsweise in der
Fabrik vorgesehen.
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Die Heizungsanlage ist so ausgebildet, daß sie vollständig in Form
von Einheitselementen vorgefertigt werden kann, wobei nur die Zusammenstellung an
Ort und Stelle zu erfolgen hat, Man kann z. B. übliche Warmwasserradiatoren verwenden,
die so ausgelegt sind, daß sie einen Warmluftschleier vor der Wand regulär verteilen-und
zwar mit der Maßgabe je eines Radiators pro Brüstung quer über die Seitenwand-was
die Gefahr der Kondensatbildung an den verglasten Teilen vollständig verhindert.
Dies kann auch mit Hilfe eingeblasener Warmluft erreicht werden, deren Leitungen,
die vorzugsweise aus Polyvinylchlorid bestehen, in den Rahmenelementen des Skelettes
verlaufen und somit dem Blick entzogen sind.
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Die Vorfertigung der Bauelemente der Konstruktion und die Errichtung
erlaubt es, einen Montageplan aufzustellen, derart, daß die am Bau mitwirkenden
Handwerker gleichzeitig auf der Baustelle arbeiten können, ohne sich zutundern oder
zu stören. Die Montage eines Gebäudes ist vergleichbar mit der eines Automobils.
Z. B. werden die Bauelemente angefertigt, ohne zunächst für ein bestimmtes Gebäude
vorbestimmt zu sein.
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Man kann tatsächlich dieselben Elemente für Bauwerke gleichen Modells
verwenden, die sich in der Form, der Nutzfläche, der Innenaufteilung unterscheiden.
Wenn die Zahl der Etagen verändert werden soll, braucht allein die Stärke der Rahmenelemente
des Skelettes geändert zu werden. Nur eine Änderung im Einheitsmaß erfordert eine
Neukonstruktion.
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Die Vorteile des neuen Bauelementensatzes kommen z. B. bei einem
Schulgebäude besonders zur Geltung, bei dem das Baukastenprinzip eine genügende
Möglichkeit bietet, sich den vorgeschriebenen starren Normen anzupassen. Das Einheitsmaß,
das normalerweise zwischen
0,5 und 4 m liegt, ist mit 1,75 m gewählt
worden, was ein genaues Abstimmen der Maße aller wichtigen Elemente ermöglicht hat.
Nur die Größe der Klassen und des Flurs unterliegt nicht diesem Prinzip. Der Nachteil
ist um so geringer, als, da alle Schulgebäude den gleichen Normen unterliegen, die
Anpassung der Zahl der Klassenräume an die Erfordernisse allein von deren vollständig
in Einheitsmaß unterteilten Länge und von der Zahl der Stockwerke abhängt, wobei,
abgesehen vom Einheitsmaß, nur ihre Breite unverändert bleibt.
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Eine serienmäßige Vorfertigung der entsprechenden Elemente bleibt
möglich.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem als Schulgebäude ausgeführten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Horizontalschnitt durch ein Stockwerk.
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Fig. 2 zeigt zwei Varianten in der Ausbildung der Hauptfasade.
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Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Metallskelett des Gebäudes.
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Fig. 4 zeigt einen Aufriß der Seitenwand.
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Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie A, B, C, D in Fig. 4.
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Fig. 6 zeigt einen Schnitt längs der Linie E, F, G, H, I in Fig.
4.
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Fig. 7 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Giebelwand.
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Fig. 8 zeigt einen Horizontalschnitt durch die Giebelwand.
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In der Fig. 1 ist mit 1 eine der sechs Klassenräume bezeichnet, mit
2 eine der beiden Treppenhäuser.
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Der Flur 3 führt zu den Toiletten 4. Die Einteilung ist bei den Außenwänden
und den Längselementen im Inneren, nicht aber bei den Querelementen im Inneren streng
eingehalten.
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Fig. 2 vermittelt einen Eindruck vom Äußeren eines aufgeteilten Gebäudes.
Die scheinbare Eintönigkeit
ist durch verschiedene Farbgebung der
aus emaillierten Glas bestehenden äußeren Verkleidung der Brüstungen uhterbrochen.
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Das Skelett ist in der Länge aus ebensoviel Stockwerkrahmen nach
Fig. 3 zusammengestellt, wie das Gebäude in seiner Länge Einheitsmaß aufweist.
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Jeder Stockwerkrahmen besteht pro Stockwerk aus einem mittleren Portal,
das den Korridor seitlich begrenzt und von zwei Stützen 5 aus Profileisen IP (IAP)
gebildet ist, die in Deckenhöhe durch Fachwerkträger oder Riegel 6 miteinander verbunden
sind, die an beiden Enden durch Konsolen 7 verlängert sind, die sich entsprechend
der Biegebeanspruchung verjüngen. Diese Fachwerkträger nehmen an ihren Enden Eisenträger
8 auf, die selbst die Fußböden oder die Dacheindeckung tragen und an den Außenstützen
an den Gebäudeseiten angehängt oder abgestützt sind. Die Windsteifigkeit in Längserstreckung
ist durch Fachwerkträger erzielt, die die Riegel 6 miteinander verbinden. In der
Fasade im Bereich der Seitenwände wird die Windsteifigkeit durch z. B. hochgestellte,
aus abgekantetem Blech gebogene Querträger erzielt, die die Außenstützen in Höhe
der Fußböden und oberhalb der Brüstungen verbinden.
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Aus den Fig. 4, 5 und 6 wird der Aufbau der Außenwand der Vorderfront
deutlich : Mit 9 ist ein U-Profil, das zur Bildung der senkrecht und quer verlaufenden
Tragglieder der Wandelemente dient, bezeichnet. Diese Profile sind aus einer Aluminium-,
Magnesium-und Siliciumlegierung stranggepreßt und tragen je nach Verwendung als
Pfosten oder als Traverse mit Schieberahmen oder fester Verglasung Rippen oder ausgekehlte
Vorsprünge wie die Vorsprünge 10. Auf den Schenkeln der unteren Traverse ist ein
geneigtes, aus der gleichen Legierung stranggepreßtes Stützprofil 11 angebracht.
Ein gebogenes oder gefaltetes Aluminiumblech verbindet die Tafel oder Füllung mit
dem Fußboden der Innenkonstruktion. Die Außenstützen tragen an ihren äußeren Flanschen
angeschweißte Gewindebolzen 13, die dazu dienen, mit Hilfe von Klammern 14 die senkrechten
Tragglieder oder Pfosten 9 zweier benachbarter, uhter Zwischenschaltung einer Isolierlage
15 gegen die Außenstütze gelegten Wandelemente zu befestigen. Eine Deckleiste 16,
die mit Hilfe der beiden Blattfederelemente 17 befestigt ist, schließt den Mittelspalt
des durch das Anklammern der beiden senkrechten Tragglieder 9
gebildeten
Pfostens ab. Die im Querschnitt rechteckförmigen Schieberahmen 18, die mit Rücksicht
auf das Zusammensetzen mittels Gewindeschneid-
| schrauben einen zentralen Vorsprung hesitzen, |
| sind durch verdakt angeordnete Gleitelemente 19 |
geführt, die im Rahmenprofil außen aufgenommen sind. Im Rahmenprofil innen ist ein
Spezialprofil 20 aus Kunststoff aufgenommen, das die Verglasung hält und die Abdichtung
sicherstellt. Die Brüstung weist von außen nach innen folgende Elemente auf : -
ein äußeres Wandteil 21 aus gefärbtem Glas, - eine zusammengesetzte Isolierung 22,
die von einer Glaswollmatte und einem Luftspalt gebildet ist, der durch in der Traverse
vorgesehene Öffnungen ventiliert wird, - eine Verkleidung 23 aus Aluminiumblech,
die das Innenwandteil bildet.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen den Aufbau der Außenwand an der Giebelseite.
24 ist ein aus Blech gebogener Rahmen für ein Wandelement der Gbelseite, das selbst
von einer Tafel aus Schaumpolystyrol 25 gebildet ist, die nach innen durch eine
Sperrholzplatte 26 und
nach außen durch eine Aluminiumtafel 27
geschützt ist. Das Wandelement ist mit Hilfe eines Elementes 28 zum Aufhängen an
dem Skelett angebracht, dessen Lage mit Hilfe eines Schraubenbolzens 29 verstellbar
ist. Die vertikale Verbindung zwischen zwei Elementen wird durch eine äußere Deckleiste
aus Neopren 30, die mit Hilfe eines Bügels 32 angepreßt ist, und durch eine innere
Deckleiste 31 aus Mineralwolle hergestellt', die mit Hilfe eines Bügels 33 angepreßt
ist. 34 ist ein Schieberahmen, 35 ein Fensterfutter.
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Die Dacheindeckung ist von Trogprofilen, z. B.
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Kastenprofile, aus Aluminiumlegierung gebildet, die auf der Unterseite
mit einer Schallisolierung und einer eine Kondensatbildung verhindernden Isolierung
versehen, die entweder in der Fabrik oder auf dem Bauplatz angebracht wird. Sie
sind mit Hilfe von mit Gewinde versehenen Haken unter Zwischenschaltung von die
Anzugskraft verteilenden Stützteilen an den Winkelprofilen des Skelettes befestigt.
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Ein aus Aluminiumblech gebogenes, leicht gewelltes Firstblech erlaubt
eine Luftzirkulation zwischen den Kastenprofilen
und der Decke.
Die Dachrinnen sind aus Aluminiumblech gebogen und geschweißt.
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Die herabführenden Regenwasserleitungen sowie die Frisch-und Abwasserleitungen
bestehen aus Polyvinylchlorid.
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Die Wärmeisolierung dieses Daches ist durch die Eigenschaften des
Aluminiums selbst und durch einen Filz aus Glasfasern sichergestellt, der auf der
letzten Decke verlegt ist.
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Die Böden sind von vorgefertigten, in der Fabrik gegossenen Stahlbetonplatten
gebildet, deraa. Länge gleich dem Einheitsmaß, z. B. 1,75 m ist. Sie sind unter
Zwischenschaltung eines Bitumenfilzes Seite an Seite auf den Deckenbalken verlegt.
Diese Platten tragen eine schwimmende Decke, die von einem auf eine Glasfasermatte
gegossenen Überzug mit Gitter gebildet ist. Der Bodenbelag ist aus Polyvinylchlorid
und Filz zusammengesetzt.
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Die Heizung kann mit Hilfe von Warmwasserradiatoren erfolgen, wobei
pro Brüstung quer über die Fasade
ein Radiator vorgesehen ist.
Alternativ kann dies auch mit Hilfe von Luft erfolgen, die erwärmt und eingeblasen
wird und deren Leitungen, die aus Polyvinylchlorid oder aus Aluminium bestehen,
in den Riegeln der Portale verlaufen.
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Der Schornstein der Heizungsanlage ist höher als das Gebäude und
von diesem unabhängig. Schutzansprüche