DE1962695A1

DE1962695A1 - Prefabricated building component - as three dimensional structure

Info

Publication number: DE1962695A1
Application number: DE19691962695
Authority: DE
Inventors: Rudolf Doernach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-12-13
Filing date: 1969-12-13
Publication date: 1972-06-08

Abstract

A prefabricated three-dimensional building component comprises a steel-reinforced ground frame filled with inorganic/organic materials, e.g. styropor concrete, walls also containing similar materials and a roof unit preferably of only organic materials, the whole forms a transportable unit which may be added to at one or two sides. Specif. units may be assembled end to end to larger structures, may be closed by facade elements or may be individually installed in framed buildings.

Description

Räumlich vorgefertigte Bau-Einheit 1) Xlteres Recht Im Bausektor wurde sehr Range mit kleinteiligen Elementen gebaut, erst seit etwa 1930 werden große tefelartige Elemente verwendet. Spatially prefabricated construction unit 1) Xlteres Recht In the construction sector was built very range with small-scale elements, only since about 1930 large tefelike elements are used.

Im Waggon- und Containerbau, wo Gewichte eine große, Brand- und Schallqualität eine relativ kleine Rolle spielen, werden schon lange große Elemente in der Fabrik räumlich gefUgf und verlassen mit einem Vorfertigungsgrad von 100 % den Ort der Herstellung.In wagon and container construction, where weights have a large, fire and sound quality play a relatively small role, large elements have long been in the factory spatial structure and leave the location of the with a degree of prefabrication of 100% Manufacturing.

Mit Gewichtsreduktion durch Vorspannung von Beton wurde es vor ca. 10 Jahren auch im Bausektor möglich, räumlich vorgefertigte Baueinheiten herzustellen und zu transportieren, Bau-Einheiten, die gleichzeitig genügend leicht, brand- und schallfest sind. Damit kann man nun auch im Bausektor den Vorfertigungsgrad steigern, sowie Bauzeit und Baukosten senken. Für räumlich vorgefertigte Bau-Einheiten wurden seither mangels systemanalytischer Grundlagen folgende z.T. oft mißverständliche Bezeichnungen gewählt: Raumzelle (geschlossenes, nicht additionsfähiges System) Raumteile (als Teile eines Raums mißverständlich) Raumbauteile sectlonai unit cell unit etc.With weight reduction through prestressing of concrete, it was built approx. 10 years it is also possible in the construction sector to produce spatially prefabricated building units and to transport, construction units that are at the same time light, fire and fire resistant are soundproof. This means that the degree of prefabrication can now also be increased in the construction sector, as well as reduce construction time and costs. For spatially prefabricated construction units were Since then, due to a lack of system-analytical principles, the following, in some cases, often misleading Designations chosen: room cell (closed, non-additive system) Room parts (misunderstood as parts of a room) Room components sectlonai unit cell unit etc.

Erst mit der Forschungsarbeit "Raumsysteme im Wohnungsbau", veröffentlicht von der Forschungsgemeinschaft Bauen und Wohnen 3/4 1969, wurde analytische Klarheit geschaffen und folgende neutrale Bezeichnungen für dle internationale Dokumentation, Forschung und Entwicklung vorgeschlagen: deutsch: Raumsysteme englisch: space units französ.: unités spatiales Diese Bezeichnungen definieren das Bauprinzip räumlich vorgefertigter additionsfähiger (offener) Bau-Einheiten, die variable Grundrisse und variable Fassaden haben und städtebaulich variabel verwendbar sind.Only published with the research work "Room Systems in Housing" from the research community building and living 3/4 1969, was analytical clarity created and the following neutral terms for international documentation, Research and development suggested: German: Raumsysteme English: Space units French: unités spatiales These terms define the building principle spatially Prefabricated (open) building units that can be added, the variable floor plans and have variable facades and can be used variably in terms of urban planning.

In einer bekannten Ausführungsform besteht die räumlich vorgefertigte Bau-EInhelt aus einer vorgespannten Schwerbeton-Bodenpiatte mit an vier Ecken angespannten Stützen, wird wie ein umgekehrter Tisch transportiert und an der Baustelle selbst-tragend neben- und übereinandergesetzt. In a known embodiment, there is the spatially prefabricated Bau-EInhelt made of a pre-tensioned heavy concrete floor slab with tensioned at four corners Supports, is transported like an inverted table and is self-supporting at the construction site placed next to and on top of each other.

(u.a. Stucki, Auslegeschrift 1287302 v. 21.1.64 und 461746 Juli 65) 2) Die Aufgabe Die Verwendung von Schwerbeton führt zu selbst-tragenden Lösungen, räumlich vorgefertigter Bau-Einheiten. Die städtebauliche Verwendung solcher Systeme Ist Jedoch nicht optimal, weil z.B. (e.g. Stucki, Auslegeschrift 1287302 of January 21, 1964 and 461746 July 65) 2) The task The use of heavy concrete leads to self-supporting solutions, spatially prefabricated building units. The urban use of such systems However, it is not optimal, because e.g.

einzelne Einheiten nicht unabhängig austauschbar sind, weil die Toleranzprobleme im Mehrgeschoßbau groß werden, weil die Systeme schlecht terrassierbar sind, weil unwirtschaftliche Doppel-und Dreifachstützen-Fertigung notwendig ist. individual units are not independently interchangeable because of tolerance problems become large in multi-storey buildings because the systems are difficult to terrace because Uneconomical double and triple support production is necessary.

Für zukünftige anpassungsfähige, umbaufähige Stadtsysteme mit vielfältiger äußerer Erscheinungsform sind deswegen selbsttragende, räumlich vorgefertigte Bau-Elahelten wenig brauchbar. For future adaptable, convertible city systems with diverse The external appearance is therefore self-supporting, spatially prefabricated structural elements not very useful.

Gesucht werden vielmehr raumlich vorgefertigte, variable Bau-Elnheiten, dle austauschbar in mit Leitungen versorgte Stadtbau-Skelette gefügt werden können und mehrgeschosslg ohne Toleranzprobleme addierbar sind. What we are looking for are spatially prefabricated, variable building units, dle can be interchangeably joined in urban construction skeletons that are supplied with cables and multi-storey can be added without tolerance problems.

Da starke Kostendegression und Industrlallslerung mit Schwerbeton schlecht möglich ist, besteht die Aufgabe in der Erfindung elner räumlich vorgefertigten, 2seltig, alternativ iseitig offenen und transportablen Bau-Einheit, dle modular addierbar ist, unter Einsatz von neuen anorganisch-organischen Leichtbaustoffen, dle brand stabil und In doppelschaliger AusfUhrung genügend schallstabil und schnell herstellbar sind, genügend Festigkeit besitzen, um dle Bau-Einheit Ober 1 Geschoß zu tragen und ferner so gut wärmegedämmt, daß elektrische Heizung möglich wird. There was a strong degression in costs and industrialization with heavy concrete is poorly possible, the task consists in the invention of a spatially prefabricated, Two different, alternatively one-sided open and transportable building unit, dle modular can be added, using new inorganic-organic lightweight building materials, dle fire stable and in the double-shell design sufficiently soundproof and fast are producible, have sufficient strength to dle the building unit upper 1 storey to wear and furthermore so well insulated that electric heating is possible.

Die nachfolgend beschriebene Erfindung Ist die koublnlerte Optimierung dieser städtebaulichen, wirtschaftlichen und technischen Kriterien.The invention described below is the combined optimization these urban planning, economic and technical criteria.

3) Die Erfindung Die Erfindung betrifft das Herstellungsverfahren einer räumlich vorgefertigten Bau-Einheit dergestalt, daß o eine bewehrte Bodenplatte aus organisch-anorganischen Leichtbaustoffen wie z.B. Styroporbeton o zwei ebenfalls ar.lerte, gegenüberliegende Wandplatten aus obenfalls organisch-anorganischen Leichtbaustoffen o ein einschaliges oder doppelschaliges Dachelement aus Profilholz oder Profilstahl mit obenliegender isolierung - über die Wandplatten-Bewehrungen als Verbindungsmittel biegeunsteif zusammengespannt - eine zweiseitig offene, addierbare z.B. 360 cm breite, transportable Bau-Einheit ergeben, die einseitig oder zweisetttg addiert oder alternativ mit Fassadenelementen geschlossen werden kann, wobei durch die Fügung von Boden-, Wand- und Dachplatte ein definierter Brandabschnit von z.B. F 60 entsteht, der am Xußeren der Bau-Elnhelt eine umlaufende Wärmeisolierung trägt.3) The Invention The invention relates to the manufacturing method a spatially prefabricated building unit in such a way that o a reinforced floor slab made of organic-inorganic lightweight building materials such as styrofoam concrete o two too ar.lerte, opposite wall panels made of organic-inorganic lightweight building materials o a single-skin or double-skin roof element made of profiled wood or profiled steel with overhead insulation - using the wall plate reinforcement as a connecting means Flexibly clamped together - a two-sided open, addable e.g. 360 cm wide, result in a transportable construction unit that adds one-sided or two-sided or alternatively can be closed with facade elements, whereby the joining of floor, Wall and roof slab a defined fire section of e.g. F 60 is created, which on The exterior of the construction material has all-round thermal insulation.

Die erfindungsgemäße Einheit kann ebenerdig oder städtebaulich platzsparend auch in Skelette geschoben verwendet werden, wobei Montage und Demontage von ganzen Wohnungseinheiten - bestehend aus mehreren räumlich vorgefertigten Bau-Einheiten - möglich ist, ohne daß Nachbar-Einheiten bewegt werden.The unit according to the invention can be at ground level or space-saving in terms of urban planning can also be used pushed into skeletons, with assembly and disassembly of whole Housing units - consisting of several spatially prefabricated building units - is possible without moving neighboring units.

Fertigungs-, Montage- und Demontagetoleranzen werden durch Lufträume zwischen Elnhelten und Skelett aufgenommen Die in Skeiette gefügten Bau-Einheiten können schalitachnisch günstig auf Punkt-oder Streifenlagern aus z.B. Hartgummi oder Lucobit ruhen.Manufacturing, assembly and disassembly tolerances are determined by air spaces recorded between Elnhelten and skeleton can be schalitachnisch cheap on point or strip bearings made of e.g. hard rubber or lucobite rest.

Auf diese Welse entsteht ein vielfältig nutzbares Stadtsystem aus räumlich vorgefertigten Bau-Einheiten, die bei Bedarf unabhängig voneinander ein- und ausgebaut werden können', Einheiten, die sich zur seriellen Herstellung eignen und trotz gleichartiger Grundform genügende Variabilität haben.In this way, a city system that can be used in a variety of ways emerges spatially prefabricated building units, which can be integrated independently of one another if required and can be expanded ', units that are suitable for serial production and have sufficient variability in spite of the same basic shape.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, den "Faraday'schen Käfigeffekt" zu unterbrechen, indem nicht rundum armierte Baustoffe verwendet werden, womit ein elektrisch totes Klima erzeugt wird, sondern dls Dacheinheit ohne metallische Armierung und somit bioklimatisch offen blelbt, also Luftionenbewegung von unten nach oben stattfindet.In one embodiment of the invention it is possible to use the "Faraday's To interrupt the cage effect "by using building materials that are not completely reinforced, which creates an electrically dead climate, but a roof unit without metallic ones Reinforcement and thus bioclimatically open, i.e. air ion movement from below takes place upwards.

Schon seit einiger Zelt geht die technologische Entwicklung In Richtung selbst-tragender räumlich vorgefertigter Bau-Einheiten.For some time now, the technological development has been going in the direction of self-supporting, spatially prefabricated building units.

Skelettgetragene Systeme werden allgemein fOr schwierig und kompliziert gehalten. Toleranz- und Gewichtsprobleme beschränkten die wirtschaftliche Anwendung von selbst-tragenden Einheiten jedoch auf wenige Geschosse und linearen Zollenbau, der städtebaulich wenig brauchbar ist. Auch das bekannte "Habitat" auf der Weitausstellung in Montreal war ein Versuch in dieser falschen Richtung: Mobilität, Gewichte, Kosten, Vorfertigung des Systems waren unbefriedigend. Erst skelettgetragene Bau-Elnhelten der erfindungsgemäßen offenen Ausführung lösen das Problem des anpassungsfähigen Stadtbaus auf der Basis neuer Leichtbaustoffe aus organisch-anorganischen Stoffen, die zugleich tragend, brandfest, dämmend und schnell herstellbar sind.Skeleton-supported systems generally become difficult and complicated held. Tolerance and weight problems limited the economic application of self-supporting units, however, to a few storeys and linear customs construction, which is of little use in terms of urban planning. Also the well-known "Habitat" at the long-distance exhibition in Montreal was an attempt in this wrong direction: mobility, weights, costs, Prefabrication of the system was unsatisfactory. First skeleton-supported construction helmets the open design according to the invention solve the problem of the adaptable Urban construction based on new lightweight building materials made from organic-inorganic materials, which are load-bearing, fire-resistant, insulating and can be produced quickly at the same time.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigt Flg. 1 dle Vorderanslcht der räunilich vorgefertlgten Bau-Einheit Fig. 2 in größerer Darstellung den Schnitt durch die räumlich vorgefertigte Bau-Einheit mit Lagerung auf z.B. elnem wassergekühiten Stahl skelett Flg. 3 die Vorderansicht von in mehrgeschossigen Skeletten gelagerten Bau-Einheiten Fig. 4 dle Seitenansicht von in mehrgeschossigen Skeletten gelagerten Bau-Einheiten Die in Figur 1 dargestellte räumlich vorgefertigte Bau-Einhelt besteht aus der bewehrten Bodenplatte la, den gegenüberliegenden Wandbautellen 1b und dem Dachelement lc.In the following the invention is based on only one embodiment Illustrative drawings explained in more detail. It shows Flg. 1 the front view the spatially prefabricated building unit Fig. 2 in a larger representation the section due to the spatially prefabricated building unit with storage on e.g. a water-cooled Steel skeleton Flg. 3 the front view of skeletons stored in multi-storey structures Construction units Fig. 4 is a side view of stored in multi-storey skeletons Construction units The spatially prefabricated construction unit shown in FIG. 1 consists from the reinforced floor slab la, the opposing wall structures 1b and the Roof element lc.

In Figur 2 besteht die Bodenplatte aus z.B. Epoxyharz-Estrich 2a, der organlsch-anorganischen Füllung z.8. Styropor-Beton 2b, der Profilstahlarmierung 2c und der unteren Schauckunststoff-lsollerung 2d. Die Wandplatte besteht aus dem armierten organisch-anorganischen Dünnputz z.B. DRYVIT 2c, der Schaumisollerung 2t, der brandstabilen organisch-anorganischen Schicht 29 aus z.B. Styroporbeton und der Bewehrung 2h, mit deren Hilfe Bodenplatte, Wandplatte und Deckenplatte blege-unstelf verspannt werden.In Figure 2 the base plate consists of e.g. epoxy resin screed 2a, the organic-inorganic filling z.8. Styrofoam concrete 2b, the profile steel reinforcement 2c and the lower plastic insulation 2d. The wall plate consists of the Reinforced organic-inorganic thin plaster e.g. DRYVIT 2c, the foam insulation 2t, the fire-resistant organic-inorganic layer 29 made of e.g. Styrofoam concrete and the reinforcement 2h, with the help of which the floor slab, wall slab and ceiling slab blege-unstelf be braced.

Die Dachplatte besteht aus der Glpsbetonplatte 21, dem Profilholz oder Profiistahl 2k, der Isolierung 21 und der Dachhaut 2m.The roof slab consists of the concrete slab 21, the profiled wood or Profiistahl 2k, the insulation 21 and the roof skin 2m.

Gelagert ist die räumlich vorgefertigte 8au-Elnhelt mit einem In der Bodenplatte umlaufenden U-Profil Ober ein Hartgummilager 20 auf z.8. eine. wassergekühlten Hohlskelett 2p.The spatially prefabricated 8au-Elnhelt is stored with an inside Base plate circumferential U-profile over a hard rubber bearing 20 on z.8. one. water-cooled Hollow skeleton 2p.

Figur 3 zeigt frontal dle Bau-Einheiten 3a In eIne. Skelett 3b mit toleranzaufnehmenden Lufträumen 3c, gelagert auf Hartgummi oder Lucobit 3f. Der Pfeil 3d zeigt dle mögliche Montagerichtung von oben.Figure 3 shows the front of the building units 3a in one. Skeleton 3b with Tolerance-absorbing air spaces 3c, mounted on hard rubber or Lucobit 3f. Of the Arrow 3d shows the possible assembly direction from above.

Figur 4 zeigt seitlich die Bau-Einheiten 4a in einem Skelett 4b, das durch Diagonalen 4c stabilisiert ist. er Pfei í 4d zeugt die Einhubrichtung von oben, der Pfeil 4e zoigt die Einschubrichtung von der Seite. Dss Maß 4f zelgt die Additionsachsen räumlich vorgefertigter Bau-Elnhelten, w:e sie im Skelett oder ebenerdig aus z.B. 240, 280, 320 oder 360 cm breiten Transport-Einheiten mit ca. 1 cm Dehnfuge gefügt werden Die in Figur 3 gezeigte schematische Ansicht zeigt dagegen die lange Seite der räumlich vorgefertigten Bau-Einheiten von z.B. 750, 810, 840, 960 cm Länge.Figure 4 shows the side of the building units 4a in a skeleton 4b, the is stabilized by diagonals 4c. he arrow í 4d testifies the lifting direction of above, the arrow 4e shows the direction of insertion from the side. The dimension 4f shows the Addition axes of spatially prefabricated building elements, whether they are in the skeleton or at ground level from e.g. 240, 280, 320 or 360 cm wide transport units with approx. 1 cm expansion joint The schematic view shown in FIG. 3, on the other hand, shows the long one Side of the spatially prefabricated building units of e.g. 750, 810, 840, 960 cm length.

Claims

Patent claims:

1. Spatially prefabricated unit, characterized in that a profile steel-reinforced floor grate with inorganic-organic building materials such as zoB Styrofoam concrete filled and stiffened, over the reinforcement of also organic-inorganic Wall components with a roof unit made from preferably only organic building materials is clamped in a non-rigid manner and thus a transportable S X or 2-sided add-on, spatially prefabricated building unit results

2. Spatially prefabricated unit according to Claim 1, characterized in that the structural unit on one or two sides can be closed with facade elements.

3. Spatially prefabricated unit according to claim 1 and 2, characterized Marked that an internal fire-protective layer made of organic-inorganic Building materials (e.g. Styrofoam concrete) have an external layer of heat-insulating organic foam plastics (e.g. polystyrene), some of which

is treated with a reinforced organic-inorganic plaster (on e.g. acronal quartz base).

4. Spatially prefabricated unit according to claim 1, 2 and 3, characterized characterized in that they sound technically favorable point-shaped or strip-shaped In a skeleton that the air space between building units can be assembled and stored different use absorbs all tolerances and that the construction unit both can be pushed or lifted from above as well as from the side in the supporting frame.

5. Spatially prefabricated unit according to claim 1, characterized in that that the unit is open on one or two sides during transport and assembly rigid shear plates or tensile diagonals are stabilized at right angles.

6. Spatially prefabricated unit according to claim 1, 2, 3, 4, characterized marked that the carrying chain is made of open fire-protected with sprinklers Rolled profiles as well as tubular closed profiles can exist that Cooled by water circulation in the event of fire.

L e r s e i t e