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Die Erfindung betrifft ein Gebäude nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Herkömmliche Bauweisen zur Erstellung von Gebäuden wie beispielsweise das Mauern der Wände oder die Herstellung von Wänden und Böden mittels Ortbeton werden zunehmend durch Bauweisen ersetzt, bei denen Teile der Gebäude bereits vorgefertigt hergestellt und im Ganzen an der Baustelle angeliefert und aufgestellt werden. Dadurch lässt sich die Bauzeit eines Gebäudes erheblich verkürzen. Zur Verkürzung der Bauzeit eines Gebäudes ist es zum einen bekannt, Wände als Stahlbetonfertigbauteile im Fertigteilwerk zu erstellen und auf der Baustelle aufzustellen. Zum anderen ist es bekannt, Module des Gebäudes fertig herzustellen und auf der Baustelle die einzelnen Module des Gebäudes miteinander zu verbinden. Bei dieser Bauweise wird das Gewicht der einzelnen Gebäudemodule von den darunterliegenden Gebäudemodulen getragen. Dadurch ist die Bauhöhe des Gebäudes durch die Tragfähigkeit der Module begrenzt. Dadurch, dass die Module fest miteinander verbunden sind, können sich außerdem Probleme bei der Schallentkopplung ergeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebäude der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das bei einfachem Aufbau der Module eine große Anzahl an Geschossen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird bezüglich des Gebäudes durch ein Gebäude mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Für das Gebäude ist zum Abtrag der Lasten ein Primärtragwerk vorgesehen. Das Primärtragwerk umfasst vertikale Stützen. Zumindest die Raummodule, die Räume in Obergeschossen bilden, sind von den Stützen des Primärtragwerks getragen. Die Raummodule stützen sich demnach nicht an anderen, darunter oder daneben liegenden Raummodulen ab, sondern unmittelbar an den vertikalen Stützen. Der Lastabtrag erfolgt demnach über das Primärtragwerk. Das Sekundärtragwerk, das Teil der Raummodule ist, muss daher lediglich zur Aufnahme der in dem jeweiligen Raummodul auftretenden Lasten ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau der einzelnen Raummodule. Die vertikalen Stützen können auf die auftretenden Lasten und insbesondere auch auf die Geschossanzahl abgestimmt ausgelegt werden. Dadurch lassen sich auch vergleichsweise hohe Gebäude mit einfach aufgebauten Raummodulen realisieren. Alle Raummodule können unabhängig von der Gebäudehöhe und dem Stockwerk, in dem das Raummodul in dem Gebäude angeordnet ist, die gleiche Statik aufweisen. Dadurch, dass insbesondere Raummodule übereinanderliegender Geschosse nicht aneinander, sondern an den Stützen fixiert sind, kann auf einfache Weise eine Schallentkopplung zwischen den einzelnen Raummodulen erreicht werden. Die Raummodule können vor Anlieferung auf der Baustelle bereits weitgehend fertiggestellt sein. Fenster und technische Gebäudeausrüstung wie Leitungen für Heizung und/oder Kühlung sowie Anschlüsse für Wasser und Abwasser und dergleichen können bereits vollständig installiert sein. Dadurch wird für die Fertigstellung des Gebäudes auf der Baustelle nur kurze Zeit benötigt. Als Obergeschosse werden vorliegend alle Geschosse oberhalb des Erdgeschosses, also erstes Stockwerk und alle darüber liegenden Stockwerke, bezeichnet.
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Ein Raummodul kann dabei einen oder mehrere Wohnräume oder einen Teil eines oder mehrerer Wohnräume des Gebäudes begrenzen. Bevorzugt werden alle Räume, die in Wohnungen des Gebäudes liegen, durch Raummodule begrenzt. Auch Küchen, Badezimmer, WCs, Abstell- und Lagerräume oder dgl. sind demnach vorteilhaft von Raummodulen begrenzt. Versorgungswege wie Treppenhäuser oder Flure werden vorliegend nicht als Wohnräume betrachtet. Vorteilhaft sind Treppenhäuser und/oder Flure nicht durch Raummodule gebildet.
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Es kann vorgesehen sein, dass auch das Erdgeschoss durch ein oder mehrere Raummodule gebildet ist. Die Raummodule des Erdgeschosses können unmittelbar auf einer Bodenplatte des Gebäudes aufliegen oder ebenfalls an den Stützen gehalten sein. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Erdgeschoss in herkömmlicher Bauweise, beispielsweise Fertigbauweise, also unter Verwendung von Fertigteilen, erstellt ist. Ein eventuell vorhandener Keller des Gebäudes ist bevorzugt in herkömmlicher Bauweise erstellt.
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Es kann vorgesehen sein, dass in einzelnen Stockwerken, insbesondere im Erdgeschoss, Freiräume durch Weglassen von Raummodulen gebildet sind. Insbesondere im Erdgeschoss können auch Durchgänge oder dergleichen gebildet sein, insbesondere durch fehlende Raummodule.
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Die Stützen sind aus Stahlbeton. Dadurch können über die Stützen große Lasten abgetragen werden. Bei Verwendung von Stahlbeton können Brandschutzanforderungen einfach realisiert werden. Es können auch Stützen unterschiedlicher Materialien in einem Gebäude vorgesehen sein.
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Ein einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Raummodule auf an den Stützen fixierten, von den Stützen auskragenden Auflagern aufliegen. Die Auflager können beispielsweise als Stahlwinkel oder als Betonkonsolen gebildet sein. Die Auflager sind bevorzugt unmittelbar an den Stützen fixiert, beispielsweise mittels Schrauben. Die Raummodule sind dabei insbesondere unter Zwischenlage mindestens eines Dämpfungselements an den Stützen fixiert. Das Dämpfungselement kann beispielsweise aus Elastomer bestehen. Auch eine andere Art von Dämpfungselement kann vorteilhaft sein. Aufgrund der Dämpfungselemente ergibt sich eine gute Schallentkopplung zwischen den Raummodulen. Dabei kann eine gute Schallentkopplung zwischen übereinanderliegenden Raummodulen und zwischen nebeneinanderliegenden Raummodulen erreicht werden. Zwischen nebeneinanderliegenden Raummodulen ist eine gute Schallentkopplung der Raummodule insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Raummodule zu unterschiedlichen Wohnungen gehören. Raummodule einer Wohnung können miteinander verbunden und dadurch schallübertragend miteinander gekoppelt sein. Von Raummodulen anderer Wohnungen sind die Raummodule jedoch dennoch über das Primärtragwerk schallentkoppel t.
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Bevorzugt erstreckt sich jedes Raummodul über genau ein Stockwerk. Dadurch kann zwischen den Stockwerken eine gute Schallentkopplung erreicht werden. Versorgungsleitungen sind vorteilhaft zwischen Raumdecke und Raumboden übereinanderliegender Raummodule geführt.
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Vorzugsweise werden zumindest einige der Stützen zur Aufnahme von Lasten aus mehreren nebeneinanderliegenden Raummodulen genutzt. Vorteilhaft sind an mindestens einer Stütze mindestens zwei, insbesondere vier Raummodule des gleichen Geschosses festgelegt. Bevorzugt sind an Stützen, die zwischen zwei Raummodulen eines Geschosses liegen, die beiden angrenzenden Raummodule des Geschosses festgelegt. An Stützen, die im Bereich von Ecken von vier aneinandergrenzenden Raummodulen eines Geschosses angeordnet sind, sind bevorzugt alle vier angrenzenden Raummodule dieses Geschosses festgelegt. An Stützen, die im Bereich von Außenecken des Gebäudes angeordnet sind, ist bevorzugt jeweils nur das eine angrenzende Raummodul des jeweiligen Geschosses des Gebäudes festgelegt.
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Vorteilhaft sind die Stützen in einem gleichmäßigen Raster auf einer Bodenplatte des Gebäudes angeordnet. Der Abstand der Stützen in Längsrichtung der Raummodule und in Querrichtung der Raummodule ist vorteilhaft jeweils gleich. Geringfügige Änderungen der Abstände können sich beispielsweise im Bereich von Aussteifungen des Primärtragwerks, die nicht durch Stützen gebildet sind, wie beispielsweise an Aufzugschächten, Fluren oder dergleichen ergeben. Mindestens eine Stütze, insbesondere alle Stützen erstrecken sich vorteilhaft von der Bodenplatte bis zu dem an dieser Stelle darüberliegenden obersten Stockwerk. An jeder Stütze stützen sich demnach alle unmittelbar neben dieser Stütze angeordneten, übereinanderliegenden Raummodule ab. Die Stützen erstrecken sich vorzugsweise bis mindestens zur Oberkante des darüberliegenden obersten Stockwerks. Auch ein über dem obersten Stockwerk angeordnetes Dach kann sich dadurch an den Stützen abstützen. Dabei müssen nicht alle Stützen des Gebäudes die gleiche Höhe haben. Unterschiedliche Gebäudehöhen in unterschiedlichen Bereichen des Gebäudes sind auf einfache Weise durch unterschiedlich hohe Stützen und entsprechend unterschiedliche Anzahl übereinanderliegender Raummodule realisierbar. Auch versetzte Geschosse sind durch entsprechend höhenversetzte Anordnung der Raummodule auf einfache Weise herstellbar.
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In besonders vorteilhafter Gestaltung weisen die Stützen einen rechteckigen Querschnitt auf. Die in Längsrichtung der Raummodule gemessene Länge der Stützen beträgt vorteilhaft von 20 cm bis 80 cm, insbesondere von 30 cm bis 70 cm. Als besonders vorteilhaft wird eine Länge der Stützen von 40 cm bis 60 cm angesehen. Die in Querrichtung der Raummodule gemessene Breite beträgt vorteilhaft von 15 cm bis 40 cm, insbesondere von 20 cm bis 30 cm. Als besonders vorteilhaft wird eine Breite von 20 cm bis 25 cm angesehen. Im Bereich der Stützen weisen die Ecken der Raummodule vorteilhaft Aussparungen für die Stützen auf. Die Aussparungen erstrecken sich vorteilhaft über die gesamte Höhe des jeweiligen Raummoduls.
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Vorteilhaft umfasst das Primärtragwerk neben den Stützen weitere Elemente zur Versteifung. Elemente zur Versteifung verbinden vorteilhaft einzelne Stützen miteinander und bewirken dadurch eine Aussteifung in horizontaler Richtung. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Primärtragwerk Aussteifungen, insbesondere aus Stahl, umfasst, die Stützen miteinander verbinden. Die Aussteifungen können vorteilhaft parallel zu Kanten der Raummodule oder kreuzförmig und benachbart zu Wänden, der Raumdecke oder dem Raumboden von Raummodulen angeordnet sein. Die Aussteifungen können auch aus Stahlbeton oder Holz sein.
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Vorteilhaft werden auch Versorgungswege wie Treppenhaus und Flur zur Aussteifung des Primärtragwerks genutzt. Vorteilhaft weist das Gebäude ein Treppenhaus auf, das einen Teil des Primärtragwerks bildet. Das Treppenhaus ist vorteilhaft lastübertragend mit mindestens einer, insbesondere mindestens zwei, bevorzugt mit mindestens vier Stützen verbunden. Die Stützen können dabei an dem Treppenhaus angeformt sein. Das Treppenhaus kann bevorzugt stockwerkweise durch Treppenhausmodule gebildet sein, die im Fertigteilwerk aus Stahlbeton bereits mit daran angeordneten Stützen vorgefertigt werden.
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Vorteilhaft ist der Boden mindestens eines Flurs des Gebäudes durch eine Betondecke gebildet. Die Betondecke bildet vorteilhaft ein Teil des Primärtragwerks und ist lastübertragend mit mindestens einer Stütze verbunden. Der Boden des Flurs ist vorteilhaft als Stahlbeton-Fertigteilmodul ausgebildet und wird vorteilhaft im Fertigteilwerk erstellt und auf der Baustelle lediglich montiert.
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Die Raummodule können beispielsweise aus Beton, Stahlbeton und/oder Holz gebildet sein. Besonders bevorzugt wird der Boden der Raummodule aus Stahlbeton oder Beton hergestellt und die Wände und die Raumdecke aus Holz. Vorteilhaft weist mindestens ein Raummodul einen Träger auf, der an einer Kante des Raummoduls verläuft und einen Teil des Sekundärtragwerks bildet. Der Träger ist insbesondere an Seiten des Raummoduls, an denen Wände große Öffnungen aufweisen oder vollständig fehlen, vorgesehen. Durch ergänzende Verwendung von Trägern kann auch bei Raummodulen, bei denen einzelne Wände teilweise oder vollständig fehlen, eine ausreichende Stabilität des Raummoduls erzielt werden. Der Träger besteht vorteilhaft aus Stahl, Stahlbeton oder Holz. Auch eine Versteifung einer angrenzenden Raumdecke oder eines angrenzenden Raumbodens des jeweiligen Raummoduls kann zur Erzielung einer ausreichenden Stabilität vorgesehen sein.
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Für ein Verfahren zur Erstellung eines Gebäudes ist vorgesehen, dass zunächst eine Bodenplatte erstellt wird. Auf der Bodenplatte werden die vertikalen Stützen des Primärtragwerks angeordnet. Anschließend werden die Raummodule an den Stützen angeordnet und an diesen fixiert. Dadurch, dass die Raummodule bereits vorgefertigt auf der Baustelle angeliefert werden, ist eine schnelle und einfache Erstellung des Gebäudes möglich. Es ist ein hoher Vorfertigungsgrad der Raummodule möglich, so dass die Fertigstellung des Gebäudes nach der Fixierung aller Raummodule sehr schnell vonstattengehen kann.
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Bevorzugt sind die Stützen Stahlbetonfertigteile, die auf der Bodenplatte aufgestellt und an dieser fixiert werden. Dadurch ist eine sehr schnelle Erstellung der Stützen möglich. Dadurch, dass die Stützen als Stahlbetonfertigteile hergestellt werden, ist die Herstellung mit hoher Genauigkeit und Güte unter definierten Bedingungen möglich, so dass eine hohe Tragfähigkeit der Stützen auch bei vergleichsweise geringen Tragquerschnitten sichergestellt werden kann.
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Vorteilhaft sind die Raummodule vor der Anordnung an den Stützen mit Leitungen für Kühlung und/oder Heizung versehen. Besonders bevorzugt sind die Raummodule vor der Anordnung an den Stützen vollständig mit technischer Gebäudeausrüstung versehen. Nach der Anordnung der Raummodule an den Stützen müssen die Leitungen der technischen Gebäudeausrüstung dadurch lediglich noch angeschlossen werden. Dadurch ist eine sehr schnelle Erstellung des Gebäudes möglich.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Gebäudes,
- 2 ein Gebäude während der Erstellung in schematischer, perspektivischer Ansicht,
- 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Gebäudes in Explosionsdarstell ung,
- 4 eine schematische perspektivische Darstellung eines Raummoduls,
- 5 eine schematische Darstellung eines Verfahrens bei der Herstellung des Gebäudes,
- 6 eine perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsvariante der Fixierung von Raummodulen an einer Stütze,
- 7 eine schematische Schnittdarstellung eines Vertikalschnitts durch eine Stütze und daran angeordnete Raummodule,
- 8 eine schematische Schnittdarstellung eines Horizontalschnitts durch eine Stütze mit daran angeordneten Raummodulen,
- 9 eine perspektivische Schnittdarstellung eines an Stützen angeordneten Raummoduls,
- 10 eine schematische Schnittdarstellung eines Vertikalschnitts durch die Verbindung zweier aneinander angrenzender Raummodule,
- 11 eine schematische Schnittdarstellung möglicher Verbindungen von Raummodulen miteinander,
- 12 eine schematische Schnittdarstellung eines Vertikalschnitts durch den Bereich der Verbindung von vier Raummodulen,
- 13 eine schematische perspektivische Darstellung eines Treppenhausmoduls,
- 14 bis 17 schematische perspektivische Darstellungen unterschiedlicher Gestaltungen von Raummodulen.
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1 zeigt schematisch ein Gebäude 1, das ein Primärtragwerk 2 und ein Sekundärtragwerk 4 umfasst. Das Primärtragwerk 2 umfasst Stützen 3. Die Stützen 3 sind vertikal angeordnet. An den Stützen 3 sind Raummodule 10, 11 gehalten. Die Raummodule 10 begrenzen Wohnräume 5 des Erdgeschosses 6. Die Raummodule 11 begrenzen Wohnräume 5 im ersten Obergeschoss 7. Es kann vorgesehen sein, dass die Raummodule 10 im Erdgeschoss 6 nicht an den Stützen 3 gehalten sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Erdgeschoss 6 nicht durch Raummodule 10, sondern teilweise oder vollständig in herkömmlicher Bauweise, beispielsweise durch Fertigbauteile oder Ortbeton, hergestellt ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass im Erdgeschoss Freiräume, beispielsweise Durchgänge oder dergleichen, bestehen.
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Die Raummodule 10 und 11 sind tragend ausgebildet und bilden dadurch das Sekundärtragwerk 4. Die Raummodule 10 und 11 sind zur Aufnahme der in den jeweiligen Raummodulen 10, 11 entstehenden Lasten ausgebildet. Die Raummodule 10, 11 weisen im Ausführungsbeispiel Fensteröffnungen 17 auf. Die Fensteröffnungen 17 können nach Wunsch dimensioniert werden. Im Ausführungsbeispiel sind bodentiefe Fensteröffnungen 17 vorgesehen. Die Raummodule 10, 11 besitzen jeweils eine horizontale Längsrichtung 22 und eine horizontale und senkrecht zur Längsrichtung 22 verlaufende Querrichtung 23. Die Raummodule 10, 11 weisen eine Länge c auf, die in Längsrichtung 22 gemessen ist, sowie eine in Querrichtung 23 gemessene Breite d. Die Länge c kann beispielsweise 3 m bis 15 m betragen und die Breite d beispielsweise 1,5 m bis 6 m. Die Länge c ist vorteilhaft größer als die Breite d. Auch gleiche Abmessungen der Raummodule 10, 11 in Längsrichtung 22 und Querrichtung 23 können vorgesehen sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass einzelne Raummodule 10, 11 weggelassen sind, um beispielsweise Freiräume, Innenhöfe, Lichtschächte oder dgl. zu bilden. Dies wird insbesondere im Erdgeschoss 6 als vorteilhaft angesehen.
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Die Stützen 3 sind rasterartig angeordnet. Im Ausführungsbeispiel weisen die Stützen 3 in Längsrichtung 22 einen Abstand a und in Querrichtung 23 einen Abstand b zueinander auf. Vorteilhaft weisen alle zueinander benachbarten Stützen 3 in Längsrichtung 22 den gleichen Abstand a zueinander auf. Insbesondere weisen alle in Querrichtung 23 zueinander benachbarten Stützen 3 den gleichen Abstand b zueinander auf. Der Abstand b kann der Breite d der Raummodule 10, 11 entsprechen. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Abstand b etwas kleiner als die Breite d ist. Der Abstand a ist vorteilhaft kleiner als die Länge c der Raummodule 10, 11. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Abstand a gleich oder geringfügig größer als die Länge c ist.
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Wie 1 zeigt, sind die Stützen 3 benachbart zu den Ecken der Raummodule 10, 11 angeordnet. An Außenecken des Gebäudes stützt sich jeweils ein Raummodul 10, 11 jedes Geschosses 6, 7 an einer Stütze 3 ab. An den Außenseiten des Gebäudes 1 stützen sich jeweils zwei benachbarte Raummodule 10, 11 eines Geschosses 6, 7 an einer Stütze 3 ab. An den innenliegenden Stützen 3 des Gebäudes 1 stützen sich jeweils die vier angrenzenden Raummodule 10, 11 jedes Geschosses 6, 7 an einer gemeinsamen Stütze 3 ab.
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Das Gebäude 1 weist zur Erschließung der Wohnräume 5 ein Treppenhaus 20 auf. Das Treppenhaus 20 ist vorteilhaft mit Stützen 3 fest verbunden und bildet einen Teil des Primärtragwerks 2. Das Primärtragwerk 2 kann außerdem Aussteifungen 14 umfassen, die einzelne Stützen 3 miteinander verbinden. Vorteilhaft verbinden die Aussteifungen 14 benachbarte Stützen 3 miteinander. Die Aussteifungen 14 können vorteilhaft in einer horizontalen Ebene oder einer vertikalen Ebene verlaufen. Vorteilhaft verlaufen die Aussteifungen 14 benachbart zu Wänden, Decken oder Böden von Raummodulen 10, 11. Im Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Aussteifungen 14 einander überkreuzend an einer Wand oder einer Decke angeordnet. Die Aussteifungen 14 sind bevorzugt durch Stahlträger gebildet. Auch Träger aus Stahlbeton oder Holz können als Aussteifungen 14 vorteilhaft sein.
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Zur Bildung der Außenfläche des Gebäudes 1 sind an den Stützen 3 Fassadenplatten 16 fixiert, die in 1 für zwei Seiten des Gebäudes 1 schematisch mit gestrichelter Linie eingezeichnet sind. Alternativ können auch Fassadenelemente vorgesehen sein, die an einzelnen Raummodulen 10, 11 angeordnet sind.
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2 zeigt schematisch ein Gebäude 1 bei der Herstellung. Im Unterschied zu dem Gebäude 1 aus 1 ist das in 2 dargestellte Gebäude 1 vierstöckig und umfasst neben Erdgeschoss 6 und erstem Obergeschoss 7 ein zweites Obergeschoss 8 sowie ein drittes Obergeschoss 9. Im zweiten Obergeschoss 8 werden die Wohnräume durch Raummodule 12 begrenzt und im dritten Obergeschoss 9 durch Raummodule 13. In 2 ist jeweils ein Raummodul 12 und 13 schematisch dargestellt. Das dritte Obergeschoss 9 bildet das oberste Stockwerk des Gebäudes 1. Die Stützen 3 erstrecken sich bis zu einer Oberkante 21 eines im dritten Obergeschoss 9 anzuordnenden Raummoduls 13. Die Stützen 3 sind auf einer Bodenplatte 19 des Gebäudes 1 angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass unterhalb der Bodenplatte 19 ein oder mehrere Kellergeschosse angeordnet sind. Die Kellergeschosse und die Bodenplatte 19 sind vorteilhaft in herkömmlicher Bauweise wie Fertigbauweise unter Verwendung von Betonfertigteilen hergestellt. Die Stützen 3 sind vorteilhaft als Stahlbeton-Fertigbauteile im Fertigteilwerk hergestellt und jeweils in einem Stück oder in mehreren Abschnitten auf der Bodenplatte 19 aufgestellt.
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Wie 2 zeigt, weisen die Stützen 3 einen rechteckigen Querschnitt auf. In Längsrichtung 22 der Raummodule 10, 11 weisen die Stützen 3 eine Länge e auf. Die Länge e beträgt vorteilhaft von 20 cm bis 80 cm, bevorzugt von 30 cm bis 70 cm. In Querrichtung 23 der Raummodule 10, 11 weisen die Stützen 3 eine Breite f auf. Die Breite f beträgt vorteilhaft von 15 cm bis 40 cm, bevorzugt von 20 cm bis 30 cm. Als besonders vorteilhaft werden Stützen 3 mit einem Querschnitt von 20 cm x 40 cm bis 25 cm x 60 cm angesehen. Wie 2 auch zeigt, sind die Stützen 3 nahe der Raumecken der Raummodule 10, 11 angeordnet. Dadurch können die Fensteröffnungen 17 frei platziert werden.
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3 zeigt schematisch für das vierstöckige Gebäude 1 aus 2 die Anordnung von Fassadenplatten 16. Im Ausführungsbeispiel ist für jede Gebäudeaußenseite eine Fassadenplatte 16 vorgesehen. Auch eine andere Fassadengestaltung kann vorteilhaft sein. Das Gebäude 1 weist eine Gebäudedecke 32 auf. Die Gebäudedecke 32 ist vorteilhaft an der Oberseite der Stützen 3 oberhalb des obersten Geschosses 9 angeordnet und an den Stützen 3 oder anderen Elementen des Primärtragwerks 2 fixiert.
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4 zeigt die Gestaltung eines Raummoduls am Beispiel eines im ersten Obergeschoss 7 anzuordnenden Raummoduls 11 exemplarisch. Das Raummodul 11 weist zwei einander gegenüberliegende Längswände 28 sowie zwei einander gegenüberliegende Querwände 29 auf. Die Längswände 28 erstrecken sich in Längsrichtung 22 und die Querwände 29 in Querrichtung 23. Das Raummodul 11 weist außerdem einen Raumboden 26 sowie eine Raumdecke 27 auf. Auf der Raumdecke 27 sind Leitungen 18 angeordnet, die einen Teil der technischen Gebäudeausrüstung bilden. Die Leitungen 18 sind so verlegt, dass sie mit Leitungen 18 angrenzender Raummodule 11 verbunden werden können. Die Leitungen 18 können beispielsweise Leitungen für Heizung, Kühlung, Wasser und/oder Abwasser sein.
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Das Raummodul 11 kann vorteilhaft aus Stahlbeton, Beton und/oder Holz aufgebaut sein. Als besonders vorteilhaft wird ein Raummodul 11 angesehen, dessen Raumboden 26 aus Stahlbeton oder Beton besteht und dessen Längswände 28, Querwände 20 und Raumdecke 27 aus Holz bestehen. Jedes Raummodul 11 kann dabei statisch tragende Längswände 28 und/oder Querwände 29 und/oder statisch nicht-tragende Längswände 28 und/oder Querwände 29 sowie fehlende Längswände 28 und/oder Querwände 29 aufweisen.
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5 zeigt schematisch ein Verfahren zur Erstellung des Gebäudes 1. Zunächst wird die Bodenplatte 19 (2) hergestellt. Auf der Bodenplatte 19 werden vertikale Stützen 3 in einem vorgegebenen Raster angeordnet. An den Stützen 3 werden anschließend vorteilhaft geschossweise Raummodule 11, 12, 13 angeordnet und fixiert. Die Stützen 3 tragen hierzu Auflager 15. Die Auflager 15 können beispielsweise als Stahlwinkel oder als Betonkonsolen ausgebildet sein. Die Auflager 15 sind bevorzugt höhenverstellbar an den Stützen 3 festgelegt. Die Auflager 15 werden vorteilhaft nach der Anordnung an den jeweiligen Stützen 3 justiert, so dass sich für das entsprechende Raummodul 11, 12, 13 eine horizontale Lage ergibt. Nachdem die Auflager 15 für ein Raummodul 11 des ersten Obergeschosses 7 montiert und justiert wurden, wird vorteilhaft das zugeordnete Raummodul 11 auf den Auflagern 15 angeordnet und fixiert. Es kann vorteilhaft sein, zunächst alle Auflager 15 für Raummodule 11, 12, 13 eines Geschosses 7, 8, 9 zu montieren und anschließend alle Raummodule 11, 12, 13 des jeweiligen Geschosses 7, 8, 9 auf den Auflagern 15 zu positionieren. Alternativ kann auch vorgesehen sein, jeweils die Auflager 15 für ein Raummodul 11, 12, 13 zu montieren und anschließend das betreffende Raummodul 11, 12, 13 anzuordnen und zu fixieren, bevor die Auflager 15 für das folgende Raummodul 11, 12, 13 montiert werden. Nachdem alle Raummodule 11 des ersten Obergeschosses 7 fixiert wurden, werden die Auflager 15 für die Raummodule 12 des zweiten Obergeschosses 8 montiert und die Raummodule 12 auf diesen Auflagern 15 positioniert und fixiert. Nach Fixierung aller Raummodule 12 für das zweite Obergeschoss 8 wird in entsprechender Weise mit den Auflagern 15 für die Raummodule 13 des dritten Obergeschosses 9 und den Raummodulen 13 verfahren. Wie 5 exemplarisch für ein Raummodul 13 zeigt, werden die Raummodule 10, 11, 12, 13 von oben, insbesondere mittels eines Krans, zwischen den Stützen 3 auf die Auflager 15 abgesenkt.
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Bei der Anordnung an den Stützen 3 sind die Raummodule 10, 11, 12, 13 bereits mit Leitungen 18 (4) für Kühlung, Heizung, Wasser und/oder Abwasser versehen. Die technische Gebäudeausrüstung ist bevorzugt vollständig montiert. In den Fensteröffnungen 17 sind vorteilhaft bereits Fenster montiert. Zur Fertigstellung des Gebäudes 1 müssen daher lediglich noch Fugen zwischen den einzelnen Raummodulen 10, 11, 12, 13 geschlossen bzw. verspachtelt, Bodenbeläge verlegt und der Innenausbau fertiggestellt werden. Bäder und WCs können zumindest teilweise, insbesondere vollständig vor der Anordnung der Raummodule 10, 11, 12, 13 an den Stützen 3 installiert und an die Leitungen 18 angeschlossen sein.
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Wie insbesondere 5 zeigt, erstreckt sich jedes Raummodul 10, 11, 12, 13 über genau ein Geschoss 6, 7, 8, 9. Raummodule, die sich über zwei oder mehr Geschosse 6, 7, 8, 9 erstrecken, sind vorteilhaft nicht vorgesehen.
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Die 6 und 7 zeigen eine vorteilhafte Ausführungsvariante für die Fixierung von Raummodulen 12 an einer Stütze 3. Die Auflager 15 sind im Ausführungsbeispiel durch Stahlwinkel gebildet. Die Stahlwinkel sind mittels Befestigungsschrauben 35 an der Bewehrung 40 der Stütze 3 angeschraubt. Dadurch, dass die Auflager 15 unmittelbar an der Bewehrung 40 der Stütze 3 fixiert sind, können hohe Kräfte in die Stütze 3 eingeleitet werden. Wie 6 und 7 auch zeigen, liegen die Raummodule 12 unter Zwischenlage von Dämpfungselementen 30 auf den Auflagern 15 auf. Die Dämpfungselemente 30 können beispielsweise aus Elastomer bestehen. Es kann vorgesehen sein, dass die Raummodule 12 lediglich aufgrund ihres Eigengewichts auf den Auflagern 15 fixiert sind. Bevorzugt sind die Raummodule 12 an den Auflagern 15 festgeschraubt, bevorzugt mittels Befestigungsschrauben 35.
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Wie 7 zeigt, ragen die Auflager 15 in einem Zwischenraum zwischen übereinander angeordneten Raummodulen 11 und 12. Gegebenenfalls können die darunterliegenden Raummodule 11 eine geringfügige Aussparung zur Aufnahme von Teilen der Auflager 15 aufweisen. Aufgrund der Fixierung der Auflager 15 über Befestigungsschrauben 35, die durch Langlöcher der Auflager 15 ragen, sind die Auflager 15 geringfügig in der Höhe justierbar. Wie 7 auch zeigt, ist auf der Raumdecke 27 der unten liegenden Raummodule 11 eine exemplarisch dargestellte Leitung 18 angeordnet. Der zwischen den übereinander angeordneten Raummodulen 11 und 12 gebildete Zwischenraum, in dem die Leitungen 18 angeordnet sind, ist vorteilhaft von einer Füllschicht 33 ausgefüllt. Die Füllschicht 33 kann beispielsweise eine Schüttdämmung sein. Der Zwischenraum bildet eine Installationsebene für Leitungen 18.
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8 und 9 zeigen die Anordnung von zwei Raummodulen 11 an einer Stütze 3. An der Stütze 3 ist außerdem eine Betondecke 25 fixiert, die den Boden eines Flurs 24 bildet. Dies ist auch in 9 dargestellt. Die Betondecke 25 bildet einen Teil des Primärtragwerks 2. Die Betondecke 25 ist vorteilhaft als Fertigbauteil aus Stahlbeton ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel ist die Betondecke 25 über ein Auflager 15 mit der Stütze 3 verbunden. Auch eine andere Anbindung der Betondecke 25 an die Stütze 3 kann vorteilhaft sein. Vorteilhaft ist die Betondecke 25 fest mit allen an die Betondecke 25 angrenzenden Stützen 3 verbunden. Dadurch bewirkt die Betondecke 25 eine Aussteifung des Primärtragwerks 2. Über der Betondecke 25 werden vorteilhaft die Leitungen 18 der angrenzenden Raummodule 11 zusammengeführt. Anschließend kann im Flur 24 Estrich vergossen oder Hohlraumboden verlegt werden.
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Wie 8 auch zeigt, weisen die Raummodule 11 im Bereich der Raumecken Aussparungen 34 auf. Im Bereich der Aussparungen 34 ist die Längswand 28 des Raummoduls 11 um einen Versatz g zum Rauminneren hin versetzt. In die Aussparung 34 ragt die Stütze 3. Die Aussparung 34 ist im gezeigten Horizontalschnitt geringfügig größer als der in die Aussparung 34 ragende Teil der Stütze 3. Dadurch ist zwischen dem Raummodul 11 und der Stütze 3 ein kleiner Hohlraum gebildet, der bevorzugt lediglich zum Ausgleich von Toleranzen dient.
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In 9 ist eine Ausführungsvariante für die Gestaltung der Fassade schematisch dargestellt. Für die Fassade ist ein Fassadenelement 37 vorgesehen, das am Raummodul 11 fixiert ist. Vorteilhaft ist an allen Raummodulen 10, 11, 12, 13, die Außenwände des Gebäudes bilden, ein entsprechendes Fassadenelement 37 angeordnet. Das Fassadenelement 37 kann dabei die angrenzenden Stützen 3 teilweise oder vollständig verdecken, so dass die Fassadenelemente 37 eine durchgehende Fassade bilden.
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10 zeigt die Verbindung von zwei Raummodulen 12, die Wohnräume 5 der gleichen Wohnung in dem Gebäude 1 begrenzen. Diese Raummodule 12 können fest miteinander verbunden werden. Dadurch werden Doppelwandungen innerhalb einer Wohnung vermieden. Wie 10 zeigt, weist ein Raummodul 12 am Raumboden 26 einen Träger 31 auf, im Ausführungsbeispiel einen Stahlträger, vorteilhaft einen L-Träger, der an dem benachbart angeordneten Raummodul 12 fixiert ist. Das in der Darstellung in 10 links angeordnete Raummodul 12 trägt oberhalb des Stahlträgers 21 keine Längswand 28. In 10 sind auch die Bodenbeläge 36 beider Raummodule 12 dargestellt. Die Bodenbeläge 36 werden vorteilhaft nach der Anordnung der Raummodule 12 an den Stützen 3 verlegt. Der Bodenbelag 36 des links dargestellten Raummoduls 12 ohne Längswand 28 ragt bis an die Längswand 28 des angrenzenden Raummoduls 12.
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11 zeigt schematisch Varianten der Verbindung mehrerer Raummodule 12 miteinander zu Wohnräumen 5, deren Breite größer als die Breite d eines Raummoduls 12 ist. Wie 11 zeigt, können zwei Raummodule 12 zur Bildung eines Wohnraums 5 zusammengefasst werden, dessen Breite dem doppelten der Breite d entspricht. In 11 ist außerdem die Verbindung von drei Raummodulen 12 zur Bildung eines Wohnraums 5, dessen Breite dem dreifachen der Breite d eines Raummoduls 12 entspricht, dargestellt. Die Raumdecken 27 und Raumböden 26 benachbarter Raummodule 12 sind kraftübertragend über Träger 31 miteinander verbunden. Die Träger 31 erstrecken sich an den in Längsrichtung 22 (1) verlaufenden Kanten der Raummodule 12. Weist ein Raummodul 12 keine Längswände 28 auf, so sind vorteilhaft Transportstützen 41 vorgesehen, die Raumdecke 27 und Raumboden 26 an den Längsseiten des Raummoduls 12 miteinander verbinden und die das Raummodul 12 während der Erstellung des Gebäudes 1 stabilisieren.
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Bevorzugt werden die darunterliegenden Raummodule 11 in entsprechender Weise zusammengefasst. 12 zeigt die Verbindung von zwei Raumdecken 27 und den darüberliegenden Raumböden 26. In 12 sind auch Leitungen 18 sowie die Füllschicht 33 dargestellt, die im Zwischenraum zwischen den Raumdecken 27 der Raummodule 11 und den Raumböden 26 der Raummodule 12 angeordnet sind. Wie 12 zeigt, sind die Raumdecken 27 der nebeneinanderliegenden Raummodule 11 über Träger 31, im Ausführungsbeispiel zwei U-förmige Stahlträger, miteinander verbunden. Die Schenkel der Träger 31 verlaufen im Ausführungsbeispiel an der Unterseite der Raumdecke 27 sowie an der Unterseite des Raumbodens 26. Zwischen den Trägern 31 und dem Raumboden 26 der Raummodule 12 sind Dämpfungselemente 30 angeordnet, so dass trotz der Träger 31 eine Entkopplung der Raummodule 11 von den Raummodulen 12 erreicht wird. Der Bodenbelag 36, der auf die Raumböden 26 der beiden Raummodule 12 aufgebracht ist, erstreckt sich durchgehend über beide Raummodule 12.
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13 zeigt schematisch die Gestaltung des Treppenhauses 20. Bevorzugt ist das Treppenhaus 20 durch Treppenhausmodule 42 gebildet, die sich jeweils über ein Geschoss 6, 7, 8, 9 erstrecken. Bevorzugt sind an jedem Treppenhausmodul 42 die benachbarten Stützen 3 angeformt. Jedes Treppenhausmodul 42 ist vorteilhaft aus Fertigteilen aufgebaut oder vollständig im Fertigteilwerk hergestellt. Das Treppenhausmodul 42 umfasst im Ausführungsbeispiel eine Treppe 38 sowie einen Aufzugschacht 39. Die Treppe 38 umfasst auch das Podest, das den Treppenabsatz bildet. Durch Verwendung von Treppenhausmodulen 42 wird der für die Herstellung des Gebäudes 1 benötigte Zeitaufwand auf der Baustelle deutlich verringert. Da das Treppenhausmodul 42 mit den Stützen 3 fest verbunden ist, bildet das Treppenhaus 20 einen Teil des Primärtragwerks 2.
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Die 14 bis 17 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Raummodulen am Beispiel von Raummodulen 12. 14 zeigt ein Raummodul 12, das zwei Querwände 29 und zwei Längswände 28 aufweist. Fensteröffnungen 17 sind beim Raummodul 12 nach 14 nicht vorgesehen. Türöffnungen sind nicht dargestellt. Die Position der Auflager 15 ist schematisch dargestellt. Das Raummodul 12 ist aufgrund der Gestaltung und Dimensionierung der Längswände 28, Querwände 29, des Raumbodens 26 und der Raumdecke 27 in sich stabil und dazu ausgebildet, die in dem Raummodul 12 entstehenden Lasten aufzunehmen und über die Auflager 15 in das Primärtragwerk 2 einzuleiten.
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15 zeigt ein Raummodul 12 mit einer Fensteröffnungen 17 in einer Längswand 28. Aufgrund der Gestaltung der Längswand 28 ist das Raummodul 12 ohne ergänzende Maßnahmen stabil und zur Aufnahme der in dem Raummodul 12 entstehenden Lasten geeignet.
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Beim Ausführungsbeispiel nach 16 ist ebenfalls eine Fensteröffnung 17 in der Längswand 28 vorgesehen. Die Fensteröffnung 17 erstreckt sich über einen Großteil der Länge c des Raummoduls 12 und über dessen gesamte Höhe. Um eine ausreichende Stabilität des Raummoduls 12 sicherzustellen, ist am Raumboden 26 ein Träger 31 benachbart zur Fensteröffnungen 17 vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann ein weiterer Träger 31 benachbart zur Raumdecke 27 angeordnet sein. Der mindestens eine Träger 31 bildet eine Aussteifung des Raummoduls 12. Alle Träger 31 erstrecken sich bevorzugt an den Längskanten des Raummoduls 12. Auch eine andere Anordnung der Träger 31 kann jedoch vorgesehen sein.
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Beim Ausführungsbeispiel nach 17 sind zwei Fensteröffnungen 17 in einer Längswand 28 vorgesehen. Die Fensteröffnungen 17 erstrecken sich nicht über die gesamte Höhe des Raummoduls 12. Benachbart zum Raumboden 26 ist beim Ausführungsbeispiel nach 17 ein Träger 31 angeordnet.
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Alle Träger 31 bilden einen Teil des Sekundärtragwerks 4. Auch andere Gestaltungen von Raummodulen 12 können vorgesehen sein.
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Zur Bildung von Staffelgeschossen, also von Geschossen, die über die darunterliegenden Geschosse herausragen, kann das Primärtragwerk 2 horizontale Träger, insbesondere Stahlbetonträger, aufweisen. Die horizontalen Träger sind bevorzugt an den vertikalen Stützen 3 des Primärtragwerks 2 fixiert. Die horizontalen Träger können alternativ aus Stahl und/oder Holz sein.
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In den Ausführungsbeispielen sind einige Raummodule und Verbindungen von Raummodulen exemplarisch dargestellt und beschrieben. Alle anderen Raummodule des Gebäudes 1 können in entsprechender Weise aufgebaut sein. Auch andere Gestaltungen von Raummodulen können vorteilhaft sein. Vorteilhaft sind alle Raummodule eines Gebäudes 1 bezüglich der statischen Anforderungen gleich ausgelegt.
