DE20221840U1

DE20221840U1 - Tragwerk für Gebäude

Info

Publication number: DE20221840U1
Application number: DE20221840U
Authority: DE
Original assignee: HEFFNER ROLF DIETER
Current assignee: HEFFNER ROLF DIETER
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: DE10246705B4; DE10246705A1

Abstract

Tragwerk für Einfamilienhäuser zur Aufnahme der Gebäudelasten und Zugkräfte, bestehend aus mindestens drei zweischenkligen Tragelementen (1), dessen von den beiden Schenkeln eingeschlossener Winkel (α) größer als 90° ist, wobei jedes Tragelement (1) mit dem ersten Schenkel (11) eine Vertikalstütze des Tragwerks und mit dem zweiten Schenkel (12) einen Dachträger des Tragwerks bilden, wobei die freien Enden des zweiten Schenkels jedes Tragelementes an einem höchsten Raumpunkt zusammentreffen und miteinander verbunden sind, und wobei die Tragelemente (1) auf horizontaler Ebene durch wenigstens eine Rahmenanordnung (2) miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tragwerk für Einfamilienhäuser zur Aufnahme der Gebäudelasten und Zugkräfte.
Aus der DE 297 05 862 U1 ist ein Tragwerk für Gebäude bekannt, bei dem im Zentrum des Gebäudes eine aus Vertikalstützen und Rahmen kubisch aufgebaute Tragkonstruktion angegeben ist, die das Gebäudedach sowie Decken und Wände wenigstens teilweise trägt. Damit soll eine hohe Variabilität der Aufteilung der Decken und Wände für Erweiterungen oder Umgestaltungen verwirklicht werden.
Nachteilig ist, daß die Tragkonstruktion im Haus innenliegend ist und folglich die erforderlichen Vertikalstützen und Rahmenteile keine vollständige Gestaltungsfreiheit für den umbauten Raum ermöglicht.
Ferner ist aus der DE 32 32 838 A1 ein Bauelementsatz sowie L-förmiges Bauelement zur Erstellung von temporären Bauwerken bekannt. Hierbei handelt es sich um eine möglichst leichte Skelettkonstruktion, die einfach, ohne schwere Hilfsmittel wie Kräne, auf- und abgebaut werden kann. Die Zielrichtung dieser Konstruktion geht daher in eine andere Richtung. Gleichwohl besteht die Grundkonstruktion aus baugleichen, etwa L-förmigen Bauelementen, die auch einen Gebäudeaufbau mit quadratischem Grundriß erlauben.
Ausgehend von dem Tragwerk für Gebäude gemäß der DE 297 05 862 U1 ist es Aufgabe der Erfindung, ein Tragwerk für Einfamilienhäuser, anzugeben, bei dem der umbaute Raum von jeglicher Tragkonstruktion frei ist, um eine vollständig individuelle Aufteilung von Decken und Wänden zu ermöglichen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Tragwerk gemäß Anspruch 1.
Die annähernd L-förmigen Tragelemente werden als kombinierte Vertikalstützen und Dachträger mit ihrem unteren Ende auf einem Fundament bzw. Bodenplatte aufgesetzt und mit ihrem freien Ende am Dachträger gegeneinander gestellt. Bevorzugt sind die Tragelemente an diesem höchsten Raumpunkt miteinander verbunden. Mit dieser Konstruktion wird das zu umbauende Volumen aufgespannt und eine Tragkonstruktion bereitgestellt, die sämtliche Gebäudelasten und Zugkräfte aufnehmen kann. Auf dieses Tragwerk werden dann in geeigneter Weise Dach-, Decken- und Wandelemente montiert.
Eine weitere Versteifung des Tragwerkes wird erreicht, wenn die Tragelemente auf horizontaler Ebene durch wenigstens eine Rahmenanordnung miteinander verbunden sind. Dabei kann die Rahmenanordnung aus einzelnen, zwischen den Tragelementen angeordneten Verbindungsstreben oder aus einem einstückigen Rahmen gebildet sein. insbesondere mit einem einstückigen Rahmen können Scherkräfte besser aufgenommen und Verwindungen des Tragwerks verhindert werden. Bevorzugt ist die Rahmenanordnung auf Höhe der einzulegenden Geschoßdecke angeordnet. Damit ist es möglich, die Rahmenanordnung auch als Unterkonstruktion für die Geschoßdecke zu verwenden. Beispielsweise kann als Geschoßdecke eine vorgespannte Hohldecke verwendet werden.
Wenn vier baugleiche Tragelemente vorgesehen sind und das Tragwerk einen rechtwinkligen oder quadratischen Grundriß einnimmt, wird ein bautechnisch besonders einfach und kostengünstig zu erstellendes Gebäude vorgegeben. Als standardisiertes Grundrißmaß ist eine Fläche von 9 m × 9 m bevorzugt.
Dadurch, daß zweischenklige Erweiterungstragelemente vorgesehen sind, dessen von den beiden Schenkeln eingeschlossener Winkel größer gleich 90° ist, wobei das Erweiterungstragelement mit dem ersten Schenkel eine Vertikalstütze und mit dem zweiten Schenkel einen Dachträger bildet und wobei das freie Ende des zweiten Schenkels am ersten Schenkel des Tragelementes oder an der Rahmenanordnung anliegt, kann die Grundkonstruktion durch seitliche Anbauten variiert werden. Derartige Anbauten können auch nachträglich an dem Grundtragwerk montiert werden. Entsprechend bilden zwei Erweiterungstragelemente an einer Außenseite des Haupttragwerks angeordnet eine Anbautragkonstruktion.
Wenn am Tragwerk zum Aufnehmen von Dach-, Decken- und Wandelementen Aufnahmemittel vorgesehen sind, wird die Befestigung der Dach-, Decken- und Wandelemente erleichtert. Die Aufnahmemittel können beispielsweise formschlüssige Hakenverbindungen oder auch Schraubverbindungen sein.
Dadurch, daß die Tragelemente an ihren Außenseiten Auflageflächen aufweisen, die mit der Ebene der aufzulegenden Dach- und Wandelemente zusammenfallen, wird die Kopplung der aufzulegenden Dach- und Wandelemente zur Tragwerkkonstruktion verbessert. Übermäßige Punktlasten werden vermieden.
Um eine ausreichende Stabilität der Tragelemente zu erreichen, sind sie bevorzugt aus Metall, Stahlbeton oder Holz hergestellt.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren detailliert beschrieben.
Darin zeigt:
1 in räumlicher Ansicht ein erfindungsgemäßes Tragwerk,
2 das in 1 dargestellte Tragwerk in Draufsicht und
3 das in 1 dargestellte Tragwerk als Explosionsgraphik.
Die 1 zeigt ein Tragwerk für ein Einfamilienhaus bestehend aus vier baugleichen Tragelementen 1, die auf einer Fundamentplatte F aufgestellt sind.
Wie aus 1 und insbesondere 3 ersichtlich, ist jedes Tragelement 1 zweischenklig aufgebaut. Dabei bildet der erste Schenkel 11 eine Vertikalstütze und der zweite Schenkel 12 einen Dachträger des Tragwerks. Die beiden Schenkel 11, 12 sind über einen Bogenbereich bzw. eine Abwinklung 15 einstückig miteinander verbunden.
Wie bereits zu 1 erläutert, ist das Tragelement 1 mit seinem freien Ende 13 der Vertikalstütze 11 auf einem Fundament F aufgesetzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Fundament F eine quadratische Fundamentplatte von beispielsweise 9 m × 9 m. Am anderen, oberen freien Ende 14 des Tragelements 1, also dem freien Ende 14 des Dachträgers 12 treffen die vier Tragelemente 1 aufeinander. Die oberen freien Enden 14 der Tragelemente 1 sind kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Bevorzugt wird dafür ein Blechformteil als Verbindungselement mittels Bolzen im Bereich des freien Endes 14 der Dachträger 12 verwendet. Ebenso können die Tragelemente 1 mit ihren unteren freien Enden 13 auf dem Fundament F fixiert sein.
Die vier Tragelemente 1 spannen so ein Raumvolumen auf, daß mittels vor Ort erstellter oder vorgefertigter Bauelemente nunmehr zu einem geschlossenen Gebäude komplettiert werden kann. Dabei übernimmt das Tragwerk sämtliche Gebäudelasten und Zugkräfte und leitet sie auf das Fundament F. Innerhalb des umbauten Raumvolumens sind weder tragende Wände, versteifende Decken, noch Stützelemente vorhanden. Somit kann der Innenraum des Gebäudes völlig individuell aufgeteilt und nachträglich auch geändert werden.
Zur weiteren Versteifung des Tragwerks ist in 1 eine Rahmenanordnung 2 dargestellt, die in horizontaler Ebene die vier Tragelemente 1 miteinander verbindet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel eines eingeschossigen Einfamilienhauses ist die Rahmenanordnung 2 auf Höhe der Geschoßdecke im Bereich der Abwinklung 15 der Tragelemente 1 angeordnet. Selbstverständlich kann die Rahmenanordnung 2 auch an anderer Position angeordnet werden. Bevorzugt ist jedoch die Rahmenanordnung 2 im Bereich der Geschoßdecke angeordnet, da sie damit gleichzeitig als Auflage für die Geschoßdecke dienen kann. Dabei können die Verbindungsstreben 21 der Rahmenanordnung 2 eine solche Höhenerstreckung haben, daß sie gleichzeitig als Drempel zur Auflage der Dachbalken dienen können.
Bei zweigeschossigen oder mehrgeschossigen Gebäuden können auch mehrere Rahmenanordnungen 2 horizontal übereinander angeordnet werden. Auch hier sind die Rahmenanordnungen 2 bevorzugt im Bereich der Geschoßdecken anzuordnen. Damit ist es auch denkbar, ein voll unterkellertes eingeschossiges Einfamilienhaus mit dieser Tragwerkkonstruktion unmittelbar auf der Kellerbodenplatte aufzubauen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Rahmenanordnung 2 aus vier Verbindungsstreben 21, die jeweils benachbarte Tragelemente 1 miteinander verbinden, wie dies insbesondere aus 3 erkennbar ist. Diese Verbindung kann wiederum form- und/oder kraftschlüssig erfolgen.
Das in 2 dargestellte Tragelement 1 weist für das dargestellte Ausführungsbeispiel im Bereich der Abwinkelung 15 einen von den beiden Schenkeln 11, 12 eingeschlossenen Winkel α = 125° auf. Bei der Anordnung gemäß 1 und einem aufgelegten Satteldach mit einer Firstlinie parallel zu zwei Verbindungsstreben 21 durch den höchsten Raumpunkt wird somit eine Dachneigung von 45° erreicht. Selbstverständlich können Winkel zwischen 100° < α < 150°, bevorzugt 110° < α < 135° für den Bogenbereich 15 des Tragelementes 1 gewählt werden. Entsprechend dem gewählten Winkelbereich können unterschiedliche Dachneigungen an dem aufgelegten Dach realisiert werden. Dabei kann das Tragwerk sowohl Satteldächer, Walmdächer, wie auch Kombinationen daraus tragen. Alternativ zur vorgenannten Ausrichtung des Dachfirstes kann dieser auch entlang einer Diagonalen in Ausrichtung zweier Dachträger 12 erfolgen.
In 2 ist ein bevorzugter Querschnitt des Tragelementes 1 erkennbar. Das Tragelement 1 hat an seiner Außenseite demnach eine prismenförmige Gestalt. Damit werden zwei Auflageflächen 16, 16' gebildet, die jeweils mit der Ebene der aufzulegenden Dach- und Wandelemente zusammenfallen, womit eine vorteilhafte Lastverteilung an diesen Flächen erfolgt.
Erfindungsgemäß lassen sich aus vier baugleichen Tragelementen, die etwa L-Form aufweisen, eine raumumgreifende Tragkonstruktion für Gebäude bilden, die völlige Freiheit bei der Innenaufteilung des Gebäudes zuläßt. Die Tragelemente sind dabei als flache, sich über eine Fläche erstreckende Elemente platzsparend lagerfähig und leicht zu transportieren. Die Tragelemente können mit einem gewöhnlichen LKW-Auflieger zur Baustelle gefahren werden und dort aufgrund ihres geringen Gewichts mit einem einfachen Kran gehandhabt werden. Bevorzugt sind die Tragelemente aus Stahl, vorgespanntem Stahlbeton oder formverleimtem Holz hergestellt.

1: Tragelement
11: erster Schenkel, Vertikalstütze
12: zweiter Schenkel, Dachträger
13: unteres freies Ende
14: oberes freies Ende
15: Abwinklung, Bogenbereich
16: Auflagefläche
16': Auflagefläche
2: Rahmenanordnung
21: Verbindungsstreben
F: Fundament
α: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 29705862 U1 [0002, 0005]
- DE 3232838 A1 [0004]

Claims

Tragwerk für Einfamilienhäuser zur Aufnahme der Gebäudelasten und Zugkräfte, bestehend aus mindestens drei zweischenkligen Tragelementen (1), dessen von den beiden Schenkeln eingeschlossener Winkel (α) größer als 90° ist, wobei jedes Tragelement (1) mit dem ersten Schenkel (11) eine Vertikalstütze des Tragwerks und mit dem zweiten Schenkel (12) einen Dachträger des Tragwerks bilden, wobei die freien Enden des zweiten Schenkels jedes Tragelementes an einem höchsten Raumpunkt zusammentreffen und miteinander verbunden sind, und wobei die Tragelemente (1) auf horizontaler Ebene durch wenigstens eine Rahmenanordnung (2) miteinander verbunden sind.
Tragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenanordnung (2) aus einzelnen, zwischen den Tragelementen (1) angeordneten Verbindungsstreben (21) gebildet ist.
Tragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenanordnung (2) aus einem einstückigen Rahmen gebildet ist.
Tragwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenanordnung (2) auf Höhe der einzulegenden Geschoßdecke angeordnet ist.
Tragwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vier baugleiche Tragelemente (1) vorgesehen sind und das Tragwerk einen rechtwinkligen oder quadratischen Grundriß einnimmt.
Tragwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundriß 9 m × 9 m beträgt.
Tragwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zweischenklige Erweiterungstragelemente vorgesehen sind, dessen von den beiden Schenkeln eingeschlossener Winkel größer gleich 90° ist, wobei das Erweiterungstragelement mit dem ersten Schenkel eine Vertikalstütze und mit dem zweiten Schenkel einen Dachträger bildet und wobei das freie Ende des zweiten Schenkels am ersten Schenkel (11) des Tragelementes (19 oder an der Rahmenanordnung (2) anliegt.
Tragwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Erweiterungstragelemente an einer Außenseite des Haupttragwerks angeordnet eine Anbautragkonstruktion bilden.
Tragwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Tragwerk zum Aufnehmen von Dach-, Decken- und Wandelementen Aufnahmemittel vorgesehen sind.
Tragwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (1) an ihren Außenseiten Auflageflächen (16, 16') aufweisen, die mit den Ebenen der aufzulegenden Dach- und Wandelemente zusammenfallen.
Tragwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (1) aus Metall, Stahlbeton oder Holz hergestellt sind.