DE2263326C3 - Skelettkonstruktion für Hochbauten - Google Patents

Description

Tragfähigkeit der vorhandenen Stützen durch »Addition« von Verstärkungsprofilen zum Grundkörper von außen erhöht werden, während zugleich durch die

Die Erfindung bezieht sich auf eine Skelettkonstruk- 50 geschoßhohen Verstärkungsprofile die vertikalen Eintion für Hochbauten, insbesondere Stahlskelettkon- bauräume für die Installationseinrichtungen in den struktion, mit Stützen, die vertikale Einbauräume für Stützen gemeinsam mit dem tragenden Stützenquer-Installationseinrichtungen aufweisen. schnitt vergrößert werden bzw. »anwachsen«, um die

Bisher hat man Gebäude in der Regel immer nur zur durch die zusätzlichen Stockwerke benötigten Installa-Erfüllung einer zum Zeitpunkt der Bauplanung fest 55 tionseinrichtungen aufzunehmen. Dabei braucht der umrissenen Bauaufgabe errichtet und in entsprechender Grundkörper der Stützen weder abgeändert noch Weise ihre Skelettkonstruktionen bemessen und ausge- entfernt zu werden und vorhandene Installationsein führt. Die Möglichkeit einer späteren Gebäudeerhö- richtungen können unverändert an Ort und Stelle in der hung wurde allenfalls während der Bauplanung durch Stützen verbleiben. Der erforderliche Eingriff in da; eine unwirtschaftliche Überdimensionierung der Ske- 60 bereits vorhandene Bauwerk ist somit auf ein Minimun lettkonstruktion berücksichtigt. Üblicherweise ist man reduziert, so daß die Gebäudenutzung praktiscl daher bei herkömmlichen Gebäuden gezwungen, wenn ununterbrochen fortgesetzt werden kann. Die Erfin eine Erweiterung der Gebäudehöhe gefordert wird, dung ermöglicht folglich auf wirtschaftliche Weise eil entweder das gesamte Gebäude abzureißen oder »organisches« Wachsen von Hochbauten mit Skelett aufwendige Umbauarbeiten mit erheblichen Eingriffen 65 konstruktionen in der Senkrechten, wobei die Ausdeh in das Bauwerk durchzuführen, wobei während solcher nung des Bauvolumens, je nach Bedarf, in zeitlic Arbeiten selbst eine teilweise Nutzung des Gebäudes getrennten Intervallen erfolgen kann. Dabei sin unmöglich ist. Ferner war es bisher in der Regel nicht lediglich die Fundamente für die Stützen dei

22 63 32

3 4

voraussichtlichen Bauziel anzupassen. F i g. 1 zeigt schematisch von der Seite einen Teil

Wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der einer in der Senkrechten (und auch Horizontalen)

Erfindung der Grundkörper der Stützen einen polygon- erweiterungsfähigen Skelettkonstruktion, die sich aus

förmigen Grundriß aufweist und die Verstärkungsprofi- Stützen la bis Ie, 2a bis 2J, 3a bis 3c, 4a und 4b und 5

Ie an den Polygonecken angeordnet sind, erhält man 5 sowie an diesen befestigten Raumfachwerkplatten 6 bis

vorteilhaft am Außenumfang des Grundkörpers zahlrei- 10 zusammengesetzt. Die Art der Abstützung beispiels-

che Einbauräume, z. B. für Rohrleitungen, deren lichter weise einer Raumfachwerkplatte ύ mit viereckigem

Querschnitt durch die an den Polygonecken des Grundriß auf vier Stützen Xa bzw. 2a ist in Fig.2

Grundkörpjrs angesetzten Verstärkungsprofile vergrö- angedeutet. Diese Raumfachwerkplatten bestehen in ßertwird. io bekannter Weise aus Stäben und Knotenstücken, wobei

Aus statischen Gründen sowie zur Erzielung gleich letztere mit konzentrisch verlaufenden Gewindeboh-

großer vertikaler Einbauräume für die Installationsein- rungen zur Aufnahme von Gewindebolzen versehen

richtungen können zweckmäßig die Verstärkungsprofi- sind, die drehbeweglich und durch Schlüsselmuffen

Ie symmetrisch zur Hauptachse des Grundkörpers der betätigbar in den konischen Enden der Stäbe gelagert Stützen angeordnet werden. i₅ sind. Der genaue Anschluß der Stäbe einer solchen

Vorteilhaft kann der Querschnitt des Grundkörpers Raumfachwerkplatte an einer Stütze wird noch in

der Stützen aus U-förmigen Profilschienen zusammen- Verbindung mit F i g. 4 erläutert.

gesetzt sein, deren Schenkel nach außen zeigen und die Jn einer ersten Baustufe können z. B. die Raumfach-Ergebnisse für die Installationseinrichtungen sowie werkplatten 6 die Dach- und Deckenscheiben eines zusätzliche Einbauräume für die Verstärkungsprofile 20 Gebäudes, beispielsweise einer Fabrikhalle, bilden, begrenzen. Man erreicht dadurch besonders große wobei die statisch wirksamen Querschnitte sämtlicher Querschnitte für die Einbauräume, die beispielsweise Stützen la bis 4a dem Querschnitt der Stütze 5 Rohrleitungen geschützt aufnehmen. Dabei können, entsprechen, die in F i g. 1 in entsprechender Weise zur selbst wenn in den Einbauräumen einer bereits Abstützung einer Raumfachwerkplatte 6 bemessen ist. vorhandenen Stütze schon Rohre montiert sind, die 25 Um jedoch eine nachträgliche Aufstockung des Verstärkungsprofile ohne weiteres nachträglich ange- Gebäudes und somit eine höhere Belastung der Stützen setzt und mit dem Grundkörper verbunden werden. la bis 4a und 5 zu ermöglichen, sind zunächst die Ferner ist es auf diese Weise möglich, in einem unteren Fundamente 11 für diese Stützen entsprechend dem Stockwerk die durch das Hinzufügen weiterer Stock- voraussichtlichen Bauziel bemessen. Kennzeichnend für werke notwendig gewordene statische Verstärkung der 30 die erfindungsgemäße Skelettkonstruktion ist nun Stützen durchzuführen, ohne daß die Rohrleitungen in weiter, daß je nach Bedarf, in zeitlich getrennten dem unteren Stockwerk dadurch in Mitleidenschaft Bausiufen, weitere Stockwerke nacheinander durch gezogen werden. Umgekehrt kann man beispielsweise Anordnung der Raumfachwerkplatten 7, 8, 9, 10 usw. im Zuge einer Gebäudeerhöhung die Rohrleitungen in auf zugeordneten Stützen 16 bis 4Z>, Ic bis 3c, Xd und Id den Einbauraumen der Stützen auswechseln und 35 bzw. Ie usw. vorgesehen werden können. Die hierfür verstärken, ohne die Tragfähigkeit der Stützen zu erforderliche Vergrößerung des statisch wirksamen beeinflussen. Querschnitts der Stützen kann am Außenumfang des Eine besonders wirtschaftliche Ausgestaltung der Grundkörpers derselben durch stockwerkshohe quer-Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Grund- schnittskonforme Verstärkungsprofile verschiedenster körper der Stützen aus vier über ihre Länge 40 Art erfclgen. Die Grundkörper der Stützen weisen zusammengeschweißten U-förmigen Profilschienen be- einen von der jeweiligen Höhe des Gebäudes steht deren Stege einen quadratischen Hohlquerschnitt unabhängigen konstanten Querschnitt auf. bilden, und daß die Verstärkungsprofile einen winkelför- Wenn der Grundkörper 12 (vgl. F i g. 3) der Stützen migen'Querschnitt aufweisen, der dem Querschnitt des beispielsweise aus vier über ihre Länge zusammengezusätzlichen Einbauraums zwischen den Schenkeln je 45 schweißten U-förmigen Profilschienen 13 besteht, so zweier aneinandergrenzender U-förmiger Profilschie- daß man einen im wesentlichen quadratischen Grundnen entspricht wobei die Schenkeltiefe der Profilschie- körperquerschnitt erhält, können winkelförmige Vernen und der Verstärkungsprofile gleich oder verschie- Stärkungsprofile 14 in der in F i g. 3 gezeigten Art und Z^ _ist Weise an dem Grundkörper 12 symmetrisch angesetzt Die Erfindung wird anschließend anhand der 50 werden, beispielsweise durch Verschweißen, Verschrau-Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. ben mittels hochfester Stahlschrauben und/oder durch Eszeigt Nieten. Der Querschnitt der winkelförmigen Verstar-Figl eine schematische Seitenansicht einer Skelett- kungsprofile 14 entspricht zu diesem Zweck dem konstruktion gemäß der Erfindung, mit »wachsenden« Querschnitt des Einbauraums 15 zwischen den bcnen-Stützen und an diesen angeschlossene Raumfachwerk- 55 kein 16 je zweier benachbarter U-förmiger Protilscnie-[ nen 13. Je nach der vorausberechneten Belastung einer

i i Fi1 ößten fur die

p[g_tten nen 13. Je nach der vorausberechne g

Fie'2 eine Draufsicht auf eine von vier Stützen Stütze, die beispielsweise in Fig. 1 am größten fur die

getragene Raumfachwerkplatte der in Fi g. 1 gezeigten Stützen la ist, jedoch für die Stützen Xb bzw_ 2a schon

Konstruktion etwas geringer ist, können zahlreiche Verstarkungspro-

FiK 3 mehrere Querschnittsansichten einer »wach- 60 file 14,14a, 146usw. zu einem Satz zusammengescnacn_

senden« Stütze, bestehend aus einem Grundkörper aus telt und untereinander sowie mit dem Grundkorper w

_v er zusammengeschweißten U-förmigen Profilschie- verbunden werden. Auf diese Weise ^erhal< ™" *^e' ™

nen, dem zur Erhöhung seiner Tragfähigkeit winkelför- den F i g. 1 und 3 deuthch ^»g^S^^

• w_.„._H-i.,..,_t-_t._...,fi!,,h:i-"'"°f!'!"*':indunH »wachsendem« statisch nutzbaren Querscnniu, wodci

TIgTe^er (S'eÄt^frdni Stütze mit 6₅ dieTewei.s erforderliche Verstärkung ohne Beeinträc^

Anschiußelementen für eine Raumfachwerkplatte, wo- tigung der Grundkorper 12 sowie der, E'nbauraum25

bei in die Stütze Rohrleitungen verschiedenster Art für Installationse.nr.chtungen ausgeführt werden kann,

eLebaut sind. worauf noch näher eingegangen w.rd.

Es sei ferner bemerkt, daß die Verstärkungsprofile vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Grundkörper der Stützen bestehen, um gleiche Wärmedehnungswerte, spezifische Festigkeitswerte usw. zu erhalten.

Ein Beispiel für den Anschluß einer Raumfachwerkplatte an einer Stütze ist in Fig.4 gezeigt. Die Raumfachwerkpiatte besteht aus Knotenstücken 17 und Stäben, von denen einige bei 18, 19 und 20 angedeutet sind. Ferner weist diese Raumfachwerkpiatte einen sog. Obergurt und Untergurt auf. Die vom Obergurt ausgehenden Stäbe 19 enthalten als Anschlußelemente gabelförmige Teile 2t, die einerseits an den Enden der Stäbe 19 angeschweißt sind und andererseits in je eine U-förmige Profilschiene 13 des Grundkörpers 12 eingreifen und an den Schenkeln 16 der U-förmigen Profilschienen befestigt sind.

Die vom Untergurt ausgehenden Stäbe 20 weisen dagegen als Anschlußelemente dreieckförmige Platten 22 auf, die an den Schenkeln 16 zweier aneinandergrenzender U-förmiger Profilschienen 13 angeschweißt sind. Die Platten 22 enthalten zur Verbindung mit den Stäben 20 Gewindebohrungen 23, in die die nicht gezeigten Gewindebolzen der Stäbe 20 mittels Schlüsselmuffen 24 eingedreht sind. Die Einbaustelle dieser Platten 22 befindet sich im Ausführungsbeispiel zwischen den Stirnkanten der stockwerkshohen winkelförmigen Verstärkungsprofile 14.

Eine Erweiterung des Gebäudes in der Senkrechten durch Hinzufügen weiterer Stockwerke erfordert gleichzeitig ein »Mitwachsen« von Installationseinrichtungen verschiedenster Art sowie deren Einbauräume, wenn man aufwendige Erneuerungsarbeiten vermeiden und die Gebäudenutzung auch während der Erweiterungsarbeil praktisch voll erhalten will. Zu diesem Zweck enthält der über die jeweilige Höhe des Bauwerks einen konstanten Querschnitt aufweisende Grundkörper 12 vertikale Einbauräume 25 (vgl. F i g. 3) zwischen den Schenkeln 16 jeder U-förmigen Profilschiene 13, die sich über die gesamte Gebäudehöhe erstrecken und deren Querschnitt sich bei Hinzufügen von Verstärkungsprofilen 14, 14a, 146 usw. entsprechend vergrößert, wie dies in F i g. 3 unten durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Mit stärker werdenden Stützen vergrößern sich demzufolge auch die Einbauräume 25, um zusätzliche erforderliche Installationselemente aufzunehmen, die durch die Gebäudeerweiterung bedingt sind. Dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn die Schenkeltiefe der Verstärkungsprofile 14, 14a usw. größer als diejenige der U-förmigen Profilschienen 13 bemessen wird. In diesen Einbauräumen können beispielsweise, wie in Fig.4 angedeutet ist, Fallrohre 26 und 27 für Regen- bzw. Schmutzwasser sowie Rohrleitungen 28 und 29 für die Kalt- und Warmwasserversorgung bzw. Heizung eingebaut werden. Sinngemäß können noch weitere Rohrleitungen untergebracht werden, z. B. Druckwasser-Rohrleitungen für Sprenkler-Anlagen in Kaufhäusern usw., zusätzliche Versorgungsleitungen, z. B. in Laborbauten, Luftkanäle usw. Jede fertige Stütze wird von raumabschließenden Plattenelementen 30 umfaßt, die zweckmäßig auch einen Brandschutz bilden. Bei

ίο Verstärkung des statisch wirksamen Querschnitts der Stützen durch Hinzufügen entsprechender Verstärkungsprofile müssen lediglich diese Plattenelemente nach außen gerückt bzw. durch neue ersetzt werden. Die gabelförmigen Teile 21, die die einzelnen Rohrleitungen umfassen, werden entweder überdimensioniert, um genügend Spielraum für den Einbau weiterer Rohre bzw. Rohrleitungen zu schaffen, oder sie werden bei einer Gebäudeerweiterung durch größere ersetzt. Ferner sei bemerkt, daß die Fallrohre 26, 27 und

ίο Rohrleitungen 28, 29 Trennstellen im Bereich der Anschlußebenen der Grundkörper bzw. Verstärkungsprofile aufweisen.

Die Einbauräume 25 sämtlicher Stützen münden in horizontale Einbauräume der Raumfachwerkplatten ein, um Abzweige an den senkrechten Rohren oder Rohrleitungen in den Einbauräumen der Stützen an horizontale Rohre oder Rohrleitungen (nicht gezeigt) innerhalb der großflächigen Einbauräume der Raumfachwerkplatten anschließen zu können. Dies gilt auch für Luftkanäle von Klimaanlagen, und insbesondere ist es dadurch möglich, die Versorgungs- und Entsorgungsleitungen einschließlich der Rohrleitungen für Heizung und Klimatisierung bei Erweiterung des Bauvolumens sowohl in der Senkrechten als auch in der Waagerechten entsprechend zu erweitern.

Da die von den U-förmigen Profilschienen 13 begrenzten Innenhohlräume der Grundkörper 12 der Stützen über die gesamte Bauwerkshöhe konstant bleiben, kann man vorteilhaft in die Innenhohlräume der jeweils obersten Grundkörper während der Bauerweiterung nicht gezeigte (hydraulische) Hubeinrichtungen einbauen, mittels der eine Raumfachwerkpiatte, die zuvor auf einer bereits fertigen Decke montiert wurde, auf Einbauhöhe angehoben werden kann.

Zur Erhöhung der Tragfestigkeit der Stützen kann ferner der von den U-förmigen Profilschienen 13 begrenzte Innenhohlraum der Grundkörper 12, z. B. durch nicht gezeigte seitliche öffnungen, jeweils in Stockwerkshöhe stufenweise mit Beton gefüllt werden.

Diese Maßnahme wirkt sich auch in statischer Hinsicht günstig, z. B. während des Anschweißens von Verstärkungsprofilen an den Grundkörpern, aus.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

möglich, Installationseinrichtungen, nämlich Versor- Patentansprüche: gungs- und Entsorgungsanlagen, einschließlich Heizung und Klimatisierung, ohne Eingriffe in die Baustruktur

1. Skelettkonstruktion für Hochbauten, insbeson- und ohne Nutzungsbeschränkungen der von solchen dere Stahlskelettkonstruktion, mit Stützen, die 5 Eingriffen betroffenen Gebäudeteile entsprechend der vertikale Einbauräume für Installationseinrichtun- Gebäudevergrößerung zu erweitern, es sei denn, man gen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, hat die bei fortschrittlicheren Gebäuden vorhandenen daß die Stützen (1 bis 5) einen von der jeweiligen sogenannten Installationsschächte von vornherein über-Höhe des Bauwerks unabhängigen Grundkörper dimensioniert.

(12) konstanten Querschnitts aufweisen, daß die io Die vorstehend aufgezeigten Nachteile haften auch vertikalen Einbauräume (25) von außen zugänglich dem durch die DT-OS 22 23 076 bekanntgewordenen an dem Grundkörper angeordnet sind und quer- Gebäudeskelett an, in dessen senkrechten hohlen schnittskonforme Verstärkungsprofile (14,14a, 146; Stützen Installationseinrichtungen mit Anschlüssen für in Stockwerkshöhe an dtn Stützen seitlich der jedes Geschoß eingebaut sind. Die Stützen setzen sich Ginbauräume (25) angeordnet sind. 15 hier aus jeweils vier Profilrohren und Stegplatten

2. Skelettkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch zusammen, die die Profilrohre verbinden und zusammen gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12) der mit diesen den vertikalen Einbauraum für die Installa-Stützen (1 bis 5) einen polygonförmigen Grundriß tionseinrichtungen begrenzen, der somit einen festlieaufweist und die Verstärkungsprofile (14, 14a, 14Z>; genden lichten Querschnitt hat, welcher praktisch nicht an den Polygonecken angeordnet sind. 20 vergrößerbar ist, wenn aufgrund einer Gebäudeerhö-

3. Skelettkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, hung zusätzliche Installationsleitungen in den Stützen dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsprofi- unterzubringen sind. Aber auch der statisch wirksame Ie (14, 14a, i4b) symmetrisch zur Hauptachse des Querschnitt dieser Stützen ist nicht ohne weiteres Grundkörpers (12) der Stützen angeordnet sind. vergrößerbar.

4. Skelettkonstruktion nach einem der Ansprüche 25 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt Skelettkonstruktion für Hochbauten zu schaffen, deren des Grundkörpers (12) der Stützen aus U-förmigen Stützen auf wirtschaftliche Weise und im wesentlichen Profilschienen (13) zusammengesetzt ist, deren ohne Unterbrechung der Gebäudenutzung nachträglich Schenkel (16) nach außen zeigen und die Einbauräu- verstärkt werden können, wenn zu einem bereits me (25) für die Instailationseinrichtungen sowie 30 bestehenden Gebäude weitere Stockwerke hinzugefügt zusätzliche Einbauräume (15) für die Verstärkungs- werden sollen, wobei zugleich die in den Stützen profile (14) begrenzen. vorhandenen Einbauräume für lnstallationseinrichtun-

5. Skelettkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gen entsprechend den Erfordernissen der hinzugefügten gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12) der Stockwerke erweitert werden sollen.

Stützen aus vier über inre Länge zusammenge- 35 Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer schweißten U-förmigen Profilschienen (13) besteht, Skelettkonstruktion der eingangs bezeichneten Art deren Stege einen quadratischen Hohlquerschnitt dadurch gelöst, daß die Stützen einen von der jeweiliger! bilden, und daß die Verstärkungsprofile (14,14a, i4b) Höhe des Bauwerks unabhängigen Grundkörper einen winkelförmigen Querschnitt aufweisen, der konstanten Querschnitts aufweisen, daß die vertikalen dem Querschnitt des zusätzlichen Einbauraumes (15) 40 Einbauräume von außen zugänglich an dem Grundkörzwischen den Schenkeln (16) je zweier aneinander- per angeordnet sind und querschnittskonforme Verstärgrenzender U-förmiger Profilschienen (13) ent- kungsprofile in Stockwerkshöhe an den Stützen seitlich spricht, wobei die Schenkeltiefe der Profilschienen der Einbauräume angeordnet sind. Dadurch kann

(13) und der Verstärkungsprofile (14,14a, 14fejgleich vorteilhaft, wenn ein Gebäude mit einer solchen oder verschieden ist. 45 Skelettkonstruktion in zeitlichen Abständen stockwerksweise erweitert werden soll, nachträglich die