-
Stanley David Hodge und Richard Peter Hodge c/o PETER HODGE ASSOCIATES,
Old Sailcloth Works, North Street Trading Es tate, North Street, Crewkerne, Somerset
(England) Bauelement Die Erfindung bezieht sich auf Bauelemente und Bauwerke mit
einem Gerüst aus Bauelementen.
-
Einen Aspekt der Erfindung bildet ein Bauelement, welches durch einen
Kern, eine in Axialrichtung des Kerns verlaufende Schicht aus Glasfasern, eine Kunststoff-Imprägnierung
der Glasfaserschicht, und durch die Glasfasern am Ausknicken hindernde Mittel gekennzeichnet
ist.
-
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines solchen Bauelementes
ist der Kern ein Hohlkörper, der beispielsweise aus Pappe besteht. Die Mittel, welche
die axial verlaufendenFasern am Ausknicken hindern, können aus einer Schicht von
in Umfangsrichtung verlaufenden Glasfasern.und/oder einer Schicht aus Zerhacktglasstrang-Matte
bestehen. In diesem Falle würde der Kunststoff
auch diese Schicht
bzwo Schichten aus Glasfasern impragnieren9 welche die axial verlaufenden Fasern
am Ausknic}cerl hindern Solche Bauelemente haben eine beträchtliche Festigkeit und
lassen sich leicht in der Fabrik herstellen. Man kann sie für den Aufbau des Gerippes
eines Bauwerkes verwenden, und sie eignen sich insbesondere für die aufrechten Elemente
eines solchen Gerippe.
-
Einen anderen Aspekt der Erfindung bildet ein Bauwerk mit einem Gerippe,
welches eine Anzahl erfindungsgemäßer Bauelemente enthält.
-
Bei der Errichtung des Gerippes verwendet man beispielsweise in ein
Fundament eingesetzte Verankerungselemente, die vorzugsweise aus glasfaserverstärktem
Kunststoff bestehen und von denen jedes in Form eines erfindungsgemäße Bauelementes
mit einem aufrechten Element in der Weise verbunden ist, daß man Glasfasern' um
das aufrechte Element und das Verankerungselement herumlegt.
-
Als Alternativ-Maßnahme dazu kann man Basiselemente aus glasfaserverstärktem
Kunststoff auf ein Fundament legen und zwischen den Basiselementen auf entgegengesetzten
Seiten des Fundamentes Verbinder befestigen. Solche Verbinder positionieren die
Basiselemente positiv. Anschließend kann man aufrechte Elemente in Form erfindungsgemäßer
Bauelemente auf den Basiselementen positionieren, indem man Ankerplatten verwendet,
welche sowohl die aufrechten Elemente als auch die Basiselemente aufnehmen und mit
diesen verbunden sind. Mit Hilfe geeigneter Ankerplatten kann man Querträger an
aufrechte Elemente ankoppeln. Vorzugsweise bestehen alle Ankerplatten aus glasfaserverstärktem
Kunststoff.
-
Sind Bauelemente des Gerippes wie beispielsweise Basiselemente zu
verbinden, dann kann man als Bestandteil der Verbindung in einem Basis element eine
Spannstange verwenden, und die Verbindung hat dann sowohl Zug- als auch Drllckfestigkeit
.
-
Das Bauwerk kann in einer geeigneten Weise bekleidet werden. Gegenwärtig
wird die Anwendung laminarer Platten und deren Befestigung an den aufrechten Elementen
und/oder an den Querträgern des Gerippes bevorzugt, indem man auf die Innenseite
einer Platte und um das zugeordnete Element herum Zerhacktglasstrang-Matte auflegt
und die aufgelegte Matte mit Kunststoff tränkt. Vorzugsweise enthalten diese Platten
eine Rippe, die sich zwischen der inneren und äußeren Oberfläche erstreckt und so
positioniert ist, daß sie bei der Montage des Bauwerkes eine Verlängerung bildet,
um die sich die aufgelegte Matte erstreckt und die Platte mit dem Element verbindet.
-
Innerhalb des Gerippes kann eine vorgeformte Schale positioniert werden,
welche dem Bauwerk Festigkeit verleiht.
-
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht
eines Teils eines Bauelementes bei seiner Herstellung; Fig. 2 eine abgebrochene
perspektivische Darstellung eines Basiselementes, eines Verbinders, eines aufrechten
Elementes und einer Platte; Fig. 3 einen Schnitt durch die Verbindungsstelle des
Verbinders mit dem Basiselement;
Fig. 4 einen Horizontalschnitt
durch eine Wand; Fig. 5 eine abgebrochene perspektivische Darstellung einer Platte
und zweier Querträger; Fig 6 eine schematische Darstellung eines Bauwerkes mit einem
Gerippe; Fig 7 eine schematische Darstellung eines Bauwerkes mit einem Gerippe und
mit vorgefertigten Schalen in Position; und Fig. 8 eine abgebrochene perspektivische
Darstellung von zwei Elementen, die durch Ankerplatten miteinander verbunden sind.
-
Zur Herstellung eines Bauelementes gemäß Fig. 1 wird eine Zerhacktglasstrang-Matte
1 auf einen hohlen Kern 2 aufgelegt, der beispielsweise aus Pappe besteht. Auf diese
Matte wird dann eine Schicht aus Glasfaser-Rovings 3 aufgelegt, die sich in Axialrichtung
des Kernes erstrecken.
-
Dieser Schicht folgt eine Schicht 4 aus in Umfangsrichtung verlaufenden
Rovings 4. Diese Schichten bilden eine in verschiedene Richtungen orientierte Verstärkung
mit einer axialen Verstärkung sowie einer Antiberst-Verstärkung in Umfangs richtung.
Beim Auflegen werden die Matten bzw.
-
Schichten mit einem geeigneten Kunststoff wie Polyester imprägniert.
-
Aus diesem Bauelement läßt sich beispielsweise auf einem Beton-Fundamentrahmen
R ein Gerippe-Bauwerk errichten.
-
Dieser Fundamentrahmen R besitzt gemäß Fig. 2 einen Seitenabschnitt
5 und Querkanäle 6. Auf den mit einem feuchtigkeitsdichten Streifen 8 belegten Seitenabschnitt
5 wird ein geeignetes Basiselement 7 aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufgesetzt
und mittels eines Verbinders 9 mit
einem gleichen Element vergurtet,
welches sich beispielsweise auf der anderen Seite des Rahmens R befindet. Vor dem
Aufsetzen des Basiselementes 7 wird dieses mit einem Anschlußelement 10 versehen,
welches aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht und eine Verbinderseite 11,
zwei-.Klauen 12 und Finger 13 besitzt. Die Innenflächen der Klauen besitzen Zähne
14, und dieses Anschlußelement wird dem Basiselement angeformt, während letzteres
noch plastisch ist, so daß die Klauen in das Element eingreifen und mechanisch durch
ihre Zähne mit den entgegengesetzt gerichteten Flächen verriegelt werden. Die Finger
13 haben Ansätze 15 auf einer Oberfläche und elastomere Kissen 16 auf den gegenuberliegenden
Flächen. Ein hohles Koppelelement 17, ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff,
ist so geformt, daß es die Finger in Schlitzen aufnimmt, und Ausnehmungen 18 dienen
zur Aufnahme der Ansätze 15. Wenn das mit dem Anschlußelement 10 verbundene Basiselement
7 positioniert ist, wird es an einem Koppelelement mittels eines Stiftes 19 verriegelt.
Werden die Elemente 10 und 17 zusammengeschoben, dann drücken sich die Kissen 16
zusammen und lassen die Ansätze 15 in die Ausnehmungen 18 eingreifen. Das Koppelelement
17 sitzt fest an einer Spannstange'20, ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff,
deren Länge präzise so bemessen ist, daß ein genauer Abstand zwischen den hohlen
Koppel elementen 17 an beiden Enden eingehalten wird, wo die Basiselemente 7 angeschlossen
sind. Ist zwischen den Querträgern ferner eine Druckfestigkeit erforderlich, dann
werden die Spannstange und die Koppelelemente 17 in einem Kern angeordnet, und nach
dem Herumlegen des Kernes folgt die Herstellung eines Kastengehäuses (Fig. 3), welches
eine Öffnung zur Aufnahme des Kopplungsstiftes aufweist. Nach dem Ansetzen eines-
solchen druckfesten Kastengehäuses 21 kann man weitere imprägnierte Glasfaserschichten
24 auflegen,
um die Elemente miteinander zu verbinden und zusätzliche
Festigkeit zu erzielen.
-
Aufrechte Elemente 7A in Form von Bauelementen gemäß Fig. 1 werden
am Basiselement 7 in geeigneten Abständen befestigt. Diese aufrechten Elemente 7A
können auf beliebige geeignete Weise mit den Basiselementen 7 verbunden werden,
beispielsweise durch stumpfes Aufsetzen der Elemente 7A auf die Basis elemente 7
und durch Herumlegen von glasfaserverstärktem- Kunststoff um die Verbindungsstelle.
-
Das Gerippe kann die in Fig. 6 dargestellte Form einnehmen, wobei
die aufrechten Elemente durch Platten überdeckt sind, deren Breite mit X bezeichnet
ist. Die aufrechten Elemente 7A besitzen den im Zusammenhang mit Fig.
-
1 beschriebenen Kastenquerschnitt, und die horizontal verlaufenden
Elemente besitzen Kastenquerschnitt mit inneren Spannstangen und Grundebenen-Spannstangen.
Zur zusätzlichen Versteifung des in Fig. 7 schematisch dargestellten Bauwerks dienen
zwei in das Gerippe eingesetzte vorfabrizierte Schalen 30 aus glasfaserverstärktem
Kunststoff.
-
Im Innern dieser Schalen können ein Badezimmer in der oberen Ebene
und eine Spüle und eine Toiletteneinheit auf gegenüberliegenden Seiten einer Abtrennung
in der unteren Ebene angeordnet sein.
-
Die Wände bestehen vorzugsweise aus Platten 31 (siehe Fig. 4), die
aus einer hochfesten Außenschicht 32, wie sie in den britischen Patentschriften
1 227.956 und 1 229 782 beschrieben worden ist, einem beispielsweise aus Phenolschaum
hergestellten Schaumkern 33 und einer glasfaserverstärkten Kunststoffschicht 34
zusammengesetzt ist. Diese Platten 31 sind in der Weise mit den aufrechten
Elemente
7A verbunden, daß man Glasfasermaterial 35 um die aufrechten Elemente herum und
auf die Innenoberfläche der Platte legt und in der üblichen Weise mit Kunststoff
imprägniert. Zur Erhöhung der Festigkeit des Bauwerkes enthalten die Platten 31
vorzugsweise Stege 36 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, wo die auf ein Element
aufgelegte Matte 35 die Platte berührt. In bestimmten Fällen können zwei horizontale
Querelemente 7B und 7C nebeneinander am Umfang des Bauwerks verwendet werden. Gemäß
Fig. 5 verbindet man in einem solchen Falle die Platte 31 mit dem äußeren Element
7B, welches seinerseits mit dem inneren Element 7C durch ein Band 37 verbunden ist,
dessen hakenförmige Enden 38 in Vertiefungen auf entgegengesetzten Seiten des schmaleren
Teils einer Lasche 38 eingreifen.
-
Ein System zur Verbindung von Querträgern zeigt Fig. 8.
-
Jedes der Elemente 7C und 21 besitzt zwei bzw. ein Laschenelement
40 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, und diese Laschenelemente sind identisch.
Zu jedem Laschenelement 40 gehört ein kanalförmiger Endabschnitt 41, zwei koplanar
zur Kanalbasis 44 verlaufende Flügel 42, 43 und zu den Flügeln gehörige Winkelabschnitte
45, 46. Diese mit ihren zugeordneten Elementen durch nicht dargestellten glasfaserverstärkten
Kunststoff verbundenen Laschenelemente 40 sind mittels sich überdeckender Öffnungen
47 miteinander verschraubt. Diese Laschenelemente lassen sich durch Fortlassen eines
oder mehrerer Winkelabschnitte beliebig modifizieren und dann mit Bauelementen verbinden,
um eine L- oder T-förmige Knotenstelle im Gebäude zu bilden.
-
Gemäß Fig. 5 läßt sich das Gebäude innenseitig auf jede gewünschte
Weise durch Zierplatten 50 und dergleichen verkleiden.