DE3027019A1 - Tragwerkelement und tragwerk - Google Patents

Tragwerkelement und tragwerk

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DE3027019A1
DE3027019A1 DE19803027019 DE3027019A DE3027019A1 DE 3027019 A1 DE3027019 A1 DE 3027019A1 DE 19803027019 DE19803027019 DE 19803027019 DE 3027019 A DE3027019 A DE 3027019A DE 3027019 A1 DE3027019 A1 DE 3027019A1
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Karl-Heinz 3470 Höxter Weinstock
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WEINSTOCK KARL HEINZ
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/348Structures composed of units comprising at least considerable parts of two sides of a room, e.g. box-like or cell-like units closed or in skeleton form

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  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)

Description

  • "Tragwerkelement und Tragwerk"
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Tragwerkelement zur Errichtung von Gebäuden bestehend aus zumindest einer mehreckigen Deckenplatte mit an deren Ecken senkrecht zur Plattenebene fest angeordneten Stützen und auf ein Tragwerk für ein Gebäude unter Verwendung solcher Tragwerkelemente.
  • Es sind Tragwerkelemente der vorgenannten Art bekannt, die als sogenannte Raumzellen ausgebildet sind, denn hierbei liegt der Deckenplatte am Unterende der Stützen eine Bodenplatte gegenüber, so daß die gesamte Raumzelle einen Würfel darstellt, der an seinen Seitenflächen offen ist.
  • Mehrere solcher würfelförmigen Raumzellen werden durch lückenloses Aneinanderfügen und Aufeinandersetzen zu einem Gebäude zusammengefügt. Eine derartige Bauweise ist zwar für Behördenbauten, Schultrakte oder sonstige Zweckbauten vorteilhaft, für individueller gestaltete Bauwerke, insbesondere für Ein- und Zweifamilienhäuser, ist eine solche Bauweise weniger geeignet, weil sie zum einen wenig Gestaltungsspielraum zuläßt und zum anderen noch besondere bauliche Maßnahmen zur Anbringung einer Dachkonstruktion für geneigte Dächer erfordert.
  • Im übrigen sind Gebäudetragwerke mit zumindest teilweise eingespannten Vertikalstützen zur Abfangung der Dachlasten bekannt. Die Stützen werden hierbei durch Träger verbunden, die in Richtung der Stützen nicht unterbrochen sein dürfen.
  • Diese Träger können auch Teil einer Deckenkonstruktion sein.
  • Eine solche Stützenkonstruktion läßt sich ohne Schwierigkeiten jeder Dachform anpassen, jedoch hat ein derartiger Aufbau eines Gebäudetragwerks den Nachteil, daß die Stützen erst am Erstellungsort des Gebäudes aufgebaut und bestimmungsgemäß miteinander verbunden werden können. Solche Gebäudetragwerke eignen sich nicht für eine fabrikmäßige Herstellung vorgefertigter Tragwerke.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Tragwerkelement zu schaffen, welches als Stützenkonstruktion ausgebildet ist, damit auf die Stützen beliebige Dachkonstruktionen aufgesetzt werden können und welches ferner eine fabrikseitige Vorfertigung erlaubt, wobei schließlich auch noch die Möglichkeiten für eine induviduelle Bauweise offengehalten sind.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Tragwerkelement der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß die Stützen nach oben und nach unten überstehend an der Deckenplatte angeordnet sind.
  • Der besondere Vorteil eines erfindungsgemäßen Tragwerkelementes liegt darin, daß die Deckenplatte mit den eckseitigen Stützen ein für sich statisch abgeschlossenes Element darstellt, daß leicht den erforderlichen Belastungen angepaßt werden kann.
  • Insbesondere kann die Deckenplatte, die mit den eckseitigen Stützen fest verbunden ist, dieWindkräfte aufnehmen. Die eckseitig an der Deckenplatte angeordneten Stützen dienen ferner als Auflager für unterschiedliche Dachkonstruktionen mit verschiedenen Dachneigungen.
  • Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Tragwerkelemente besteht ferner darin, daß sich mehrere solcher Tragwerkelemente zu einem Gebäudetragwerk kombinieren lassen, wobei zumindest zwei der Tragwerkelemente in Abstand voneinander nebeneinander angeordnet werden, womit eine sehr flexible Grundrißgestaltung sowohl für den Industrie- als auch für den Wohnungbau erreicht wird. Die Lücken zwischen den Tragwerkelementen können ohne Schwierigkeiten durch weitere vorgefertigte Deckenelemente überbrückt werden, insbesondere können die Lücken zwischen den Tragwerkelementen auch durch Treppenhäuser ausgefüllt werden.
  • Die Tragwerkelemente sind dabei so ausgelegt, daß sie den zusätzlichen Beanspruchungen durch die angefügten Bauwerksteile gewachsen sind. Die Tragwerkelemente können zueinander in versetzten Formen, insbesondere in Winkelformen, angeordnet werden, es ergibt sich stets durch den Abstand zwischen den Tragwerkelementen zwischen ihnen ein statisch unabhängiger Raum, der die besondere Variablität eines erfindungsgemäßen Tragwerks ausmacht.
  • Ein Tragwerk oder ein Tragelement der erfindungsgemäßen Art läßt sich ohne Schwierigkeiten auf ein vorhandenes Fundament oder auf eine Betonplatte aufsetzen, hierzu können beispielsweise an den Stützen vorgefertigte Füße oder in der Betonplatte Ankerbarren vorgesehen sein. Eine seitliche Erweiterung des betreffenden Bauwerks über das Tragelement oder das Tragwerk hinaus ist ebenfalls leicht möglich, zum einen können an den Tragwerkselementen selbst schon Kragelemente angeordnet sein, zum anderen können an die Deckenplatten der Tragelemente Verlängerungs-Deckenplatten mit endseitigen Stützen angefügt werden.
  • Die erfindungsgemäßen Tragwerkelemente lassen sich sowohl in Stahl-, Stahlbeton- oder Holzleimbauweise ausführen.
  • Die weiteren Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 eine isometrische Darstellung eines aus zwei erfindungsgemäßen Tragelementen aufgebauten Gebaudetragwerks und Figur 2 eine weitere beispielhafte Anordnung erfindungsgemäßer Tragwerkelemente in schematischer Draufsicht.
  • Figur 1 zeigt zwei in Abstand voneinander angeordnete Tragwerkelemente 1. Sie bestehen jeweils aus einer Deckenplatte 2 mit ausgeprägten Ecken, an denen Stützen 3 fest mit der Deckenplatte 2 verbunden sind. Die Deckenplatte 2 hat eine polygonförmige, vorzugsweise viereckige Gestalt. In zweckmässiger Ausbildung betragen die Eckwinkel der Deckenplatte 2 90 Grad, wodurch in bevorzugter Ausführung die Deckenplatte 2 eine recheckige oder quadratische Grundform erhält.
  • Die Stützen 3 sind an der Deckenplatte 2 senkrecht zur Plattenebene angeordnet. Sie sind so mit der Deckenplatte 2 zu einer baulichen Einheit integriert, daß die Deckenplatte 2 mit den Stützen 3 ein für sich statisch abgeschlossenes Element bildet.
  • Dabei stehen die Stützen 3 nicht nur nach unten, sondern auch nach oben über die Deckenplatte 2 über, damit auf die nach oben verlängerten Stützen 3 beliebige Dachkonstruktionen mit unterschiedlichen Dachneigungen aufgesetzt werden können.
  • Beispielsweise können über je zwei benachbarte Stützen 3 giebelförmige Dachbinder für ein Satteldach mit weitgehend beliebiger Dachneigung aufgelegt werden.
  • Die zwei in Figur 1 wiedergegebenen Tragwerkelemente 1 bilden zusammen ein Gebäudetragwerk und bestimmen die Statik des in seiner Grundrißform beliebig variierbaren Gebäudes. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind die beiden Tragwerkelemente 1 fluchtend hintereinander angeordnet. Es liegen also die jeweils beiden Längsseitenkanten 4 der Deckenelemente 2 in einer Linie, während die Querseitenkanten 5 der Deckenelemente 2 zueinander parallel ausgerichtet sind, was voraussetzt, daß wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 die Deckenelemente 2 eine quadratische oder rechteckige Grundform haben. Zwischen den beiden benachbarten Seitenkanten 5 der beiden Deckenelemente 2 beider Tragwerkelemente 1 besteht ein Abstand, der gleich oder kleiner als die Länge der Seitenkanten 4 der Tragwerkelemente 1 ist. Für eine variable Bauweise hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn bei quadratischer Grundform der Deckenelemente 2 der Abstand zwischen den benachbarten Seitenkanten 5 3/4 der Quadrat-Kantenlänge ist.
  • Es ergibt sich also zwischen den beiden Tragwerkelementen 1 ein Zwischenraum von rechteckförmiger Gestalt, wobei die eine Kantenlänge des Rechtecks der Quadrat-Kantenlänge entspricht.
  • Die Kantenlänge des Quadrats ist in Figur 1 mit "A" bezeichnet.
  • In bevorzugter Ausführung beträgt sie 4,80 m, entsprechend ist dann der Abstand zwischen den benachbarten Seitenkanten 5 der Tragwerkelemente 3,60 m.
  • Ist an dem betreffenden Gebäude der Anbau eines Erkers oder eines Balkons erwünscht, kann an zumindest einer der Deckenplatten 2 an wenigstens einer deren Seitenkanten ein freitragendes Kragelement 6 vorgesehen sein. Dadurch wird zwar die Belastung der dem Kragelement benachbarten Stützen 3 erhöht, die Statik des gesamten Tragelementes 1 kann jedoch leicht darauf abgestimmt werden.
  • Das gleiche trifft für weitere Anbauten zu, die in Figur 1 durch gestrichte Linien wiedergegeben sind. So können an die Deckenelemente 2 in einer Ebene weitere Seitenelemente 7 angefügt sein, die beispielhaft durch endseitige Stützen 8 im Bereich ihrer Außenecken aufgelagert sind. Mit solchen Ergänzungselementen 7, 8 läßt sich das Tragwerkelement 1 zu einem Baukasten erweitern. Die Grundrißgestalt der Ergänzungselemente 7, 8 ist zweckmässig der der Tragelemente 1 angepaßt, deshalb ist hierfür beim Ausführungsbeispiel eine quadratische Grundform mit der Kantenlänge "D" = "A" vorgesehen.
  • Selbstverständlich kann der Abstand zwischen den beiden Deckenelementen 2 beider Tragelemente 1 durch eine Verbindungsdecke überbrückt werden, was in Figur 1 nicht näher dargestellt ist.
  • Insbesondere eignet sich die Lücke zwischen den Tragwerkelementen 1 aber auch dazu, hier das Treppenhaus des betreffenden Gebäudes unterzubringen.
  • Die Tragwerkelemente 1 lassen sich ohne Schwierigkeiten auch für mehrstöckige Gebäude verwenden, sofern wie beim Ausführungsbeispiel von.Figur 1 durch gestrichte Linien bei dem hinteren Tragwerkelement 1 angedeutet, weitere Deckenelemente 2 zwischen den Stützen 3 angeordnet werden, die mit dem fiweils unteren Deckenelement 2 deckungsgleich sind. Sämtliche Deckenelemente 2 können dabei leicht über die Stützen 3 miteinander verbunden werden, wobei wichtig ist, daß die Stützen 3 über das obere Deckenelement 2 noch nach oben überstehen, damit darauf die Dachkonstruktion aufgesetzt werden kann.
  • Figur 2 veranschaulicht noch einmal die Variationsmöglichkeiten für einen Gebäudegrundriß unter Verwendung der Tragwerkelemente 1.
  • Diese können entweder auf einer quadratischen Grundform mit der Kantenlänge "A" aufbauen, sie können aber auch einen rechteckigen Zuschnitt haben, wobei die kürzere Seitenkante dann das Maß "B" hat, welches vorzugsweise 3/4 A ist. Aus solchen Tragwerkelementen1 mit quadratischer und mit rechteckiger Grundform ergibt sich ein Baukasten für weitgehend beliebige Gebäudegrundrisse.
  • Die Variabilität der Gebäudegrundrisse wird durch die Kombination von zwei oder mehreren Tragwerkelementen 1 besonders gefördert, die in verschiedenen Abständen zueinander aufgestellt werden können. So sind beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 drei Tragwerkelemente 1 über Eck zueinander angeordnet. Der Abstand "C" zwischen zwei Tragwerkelementen 1 ist zweckmässig immer kleiner als die Kantenlänge "A", kann aber bis zu dieser Grenze beliebig variiert werden, wie in Figur 2 an den unterschiedlichen Abständen "C" zwischen den beiden oberen Tragwerkelementen 1 und dem eckseitigen Tragwerkelement 1 sowie dem unteren Tragwerkelement 1 veranschaulicht ist.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Tragwerkelement zur Errichtung von Gebäuden, bestehend aus zumindest einer mehreckigen Deckenplatte mit an deren Ecken senkrecht zur Plattenebene fest angeordneten Stützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (3) nach oben und nach unten überstehend an der Deckenplatte (2) angeordnet sind.
  2. 2. Tragwerkelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Deckenplatten (2) deckungsgleich übereinander angeordnet und durch die eckseitigen Stützen (3) verbunden sind, wobei die Stützen (3) über die obere Deckenplatte (2) nach oben und über die untere Deckenplatte (2) nach unten überstehend angeordnet sind.
  3. 3. Tragwerkelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenplatte (2) zumindest ein über die Abstandslinie zweier benachbarter Stützen (3) nach außen vorstehendes Kragelement (6) hat.
  4. 4. Tragwerkelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenplatte (2) eine quadratische oder rechteckige Grundform hat.
  5. 5. Tragwerk für ein Gebäude unter Verwendung von Tragwerkelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Tragwerkelemente (1) nebeneinander und in Abstand voneinander angeordnet sind, wobei der Abstand der einander nächstliegenden Stützen (3) der beiden Tragwerkelemente (1) gleich oder kleiner als der Abstand der Stützen (3) eines der Tragwerkelemente (1) ist.
  6. 6. Tragwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwerkelemente (1) mit den Kanten (4,5) ihrer Deckenplatten (2) parallel zueinander liegen und mit zumindest einer Kante (4) der Deckenplatten (2) fluchtend zueinander angeordnet sind.
  7. 7. Tragwerk nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest drei Tragwerkelemente (1) zueinander über Eck angeordnet sind.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1404620A (fr) * 1964-05-22 1965-07-02 Tech Jean Prouve élément d'ossature d'immeuble et constructions réalisées à partir de tels éléments
DE2644453A1 (de) * 1976-10-01 1978-04-06 Patenta Entwicklungs & Verwert Aus fertigteilen zusammensetzbare tragplatte

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1404620A (fr) * 1964-05-22 1965-07-02 Tech Jean Prouve élément d'ossature d'immeuble et constructions réalisées à partir de tels éléments
DE2644453A1 (de) * 1976-10-01 1978-04-06 Patenta Entwicklungs & Verwert Aus fertigteilen zusammensetzbare tragplatte

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Z.: "Beton", H.4, 1974, S.142-144 *

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DE3027019C2 (de) 1987-06-25

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