DE3132652A1

DE3132652A1 - Frame unit for the building industry, and building substructure using this frame unit

Info

Publication number: DE3132652A1
Application number: DE19813132652
Authority: DE
Inventors: Kato Tokyo Yoshiya
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1981-08-18
Publication date: 1982-08-12

Abstract

A frame unit for the building industry is composed of four vertical steel columns, of four top and four bottom steel girders, which fixedly connect the four vertical steel columns at their top and bottom ends to form a right-angled, six-sided open unit, and of a multiplicity of reinforcing elements which are arranged in a floor of the open unit. In a semi-buried basement storey which is formed by the frame unit and has its ceiling arranged above the ground, a building substructure contains the bottom steel girders which, together with the multiplicity of reinforcing elements fitted in the floor of the frame unit, are embedded in a material which forms the foundation and is introduced into the ground. As a result, a building foundation is formed which serves, at the same time, as floor for the basement storey. <IMAGE>

Description

Rahmen-Einheit für das Bauwesen und diese Rahmen-Einheit verwendender Gebäude-Unterbau Bes chreibng Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rahmen-Einheit für das Bauwesen von rechtwinkliger, sechsflächiger Gestalt mit einem abgewandelten Boden, der nicht nur als Fundament, sondern auch als Fußboden dient, und weiterhin auf einen diese Rahmen-Einheit verwendenden Gebäude-Unterbau. Frame unit for the building industry and using this frame unit Building substructure description The present invention relates to a frame unit for the building industry of right-angled, hexagonal shape with a modified one Soil that serves not only as a foundation, but also as a floor, and continues to do so on a building substructure using this frame unit.

Die Rahmen-Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung soll hauptsächlich für die Errichtung eines Gebäudes, beispielsweise eines üblichen Wohnhauses oder einer kleinen Betriebshalle, nach dem sogenannten Bauguppen-System verwendet werden.The frame unit according to the present invention is mainly intended to for the construction of a building, for example a normal house or a small factory hall, according to the so-called assembly system.

Bei der Konstruktion eines Gebäudes, beispielsweise eines üblichen Wohnhauses,ist gebräuchlicherweise das Fundament in einem vorausgehenden und getrennten Arbeitsgang errichtet worden. Auch bei dem Bau von Wohnhäusern nach dem Baugruppen-System ist üblicherweise eine Methode angewendet worden, bei der nach vorhergehender Errichtung des Pundamentes die Rahmen-Einheiten auf dasselbe in auf einanderfolgender Weise aufgesetzt und miteinander verbunden wurden.When constructing a building, for example a common one Residential house, is commonly the foundation in a preceding and separate Work aisle has been established. Also in the construction of residential houses according to the assembly system A method has usually been used in which after prior erection of the foundation the frame-units on the same in a successive manner put on and connected to each other.

Eine solche Konstruktionsmethode erfordert jedoch einen enormen Eosten- und Arbeitsaufwand zur Errichis Fundamentes, wenn ein mit der Decke oberhalb des Bndbodens angeordnetes, sogenznutes Hochkellergeschoß errichtet werden soll. Eür eine solche spezielle Ausführung ist nämlich ein Fundament besonderer Konstruktion erforderlich.However, such a construction method requires enormous expense and workload for the Errichis Foundation, if one with the ceiling above the The so-called high basement floor is to be built. Your Such a special design is namely a foundation of a special construction necessary.

Gewiß ist die Rahmen-Einheit für das Bauwesen mit rechtwinkliger, sechsflächiger Gestalt für Eonstruktionen nach dem Baugruppen-System bekannt. Jedoch ist bisher kein Vorschlag gemacht worden, demzufolge der Boden dieser Rahmen-Einheit nicht nur als Fundament, sondern auch als Etagen-Fußboden eines Gebäudes dient.Certainly the frame unit for the building industry with right-angled, hexahedral shape known for Eonstruktionen according to the assembly system. However no suggestion has yet been made, hence the bottom of this frame unit serves not only as a foundation, but also as the floor of a building.

Ein grundsätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Rahmen-Einheit für das Bauwesen, deren Boden nicht nur als Fundament, sondern auch als Etagen-FuBboden eines Gebäudes benutzt werden kann.A principal object of the present invention is to provide an improved frame unit for the building industry, the floor of which is not only used as a foundation, but can also be used as the floor of a building.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine verbesserte Rahmen-Einheit für das Bauwesen zu schaffen, die eine einfache Konstruktion eines mit der Decke oberhalb des Erdbodens angeordneten, sogenannten Hochkellergeschosses gestattet, wie es beispielsweise als Garage etc. benutzt wird, ohne daß ein besonderer Arbeitsaufwand zur Errichtung des Fundamentes erforderlich ist.Another object of the present invention is to provide an improved Frame unit for the building industry to create a simple construction of a with the ceiling above the ground, so-called high basement floor allowed, as it is used, for example, as a garage, etc., without a special Work is required to erect the foundation.

Weiterhin soll gemäß der vorliegenden Erfindung eine zur Verwendung für Konstruktionen nach dem Baugruppen-System abgewandelte Rahmen-Einheit für das Bauwesen bereitgestellt werden.Furthermore, according to the present invention, one should be used For constructions according to the assembly system modified frame unit for the Construction are provided.

Die Ziele der vorliegenden Erfindung werden durch Maßnahmen gemäß Anspruch 1 erreicht. Insbesondere kann mit der erfindungsgemäßen Rahmen-Einheit für das Bauwesen durch einfaches Aufsetzen einer solchen Rahmen-Einheit bzw. mehrerer Rahmen-Einheiten in vorbestimmte Positionen und anschließendes Einbringen von Fundament formenden Material in den Boden der jeweiligen Einheit bzw. Einheiten sowohl ein Fundament als auch ein Fußboden für das Erdgeschoß gebildet werden.The objects of the present invention are achieved by means of measures in accordance with Claim 1 achieved. In particular, with the frame unit according to the invention for the construction industry by simply putting on such a frame unit or several Frame units in predetermined positions and then the foundation forming material in the bottom of the respective unit or units as well as a foundation as well as a floor for the first floor can be formed.

Das in dieser Weise geformte, auch als Fußboden dienende Fundament weist untere Stahlträger åuf, die zusammen mit einer Vielzahl von in dem Boden bzw. den Böden der jeweiligen Rahmen-Einheit bzw.The foundation formed in this way, which also serves as a floor has lower steel girders, which together with a large number of in the floor resp. the floors of the respective frame unit or

den Rahmen-Einheiten angebrachten verstärkenden Elementen in einem das Fundament ausformenden Material eingebettet sind. Dadurch wird ein festes Fundament in sogenannter Stahlbeton-Bauweise gebildet.reinforcing elements attached to the frame units in one the foundation forming material are embedded. This creates a solid foundation formed in so-called reinforced concrete construction.

Weiterhin kann mittels der erfindungsgemäßen Rahmen-Einheit für das Bauwesen ein Hochkellergeschoß geschaffen werden, wobei in einer vorbestimmten Position eine Baugrube im Erdboden ausgehoben und die Rahmen-Einheiten horizontal bis etwa zu ihrer halben Höhe darin eingesetzt werden.Furthermore, by means of the frame unit according to the invention for the Building a high basement floor are created, wherein in a predetermined position a construction pit dug in the ground and the frame units horizontal to about to be used in it at half its height.

Anschließend wird, wie im vorhergehenden beschrieben, Fundament ausformendes Material in die Böden der jeweiligen Rahmen-Einheiten eingebracht, um das auch als Fußboden für dieses Hochkellergeschoß dienende Fundament zu bilden.Then, as described above, the foundation is shaped Material introduced into the bases of the respective frame units, also known as To form the foundation for this high basement.

Gleichzeitig können Keller-Außenwände durch vorhergehendes Verbinden von Außenwand-Paneelen, beispielsweise aus Leicht-Schaumbeton, um die Rahmen-Einheiten herum errichtet werden.At the same time, the basement exterior walls can be connected beforehand from exterior wall panels, for example made of lightweight foam concrete, to the frame units to be built around.

Die Rahmen-Einheit für das Bauwesen kann ohne Schwierigkeiten an das konventionelle Baugruppen-System angepaßt werden, da es möglich ist, die übliche Rahmen-Einheit mit dem oberen Teil der erfindungsgemäßen Rahmen-Einheit zu verbinden.The frame unit for the building industry can be attached to the conventional assembly system can be adapted as it is possible to use the usual To connect frame unit to the upper part of the frame unit according to the invention.

Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispieles der Rahmen-Einheit gemäß der. vorliegenden Erfindung; Fig. 2 einen vertikalen Schnitt, der im vergrößerten Maßstab einen wichtigen Teil eines erfindungsgemäßen Gebäude-Unterbaus darstellt, welcher unter Verwendung der Rahmen-Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung errichtet wurde; und Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Eckverbindung an dem unteren Ende der in Fig. 1 gezeigten Stahl säule.1 shows a perspective illustration of an exemplary embodiment the frame unit according to the. present invention; Fig. 2 is a vertical section, which on an enlarged scale an important part of a building substructure according to the invention Figure 3 illustrates which using the frame unit according to the present invention was erected; and FIG. 3 shows an enlarged perspective illustration of a corner connection at the lower end of the steel column shown in Fig. 1.

Ein spezifisches Ausführungsb ei spiel der Rahmen-Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung im Detail beschrieben.A specific embodiment of the frame unit according to FIG The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings Described in detail.

Unter Bezugnahme auf das in Fig. 1 gezeigte Busfuhrungs beispiel der erfindungsgemäßen Rahmen-Einheit, weist die Rahmen-Einheit 1 vier vertikale Stahl säulen 2,2,2,2, vier obere Stahlträger 3,3,3,3 und vier untere Stahltråger 4,4,4,4 auf, welche die vier vertikalen Stahlsäulen jeweils an deren oberen und unteren Enden fest zu einer rechtwinkligen, sechsflächigen, offenen Einheit verbinden. Weiterhin ist eine Vielzahl von verstärkenden Elementen 5,5 in einem Boden der offenen Einheit angebracht.With reference to the example of the Busfuhrungs shown in FIG. 1 Frame unit according to the invention, the frame unit 1 has four vertical steel pillars 2,2,2,2, four upper steel girders 3,3,3,3 and four lower steel girders 4,4,4,4 on which the four vertical steel columns are attached to their top and bottom Connect the ends firmly to form a right-angled, hexahedral, open unit. Farther is a plurality of reinforcing members 5,5 in a floor of the open unit appropriate.

Die Stahlsäulen 2,2,2,2 sind Vierkantrohr-Säulen, und die oberen und unteren Träger 3,3,3,3 und 4,4,4,4 bestehen aus H-Profils-tahl mit vertikal angeordneten Steigen. Die Stahlsäulen 2,2,2,2, die oberen Stahlträger 3,3,3,3 und die unteren Stahlträger 4,4,4,4 können durch geeignete Mittel miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann jede Vierkantrohr-Säule 2 durch Schweißen fest mit den unteren Stahlträgern 4,4 verbunden werden, wobei ein jeweils an den oberen und unteren EndeB-durc StaElplatten 6',6' verschlossener Vierkantrohr-Abschnitt aus Stahl 6 zwischengelegt ist.The steel columns 2,2,2,2 are square tube columns, and the top and lower beams 3,3,3,3 and 4,4,4,4 consist of H-profile steel with vertically arranged Rise. The steel columns 2,2,2,2, the upper steel girders 3,3,3,3 and the lower ones Steel girders 4,4,4,4 can be linked together by suitable means will. For example, each square tube column 2 can be firmly welded to the lower steel girders 4,4 are connected, one respectively at the upper and lower EndB-durc steel plates 6 ', 6' closed square tube section made of steel 6 is interposed.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3, sind die Stahlplatten 6',6' mit ihren seitlichen Kanten jeweils an die seitlichen Kanten der oberen und unteren Flansche 4',4' der unteren Stahlträger 4,4 angeschweißt. Gleichzeitig ist der an den vertikal gegenüberliegenden Enden durch die Stahlplatten 6',6' verschlossene Vierkantrohr-Abschnitt aus Stahl 6 mit zwei seiner seitlichen Wandungen jeweils mit den entsprechenden Stegen 4";4" der unteren Stahlträger 4,4 verschweißt.Referring to Fig. 3, the steel plates 6 ', 6' are with their side edges to the side edges of the upper and lower flanges 4 ', 4' of the lower steel girders 4,4 are welded on. At the same time, the one on the is vertical opposite ends by the steel plates 6 ', 6' closed square tube section made of steel 6 with two of its side walls each with the corresponding Bars 4 "; 4" of the lower steel girders 4,4 are welded.

Die in dem Boden der offenen Einheit angebrachte Vielzahl der verstärkenden Elemente 5,5 kann aus verstärkendem Geflecht, Stahlgewebe, Streckmetall und dergleichen bestehen und beispielsweise,wie in Fig. 2 gezeigt, in zwei Lagen angeordnet sein. In jeder dieser Lagen sind die verstärkenden Elemente mit ihren Enden an die oberen Flächen der oberen und unteren Flansche der unteren Stahlträger 4,4,4,4 angeschweißt.The plurality of reinforcing ones placed in the bottom of the open unit Elements 5.5 can be made of reinforcing mesh, steel mesh, expanded metal and the like exist and, for example, as shown in Fig. 2, be arranged in two layers. In each of these layers the reinforcing elements are with their ends on the top Surfaces of the upper and lower flanges of the lower steel girders 4,4,4,4 are welded.

Es sollte hier bemerkt werden, daß in der oben erwähnten Anordnung die oberen Träger 3,3,3,3 und die unteren Träger 4,4,4,4 auch aus U-Profilstahl bestehen können. In einem solchen Falle sind vorzugsweise die Stege ebenfalls vertikal ausgerichtet. Die verstärkenden Elemente 5,5 können als Stahlgewebe vorgeformt werden, das in einem von den unteren Stahlträgern 4,4,4,4 begrenzten Raum angeordnet ist, umd die gewünschte Anordnung in dem Boden der offenen Einheit zu erzielen. Weiterhin können, wie in Fig. 2 gezeigt, die Seiten dieser offenen Einheit in einem vorhergehendem Arbeitsgang mittels geeigneter, hier nicht gezeigter Verbindungselemente mit Außen-Paneelen 7 versehen werden, die beispielsweise aus Leicht-Schaumbeton bestehen können.It should be noted here that in the above-mentioned arrangement the upper girders 3,3,3,3 and the lower girders 4,4,4,4 also made of U-profile steel can exist. In such a case, the webs are preferably also vertical aligned. The reinforcing elements 5.5 can be preformed as steel mesh, which is arranged in a space delimited by the lower steel girders 4,4,4,4, to achieve the desired placement in the floor of the open unit. Farther can, as shown in Fig. 2, the sides of this open unit in a previous one Operation by means of suitable connecting elements not shown here be provided with outer panels 7, for example made of lightweight foam concrete can exist.

Nun soll unter Bezugnahme auf Fig. 2 ein Fall betrachtet werden, in welchem ein mit der Pecke oberhalb des Erdbodens 8 angeordnetes Hochkellergeschoß unter Verwendung der Rahmen-Einheit in der oben beschriebenen Anordnung konstruiert wird.Als erstes wird im Erdboden 8 eine Grube 9 zur Aufnahme des unteren Teiles der Rahmen-Einheit für das Bauwesen ausgehoben.Referring now to Fig. 2, consider a case in which which is arranged with the pecke above the ground 8 high basement constructed using the frame unit in the arrangement described above As a first step, a pit 9 is made in the ground 8 to accommodate the lower part the frame unit excavated for construction.

Vorzugsweise ist die periphere Zone der Grube 9 tiefer als die restliche Fläche. Nach der Verfestigung des Bodens in der Grube 9 werden hier nicht gezeigte Stützen in vorbestimmter Höhe und in festgelegten Abständen voneinander in der Grube 9 angebracht.The peripheral zone of the pit 9 is preferably deeper than the rest Area. After the solidification of the soil in the pit 9 are not shown here Supports at a predetermined height and at fixed distances from each other in the pit 9 attached.

Dann wird die'an den oberen Enden der Stahlsäulen 2,2, 2,2 mittels hier nicht gezeigter Augenbolzen an einem Kran oder dergleichen aufgehängte Rahmen-Einheit auf die Stützen abgesenkt. Die Oberkanten der Rahmen-Einheit 1 befinden sich bei vorerwahnter Installation auf die Stützen in einer vorbestimmten Höhe. Nun wird Fundament formendes Material io, wie z. B. Zementmörtel, in den Boden der Rahmen-Einheit 1 eingebracht. Wie- in Fig. 2 gezeigt, muß dieses das Fundament formende, in den Boden eingebrachte Material mengenmäßig ausreichend sein, um die verstärkenden Elemente 5,5,.... vollständig einzuschließen, den Boden 11 des Hochkellers in einer vorbestimmten Höhe über den verstärkenden Elementen 5,5 zu bilden und die tiefste Zone der Grube 9 mit ausreichender Dichte zu erreichen. Nun kann das das Fundament formende Material 10 sofort aushärten und so ein festes, gleichzeitig als Fußboden dienendes Stahlbeton-Gebäudefundament bilden, das durch die unteren Stahlträger 4 und die verstärkenden Elemente 5,5 zu einer Einheit verstärkt wird.Then die'an the upper ends of the steel columns 2.2, 2.2 by means of Eye bolt, not shown here, suspended from a crane or the like frame unit lowered onto the supports. The upper edges of the frame unit 1 are at the aforementioned installation on the supports at a predetermined height. Well will Foundation-forming material io, such as B. cement mortar, in the bottom of the frame unit 1 introduced. As shown in Fig. 2, this must form the foundation, in the Soil introduced material must be quantitatively sufficient to cover the reinforcing elements 5.5, .... to completely enclose the floor 11 of the high cellar in a predetermined Height above the reinforcing elements to form 5.5 and the deepest zone of the pit 9 to achieve with sufficient density. Now the material that forms the foundation can be used 10 cure immediately and create a solid reinforced concrete building foundation that also serves as a floor form that through the lower steel girders 4 and the reinforcing elements 5.5 to a unit is reinforced.

Eine die Außenwand-Paneele 7 begleitende Zone der Grube 9 kann durch eine innere Aufschüttung abgedeckt werden.A zone of the pit 9 accompanying the outer wall panels 7 can pass through an inner embankment to be covered.

In einem Falle, in welchem eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Rahmen-Einheiten für das Bauwesen 1,1,..zur Errichtung des. H6chkellergesch6sses verwendet wird, ist es vorteilhaft, vor dem Einbringen des das Fundament formenden Materials ?o die jeweiligen Rahmen-Einheiten 1,1 einzeln zu installieren und mittels hier nicht gezeigter Verbindungselemente miteinander zu verbinden.In a case in which a plurality of frame units according to the invention for the building industry 1,1, .. is used for the construction of the upper basement floor, Is it advantageous, before the foundation-forming material? o to install the respective frame units 1.1 individually and not by means of here To connect shown connecting elements together.

Außerdem ist es möglich, ein mit den Rahmen-Einheiten errichtetes Erdgeschoß und weiterhin ein ebenfalls mit solchen Einheiten konstruiertes erstes Stockwerk aufeinanderfolgend mit den oberen Seiten der jeweils darunter befindlichen Strukturen zu verbinden, beispielsweise das Erdgeschoß mit der Oberseite des Kellergeschosses und das erste Stockwerk mit der Oberseite des Erdgeschosses usw.It is also possible to build a with the frame units Ground floor and also a first, also constructed with such units Floor consecutively with the upper side of the one below To connect structures, for example the ground floor with the top of the basement and the first floor with the top of the ground floor, etc.

Zusätzlich zu der bisher erwähnten Verwendung ist es offensichtlich ebenfalls möglich, die erfindungsgemäßen Rahmen-Einheiten bei der Errichtung des Erdgeschosses nach dem sogenannten direkten Installationsverfahren zu verwenden, wobei das Erdgeschoß in einer vorbestimmten Position direkt auf den Erdboden aufgesetzt wird.In addition to the uses mentioned so far, it is obvious also possible to use the frame units according to the invention when building the To use the ground floor according to the so-called direct installation method, the ground floor being placed directly on the ground in a predetermined position will.

Wie aus der bisherigen Beschreibung ersichtlich ist, erlaubt die erfindungsgemäße Rahmen-Einheit die Herstellung des auch als Fußboden dienenden Fundamentes durch einfaches Einbringen eines das Fundament ausformenden Materials in den Boden der Rahmen-Einheit ohne Notwendigkeit der vorhergehenden Erricht;ung-einer ununterbrochenen Grundplatte.As can be seen from the previous description, the inventive Frame unit through the production of the foundation, which also serves as a floor simple introduction of a foundation forming material in the soil of the Framework unit without the need for previous erection; ung-an uninterrupted Base plate.

Gleichzeitig wird die Herstellung des Erdgeschosses, des Hochkellergeschosses und ähnlicher Konstruktionen mit einem festen Stahlbeton-Fundament erleichtert.At the same time, the construction of the ground floor, the high basement floor and similar constructions with a solid reinforced concrete foundation.

Dieses Stahlbeton-Fundament wird durch die unteren Stahlträger gebildet, die zusammen mit der Vielzahl der in dem Boden der Rahmen-Einheit angebrachten verstärkenden Elemente in dem das Fundament ausformenden Material eingebettet sind.This reinforced concrete foundation is formed by the lower steel girders, those along with the plurality of reinforcing ones mounted in the bottom of the frame unit Elements are embedded in the material forming the foundation.

Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß die Notwendigkeit einer fabrikseitigen Vorfertigung des Fußbodens entfällt, wodurch die Errichtung eines Fertighauses mit Hochkellergeschoß erleichtert wird.It is another advantage of the present invention that the need A factory prefabrication of the floor is omitted, whereby the construction a prefabricated house with a high basement is made easier.

Claims

Frame unit for the building industry and using this frame unit Building substructure Patent claims 1. A frame unit for the building industry, thereby It is not noted that four vertical steel columns 2, four upper steel beams 3 and four lower steel girders 4, which support the four vertical steel columns 2 at their Connect the upper and lower ends firmly, a right-angled, hexahedral, open Form frame unit 1, in the bottom of which a plurality of reinforcing elements 5.

is appropriate.

2. A frame unit for construction according to claim 1, characterized in g e k e n n n z e i c h n e t that the steel columns 2 are designed as square tube columns are.

3. A frame unit for the building industry according to claim 1, characterized in g It is not noted that the upper steel girders 3 and the lower steel girders 4 are formed from H or U section steel with vertical webs 4 ".

4. A frame unit for construction according to claim 1, characterized in g It is noted that the plurality of reinforcing elements 5 consists of reinforcing It consists of Gefinht, steel mesh, expanded metal and the like.

5. A frame unit for construction according to claim 1 or 4, characterized it is noted that the plurality of reinforcing elements 5 in two layers is arranged.

6. A frame unit for construction according to claim 1, characterized in g It is not noted that the vertical steel columns 2 are square tube columns formed and firmly connected to the lower steel girders 4, with square tube sections made of steel 6 with upper and lower ends closed by steel plates 6 ' are.

7. A building substructure construction, thereby g e k e n n n z e i c Note that four vertical steel columns 2, four upper steel beams 3 and four lower ones Steel girders 4 that support the vertical steel columns 2 at their top and lower ends firmly connect, a right-angled, hexagonal, open frame unit 1 form, in the bottom of which a plurality of reinforcing elements 5 are attached is, with the lower steel beam 4 and the plurality of in the bottom of the frame unit 1 attached reinforcing material lo embedded in the foundation Elements 5 form a foundation that also serves as a floor 11 of the building substructure.

8. A building substructure according to claim 7, characterized in that g e It is not indicated that the exterior wall panels 7, which are made after completion of the building facing outwards, are connected to the sides of the frame unit 1