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Fertigbauteil
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Die Erfindung betrifft ein Fertigbauteil in Form einer Bauzelle aus
Beton o.dgl. zur Errichtung eines Gebäudes in Montagebauweise.
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Bekannte Bauzellen sind würfel- oder quaderähnlich gestaltet und werden
zu Gebäuden mit eckigen Grundrissen zusammengesetzt, die von einer Dachkonstruktion
gekrönt sind. Trotz der Montagebauweise sind solche Gebäude verhältnismäßig teuer,
weil unterschiedliche Baustoffe, wie Holz, Beton und Stein, verwendet werden, die
von hochspezialisierten Fachleuten kompliziert und aufwendig zusammengebaut werden
müssen. Die unterschiedlichen Materialien erfordern statisch große Spannweiten bei
einem Gebäude. Auch sind die eckigen Bauzellen wegen der im Verhältnis zum Rauminhalt
großen Oberfläche bezüglich der Wärmeabgabe ungünstig. Die Ausbaugewerke für den
Innenausbau sind von dem Rohbaufortschritt abhängig, wodurch sich die Bauzeit verlängert.
Eine wei-
tere Kostensteigerung ergibt sich durch den notwendigen
Einsatz von Spezialfahrzeugen beim Transport der Bauzellen auf der Straße, wobei
nachteilig hinzukommt, daß die zulässigen Höchstmaße für den Straßentransport die
maximalen Abmessungen der Bauzellen und damit die maximale Größe eines Raumes in
dem zu errichtenden Gebäude bestimmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauzelle so auszubilden,
daß eine schnelle und einfache Montage verschiedenartiger Gebäudekonstruktionen
und ein erleichterter, verbilligter Straßentransport möglich sind.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Bauzelle als walzenförmiger
zylindrischer Rohrkörper ausgebildet ist.
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Ein walzenförmiger zylindrischer Rohrkörper ist ein statisch einfaches
Gebilde, das vorzugsweise aus Beton hergestellt wird und die Erstellung von Gebäuden
mit statisch großen Spannweiten erlaubt. Die im Verhältnis zum Rauminhalt kleine
Oberfläche ist hinsichtlich der Wärmeabgabe vorteilhaft. Auch ergeben sich günstige
Ausbauverhältnisse. Die Montage walzenförmiger zylindrischer Rohrkörper zu einem
Gebäude ist ohne besondere Fachkenntnisse in sehr kurzer Bauzeit möglich. Sobald
die Rohrkörper auf einer Abstützung, z.B. einem Streifenfundament, drehsicher liegend
montiert sind, können die Ausbaugewerke den Innenausbau durchführen. Dabei sind
sie von Witterungseinflüssen unabhängig, weil Niederschlagswasser nicht von oben
in das Rauminnere eindringen kann. Der Bodenflächenbedarf für den Rohbau ist durch
die Walzenform des Rohrkörpers vergleichsweise klein. Es können beliebig viele Rohrkörper
zu einem
Gebäude zusammengebaut werden. Auch nachträgliche Gebäudeerweiterungen
sind ohne weiteres möglich. Bei der Anordnung der Rohrkörper relativ zueinander
hat der Architekt viel Freiheit zu einer optimalen Anpassung an die Nutzungsart.
Die rohrförmige Bauzelle ist nicht nur für die Errichtung von Ein- und Mehrfamilienhäusern,
Garten- und Ferienhäusern und dergleichen geeignet, sondern sie kann auch für die
schnelle Errichtung von Notunterkünften in Katastrophengebieten benutzt werden.
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Besonders hervorzuheben ist die Erdbebensicherheit einer solchen Wohnröhre.
Ein sehr wesentlicher Faktor für die günstige Preisgestaltung eines aus walzenförmigen,
zylindrischen Rohrkörpern hergestellten Gebäudes ist die Erleichterung des Transportes
der Rohrkörper auf der Straße. Einteilige Rohrkörper mit einer lichten Weite von
ca. 3,50 m und einer Länge von mindestens ca.
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2,00 m können auf üblichen Transportfahrzeugen befördert werden, ohne
den Straßenverkehr zu behindern.
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Der Rohrkörper kann runden, insb. kreisförmigen oder polygonalen Querschnitt
aufweisen und einteilig oder aus abgedichtet miteinander verbundenen Längssegmenten
zusammengesetzt sein. Als einstückiger Rohrkörper läßt sich beispielsweise eine
handelsübliche Kanalröhre verwenden. Die Herstellung des Rohrkörpers aus Längssegmenten
erleichtert den Transport zusätzlich, weil die Längs segmente sich auf einem Fahrzeug
platzsparend stapeln lassen. Sie können so lang sein, wie für den Straßentransport
zulässig, wodurch die Variationsmöglichkeiten bei der Gebäudekonstruktion erweitert
werden.
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Der Rohrkörper kann aus im Querschnitt gewölbten Längssegmenten und/oder
im Querschnitt ebenen Längssegmenten bestehen. Die Wölbung der Längssegmente kann
abgerundet oder eckig sein. Beispielsweise lassen sich drei abgerundete, identische
Längssegmente zur Kreisform ergän-
zen. Eine Kombination von zwei
rundgewölbten Längssegmenten und zwei ebenen Längssegmenten zieht den Rohrkörper
in die Breite, wobei je nach der Anordnung und Bemessung der ebenen Längs segmente
die längere Querachse des liegenden Rohrkörpers senkrecht oder waagerecht verläuft.
Bei einem aus eckig gewölbten Längssegmenten und ebenen Längssegmenten zusammengesetzten
Rohrkörper sind die Verhältnisse ähnlich. Es entstehen in diesem Falle gleichseitige
oder ungleichseitige Polygone. Jedes offene Ende des Rohrkörpers ist mit einer Wandplatte
verschlossen, in der Tür- und/oder Fensteröffnungen ausgebildet sein können. Zur
Stabilisierung des aus Längssegmenten aufgebauten Rohrkörpers ist die Wandplatte
dabei als aussteifende Innenwand ausgebildet, mit der die Längssegmente verbunden
sind. Die Umfangsform der Wandplatte ist der Querschnittsform des Rohrkörpers angepaßt
und sie wird mit Hilfe von Schraubverbindungen an dem Rohrkörper befestigt.
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Die Wand des Rohrkörpers kann auf der Innen- und/oder der Außenfläche
mit einer Isolationsschale verkleidet sein.
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In den Rohrkörper sind ebene Boden- und Deckenplatten zur Bildung
eines begehbaren Raumes eingesetzt. Die Hohlräume zwischen der gewölbten Innenfläche
der Rohrkörperwand und der ebenen Bodenplatte bzw. der Deckenplatte werden zur Aufnahme
von elektrischen Installationen und Lüftungsanlagen sowie von Ver- und Entsorgungsleitungen
ausgenutzt. Senkrechte Seitenwandplatten können vorgesehen sein. Zur Raumausnutzung
ist es jedoch günstiger, in die seitlichen Wölbungen des Rohrkörpers Raumausstattungsteile,
wie Hängeschränke, Waschbecken, Wandschränke, Badewanne und dergleichen einzubauen.
Da die Einbauteile gerade Frontflächen ha-
ben, fällt die rückwärtige
Wölbung des Rohrkörpers praktisch nicht auf.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein aus den beschriebenen Fertigbauteilen
errichtetes Gebäude. Dieses kann aus mehreren koaxial aneinandergereihten liegenden
Rohrkörpern bestehen. Auch können mehrere liegende Rohrkörper in gleicher Ebene
axial zueinander versetzt sein. Die dabei entstehenden, nach entgegengesetzten Seiten
gerichteten halbmondförmigen Öffnungen können als Fenster ausgenutzt und durch abgedichtet
eingesetzte Scheiben verschlossen werden.
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Ferner ist es möglich, mehrere liegende Rohrkörper nebeneinander und/oder
übereinander anzuordnen. Dabei können die Längs achsen eines Verbandes von Rohrkörpern
zueinander parallel und quergerichtet sein. Es ergeben sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten,
weil sich liegende Rohrkörper nicht nur mit quergerichteten, liegenden Rohrkörpern,
sondern auch mit stehenden Rohrkörpern kombinieren lassen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt eines einteiligen, kreisförmigen
Rohrkörpers mit angedeuteter Innenausstattung, Fig. 1A die Verbindung von zwei koaxial
aneinanderstoßenden Rohrkörpern im Ausschnitt im vergrößerten Maßstab, Fig. 2 eine
perspektivische Ansicht eines polygonalen Rohrkörpers, Fig. 3 eine auseinandergezogene
Darstellung einer Möglichkeit des Aufbaus des Rohrkörpers nach Figur 2 aus Längssegmenten,
Fig.
4 einen Querschnitt des zusammengebauten Rohrkörpers nach Figur 3 in vergrößertem
Maßstab, Fig. 5 bis 7 verschiedene Möglichkeiten der Querschnittsgestaltung von
aus Längssegmenten zusammengesetzten Rohrkörpern und Fig. 8 bis 13 mehrere Möglichkeiten
der Kombination von Rohrkörpern zu Gebäuden.
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Figur 1 zeigt einen Rohrkörper 1 mit kreisförmigem Querschnitt, der
beispielsweise in einem Guß aus Beton hergestellt ist und eine geschlossene Schale
aufweist, die eine Wandung 2 bildet. Der Rohrkörper 1 kann zweckmäßigerweise eine
lichte Weite von etwa 3,50 m und eine Länge von etwa 2,00 m haben. Es können beliebig
viele Rohrkörper 2 koaxial aneinandergereiht und dicht miteinander verbunden werden.
In Fig. 1A ist die Verbindungsstelle zweier koaxialer Rohrkörper 1 angedeutet.
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Jeder Rohrkörper 1 ist an seiner Stirnfläche mit einer Abstufung 3
versehen, die mit der Abstufung 3 des anstoßenden Rohrkörpers 1 zusammenpaßt. Außerdem
sind im Endbereich des Rohrkörpers 1 mehrere gleichmäßig über seinen Umfang verteilte
Schraublaschen 4 angebracht, die ein festes Zusammenspannen von zwei Rohrkörpern
1 mit Hilfe von Bolzen 5 ermöglichen. Eine Dichtung 6, z.B. eine Neoprendichtung,
sorgt für die Abdichtung zwischen den Rohrkörpern 1 längs ihrer senkrechten Stoßfugen.
Mindestens eine Nut 8 am Rohrstoß dient zum Justieren der Rohrkörper 1.
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Ein oder mehrere Rohrkörper 1 werden liegend auf einem Streifenfundament
7 drehgesichert befestigt, das im Stoßfugen- und Endbereich "frostfrei" ist. Dabei
wird zweckmäßigerweise ein Teil der Kreiswölbung des Rohrkörpers in das Erdreich
9 eingelassen.
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Die Innenausstattur g des Rohrkörpers 1 ist schematisch angedeutet.
Sie besteht aus einer Bodenplatte 10 aus Holz oder Beton, di3 mit einer Spanplatte
und Teppich-oder Fliesenbelag versehen sein kann, einer mindestens 2,50 m über der
Bodenplatte 10 vorgesehenen abgehängten Deckenplatte 11 sowie in die seitlichen
Wölbungen des Rohrkörpers 1 eingehauten Raumausstattungsteilen, wie einem Wandschrank
12 einem Hängeschrank 13 und einem Waschtisch 14, die gcgen die gewölbte Innenfläche
des Rohrkörpers 1 beliebig verblendet sein können. Diese seitlichen Wölbungen es
Rohrkörpers 1 können je nach Art des Raumes in jewetls zweckmäßiger Weise ausgenutzt
werden. Die Hohlräume .5 und 16 zwischen der Innenfläche der Rohrkörperwandung 2
und der Bodenplatte 10 bzw.
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der Deckenplatte 11 dienen der Aufnahme z.B. von elektrischen Installationen
17 und Lüftungsanlagen 18 sowie Ver- und Entsorgungsleitungen 19.
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Auf der oberen Scheitel linie des Rohrkörpers 1 sind vorzugsweise
versenkbare Transporthaken 20 angeordnet.
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Die Außenfläche des Rohrkörpers 1 kann mit einer Isolationsschale
21 umgeben spin. In die offenen Enden des Rohrkörpers 1 sind, wie ill Zusammenhang
mit den folgenden Figuren erläutert werden wird, Wandplatten eingesetzt, die Tür-
und/oder Fensteröffnungen aufweisen.
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Zum Einbau eines Fensters ist es alternativ oder zusätzlich möglich,
in der Wandung 2 des Rohrkörpers 1 einen z.B. kreisförmigen Durchbruch vorzusehen,
auf diesen einen waagerecht nacn außen gerichteten Rohrsattel 22 aufzusetzen und
ihn zu verglasen. Dies ist auf der linken Seite in Fig. 1 angedeutet.
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Bei zwei in gleicher Ebene axial zueinander versetzt angeordneten
Rohrkörpern 1 (Fig. 8) kann zusätzlich zu einem Fenster 23 an einem Ende des einen
Rohrkörpers 1
dadurch ein Fenster 24 entstehen, daß der sichelförmige
Versatz zwischen den beiden Rohrkörpern 1 verglast wird.
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Gemäß Fig. 5 kann ein Rohrkörper 100 mit kreisförmigem Querschnitt
aus drei identischen, im Querschnitt teilkreisförmigen Längssegmenten 101,102,103
hergestellt werden, die an ihren Stoßfugen abgedichtet miteinander verbunden sind.
Auf die Art der Verbindung wird im Zusammenhang mit anderen Querschnittsformen von
Rohrkörpern nachfolgend näher eingegangen.
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Fig. 6 veranschaulicht einen verbreiterten Rohrkörper 105, der aus
oberen und unteren ebenen Längssegmenten 106,107 und zwei seitlichen Längssegmenten
108,109 besteht, die im Querschnitt abgerundet gewölbt sind.
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Ein Rohrkörper 25 ist gemäß Fig. 2 bis 4 mit einem achteckigen Querschnitt
versehen, dessen Seiten gleiche Länge haben. Zwar läßt sich ein solcher Rohrkörper
mit polygonalem Querschnitt einstückig herstellen. Dies ist jedoch aufwendig und
es ist vorteilhafter, den Rohrkörper 25 aus Längssegmenten zusammenzubauen, wie
Fig. 3 und 4 zeigen. Es sind bei dem dargestellten Beispiel vier Längssegmente vorhanden,
und zwar zwei eckig gewölbte Längssegmente 26, 27, die sich oben und unten befinden
und zwei ebene plattenartige Längssegmente 28, 29 an den Seiten zwischen den Längssegmenten
26 und 27.
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Wenn das aus mindestens einem Rohrkörper 25 zu errichtende Gebäude
jeweils größere Raumhöhe haben soll, werden die beiden ebenen Längs segmente um
die gestrichelten Partien a verbreitert und es entsteht ein abgeflachter höherer
Rohrkörper. Sollen Räume verbreitert werden, so wird der Rohrkörper 25 gemäß Fig.
3 um 900 gedreht, so daß die verbreiterten ebenen Längssegmente
28,29
sich oben und unten befinden, wie in Fig. 7 bei einem Rohrkörper 250 gezeigt ist.
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Zum Verschluß der offenen Enden des Rohrkörpers 25 dienen aussteifende
Innenwände, von denen die Innenwand 30 mit einer Türöffnung 31 gezeigt ist. Eine
aussteifende Innenwand am anderen Ende des Rohrkörpers 25 kann verglast sein. In
jedem Falle bewirken die aussteifenden Innenwände eine Übertragung der Last des
Längssegmentes 26 senkrecht von oben nach unten.
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Die Längs segmente zum Aufbau des Rohrkörpers 25 können auch anders
als im Zusammenhang mit Fig. 3 und 7 geschildert ausgebildet sein. Beispielsweise
ist es möglich, den achteckigen Rohrkörper 25 aus vier gleichen Längssegmenten 32
mit dachförmigem Querschnitt zusammenzusetzen. Ein solches Längssegment 32 ist in
Fig. 2 durch Schwärzung angedeutet.
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Der Zusammenbau des Rohrkörpers 25 aus den Längssegmenten 26,27,28,29
und aussteifenden Innenwänden 30 wird unter Bezug auf Fig. 4 erläutert.
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Jedes Längssegment 26,27,28 und 29 ist an seinen Längsrändern in Querrichtung
so abgestuft, daß sich an jedem Stoß zwei senkrecht zueinander versetzte waagerechte
Paßflächen 35 und 36 ergeben. Die Zusammenpassung der abgestuften Ränder der Längssegmente
26 bis 29 ist dabei so gewählt, daß die Fuge zwischen den inneren Paßflächen 35
größer ist als die Fuge zwischen den äußeren Paßflächen 36, so daß gummielastische
Dichtungen 37 zwischen den Paß flächen 36 sehr stark zusammengepreßt werden und
eine gute Abdichtwirkung haben. Die verbleihenden Fugen an den Stoß nähten der Längs
segmente 26 bis 29 werden wie üblich mit dauerplastischer Masse ausge-
spritzt.
Zur haltbaren Verbindung der Längs segmente 26 bis 29 miteinander dienen Bolzen
38, die in die Betonsegmente eingegossen sind.
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Bei der Montage des Rohrkörpers 25 werden zunächst die Längssegmente
27,28,29 miteinander verbunden und es wird die aussteifende Innenwand 30 in die
offene Schale eingebaut. Sie paßt in die endseitige Öffnung des Rohrkörpers 25 hinein
und wird mit Hilfe von Bolzen-Laschenanordnungen 39 mit den Längssegmenten 27,28,29
fest verbunden. Dann wird das obere Längssegment 26 aufgesetzt, dessen Last von
oben über die senkrechte Innenwand 30 nach unten übertragen wird. Der achteckige
Spalt zwischen dem Rand der Innenwand 30 und dem Rohrkörper wird mit Dichtungsmaterial
40 abgedichtet. Ein auf den unteren Rohrkörper 25 aufgesetzter weiterer achteckiger
Rohrkörper 25 wird entsprechend montiert und die Rohrkörper 25 werden mittels nicht
gezeichneter Bolzen miteinander verbunden.
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Aus den Rohrkörpern 1;25;100;105;250 lassen sich beliebige Gebäudekonstruktionen
zusammensetzen. Zur Veranschaulichung einiger Möglichkeiten wird auf die Figuren
8 - 13 Bezug genommen, die einige Konstruktionsmöglichkeiten zeigen, wobei der Einfachheit
halber nur der Rohrkörper 1 mit kreisförmigem Querschnitt eingesetzt ist.
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Während in Fig. 8 zwei Rohrkörper 1 in gleicher Ebene axial zueinander
versetzt angeordnet sind, verlaufen in Fig. 9 zwei Rohrkörper 1 zueinander parallel
und zwischen ihnen ist ein Rohrkörper la stehend vorgesehen.
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Bei dem Beispiel nach Fig. 10 sind drei Rohrkörper 1, la und 1b so
angeordnet, daß ihre Längsachsen zueinander senkrecht verlaufen. Die Konstruktion
nach Fig. 11
ähnelt derjenigen nach Fig. 10 allerdings unter Verdopplung
der Rohrkörper 1 und lb. Der Komplex nach Fig.
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12 enthält neun zueinander parallele, liegende Rohrkörper 1, die an
ihren beiden Außenseiten von je einem stehenden Rohrkörper la flankiert sind. Das
Gebäude nach Fig. 13 setzt sich aus zwei pyramidenförmigen Stapeln von je sechs
liegenden Rohrkörpern 1 zusammen, die mit Abstand koaxial angeordnet sind und zwischen
denen sich ein stehender Rohrkörper la befindet. Die stehenden Rohrkörper la sind
am oberen Ende mit einem ggf.
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lichtdurchlässigen Abschluß versehen und sie können z.B. ein Treppenhaus
enthalten. Gebäudekomplexe aus Rohrkörpern können als Ein- oder Mehrfamilienhäuser
genutzt werden oder als Garage, Garten- oder Ferienhaus oder als Notunterkünfte
in Katastrophengebieten dienen.
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Ihre Innenausstattung läßt sich beliebig variieren und hängt von der
jeweiligen Nutzungsart ab.
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