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Aus mehreren Zellengerippen bestehendes Bauwerk Die Erfindung betrifft.
ein Bauwerk aus mehreren nebeneinander und übereinander angeordneten starren Zellengerippen.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, das Bauwerk schwingungsfreier zu gestalten
als die üblichen Backstein- oder Eisenbetonbauwerke und dafür zu sorgen, daß die
Schwingungen vom Keller nach dem Dach zu abnehmen.
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Die Herstellung eines Bauwerkes aus mehrerennebeneinander und übereinander
angeordneten Zellengerippen, deren Höhe die Stockwerkshöhe bestimmt und deren Größe
für die Raumeinteilung des Gebäudes maßgebend ist, ist an sich bekannt. Diese Zellen
werden fabrikmäßig hergestellt und einbaufertig angeliefert. Bei den bekannten Bauwerken
schließen sich .die lotrechten Stützen der Zellengerippe unmittelbar aneinander,
so daß lotrechte Schwingungen ohne jedes Hemmnis von unten nach oben übertragen
wenden. Ebensowenig ist für eine Dämpfung der waagerechten Schwingungen gesorgt.
Vielmehr schwingen ,die Zellengerippe und die mit ihnen starr verbundenen Wände,
die in manchen Fällen als Doppelwände mit dazwischenliegender isolierender Luftschicht
ausgebildet sind, als ein gemeinsames. Ganzes.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden zur Dämpfung von auftretenden
lotrechten und waagerechten Schwingungen und zur Verhinderung ihrer Ausbreitung
vom Keller nachdem Dach zn die lotrechten Stützen der einzelnen Zellengerippe etwa
um ein Viertel der Stockwerkshöhe über das die Decke bildende Tragwerk hinausgeführt,
und an den Stoßstellen zwischen den Stützteilen und den Decklaschen, welche die
Enden der Stützenteile miteinander verbinden, werden schalldämpfende Stoffe eingeschaltet.
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Der Hauptvorteil eines Bauwerkes dieser Bauart besteht darin, daß
es schwingungsfreier ist als die bekannten. Bauwerke und daß die Schwingungen vom
Keller nach dem Dach zu abnehmen. Dieser Erfolg erklärt sich durch ,das Zusammenwirken
einer Reihe von Maßnahmen. Wesentlich ist, daß die Stützen der einzelnen Zellengerippe
um ein Viertel der Stockwerkshöhe über das die Decke bildende Tragwerk hinausragen
und an ihren Stoßstellen nicht unmittelbar metallisch, sondern unter Zwischenschaltung
von Dämpfungsbaustoffen miteinander verbunden sind. Dies hat zur Folge, daß die
lotrechten, in den Stützen der Zellengerippe verlaufenden Schwingungen teilweise
durch .das waagerechte Deckentragwerk abgefangen und teilweise durch die schwingungsdämpfend
ausgebildetem Stoßstellen am Übertritt in das nächst höhere Zellengerippe gehindert
werden, so daß die Schwingungen mit Lotrechter Fortpflanzungsrichtung nach dem Dach
des Gebäudes=zu_immer geringer werden. Damit die
auf den unteren
Teil auftreffenden Schwingungen nicht. weiter nach oben geleitet werden, ist die
Außenwand geschoßweise_unterteilt.
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Die waagerechten Schwingungen werden dadurch gedämpft, daß die Außenwand
an dexi, lotrechten Stützen in lotrechter und waagerechter Ebene beweglich aufgehängt
ist. Die Außenwand selbst muß, um schwingungsdämpfend wirken zu können, eine verhältnismäßig
starre sein und ist aus diesem Grunde in Höhe des Fußbodens eines jeden Stockwerkes
nach dem Hausinnern zu fllanschartig verlängert.
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Die schwingungsdämpfende Wirkung der Außenwand wird .dadurch noch
weiter erhöht, daß die Außenwand an den Tür- _und Fensteröffnungen flansch-artig
nach dem Hausinneren hineingezogen ist. Ferner wird die schwingungsdämpfende Wirkung
des Bauwerks dadurch verstärkt, daß bei .der Anordnung von Doppelwänden die Innenwand
auf dem waagerechten Flansch der Außenwand gelagert ist. Auf diese Weise kommt die
Masse der Innenwand zu der Masse der Außenwand hinzu und verstärkt noch .die Dämpfurngswirkung,
die die Außenwand vorzugsweise gegen waagerechte Schwingungen ausübt.
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Um die Schwingungen jeder Art schon im ersten Augenblick, in dem sie
mit der Außenwand öder den lotrechten Stützen` in Berührung kommen, abzudämpfen,
ist die Außenwand von dem Kellermauerwerk durch eine waagerechte Trennfuge getrennt.
Ferner sind die Lagerschuhe der Stützen sowohl auf ihrer Innenseite mit schwingungsdämpfendem
Material ausgekleidet als auch unter Zwischenschaltung einer Lage aus schwingungsdämpfendem
Baustoff auf dem Fundament- aufgelagert. Schließlich wird die schwingungsdämpfende
Wirkung der geschoßweisen Unterteilung- der Außenwand noch dadurch verstärkt, daß
die waagerechten Fugen zwischen den einzelnen Außenwandabschnitten mit- einem plastischen
Baustoff, beispielsweise Asphalt, ausgefüllt sind.
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Es- sei - darauf hingewiesen, däß es bei Eisenfachwerkwänden mit Ausfüllung
der Gefache durch leichte Betonplatten und beiderseitigen Verkleidungen .durch Rabitzwände
bekannt ist, die im Abstand von der eigentlichen - Fachwerkwan:d angeordneten inneren
Verkleidungswände aus Drahtputzgewebe durch nachgiebige -Haken an den Füllplatten
zu befestigen, so - daß die inneren Verkleidungswände mit dem Eisenfachwerk selbst
keine Berührung-haben. -Durch -diese Bauweise sollen die Rabitzwände gegen Rißbildung-geschütztwerden,
die das Stahlskelett infolge- der Ausdehnungen und Zusammenziehungen bei Temperaturänderungen
-erfährt: Ferner ist es an sich bekannt, Doppel- oder Dreifachwände dadurch herzustellen,
daß zu beiden Seiten von lotrechten Stahlträgern Wände angeordnet und an den Stahlträgern
befestigt werden derart, daß sich der Stahlträger in .dem Luftzwischenraum zwischen
den beiden Wänden befindet.
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Schließlich ist es schon vorgeschlagen worden, zur Befestigung einer
Außenwand an den lotrechten Stahlträgern eines Gebäudes Querstangen vorzusehen,
die durch Klammern mit den Stahlträgern verbunden und in ihrer Höhe längs der Stahlträger
einstellbar sind. Aber auch bei dieser Konstruktion wird eine Übertragung von Schwingungen
nicht verhindert und auch keine Schwingungsdämpfung erreicht, Ida die Stahlträger
starr mit der Außenwand verbunden sind, was daraus hervorgeht, daß der :eine Schenkel
der winkelförmigen Stahlträger in die Masse der Außenwand h.ineinrägt: Die an den
einstellbaren Klammern befestigten Querstangen dienen auch nicht zur Aufnahme des
Gewichtes der Außenwand, sondern verhindern bloß ein Abkippen .der Außenwand von
den Trägern.
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Die Erfindung ist in .der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
und zwar zeigt Fig. z perspektivisch ein einzelnes starres Zellengerippe.
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Fig. 2 stellt das Gerippe eines Hauses dar, das aus einzelnen Zellengerippen
gemäß Fig. i zusammengesetzt ist.
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Fig.3 veranschaulicht einen waagerechten Schnitt durch eine lotrechte
Eckstütze des Zellengerippes.
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Fig. q. und 5 stellen im Aufriß und im Grundriß die Lagerung eines
Stützenfußes auf dem Fundament dar.
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Fig.6 bis 8 zeigen die Befestigung der Innen- .und Außenwand an .dem
Zellengerippe. Fig. 9 zeigt einen lotrechten Schnitt durch die Doppelwand und -Fig.
io die Fuge zwischen den geschoßhohen Teilen der -Außenwand und die anschließende
Decke: Die einzelnen'Zellengerippe; aus denen das Bauwerk gemäß der Erfindung zusammengesetzt
ist, bestehen 'aus vier lotrechten Stützen i, z. B. aus Winkeleisen. Zwischen den
vier Stützen i ist das die Decke bildende Tragwerk angeordnet, das aus #einem waagerechten
Rahmen 2 aus U-Eisen besteht. Im Inneren des Rahrnerns 2 sind Träger 3 und Diagonalstreben6
angeordnet. Zur Versteifung der Rahmenecken dienen Knotenbleche 5. Das waagerechte
Tragwerk 2, 3, 5, 6 ist zwischen-den Stützen i derart- angeordnet, daß letztere
um ungefähr ein Viertel der Stockwerkshöhe über das Tragwerk 2, 3, 5, 6 herausragen.
-Zwischen- dem waagerechten.Tragwerk
und den lotrechten Stütz eri
i . sind schräge, in den lotrechten Seitenebenen. der Zellengerippe liegende Streben
4 angeordnet.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der lotrechten Stützen
i ist in Fig. 3 ver= anschaulicht. Hiernach ist die Stütze aus drei Profileisen
io zusammengesetzt, die im Querschnitt eine Art [-Eisen mit nach außen sich öffnenden
Schenkeln - sind. An der- offenen Seite der .durch die drei Profileisen-io gebildeten
Stütze können Verstärkungseisen 14 angeordnet werden.
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Eine andere Form der lotrechten Stützen ist in den Fig.4 und 5 veranschaulicht.
Gemäß den letztgenannten Figuren besteht jede Stütze aus einem Profileisen io der
gleichen Art wie die Stütze nach Fig. 3 und einem auf der Innenseite des Profileisens
io angeordneten Winkeleisen i i, das mit dem Profileisen io durch Querstreben i2
verbunden Ist.
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Die jeweils gewählte Form für :die Stützen hängt wesentlich von der
Stelle - in dem Gebäude, an dem sich die Stützen befinden sollen, und von den Beanspruchungen
ab, die auf die Stützen wirken.
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Zur Bildung eines Gebäudes werden die duaderförmigen Zellengerippe
neben- und übereinander geschichtet. Die nebeneinander angeordneten Zellengerippe
werden durch Verschraubung der waagerechten Tragwerksrahmen miteinander verbunden.
Die Stützen i der übereinander angeordneten Zellengerippe sind nicht unmittelbar
aufeinandergestellt, sondern aus den weiter unten näher erläuterten Gründen wird
zwischen dem oberen Ende einer Stütze und dem unteren Ende der d:arüberliegenden
nächsten Stütze ein Zwischenraum von beispielsweise 2 bis 3 mm Höhe gelassen. Die
Verbindung der Stützenenden miteinander erfolgt durch Laschen 25 (Fig, g), .die
aber auch nicht unmittelbar an den Stützen anliegen, sondern zwischen die Decklaschen
25 und die Stützenenden werden an den Stoßstellen schwingungsdämpfende Stoffe, wie
Asbest oder Gummiplatten, gelegt. Auch in die Fuge zwischen den Enden der übereinander
angeordneten Stützen können Dämpfungsstoffe eingelegt werden.
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Die Befestigung der lotrechten Stützen i auf dem Fundament ist in
den Fig.4 und 5 veranschaulicht. Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, werden
die unteren Stützenenden i von Lagerschuhen 17 aufgenommen, die beispielsweise aus
Gußstahl.oder Temperguß bestehen und die bei der in den Fig. 4 und 5 veranschaulichten
Ausbildung der Stützstreben zwei Aufnahmeräume für den Hauptstützenteil io und das
Verstärkungseisen ii aufweisen. Zwischen dem Boden des Lagerschuhes 17 und einer
Metallplatte 18, auf der die -unteren Enden der Stützen io, i@i ruhen, ist ein schwingungsdämpfender
Baustoff i9 eingebettet. =Auch die inneren Seitenwände des Lagerschuhes 17 sind
mit einem solchen schwingungsdämpfenden Baustoff bedeckt, so daß der Stützenfuß
i o, i i von dem Lagerschuh 17 völlig durch den schwingungs-.dämpfenden Baustoff
getrennt ist. Der im Inneren des Lagerschuhes 17 verbleibende Hohlraum wird- mit
Beton 2o ausgegossen. Auch zwischen der Unterseite des Lagerschuhes 17 und .der
Fundamentmauer ?i ist eine schwingungsdämpfende Zwischenschicht 23 vorgesehen. Zur
Verankerung des Lagerschuhes 17 auf dem Fundament dienen Bolzen, die durch
Augen 22 des Lagerschuhes hindurchgehen.
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Die Größe der einzelnen Zellengerippe wirrt zweckmäßiger-weise derart
gewählt, daß ein einzelnes Zellengerippe ein kleineres Zimmer des Hauses bildet,
während- zwei oder mehrere Zellengerippe zu einem großen Zimmer zusammengesetzt
werden können. Auch kann durch Anordnung mehrerer Zellengerippe in einer Reihe eine
Galerie, -,ein Korridor, ein Treppengehäuse usw. hergestellt werden.
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An den Stützen i der Zellengerippe ist die Außenwand 28 derart aufgehängt,
daß sie sowohl in lotrechter als auch in waagerechter Ebene beweglich ist. - Bei
dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel dienen zur Aufhängung der
Außenwand 28 Klammern 30, die mit ihrem U-förmigen Schenkel an den Stützen i angeklammert
sind. Ein zweiter ungefähr rechtwinklig zu dem U-förmigen Schenkel stehender Schenkel
der Klammern 30. ist mit Ausnehmungen 32 versehen, in denen das Armierungsgitter
33, 34, 35 der Außenwand 28 aufgehängt ist. An der Verbindungsstelle. zwischen dem
U-förmigen Schenkel und dem rechtwinklig zu diesem stehenden zweiten Schenkel sind
Anschläge 31, die sich gegen@@ie Stützen legen, aus der Klammer 3o hexausgebogen.
Dadurch, daß die Klammern 3o an den Stützen i nur durch einfaches Anklammern befestigt
sind, können sich die Klammern an den Trägern i in lotrechter Ebene verschieben,
wenn zu dem Gewicht der von den Klammern 30 getragenen Außenwand a8 noch
weitere, in lotrechter Ebene wirkende Kräfte hinzukommen. Ferner sind ,die Klammern
gegenüber in waagerec4-ter Ebene wirkenden Kräften nachgiebig, und zwar gibt der
freie, die Armierung 33, 34, 35 der Warndung 28 tragende:.4rm der Klammer 28 in
sich elastisch nach. Bei sehr starken waagerechten Kräften ist' auch eine gewisse
Verschiebung der @ Klammern 30 gegenüber den Stützen i in waagerechter Richtung
möglich. Jedoch tritt eine solche Verschiebung in. der-Regel nicht ein, da .die
Elastizität des
freien Klammerarmes ausreicht, um die waagerechten
Kräfte aufzunehmen.
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Zur Aufhängung des Armierungsgitters der Außenwand.28 sind außer den
an den Stützen i befestigten. Klammern 30 noch weitereKlammern 3ovorgesehen,
diean Zwischenstützen 26 angeklammertsind. Die Zwischenstützen 26 sind zwischen
den Hauptstützen i und parallel zu diesen angeordnet und miteinander durch waagerechte'
Hilfsträger 27 verbunden. .
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Das die Betonschicht 36 tragende Gitterwerk für die Wand; 28 besteht
beispielsweise aus sich kreuzenden, waagerechten, und lotrechten, Armierungselsen
33, 34. .Auf dieses Netz 33, 344 wind zweckmäßigerweise noch ein Gitterwerk35 aus
dünnerem Eisendraht aufgebracht, das zu beiden Seiten mit einer Schicht aus keramischen
Materialien verkleidet ist.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß
die Außenwand 28 geschoßweise unterteilt ist, wobei der untere Teil jedes Abschnittes
der Außenwand in Höhe des jeweiligen Fußbodens nach dem Hausinneren zu flanschaitig
verlängert ist (Fig. io). Die waagerechten Figuren 71 zwischen .den geschoßhohen:
Teilen der Außenwand 28 sind mit einem plastischen, wasserundurchlässigen Baustoff,
z. B, mit einer Asphaltmasse, ausgekleidet. Um die Fugen nach außen hin nicht sichtbar
werden zu lassen, schließt sich der untere Abschnitt der Außenwand mit einem .hochgezogenen
Rand 7o an den -darüberliegenden Abschnitt der Außenwand an. Zum Ausgleich von Dehnungen
in waagerechter Richtung ist die Außenwand 28 noch mit lotrechten Dehnungsfugen
versehen.
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Im untersten Stockwerk ist die Außenwand von, dem - Kellermauerwerk
72 durch eine waagereähteTrennfuge ,getrennt und geht ohne Unterbrechung in den
Bürgersteig 75 über, indem .die Armierungseisen 33, 34, 35 der Außenwand 28 nach
außYn annähernd rechtwinklig umgebogen' werden,, so daß der Bürgersteig 75 einen
Versteifungsflansch für den untersten Teil - der Außenwand: bildet (Fig. 9). Dag
Kellermauerwerk 72 ist mittels schwingungsdämpfenden Baustoffes 74, auf .dem auch
die Lagerschuhe 73 ,der Stützen i auf ruheni, auf dem Fundament 24 (Fig -9) gelagert.
Durch die Trennung der Außenwand von - dem Kellermauerwerk wird verhindert, daß
das, Kellermauerwerk ,die von ihm aufgenommenen Erdschwingungen auf die Außenwand
überträgt. Das von &r Außenwand getrennte Kellermauerwerk dient nur als Stützmauer
gegen das Erdreich.
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Zur Herstellung eines -Gebäudes, das sich durch besonders gute wärmeisolierende
Eigenschaften auszeichnet, ist es zweckmäßig, die Wand des Hauses doppelt -auszuführen
und in einem gewissen Abstand hinter der Außenwand 28 noch eine Innenwand 29 vorzusehen,
die aus wärmeisolierendem Baustoff besteht. Die Innenwand: 29 ist ebenfalls stockwerksweise
Unterteilt und mit dem jeweiligen unteren Ende auf dem waagerechten Ende der flanschartig
nach dem Hausinneren gebogenen Aüßenwandabschnitte abgestützt (Fig. io). Ferner
wird die Innenwand durch Träger 38 (Fig. 6) ausgesteift, die mittels flacher klammerartiger
Bügel 37 an den Stützen: i verankert sind. Zwischen den Trägern 38 können noch kleinere,
.in der Zeichnung nicht dargestellte Zwischenträger zur Stützung der Innenwand 2g
vorgesehen sein. Die Innenwand 29 selbst besteht beispielsweise aus Bauplatten aus
agglomeriertem Kork. Auf ihrer Innenseite weist' .die Innenwand einen überzug 4o
aus Gips o. dgl. auf. Da die Innenwand wärmehaltend und porös ist, trocknet das
Luftpolster, welches zwischen ihr und der Außenwand vorhanden ist, aus, so daß dieses-Luftpolster
.eine sehr hohe thermische Isolationsfähigkeit hat. Die Wände 41 im Inneren des
Bauwerks werden zweckmäßigerweisieebenfalls aus Isolationsmaterial 39 hergestellt.
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Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung besteht darin, .daß
die Außenwand 28 an,den Tür- und Fensteröffnungen flanschartig nach -dem Inneren
hineingezogen ist, was die Starrheit der Außenwand erhöht. Wie aus Fig.9 ersichtlich
ist, werden die oberen und unteren Begrenzungswände .der Maueröffnungen; z. B. die
Fensterbretter 43 und Fensterstürze 44, durch -die flänschartig nach innen gezogene
Außenwand 28 gebildet. Zur Abstützung dieser Flanschen dienen waagerechte Träger
.27, die zwischen den lotrechten Hilfsstützen 26 angeordnet sind, sowie in der Innenwand
29 liegende Träger 42, die sich zwischen den lotrechtenTrägern 38 ,der Innenwand.
befinden. Im inneren Rand der Fensteröffnung befindet sich das Rahmengestell 47
des Fensters.
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Die Fußböden und Decken des Hauses werden durch die Zwischenträger
3 des Tragwerkes 2, 3, 5, 6 gehalten.. Zur Aufhängung der Decke dienen beispielsweise
mit den Trägern 3 parallel laufende Leisten 5o, die mit Hilfe von Bügeln 49 an den
Trägern 3 aufgehängt sind (#Fig. 9). Der Fußboden kann von einer Betonschicht 53
gebildet werden, .die auf ein über .die oberen Flansche der Träger 3 gelegtes Gitterwerk
51 aufgegossen wird und die durch Rundeisen 52 versteift ist. Auf die Betonschicht
53 wird eine zweite Schicht 54 aufgebracht, die einen fugenlosen Fußboden bildet.
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Eine .andere Ausbildung des Fußbodens ist in._Fig.-io dargestellt.
Hier wird der Fußboden
mit Hilfe von trapezförmigen Spezialprofilen
59 gebildet. Zwischen zwei benachbarten Profilen 59 ist ein Keil 6o vorzugsweise
aus Holz angeordnet, dessen Höhe etwas größer ist als die Höhe der Flansche der
Profile 59, so daß also die untere Fläche des Keils 6o unter die Flansche der Profile
6o hinausragt. Die so gebildete Tragfläche 59, 6o wird mittels Bolzen 61 zusammengehalten.
Die Steifigkeit der Bauglieder 59 in der Querrichtung wird durch Metalltraversen
62 verstärkt, die beispielsweise aus einfachen, im Abstand voneinander angeordneten
Winkeleisen bestehen. Auf der Tragfläche 59, 6o wird zwecks Absorption von Schallschwingungen
ein Material 63, wie Korkstaub, ein Teppich aus Seegras o. dgl., angeordnet, welches
seinerseits mit einem keramischen Gitterwerk in Berührung gebracht wird. Schließlich
wird der eigentliche Fußboden 64, der aus Holz oder einem fugenlos herstellbaren
Baustoff besteht, aufgebracht. Wie schon erwähnt, liegen die Fußböden in der Höhe
der einwärts gebogenen Flanschen der Außenwandung 28, und zwar zweckmäßigerweise
derart, daß sich diese Flansche an .die Bedielung 54 oder 64 des Fußbodens anschließen.
Die Decke kann beispielsweise folgendermaßen hergestellt werden: an den Keilen 6o,
welche gleichsam Stützbalken bilden und vorzugsweise aus nicht entzündbarem Material
bestehen, werden Leisten 65 befestigt, die ein beispielsweise aus Metall bestehendes
Netz 66 tragen, auf das die eigentliche Decke 67 aufgebracht wird.