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Verfahren zur Herstellung von Bauwerken aller Art Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Bauwerken, wie Wohngebäuden Ställen,
Fabrikhallen, Trockenräumen od. dgl., insbesondere den Bau von Kleinhäusern sowie
die dazugehörigen Bauelemente.
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Bisher erfolgte der Bau entweder mit Hilfe von Stützen, Pfosten oder
Säulen, die an der Grundrißaußenseite und gegebenenfalls auch innerhalb des Grundrisses
aufgestellt wurden und zwischen denen dann die Wände hochgezogen wurden. Träger
von Dach, Zwischendecken und Fußboden waren hierbei die Pfosten oder Säulen. Es
gab auch skelettlose Bauten, bei denen durch aneinandergefügte Bauplatten die Wände
unmittelbar gebildet wurden. Diese Bauweise war aber lediglich für Baracken und
Behelfsheime geeignet. Schließlich gibt es aber auch schon skelettlose Betonbauten,
bei denen die Wände aber meistens durch Betonfertigteile verstärkt oder durch sonstige
Träger abgestützt waren.
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Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine Baukonstruktion zu schaffen,
bei der an dem Außenmauerwerk und auch an den etwaigen Zwischenwänden Stützen oder
Säulen fortfallen. Die Wände sollen lediglich nicht tragend ausgeführt werden, also
nur ausfüllend wirken. Es ist schon vorgeschlagen worden, beispielsweise im Karussellbau
oder im Kioskbau, insbesondere bei der Herstellung von offenen Hallen oder Unterständen,
einen zentral angeordneten Pfosten anzuwenden, der meistens durch ein Stahlrohr
gebildet wurde. Ähnlich hat man auch schon Zirkusmanegen aufgebaut.
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Die Erfindung geht von dieser Bauart aus, bewirkt aber, daß lediglich
das mittlere Pfostenglied eine solche Ausbildung erfährt, daß es lediglich als Mitteltragglied
für
den Gesamtbau dient, an dem alle anderen Teile ihre Abstützung finden, insbesondere
Dach, Decken, Zwischendecken, und gegebenenfalls Boden abgestützt sind. Dabei besitzt
das Mitteltragglied aber einen solchen Q_uerschnitt, daß es selbst zugängig ist
und sein Innenraum ausgenutzt werden kann. Die Erfindung besteht daher darin, daß
als Träger des Bauwerkes lediglich ein insbesondere röhrenförmiges Mittelglied von
Raumgröße aus Beton, Stahl, Blech bzw. Mauerwerk od. dgl. dient, an dem Dach und
gegebenenfalls Boden, Zwischendecken oder sonstige Tragmittel abgestützt werden.
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Durch diese neue Bauart wird eine wesentliche Verringerung der Baukosten,
eine bessere Materialausnutzung und rasche und einfache Herstellung erzielt. Die
bisher vorhandene Vielzahl von vertikalen Traggliedern und ihren Fundamenten fällt
weg und ist auf ein einziges Haupttragglied mit dazugehörigem Hauptfundament reduziert.
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Die Erfindung besteht aber ferner auch in der besonderen Ausbildung
des Mitteltraggliedes, in der selbsttragenden Ausbildung des am Mitteltragglied
angeschlossenen Daches und Bodens, schließlich insbesondere in der schalenförmigen
Ausbildung des Daches und der Bodenplatte aus Beton, wodurch eine besonders günstige
Versteifung und selbsttragende Wirkung erzielt wird. Weitere Erfindungsmerkmale
bestehen in der besonderen Ausbildung der einzelnen Bauteile, insbesondere in der
Bodenausbildung des schaftartigen Traggliedes, in der Art der Verspannung eines
schirmartigen Daches mit dem Tragglied sowie in der Art der Treppenanordnung bei
Anwendung eines zentralen Hohltraggliedes.
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Durch die besondere Ausbildung der verschiedenen Bauteile wird eine
vereinfachte Herstellung und dabei wirtschaftliche Bauweise erreicht.
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Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausführen. In der Zeichnung
ist eine Reihe von Ausführungsbeispielen veranschaulicht und dabei auch in beispielsweisen
Bauplänen die Bauart dargestellt.
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In Abb. i ist in einfachster Ausführungsform schematisch im Querschnitt
gezeigt, daß als Träger des Bauwerkes lediglich ein insbesondere röhrenförmiges
Mittelglied i von Raumgröße aus Beton, Stahl, Blech bzw. Mauerwerk od. dgl. dient,
an dem das Dach 2 und gegebenenfalls auch Boden oder Zwischendecken oder sonstige
Tragmittel abgestützt werden. Bei der Herstellung wird zunächst das röhrenförmige
Mittelglied von Raumgröße im Erdboden 3 fundiert. Das Mittelglied kann zu diesem
Zwecke einen Boden 4 besitzen. Die Fundierung findet genügend tief im Boden statt.
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Es ist aber auch möglich, das röhrenförmige Mittelglied schachtartig,
beispielsweise mittels Senkkasten, Senkbrunnen od. dgl., zu fundieren. Die Fundierung
kann aber auch so wie in Abb. 2 gezeigt erfolgen. Hierbei ist die Boden- und Fundamentplatte
5 nicht mehr ein von Anfang an mit dem Tragglied in fester Verbindung stehender
Teil, sondern diese wird erst nach Absenken des Mitteltraggliedes nachträglich eingebaut.
Das nachträgliche Einbringen der Fundamentplatte 5, die sich dann gegen den Flansch
6 abstützt, gestattet ein brunnenartiges Absenken. Das röhrenförmige Mitteltragglied
i kann beliebigen Querschnitt, beispielsweise zylindrischen oder prismatischen,
beispielsweise auch quadratischen, besitzen. Es ist möglich, gegebenenfalls dieses
Mitteltragglied auch nach oben konisch zulaufen zu lassen. Das Dach 2 kann als flache
Platte ausgebildet und in beliebiger bekannter Weise mit dem Tragglied verbunden
werden. Besondere Verbindungsarten sind weiter unten beschrieben. An seiner Oberfläche
kann das Dach verschiedene Formen zeigen. Zweckmäßig ist es, z. B. das Dach und
auch die Zwischendecken, gegebenenfalls auch die Bodenplatte, schalenförmig, insbesondere
aus Beton, auszubilden.
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Abb. 3 zeigt eine solche Schalenform des Daches 2, wobei es kegelförmig
nach oben zuläuft. Abb. 4 zeigt eine trichterförmige Ausbildung des Daches 2, wobei
also das Dach konkav nach innen gewölbt ist. Abb. 5 und 6 zeigen im Gegensatz zu
den Abb. 3 und 4 als Dächer oder Decken, beispielsweise Zwischendecken, geeignete
Schalen 7, die beispielsweise konkav nach innen gewölbt sind und an ihrer tiefsten
Stelle eine Öffnung 8 aufweisen. Sie sind dabei ferner zweckmäßig mit einem Rand
9 versehen. Diese Schalen können entweder mit gewölbtem Boden versehen sein oder
auch gerade Flächen io aufweisen, die an ihren Kanten ii verbunden sind. Die in
den Abb. 3 bis 6 dargestellten Schalen werden in erster Linie erfindungsgemäß für
Dächer, Decken und Zwischendecken sowie gegebenenfalls Fußböden verwendet. In den
Abb. 7 und 8 sind kegelstumpfartige Schalen 7 mit größeren Öffnungen 8° verschiedener
Form dargestellt. Das Eigenartige dieser und ähnlich ausgebildeter Schalen ist,
daß sie als Bauteile Flächentragwerke darstellen, die in der Baukonstruktion durch
Form und Anordnung Membranspannungen erhalten, bei denen Biegespannungen hintangehalten
sind, so daß verhältnismäßig sehr dünnwandige Schalenquerschnitte Anwendung finden
können.
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Die Herstellung der Bauteile zur Durchführung des Verfahrens soll
in erster Linie aus Eisenbeton erfolgen. Es ist aber auch möglich, insbesondere
für das Mittelglied von Raumgröße, Stahlkonstruktionen, Blech bzw. Mauerwerk zu
verwenden. Ebenso lassen sich die Dächer und Decken nach den Abb. 3 bis 8 auch aus
anderen Werkstoffen herstellen. Insbesondere ist es möglich, hierfür Kunststoffabrikate,
verleimte Sperrhölzer, neuzeitliche papierbewehrte Produkte, künstliche Hölzer und
anderes zu verwenden. Durch die neue Ausführung von Dach und !oder Boden werden
diese selbsttragend ausgebildet.
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Wie in Abb. 2 dargestellt, ist der Innenraum des Mitteltraggliedes
durch eine Türöftnung 12 zugängig und zweckmäßig mit einer flanschartigen Umrahmung
13 versehen.
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Das hohlschaftartige Haupttragglied ist zweckmäßig mehrfach durch
Querböden 14 unterteilt. In Abb. 2 ist ein solcher Zwischenboden dargestellt, der
den Schaftraum in die beiden Abteile 15, 16 unterteilt. Zugleich findet dadurch
eine Atissteifiing des Mitteltraggliedes statt.
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Die Befestigung der Böden kann in beliebiger Weise erfolgen, je nach
der Art des für das 1Vlitteltragglied benutzten Werkstoffes. Dadurch wird, da das
Mitteltragglied
einen Querschnitt von Raumgröße besitzt, innerhalb
des Haupttraggliedes Raum geschaffen, der unterteilt als Kellerraum, Heizungsraum,
Vorratsraum od. dgl. nutzbar ist, wobei die einzelnen Räume durch Öffnungen, beispielsweise
Türöffnungen 12 zugängig gemacht werden.
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Eine ähnliche Ausführungsform mit mehreren übereinanderliegenden Abteilen
zeigt Abb. g. Hierbei ist gezeigt, daß das röhrenförmige Tragglied i unten verlängert
und gegebenenfalls erweitert sein kann und dementsprechend tiefer abgesenkt wird.
Dadurch wird eine unterirdische Kammer 17 geschaffen, die gegebenenfalls als Wasserspeicher
oder Brunnen genutzt werden kann. Neben solchen Einbauabsichten können auch statische
Gründe ein tieferes Absenken erfordern, wenn man auf tragfähigeren Baugrund zurückgreifen
will. Hierbei kann im Boden 14 eine verschließbare Öffnung i8 vorgesehen sein. Unter
den schräg stehenden Seitenwandungen können Öffnungen i9 angebracht werden, die
für Belüftungszwecke Verwendung finden können, wenn beispielsweise der Raum 17 für
den Einbau einer Heizanlage ausgenutzt wird.
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In Abb. io ist beispielsweise der Bauplan eines Rundhauses im Grundriß
veranschaulicht. Hierbei ist gezeigt, daß die Treppen 20 innen oder außen an dem
zentralen Hohltragglied angeschlossen sind. Das Rundhaus kann in bekannter Weise
Tür und Fensteröffnungen auf dem Gesamtumfang aufweisen. Seine Wandungen 21 sind
lediglich als nicht tragende Teile eingefügt (s.. auch Abb. i). In gleicher Weise
würde ein einen eckigen Grundriß besitzendes Bauwerk gebaut, und zwar nach dem in
Abb. i und 2 dargestellten System mit zentralem Tragglied von Raumgröße und daran
abzustützendem Dach. Die Außenwände 21 haben nur ihr Eigengewicht zu tragen. Andere
Fundierungen als die des Mittelgliedes kommen in der Regel nicht in Frage.
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Bei der in Abb. ii dargestellten Ausführungsforrri, die einen vergrößerten
Vertikalschnitt eines Hauses zeigt, ist auf dem Mitteltragglied i das nach Schalenform
der Abb. 4 geformte Dach 2 aufgesetzt und in geeigneter Weise, beispielsweise mittels
Laschen, befestigt. Dieses Dach ist dünnwandig, beispielsweise aus Stahlbeton, ausgeführt.
Es läßt sich aber auch, wie schon vorerwähnt, anderes Material verwenden. Wendet
man Holz an, empfiehlt es sich, großflächige, verleimte Sperrholzplatten zu nehmen.
Diese Dachplatte 2, die beispielsweise bei kreisförmiger Ausbildung des Hauses als
Rotationsschale ausgebildet ist, besitzt eine Isolierschicht 22, deren Oberfläche
entweder mit einer Dachhaut abgedeckt oder in anderer Weise wasserdicht gemacht
werden muß. Das Dach ist hierbei, wie aus Abb. 4 ersichtlich, in der Form einer
flachen Trichterschale ausgebildet. Dadurch wird das Auffangen des Regenwassers
und dessen zentrale Ableitung in das Ableitungsrohr 23 ermöglicht, wobei zweckmäßigerweise
ein Sieb oder Filter 24 vorgesetzt wird.
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In dem oberen Abteil 16 des Zentralgliedes ist ein Hochbehälter 25
eingebaut, beispielsweise aus Metall, der durch eine Wärmeisolierung 26 von der
Schaftwand getrennt wird. Bei entsprechendem Werkstoff für den Schaft kann man evtl.
auch ohne eingebauten Metallbehälter auskommen. Durch ein Ablaufrohr 27 kann das
Wasser zu dem unterirdischen Wasserspeicher 17 abgeführt werden. Im Mittelraum
15 kann, wie dargestellt, die Heizung eingebaut werden.
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In Abb. ii ist ferner veranschaulicht, daß auch die Bodenkonstruktion
durch eine Fußbodenschale 28 gebildet sein kann, die etwa die Form der Dachschale
aufweist. Durch eine Füllung 29 aus wärmespeicherndem Material, wozu insbesondere
in der Nähe der Baustelle vorgefundener feiner Sand oder Leichtlehm Verwendung finden
kann, wird eine gute Wärmeisolierung erreicht, wobei Heizrohre eingebettet sein
können. Der Belag 3o bildet eine ebene Fußbodenabdeckung. Auch in den einzelnen
Abteilen können.gegebenenfalls Treppen oder Leitern eingebaut sein. Die Räume und
das zentrale Tragglied können in besonderer Weise durch Zwischenwände abgeteilt
werden. Es ist ferner möglich, in einem Rundhaus eine durchlaufende Kragborte 31
vorzusehen, oberhalb derer eine elektrische Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere
Röhrenlampen 32, angeordnet sind. Durch die trichterförmig nach unten laufende Wandung
des Daches wird eine sehr günstige Reflektionswirkung und Raumbeleuchtung erzielt.
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In Abb. 12 ist gezeigt, daß es zweckmäßig ist, für das schirmartige
Dach 2 eine Vorspannvorrichtung in Form eines nachstellbaren Spanngliedes vorzusehen,
das an der Zwischendecke 14 angreift. Dadurch wird eine Entlastung des auskragenden
Dachteiles bewirkt. Zu diesem Zwecke ist das nach unten geführte Ablaufrohr 23,
das Ablauföffnungen 33- aufweist, durch die Zwischendecke 14 hindurchgeführt und
mit einem Schraubzapfen 34 versehen, auf den unter Zwischenschaltung einer Dichtungsscheibe
35 eine beispielsweise als Handrad ausgebildete Mutter 36 aufgeschraubt ist. Durch
Anziehen des Handrades werden Mittelpunkt der Dachplatte 2 und der Zwischendecke
14 einander genähert.
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Es ist im übrigen möglich, auch das gesammelte Regenwasser gleich
durch das Rohr 23 bei entsprechender Verlängerung bis zu dem im unteren Abteil 17
befindlichen Wasserspeicher abzuführen.
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Bei der in Abb. 13 dargestellten Ausführungsform eines Bauwerkes ist
gezeigt, daß die Tragschalen insbesondere der Zwischendecke 14 auch fachwerkartig
ausgebildet sein können, Gegebenenfalls kann man an dem Mitteltragglied auch auslegerartige
Kragträger, insbesondere Eisenkonstruktionen, strebenartig anordnen und diese als
Unterlage für Boden, Decken, Zwischendecken verwenden.
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In Abb. 14 ist gezeigt, daß das schaftartige Tragglied mit flügelartigen
Tragschalen 37 bzw., wie in Abb. 15 dargestellt, mit in entgegengesetzter Richtung
nach oben oder unten schräg gestellten Streben 38 zum Zweckeder Verankerungim Erdreich
versehenseinkann.
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,Abb. 16 zeigt, daß mehrere, je ein hohlschaftartiges zentrales Tragglied
i aufweisende Bauten nebeneinander zur Herstellung größerer Gebäude, beispielsweise
Hallen, aufgestellt werden können. Es ist dabei möglich, den Traggliedern bzw. einzelnen
Bauten verschiedene Höhe zu geben, so daß die Dächer in verschiedenen Ebenen übereinanderliegen,
wobei die Zwischenräume zwischen den Dächern durch durchsichtige
bzw.
durchscheinende Vertikal- oder Schrägwandungen 39 abgedeckt werden können.
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Eine weitere Ausführungsform eines Bauwerkes wäre die, daß mehrere
zentrale Hohltragglieder von Raumgröße in einem gewissen Abstand voneinander aufgestellt
werden, die dann einen mehr oder weniger großen, gegebenenfalls zugängigen Hohlraum
umschließen.