EP0337392B1 - Geschosshohes Treppenhauselement mit U-förmigem Querschnitt aus Beton - Google Patents
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- E04F11/00—Stairways, ramps, or like structures; Balustrades; Handrails
- E04F11/02—Stairways; Layouts thereof
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- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/348—Structures 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
- E04B1/34869—Elements for special technical purposes, e.g. with a sanitary equipment
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- E04F11/022—Stairways; Layouts thereof characterised by the supporting structure
- E04F11/0223—Cantilevered stairways
Definitions
- the present invention relates to a storey-high staircase device (hereinafter referred to as staircase element) according to the preamble of claim 1 as e.g. is known from DE-U-8421784.
- the otherwise unused angular area of the stairwell element also called gusset, is effectively used so that complex special measures for installation shafts in other areas of the building can be avoided. This leads to a significant cost reduction in the Construction of a building, especially a single-family house without any loss of function.
- the installation shafts are designed to hold pipes, lines and installation elements for a wide variety of uses.
- the pipes and lines can e.g. for water supply, connection to the sewage network, the supply of electrical energy, ventilation, the chimney and other supply and disposal facilities. If a chimney is arranged in the installation shafts, there is no need for the otherwise customary outer concrete body, since this is at least partially formed by the outer wall element of the stairwell element itself.
- the well-insulating outer wall element is also suitable for holding storage tubes for solar technology. Toilet cisterns, water filters and other sanitary facilities are provided as installation elements.
- the inner boundary of the outer wall element and the boundary of the possibly present inner wall element facing the stair run parallel to the stair running line, so that the stairway has a substantially equal width at all points. This ensures that the stairs are limited to their actual area of use.
- the steps that may still be used can be manufactured in the same length as standard.
- the staircase element can be a one- or two-part staircase element made of heavy or lightweight concrete.
- An embodiment of the staircase element according to the invention consists of an outer wall element made of prefabricated concrete and an inner wall element made of prefabricated concrete. In the case of a one-piece design of this staircase element, the inner wall element, the outer wall element and the steps made of prefabricated concrete are manufactured in one piece at the factory.
- the inner wall element and the outer wall element are each connected to the steps made of any material at the site of the construction site.
- the stairwell element can also consist only of the outer wall element with which steps made of prefabricated concrete are connected in one piece at the factory.
- parts or the entire staircase element can be inexpensively mass-produced as finished parts, while the assembly at the site, if still necessary, causes only low labor costs. This results in a cost-effective and rational relocation of complex construction work to prefabrication.
- the inner wall element and the outer wall element can be mounted on a foundation right at the start of construction and equipped with provisional steps. This makes it easier to walk into the building in all phases of the shell.
- This advantage is of course given the one-piece design of the outer wall element, inner wall element and steps or in a stairwell element with only one outer wall element and steps connected integrally with this.
- the outer wall element can serve as the load-bearing wall of the building.
- the optionally present inner wall element or the beam, which connects the two side walls of the outer wall element to one another at the upper end or to the corresponding ends of the inner wall element, can serve as a support for the ceiling construction. It is particularly preferred to use the outer wall element as the outer wall of a building.
- the inner wall element is design as a closed stair wall. This is particularly indicated when the inner wall element is to take on a supporting function for the ceiling construction. This saves an additional banister and a simple handrail can serve as a guide for the user of the stairs, which is attached to the boundary of the inner wall element facing the stairs.
- the treads designed as finished parts of equal length preferably consist of steel, wood, concrete, artificial stone or marble.
- the inner wall element advantageously has an outer surface whose side facing away from the stairs is open, as a result of which the inner wall element has a U-shaped cross section. This increases the interior of the building and creates additional space for accommodating furnishings.
- plug or screw connections are used for connecting the steps to the outer or inner wall element.
- the treads can be placed on angular supports or projecting rod cheeks and secured immovably on the respective element.
- staircase elements designed according to the invention are arranged one above the other in a building, it is appropriate according to the invention to connect these staircase elements to one another in a tensile and compressive manner with the aid of conventional means, so that the building withstands corresponding loads, in particular wind loads, and the staircase elements are stiff in a simple manner Form the core of the building.
- FIGS. 1a and 1b show a staircase element with an inner wall element 1 and an outer wall element 2.
- the inner wall element 1 has a straight part 1a and adjoining curved parts 1b.
- the outer wall element 2 has the same design on its inner boundary or its part facing the stairs with a straight part 2a and adjoining curved parts 2b.
- So-called stair gussets 3 are provided between the curved parts 2b and the rectangular outer wall boundary of the outer wall element 2.
- Treads 4 are fastened to the inner wall element 1 as well as to the outer wall element 2 with the aid of schematically illustrated fastening devices 5.
- These fastening devices 5 can, for example, be plug-in or screw connections, which are provided in each case in the inner and outer elements 1, 2 or the treads 4.
- fastening devices 5 can also be designed, for example, in such a way that the treads are placed on angular supports or projecting rod cheeks and are secured immovably on the inner wall element 1 and on the outer wall element 2.
- Other fastening devices familiar to the person skilled in the art can also be used for fastening the treads 4 to the elements 1, 2.
- the treads 4 produce a stair running line 6 which, according to the course of the inner boundary or the inner circumference 2a, 2b of the outer wall element 2 and the boundary facing the stairs or the outer circumference 1a, 1b of the inner wall element 1, has a straight part 6a and two curved parts adjoining it Parts 6b.
- Cavities in particular vertical cavities, are formed as installation shafts in the stair gussets 3 of the outer wall element 2, which are intended for receiving lines, pipes and installation elements for a wide variety of uses.
- a buffer memory 7 is shown, which can serve as a water reservoir for water supply or heating.
- a cistern 8 for flushing the toilet is also shown.
- a chimney 9 is shown with an inner fire tube 10, which can also be circular, and a heat insulation 11 surrounding it.
- the chamotte tube 10 and the heat insulation 11 can be prefabricated in the outer wall element 2 or installed at the construction site.
- the outer concrete body usually provided in such a chimney is formed in the present case in a rational manner by the outer wall element 2 itself.
- a ventilation shaft 12 is provided in the gusset 3.
- the inner wall element 1 can serve as an additional support for a retracted ceiling.
- the elements 1 and 2 are lowered in the manner of a crane from above, for example onto a corresponding foundation, and are connected to one another for assembly purposes by means of a belt beam 13, which is removed again after the staircase component has been installed. Then the steps 4 are individually on the elements 1 and 2 with the help suitable fastening devices 5, which are described above by way of example.
- FIGS. 1a and 1b a further embodiment of the staircase element is shown, in which the outer wall element 2, the inner wall element 1 and the treads 4 form a single one-piece unit made of prefabricated concrete, the inner wall element 1 and the outer wall element 2 at the upper end by e.g. stepped beams 14 and 15 are connected from prefabricated concrete, which serve as a support for a ceiling. Otherwise, this embodiment corresponds to the embodiment shown in FIGS. 1a and 1b and described above.
- FIGS. 3a and 3b show yet another embodiment of the staircase element, in which only one outer wall element 2 is provided, which is designed as a prefabricated unit with self-supporting steps 4 made of prefabricated concrete.
- fastening devices 5 ' (shown schematically) are provided, which allow the attachment of an inner banister.
- the ends 2c and 2d of the outer wall element 2 are integrally connected at the upper end of the outer wall element 2 with a stepped beam 16 made of prefabricated concrete, which serves as a support for a ceiling.
- Walls, ceilings or floors are connected to the stairwell element using conventional means, for masonry or wooden structures e.g. by means of half iron and wall anchors and brackets or by means of threaded sleeves with threaded rods or, in the case of reinforced concrete, with loops or the like, which ensure a pressure and tensile connection.
- the inner wall element is held in place by concrete or threaded straps with concrete or steel straps until the embedding ceiling is concreted and secured against displacement by the steps or anchors.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine geschoßhohe Treppenhauseinrichtung (im Nachfolgenden Treppenhauselement genannt) gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 wie sie z.B. aus der DE-U-8421784 bekannt ist.
- Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein einfach und rational aufgebautes und kostengünstig herstellbares Treppenhauselement dieser Art zu schaffen, welches eine wirtschaftlichere Konzeption eines Gebäudes, insbesondere eines Einfamilienhauses mit Versorgungs- und Entsorgungseinrichtungen ermöglicht.
- Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Treppenhauselement gemäß Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Treppenhauselementes sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angeführt
- Durch die erfindungsgemäß im Winkelbereich des U-förmig ausgebildeten Außenwandelementes angeordneten Installationsschächte wird der sonst ungenutzte Winkelbereich des Treppenhauselementes, auch Zwickel genannt, effektiv genutzt, so daß aufwendige Sondermaßnahmen für Installationsschächte in anderen Bereichen des Gebäudes vermieden werden können. Dies führt zu einer erheblichen Kostenreduzierung bei der Errichtung eines Gebäudes, insbesondere eines Einfamilienhauses ohne jeden Funktionsverlust.
- Die Installationsschächte sind zur Aufnahme von Rohren, Leitungen und Installationselementen für die verschiedensten Verwendungszwecke bestimmt. Die Rohre und Leitungen können z.B. für die Wasserversorgung, den Anschluß an das Abwassernetz, die Zufuhr von elektrischer Energie, die Lüftung, den Schornstein und andere Versorgungs- und Entsorgungseinrichtungen Verwendung finden. Bei Anordnung eines Kamins in den Installationsschächten kann auf den sonst üblichen gesonderten äußeren Betonkorpus verzichtet werden, da dieser zumindest teilweise vom Außenwandelement des Treppenhauselementes selbst gebildet wird. Ferner ist das gut isolierende Außenwandelement auch für die Aufnahme von Speicherrohren für die Solartechnik geeignet. Als Installationselemente sind Toiletten-Spülkästen, Wasserfilter und andere sanitäre Einrichtungen vorgesehen.
- Die innere Begrenzung des Außenwandelementes und die der Treppe zugewandte Begrenzung des gegebenenfalls vorhandenen Innenwandelementes verlaufen parallel zur Treppenlauflinie, so daß der Aufgang an allen Stellen eine im wesentlichen gleiche Breite hat. Dadurch wird erreicht, daß die Treppe auf ihren eigentlichen Nutzungsbereich beschränkt wird. Außerdem können die gegebenenfalls noch einzusetzenden Trittstufen serienmäßig in gleicher Länge gefertigt werden.
- Das Treppenhauselement kann erfindungsgemäß ein ein- oder zweiteiliges Treppenhauselement aus Schwer- oder Leichtbeton sein. Eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Treppenhauselementes besteht aus einem Außenwandelement aus Fertigbeton und einem Innenwandelement aus Fertigbeton. Bei einteiliger Ausführung dieses Treppenhauselementes werden das Innenwandelement, das Außenwandelement und die aus Fertigbeton bestehenden Trittstufen werkseitig einstuckig hergestellt.
- Bei zweiteiliger Ausführungsform dieses Treppenhauselementes werden das Innenwandelement und das Außenwandelement am Ort der Baustelle jeweils mit den Trittstufen aus beliebigem Material verbunden. Das Treppenhauselement kann erfindungsgemäß auch nur aus dem Außenwandelement bestehen, mit welchem Trittstufen aus Fertigbeton einstückig werkseitig verbunden sind. Entsprechend der speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Treppenhauselementes können Teile oder das gesamte Treppenhauselement kostengünstig serienmäßig als Fertigteile hergestellt werden, während der Zusammenbau am Ort der Baustelle, soweit überhaupt noch erforderlich, nur geringe Arbeitskosten verursacht. Dies bewirkt eine kostengünstige und rationelle Verlagerung von aufwendigen Bauarbeiten in die Vorfertigung.
- Bei zweiteiliger Ausführung können das Innenwandelement und das Außenwandelement schon zu Baubeginn auf einem Fundament montiert und mit provisorischen Trittstufen ausgestattet werden. Dadurch wird in allen Phasen des Rohbaus der Begehbarkeit des Gebäudes erleichtert. Dieser Vorteil ist natürlich bei der einstückigen Ausbildung von Außenwandelement, Innenwandelement und Trittstufen oder bei einem Treppenhauselement mit nur einem Außenwandelement und einstückig mit diesem verbundenen Trittstufen unmittelbar gegeben.
- Das Außenwandelement kann als tragende Wand des Gebäudes dienen. Das gegebenenfalls vorhandene Innenwandelement bzw. der Balken, welcher die beiden Seitenwände des Außenwandelementes am oberen Ende untereinander oder mit den entsprechenden Enden des Innenwandelementes verbindet, können als Auflage für die Deckenkonstruktion dienen. Besonders bevorzugt ist es, das Außenwandelement als Außenwand eines Gebäudes zu verwenden.
- Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, das Innenwanddelement als geschlossene Treppenwand auszubilden. Dies ist insbesondere angezeigt, wenn das Innenwandelement noch eine Stützfunktion für die Deckenkonstruktion übernehmen soll. Dadurch wird ein zusätzliches Treppengeländer eingespart und als Führung für den Benutzer der Treppe kann ein einfacher Handlauf dienen, welcher an der der Treppe zugewandten Begrenzung des Innenwandelementes angebracht wird.
- Vorzugsweise bestehen die als gleichlange Fertigteile ausgebildeten Trittstufen aus Stahl, Holz, Beton, Kunststein oder Marmor.
- Ferner weist das Innenwandelement vorteilhafterweise eine Außenfläche auf, deren der Treppe abgewandte Seite offen ist, wodurch das Innenwandlement in sich einen U-förmigen Querschnitt erhält. Dadurch wird der Innenraum des Gebäudes erhöht und zusätzlicher Platz für die Aufnahme von Einrichtungsgegenständen geschaffen.
- Für die Verbindung der Trittstufen mit dem Außen- bzw. Innenwandelement werden erfindungsgemäß Steck- bzw. Schraubverbindungen verwendet. Vorteilhafterweise können die Trittstufen auf Winkelauflagern oder auskragenden Stabwangen aufgelegt und an dem jeweiligen Element unverschieblich gesichert werden.
- Falls bei einem Gebäude mehrere erfindungsgemäß ausgebildete Treppenhauselemente übereinander angeordnet werden, ist es erfindungsgemäß angezeigt, diese Treppenhauselemente untereinander mit Hilfe üblicher Mittel zug- und druckfest miteinander zu verbinden, damit das Gebäude entsprechenden Belastungen, insbesondere Windbelastungen, widersteht und die Treppenhauselemente in einfacher Weise einen steifen Kern des Gebäudes bilden.
- Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:
- Fig. 1a und 1b
- schematisch eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Treppenhauselementes,
- Fig. 2a und 2b
- schematisch eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Treppenhauselementes, und
- Fig. 3a und 3b
- schematisch eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Treppenhauselementes.
- In den Figuren 1a und 1b ist ein Treppenhauselement mit einem Innenwandelement 1 und einem Außenwandelement 2 dargestellt. Das Innenwandelement 1 hat einen geraden Teil 1a und daran anschließende gekrümmte Teile 1b. Das Außenwandelement 2 hat die gleiche Gestaltung an seiner inneren Begrenzung bzw. seinem der Treppe zugewandten Teil mit einem geraden Teil 2a und daran anschließenden gekrümmten Teilen 2b. Zwischen den gekrümmten Teilen 2b und der rechtwinkligen äußeren Wandbegrenzung des Außenwandelementes 2 sind sogenannte Treppenzwickel 3 vorgesehen. Trittstufen 4 sind sowohl am Innenwandelement 1 als auch am Außenwandelement 2 mit Hilfe von schematisch dargestellten Befestigungseinrichtungen 5 befestigt. Diese Befestigungseinrichtungen 5 können z.B. Steck- oder Schraubverbindungen sein, die jeweils im Innen- und Außenelement 1, 2 bzw. den Trittstufen 4 vorgesehen sind. Diese Befestigungseinrichtungen 5 können z.B. auch derart ausgebildet sein, daß die Trittstufen auf Winkelauflagern oder auskragenden Stabwangen aufgelegt und am Innenwandelement 1 und am Außenwandelement 2 unverschieblich gesichert sind. Andere dem Durchschnittsfachmann geläufige Befestigungseinrichtungen können ebenfalls zur Befestigung der Trittstufen 4 an den Elementen 1, 2 verwendet werden.
- Die Trittstufen 4 erzeugen eine Treppenlauflinie 6, welche entsprechend dem Verlauf der inneren Begrenzung bzw. des Innenumfangs 2a, 2b des Außenwandelementes 2 und der der Treppe zugewandten Begrenzung bzw. des Außenumfangs 1a, 1b des Innenwandelementes 1 einen geraden Teil 6a und zwei daran anschließende gekrümmte Teile 6b aufweist.
- In den Treppenzwickeln 3 des Außenwandelementes 2 sind Hohlräume, insbesondere vertikale Hohlräume als Installationsschächte ausgebildet, die zur Aufnahme von Leitungen, Rohren und Installationselementen für die verschiedensten Verwendungszwecke bestimmt sind. So ist z.B. ein Pufferspeicher 7 gezeigt, der als Wasserreservoir für die Wasserversorgung oder die Heizung dienen kann. Ferner ist ein Spülkästen 8 für die Toilettenspülung gezeigt. Außerdem ist beispielsweise ein Kamin 9 mit einem inneren Schamotterohr 10, welches auch kreisförmig ausgebildet sein kann, und einer dieses umgebenden Wärmeisolierung 11 gezeigt. Das Schamotterohr 10 und die Wärmeisolierung 11 können im Außenwandelement 2 vorgefertigt oder an der Baustelle eingebaut werden. Der üblicherweise bei einem solchen Kamin vorgesehene äußere Betonkorpus wird im vorliegenden Fall in rationeller Weise vom Außenwandelement 2 selbst gebildet. Schließlich ist z.B. ein Lüftungsschacht 12 im Treppenzwickel 3 vorgesehen.
- Das Innenwandelement 1 kann als zusätzliches Auflager für eine eingezogene Decke dienen.
- Bei der Montage des Treppenhauselementes gemäß den Figuren 1a und 1b werden die Elemente 1 und 2 krangerecht von oben z.B. auf ein entsprechedes Fundament herabgelassen und mittels eines Gurtungsbalkens 13, welcher nach dem Einbau des Treppenbauselementes wieder entfernt wird, zu Montagezwecken miteinander verbunden. Anschließend werden die Trittstufen 4 einzeln an den Elementen 1 und 2 mit Hilfe geeigneter, oben beispielhaft beschriebener Befestigungseinrichtungen 5 befestigt.
- In den Figuren 2a und 2b ist eine weitere Ausführungsform des Treppenhauselementes gezeigt, bei welchem das Außenwandelement 2, das Innewandelement 1 und die Trittstufen 4 eine einzige einstückige Einheit aus Fertigbeton bilden, wobei das Innenwandelement 1 und das Außenwandelement 2 am oberen Ende durch z.B. abgestufte Balken 14 und 15 aus Fertigbeton verbunden sind, welche als Auflager für eine Decke dienen. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform der in den Figuren 1a und 1b gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsform.
- In den Figuren 3a und 3b ist eine noch weitere Ausführungsform des Treppenhauselementes gezeigt, bei welchem lediglich ein Außenwandelement 2 vorgesehen ist, welches mit freitragenden Trittstufen 4 aus Fertigbeton einstückig als vorgefertigte Einheit ausgebildet ist. An der freitragenden Innenseite der Trittstufen 4 sind Befestigungseinrichtungen 5′ (schematisch dargestellt) vorgesehen, welche die Befestigung eines inneren Treppengeländers ermöglichen. Die Enden 2c und 2d des Außenwandelementes 2 sind am oberen Ende des Außenwandelementes 2 mit einem abgestuften Balken 16 aus Fertigbeton einstückig verbunden, der als Auflager für eine Decke dient.
- Der Anschluß von Wänden, Decken oder Fußböden an das Treppenhauselement erfolgt mit üblichen Mitteln, bei Mauerwerk oder Holzkonstruktionen z.B. durch Halfeneisen und Maueranker und Laschen bzw. mittels Gewindehülsen mit Gewindestangen oder bei Stahlbeton mit Verschlaufungen oder ähnlichem, die einen druck- und zugfesten Anschluß gewährleisten. Das Innenwandelement wird bis zum Betonieren der einbindenden Decke mit Stahl- oder Holzgurtungen an einbetonierten Gewindehülsen gehalten und durch die Trittstufen oder Anker gegen Verschiebungen gesichert.
Claims (9)
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