EP0568165B1 - Integrationsbauverfahren und Baustein für seine Durchführung - Google Patents

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EP0568165B1
EP0568165B1 EP93250097A EP93250097A EP0568165B1 EP 0568165 B1 EP0568165 B1 EP 0568165B1 EP 93250097 A EP93250097 A EP 93250097A EP 93250097 A EP93250097 A EP 93250097A EP 0568165 B1 EP0568165 B1 EP 0568165B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
set forth
modular units
frame
integral modular
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP93250097A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0568165A1 (de
Inventor
Manfred Dipl.-Ing. Wahls
Cornelia Witt
Enrico Wahl
Reinhard May
Wolfgang Brosius
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0568165B1 publication Critical patent/EP0568165B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/348Structures 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
    • E04B1/34815Elements not integrated in a skeleton
    • E04B1/3483Elements not integrated in a skeleton the supporting structure consisting of metal

Definitions

  • the invention relates to an integration process for the production of buildings, in particular residential buildings, terraced houses, single-family houses, hotel, office, commercial and industrial buildings, in which self-supporting building blocks made of conventional building materials are prefabricated and assembled individually in size and shape on site Building.
  • the invention further relates to an integration module for carrying out the method, consisting of a self-supporting, closed frame construction, for example cuboid and made of section steel, which can be assembled together and one above the other in variable size and shape to form a statically effective complex, the modules being one below the other can be non-positively connected by means of an outer wall panel.
  • an integration module for carrying out the method, consisting of a self-supporting, closed frame construction, for example cuboid and made of section steel, which can be assembled together and one above the other in variable size and shape to form a statically effective complex, the modules being one below the other can be non-positively connected by means of an outer wall panel.
  • the high weight of conventionally manufactured parts of the building has so far limited the size or the voluminous size of the assembly units. This applies to the block construction as well as the plate or cell construction.
  • a transportable living or work space cell with a frame made of profile bars is also known, in which the side walls abut from the inside.
  • the framework of each cell forms the edges of at least one cuboid with a square base.
  • Two side-by-side wall elements with the same area dimensions are provided on each outer cuboid side surface.
  • the side wall elements have fillets on their vertical edges for inserting seals and are dimensioned such that they abut under horizontal pressure.
  • the vertical profile bars have a box profile.
  • the scaffold is there from vertical corner bars, vertical center bars, horizontal lower bars and horizontal upper bars. They are firmly welded together, but can also be detachable.
  • DE-A-27 19 953 discloses a building which has a frame covered by a roof, which is divided into different levels, with access means to the different levels, with installation and with a large number of prefabricated, mobile living elements for interchangeable adaptation the frame is fitted.
  • the frame mainly consists of vertical components, vertical access means such as stairways and elevators, installations in the form of risers for waste pipes and water, electricity and gas lines.
  • the living elements are industrially prefabricated with installations and are partially furnished. They can be fitted into the frame by simply placing them on the frame elements and / or a fixed connection.
  • This known building accordingly consists of a fixed or firmly anchored, i.e. immobile parts and mobile parts, the living elements, so-called block cells.
  • These block cells have the character of caravans or motorized houses. They contain finished floors and walls with linings, door and window frames, window panes and blinds, lighting and running water.
  • light materials are used that are mounted on a metal frame and suitably insulated.
  • the individual block cells are self-supporting, but for their static assembly they need a frame that is able to absorb the building loads and forces as a whole. This means that correspondingly complex frame constructions with foundations have to be created on site.
  • DE-A-28 47 251 describes a living element consisting of a container-like hollow body.
  • a metal skeleton structure is provided with side walls that have windows and doors. In the base frame of the side walls, in addition to vertical corner profiles, four recesses are formed symmetrically to one another in the spars, in each of which a winch is arranged.
  • the side walls are detachably attached to the skeleton structure.
  • One skeleton structure is connected to the other skeleton structure on the front and / or long side.
  • the skeleton consists of a cage made of profile parts made of steel or light metal, the side walls made of galvanized sheet steel or light metal. Further skeleton constructions are known from GB-A 2 192 916 and EP-A 0 128 777.
  • the invention has for its object to develop an integration method of the type mentioned so that a largely high degree of prefabrication while maintaining high flexibility and variability in building design is achieved while largely maintaining the conventional design.
  • the object is also to provide a self-contained static system of the type mentioned at the outset for carrying out the method according to the invention, which consists primarily of conventional building materials and can be used variably in shape and size for single and multi-storey buildings.
  • the degree of expansion of the integration modules in the prefabrication is chosen so high that after the assembly of the integration modules lined up in a form-fitting manner, only the connection surfaces have to be made and the interior of the building can be used.
  • the installation lines are pre-assembled and are connected horizontally and vertically to the connecting masonry during the assembly of the integration modules.
  • the length of the integration modules it is possible to determine the depth of the building and by lining up the integration modules along the length, the length of the building and thus also the interior length can be varied.
  • the integration building method according to the invention is carried out with integration building blocks consisting of a self-supporting, closed frame construction, for example cuboid and made of section steel, which can be assembled together and one above the other in variable sizes and shapes to form a statically effective complex, the building blocks being non-positively connected to one another by means of an outer wall panel can be connected.
  • integration building blocks consisting of a self-supporting, closed frame construction, for example cuboid and made of section steel, which can be assembled together and one above the other in variable sizes and shapes to form a statically effective complex, the building blocks being non-positively connected to one another by means of an outer wall panel can be connected.
  • Such a building block has a lower frame, a floor designed as a monolithic ceiling and an upper frame with a reinforced concrete ceiling, which are arranged between at least four supports in such a way that a statically determined, inherently stable rectangular frame, preferably made of steel, with a floor level and ceiling level is created.
  • the integration module provides that when arranging one above the other the upper frame of the lower module can engage behind the lower frame of the upper module in a positive and sealing manner.
  • the lower frame can be designed as a vertically positioned, circumferential U-profile with its webs outwards, in which a self-contained, self-contained reinforced concrete ceiling is arranged as a floor, and the upper frame consists of a circumferential T-profile consists of a web pointing vertically upwards, which engages behind the vertical central web of the U-profile and on the one flange half of which the reinforced concrete ceiling is arranged on the inside.
  • the lower frame can, however, just as well be designed as a vertically positioned, circumferential U-profile with its webs facing inwards, which inevitably accommodates a known, self-contained monolithic disc as the floor, and the upper frame from an angular profile with vertical there is a web pointing upwards, and the monolithic disc is arranged in the region of the frame to be supported by supports.
  • the web of the profile of the lower frame is provided with a seal, preferably a rubber seal.
  • the lower frame is formed only by a circumferential frame with a monolithic pane and likewise the upper frame is formed only by a circumferential frame with a reinforced concrete ceiling.
  • the static loads from the ceiling and floor of the building block are diverted separately to the vertical support structure.
  • the partition construction is advantageously produced in a lightweight construction in the prefabrication site. Doors, windows and other built-in parts are assembled in the module.
  • Preassembled supply lines in the ceiling and in the partition walls enable quick and secure connection from block to block.
  • the finished longitudinal partition walls, transverse walls and the inner surfaces of the outer walls with window reveal, windows and / or doors are already installed in the building blocks as a complete inner shell compact unit.
  • the entire interior, including the ceiling and floor construction, is then completed with the prefabrication of the integration modules according to the invention, the internal functionality of the usage units being given with the longitudinal assembly of the modules and only the abutting surfaces of the integration modules having to be adjusted.
  • the integration modules 13 and 14 consist of a basic structure formed from steel profiles, the lower frame 3 of which are connected by supports 6 to an upper frame 8 to form a static cuboid.
  • a reinforced concrete rib ceiling 5 reinforced with steel mats is introduced monolithically with a 20 mm overhang from the upper edge of the steel profile.
  • These reinforcement meshes each end on the longitudinal and transverse sides on the flange widening 4, on which the ends of the meshes are welded.
  • the reinforced concrete ribbed disc installed in the lower frame 3 is a self-contained ceiling disc that only has to absorb the loads that occur from the floor.
  • the upper frame 8 is a T-profile with webs pointing upwards. It is chosen in its dimensions so that the outer flange half can accommodate a lower frame 3 to be placed over it.
  • the inner flange half of the T-profile of the upper frame 8 serves to receive the reinforcement mats of the reinforced concrete ceiling 7.
  • the length of the supports 6 determine the floor height to a decisive extent.
  • the floor-to-ceiling lightweight partition elements of the longitudinal partition 10, the transverse wall 11 and the inner surface of the outer wall with window reveal 12 are manufactured in separate operations. They are installed one after the other between the upper edge of the reinforced concrete rib ceiling 5 and the lower edge of the reinforced concrete ceiling 7 in the integration modules 13 and 14 in the prefabrication site.
  • the light partition elements can also be manufactured conventionally from a sheet steel stand construction that is to be clad with commercially available panel material.
  • the supply lines to be laid vertically are integrated in the light partition wall elements. All interior wall surfaces are provided with doors and windows as far as is necessary for the intended functional use of this section of the building.
  • the integration modules 13 and 14 are as long as the building is wide. The depth of the building accordingly determines the length of the integration modules.
  • the integration modules 13 and 14 thus prepared in the prefabrication site are transported to the construction site using special vehicles.
  • the longitudinal foundation base 1 with rubber support and the anchoring bolt 2 and the basement must be prepared beforehand.
  • the first integration module 13 on the ground floor is removed from the transport vehicle by a mobile crane, placed with its lower frame 3 on the longitudinal foundation base 1 and anchored.
  • the integration modules 13 of the ground floor are then strung together from side to side from one gable to the other.
  • the supply lines to the basement are connected to the connecting lines during the assembly of the integration module 13.
  • the connection points created when the integration modules 13 on the ground floor are lined up can then be closed. With the completed assembly of the integration modules 13 to the ground floor, the functionality of the ground floor is completely established. After completion of the residual material work in the area of the connections and the flooring work, the internal functional use is possible without further ado.
  • the assembly of the 1st floor with integration modules 14 on a gable is started. However, before the assembly of the 1st floor begins, the exposed webs of the T-profile must be used of the upper frame 8, a rubber seal 9 can be put over. The assembly is then carried out in the same way as the assembly of the integration modules 13 on the ground floor. The integration modules 13 and 14 are then arranged one above the other without being non-positively connected. In this phase of assembly, your bond is achieved through a purely positive fit.
  • the integration construction method according to the invention permits the individual planning and construction of commercial buildings, apartment buildings, production halls, single-family houses, hospitals, hotels and other buildings with individual adaptability and diversity.
  • Components such as balconies, bay windows, loggias and the like can also be easily integrated.
  • the integration module according to the invention enables construction with conventional building materials and is suitable for achieving a very high degree of prefabrication. It is easily possible to set up a flow production, which means that construction times can be reduced considerably and construction costs can be significantly reduced. If buildings with great depths, for example over 12 m, are required, two or more integration modules can also be arranged one behind the other in a segment area on the respective floor.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Residential Or Office Buildings (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Door And Window Frames Mounted To Openings (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Integrationsbauverfahren zur Herstellung von Gebäuden, insbesondere Wohngeschoßbauten, Reihenhäuser, Einfamilienhäuser, Hotel-, Büro-, Gewerbe- und Industriegebäude, bei dem sich selbst tragende Bausteine aus konventionellen Baumaterialien montagegerecht vorgefertigt und diese am Bauort individuell in Größe und Form zu einem Gebäude montiert werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen Integrationsbaustein für die Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einer sich selbst tragenden, geschlossenen Rahmenkonstruktion, beispielsweise quaderförmig und aus Profilstahl, die anein- und übereinander in variabler Größe und Form zu einem statisch wirksamen Komplex zusammensetzbar sind, wobei die Bausteine untereinander mittels einer Außenwandscheibe kraftschlüssig verbunden werden können.
  • Die konventionelle Bauweise hat im Laufe ihrer Entwicklung die verschiedendsten Formen der Vorfertigung von Gebäudeteilen hervorgebracht.
  • Das hohe Gewicht der konventionell gefertigten Gebäudeteile hat bisher die Größe bzw. das voluminöse Ausmaß der Montageinheiten begrenzt. Das betrifft die Blockbauweise ebenso wie die Platten- oder Zellenbauweise.
  • Diese bekannte Serienfertigung führte außerdem zu einer Uniformierung der Vorfertigung, was wiederum eine gleichförmige Gestaltung und eine fehlende Flexibilität in der Lösung der konstruktiven Aufgaben im Bauwesen verursachte.
    Bei den bekannten Verfahren, wie der Skelettbauweise oder dem Deckenhubverfahren, die eine ausreichende Variabilität erreichen, ist jedoch der Vorfertigungsgrad wesentlich geringer als bei den zuvor genannten Verfahren.
    Die Verbesserung der Vorfertigung trägt aber im entscheidenden Maße zu einer Erhöhung der Effizienz im Bauwesen bei. Die Baudurchführung kann außerdem nach den bekannten Verfahren nicht ausreichend genug witterungsunabhängig abgewickelt werden und ihr Ausbaugrad reicht für eine weitestgehende Automatisierung der Vorfertigung nicht aus.
  • Andere bekannte Verfahren zur Herstellung von Gebäuden, wie der Fertigteilhausbau, der Containerbau bzw. die Leichtbauweisen haben einen verhältnismäßig hohen Vorfertigungsgrad.
  • So ist aus der DE-C-823 652 ein Verfahren zum Aufbau von Häusern bekannt, bei dem schubsteife, transportable Raumelemente in Leichtbauweise ohne Außenverkleidung hergestellt und nach erfolgter Aufstellung an ihrem endgültigen Standort mit einer Außenverkleidung, insbesondere einer Verkleidung der Außenwände versehen werden, welche durch ihr Gewicht und bzw. oder das zu ihrem Aufbau verwandte Material nicht geeignet ist, mit den Raumelementen gemeinsam transportiert zu werden.
    Die Leichtbauraumelemente werden untereinander kraftschlüssig durch Schraubverbindungen befestigt und müssen bevor der Kraftschluß erfolgt entsprechend ausgesteift sein, um die Kräfte und Lasten von darüberliegenden Geschosse aufnehmen zu können. Das bedeutet, daß die Montage der einzelnen Raumelemente mit einer hohen Genauigkeit über- oder nebeneinander erfolgen, damit die vertikalen und horizontalen Leitungen für die Gas-, Wasser- und Sanitärinstallation, Elektroinstallation und Heizung problemlos anschließbar sind.
    Wird eine Lagekorrektur von einzelnen Raumelementen notwendig, kann dies nur durch Lösen der Schraubverbindungen geschehen.
  • Aus der DE-U-71 23 623 ist ferner eine transportable Wohn- oder Arbeitsraumzelle mit einem Gerüst aus Profilstäben bekannt, bei dem die Seitenwände von innen anliegen. Das Gerüst jeder Zelle bildet die Kanten mindestens eines Quaders mit quadratischer Grundfläche.
    An jeder äußeren Quaderseitenfläche sind zwei nebeneinander angeordnete Wandelemente mit gleichen Flächenabmessungen vorgesehen. Die Seitenwandelemente weisen an ihren vertikalen Kanten Hohlkehlen auf zum Einlegen von Dichtungen auf und sind so bemessen, daß sie unter horizontalem Druck anliegen. Die vertikalen Profilstäbe haben ein Kastenprofil. Das Gerüst besteht aus vertikalen Eckstäben, vertikalen Mittelstäben, horizontalen unteren Stäben und horizontalen oberen Stäben. Sie sind fest miteinander verschweißt, können aber auch lösbar sein.
  • Die DE-A-27 19 953 offenbart ein Gebäude, das mit einem von einem Dach bedeckten Rahmen, der sich in verschiedene Ebenen teilt, mit Zugangsmitteln zu den verschiedenen Ebenen, mit Installation sowie mit einer Vielzahl von vorgefertigten, mobilen Wohnelementen zum austauschbaren Anpassen an den Rahmen angestattet ist. Der Rahmen besteht hauptsächlich aus vertikalen Bauelementen, vertikalen Zugangsmitteln wie Treppenaufgänge und Fahrstühle, Installationen in der Form von Steigrohren für Abfallrohre und Wasser-, Elektrizitäts- und Gasleitungen.
    Die Wohnelemente werden industriell vollständig mit Installationen vorgefertigt und sind teilweise eingerichtet. Sie sind durch einfaches Auflegen auf die Rahmenelemente und/oder feste Verbindung in den Rahmen einpaßbar.
  • Dieses bekannte Gebäude besteht demgemäß aus einem festen bzw. fest zu verankernden, also unbeweglichen Teilen und aus mobilen Teilen, den Wohnelementen, sogennanten Blockzellen.
    Diese Blockzellen haben den Charakter von Karavans oder motorisierten Häusern. Sie enthalten fertiggestellte Böden und Wände mit Auskleidungen, Tür- und Fensterrahmen, Fensterscheiben und Jalousien, Beleuchtung und fließend Wasser. Zu ihrer Herstellung werden auf einem Metallrahmen aufgebrachte und geeignet isoliert leichte Materialien genutzt.
  • Die einzelnen Blockzellen sind zwar selbst tragend, bedürfen aber für ihren statischen Zusammenbau eines Rahmens, der in der Lage ist, die Gebäudelasten und -kräfte insgesamt aufzunehmen. Das bedeutet, daß entsprechend aufwendige Rahmenkonstruktionen mit Fundamenten am Aufstellungsort erstellt werden müssen.
  • Die DE-A-28 47 251 beschreibt ein Wohnelement, bestehend aus einem containerartigen Hohlkörper. Eine metallene Skelettkonstruktion ist mit Seitenwänden versehen, die Fenster und Türen aufweist. Im Grundrahmen der Seitenwände sind in den Holmen neben vertikalen Eckprofilen symmetrisch zueinander vier Ausnehmungen ausgebildet, in denen jeweils eine Winde angeordnet ist. Die Seitenwände sind an der Skelettkonstruktion lösbar befestigt.
    Jeweils an der Stirn- und/oder Längsseite ist eine Skelettkonstruktion mit der anderen Skelettkonstruktion verbunden. Das Skelett besteht aus einem Käfig aus Profilteilen aus Stahl oder Leichtmetall, die Seitenwände aus verzinktem Stahlblech oder aus Leichtmetall.
    Weitere Skelettkonstruktionen sind aus der GB-A 2 192 916 und der EP-A 0 128 777 bekannt.
  • Die Vielzahl der erforderlichen Einzelteile, die Problematik in der Herstellung großvolumiger Räume, die Schwierigkeiten bei der Herstellung mehrgeschossiger Gebäude ermöglichen deshalb nur den begrenzten Einsatz dieser bekannten Verfahren für den Wohn- und Geschäftshausbau und sind daher nicht so sehr für eine Langzeitnutzung geeignet.
  • In Kenntnis dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde , ein Integrationsbauverfahren der eingangs genannten Art so zu entwickeln, daß unter weitestgehender Beibehaltung der konventionellen Bauweise ein sehr hoher Vorfertigungsgrad bei gleichzeitig hoher Flexibilität und Variabilität in der Gebäudegestaltung erreicht wird.
    Die Aufgabe besteht ferner darin, ein in sich geschlossenes statisches System der eingangs genannten Art zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen, das vorrangig aus konventionellen Baustoffen besteht und variabel in Form und Größe für Ein- und Mehrschoßgebäude einsetzbar ist.
  • Dies erreicht das Integrationsbauverfahren der eingangs genannten Art mit sich selbst tragenden Bausteinen aus konventionellen Baumaterialien, die montagegerecht vorgefertigt und am Bauort individuell in Größe und Form zu einem Gebäude so montiert werden, daß man von innen nach außen baut, indem zunächst die einzelnen sich selbst tragenden Bausteine nur formschlüssig verbunden werden und anschließend die innere Funktionsfähigkeit dieser Bausteine derart hergestellt wird, daß dieselben eine im wesentlichen bezugsfertige Innenschalenkompakteinheit aus bereits nutzbarer Gas-, Wasser- und Sanitärinstallation, Elektroinstallation, Heizung, Oberflächenbehandlung, Möbelelementeneinbau erhalten, bevor der statisch wirksame Kraftschluß durch die Herstellung des Außenmauerwerkes, der Verankerung von Außenmauerwerk und Baustein vorgenommen wird.
  • Mit Vorteil ist der Ausbaugrad der Integrationsbausteine in der Vorfertigung so hoch gewählt, daß nach der Montage der aneinandergereihten und formschlüssig übereinandergesetzten Integrationsbausteine nur noch die Anschlußflächen hergestellt werden müssen und das Innere des Gebäudes genutzt werden kann.
    Die Installationsleitungen sind vormontiert und werden während der Montage der Integrationsbausteine horizontal und vertikal mit dem Anschlußmauerwerk verbunden.
  • Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung, nach der die Außenwandfassadenflächen individuell aus konventionellen Baustoffen oder Leichtbaustoffen nach Abschluß der Montage gestaltet werden können.
  • Mit der Wahl der Länge der Integrationsbausteine ist es möglich, die Gebäudetiefe zu bestimmen und durch das längsseitige Aneinanderreihen der Integrationsbausteine läßt sich die Länge des Gebäudes und damit auch die Innenraumlänge variieren.
  • Das erfindungsgemäße Integrationsbauverfahren wird ausgeführt mit Integrationsbausteinen, bestehend aus einer sich selbst tragenden, geschlossenen Rahmenkonstruktion, beispielsweise quaderförmig und aus Profilstahl, die anein- und übereinander in variabler Größe und Form zu einem statisch wirksamen Komplex zusammensetzbar sind, wobei die Bausteine untereinander mittels einer Außenwandscheibe kraftschlüssig verbunden werden können.
  • Ein derartiger Baustein weist einen unteren Rahmen, eine als monolithische Decke ausgebildeten Fußboden und einen oberen Rahmen mit Stahlbetondecke auf, die so zwischen mindestens vier Stützen angeordnet sind, daß ein statisch bestimmter in sich stabiler Quaderrahmen, vorzugsweise aus Stahl, mit Fußbodenebene und Deckenebene entsteht.
  • Der erfindungsgemäße Integrationsbaustein sieht vor, daß beim Übereinanderanordnen jeweils der obere Rahmen des unteren Bausteines den unteren Rahmen des oberen Bausteines formschlüssig und dichtend hintergreifen kann.
    Dabei kann der untere Rahmen als ein mit seinen Stegen nach außen gerichtetes, senkrecht gestelltes, umlaufendes U-Profil ausgebildet sein, indem unlösbar eine an sich bekannte, in sich geschlossene Stahlbetondecke als Fußboden angeordnet ist, und der obere Rahmen aus einem umlaufenden T-Profil mit senkrecht nach oben gerichtetem Steg besteht, der den senkrechten Mittelsteg des U-Profils hintergreift und auf dessen einer Flanschhälfte die Stahlbetondecke innenseitig auflagernd angeordnet ist.
  • Der untere Rahmen kann aber ebensogut als ein mit seinen Stegen nach innen gerichtetes, senkrecht gestelltes, umlaufendes U-Profil ausgebildet sein, das unlösbar eine an sich bekannte, in sich geschlossene monolithische Scheibe als Fußboden aufnimmt, und der obere Rahmen aus einem Winkelprofil mit senkrecht nach oben gerichtetem Steg besteht, und die monolithische Scheibe im Bereich des Rahmens durch Auflager abstützend angeordnet ist.
  • Dazu ist der Steg des Profils des unteren Rahmens mit einer Dichtung, vorzugsweise Gummidichtung, versehen.
  • Ohne Einschränkung der Erfindung ist es aber auch möglich, daß der untere Rahmen nur von einem umlaufenden Rahmen mit monolithischer Scheibe und ebenso der obere Rahmen nur von einem umlaufenden Rahmen mit Stahlbetondecke gebildet wird. Die statischen Lasten aus der Decke und dem Fußboden des Bausteines werden getrennt auf die vertikale Stützkonstruktion abgeleitet. Die Herstellung der Trennwandkonstruktion erfolgt vorteilhafterweise in Leichtbauweise in der Vorfertigungsstätte. Türen, Fenster und andere Einbauteile werden in den Baustein montiert.
  • Vormontierte Versorgungsleitungen in der Decke und in den Trennwänden ermöglichen die schnelle und sichere Verbindung von Baustein zu Baustein.
  • Die endbehandelten Längstrennwände, Querwände und die Innenflächen der Außenwände mit Fensterlaibung, Fenster und/oder Türen sind in den Bausteinen als komplette Innenschalenkompakteinheit bereits installiert.
    Der gesamte Innenausbau einschließlich Decken- und Fußbodenaufbau ist dann mit der Vorfertigung der erfindungsgemäßen Integrationsbausteine abgeschlossen, wobei mit dem längsseitigen Zusammenfügen der Bausteine die innere Funktionstüchtigkeit der Nutzungseinheiten gegeben ist und nur noch die aneinanderstoßenden Flächen der Integrationsbausteine anzupassen sind.
  • Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
  • Es zeigen im einzelnen:
  • Fig. 1
    einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Integrationsbausteines und
    Fig. 2
    eine räumliche Darstellung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahrens montierten Gebäudes.
  • Die Integrationsbausteine 13 und 14 bestehen aus einem aus Stahlprofilen gebildeten Grundgerüst, dessen unterer Rahmen 3 durch Stützen 6 mit einem oberen Rahmen 8 zu einem statischen Quader verbunden sind. In dem horizontal angeordneten unteren Rahmen 3 ist mit 20 mm Überstand von der Oberkante des Stahlprofils eine mit Stahlmatten bewehrte Stahlbetonrippendecke 5 monolithisch eingebracht. Diese Bewehrungsmatten enden an den Längs- und Querseiten jeweils auf der Flanschverbreiterung 4, auf der die Enden der Matten verschweißt sind. Der Beton endet an den Innenkanten des U-Profils des Rahmens 3. Die im unteren Rahmen 3 eingebaute Stahlbetonrippenscheibe ist eine in sich geschlossene Deckenscheibe, die lediglich die auftretenden Lasten aus dem Fußboden aufzunehmen hat.
    Der obere Rahmen 8 ist ein T-Profil mit nach oben gerichteten Stegen. Er ist in seinen Abmaßen so gewählt, daß die äußere Flanschhälfte einen darüber zu setzenden unteren Rahmen 3 aufzunehmen vermag.
  • Die innere Flanschhälfte des T-Profils des oberen Rahmens 8 dient zur Aufnahme der Bewehrungsmatten der Stahlbetondecke 7. Die Länge der Stützen 6 bestimmen im entscheidenden Maße die Geschoßhöhe.
  • In separaten Arbeitsgängen werden die geschoßhohen Leichttrennwandelemente der Längstrennwand 10, der Querwand 11 und der Innenfläche der Außenwand mit Fensterlaibung 12 gefertigt. Sie werden nacheinander zwischen Oberkante Stahlbetonrippendecke 5 und Unterkante Stahlbetondecke 7 in die Integrationsbausteine 13 und 14 in der Vorfertigungsstätte montiert. Natürlich können die Leichttrennwandelemente auch konventionell aus einer Stahlblechständerkonstruktion hergestellt werden, die mit handelsüblichem Plattenmaterial zu beplanken sind. In die Leichttrennwandelemente sind die vertikal zu verlegenden Versorgungsleitungen eingebunden Alle Innenwandflächen sind mit Türen und Fenster soweit versehen, wie es für die bestimmungsgemäße funktionelle Nutzung dieses Gebäudeabschnittes erforderlich ist.
  • Die Integrationsbausteine 13 und 14 sind so lang, wie das Gebäude breit ist. Die Gebäudetiefe bestimmt demgemäß die Länge der Integrationsbausteine.
  • Alle Innenflächen werden bereits in der Vorfertigungsstätte malermäßig behandelt und ebenso werden alle Einbauobjekte dort montiert.
  • Der Transport der so in der Vorfertigungsstätte vorbereiteten Integrationsbausteine 13 und 14 wird mit Spezialfahrzeugen zur Baustelle vorgenommen. Auf der Baustelle muß zuvor der Längs-Fundamentsockel 1 mit Gummiauflager und dem Verankerungsbolzen 2 sowie das Kellergeschoß vorbereitet sein.
  • An einem Giebel beginnend wird der erste Integrationsbaustein 13 des Erdgeschosses mit einem mobilen Kran vom Transportfahrzeug abgenommen, mit seinem unteren Rahmen 3 auf die Längs-Fundamentsockel 1 gesetzt und verankert. Die Integrationsbausteine 13 des Erdgeschosses werden dann längsseits von einem Giebel zum anderen nacheinander aneinandergereiht.
    Die Versorgungsleitungen zum Kellergeschoß werden während der Montage des Integrationsbausteines 13 mit den Anschlußleitungen verbunden. Die bei der Aneinanderreihung der Integrationsbausteine 13 des Erdgeschosses entstehenden Anschlußstellen können dann geschlossen werden.
    Mit der abgeschlossenen Montage der Integrationsbausteine 13 zum Erdgeschoß ist die Funktionsfähigkeit des Erdgeschosses komplett hergestellt. Nach Fertigstellung der Restmaterarbeiten im Bereich der Anschlüsse und der Fußbodenlegerarbeiten ist die innere funktionelle Nutzung ohne weitetes möglich.
    Nachdem das Erdgeschoß montiert ist, wird die Montage des 1. Obergeschosses mit Integrationsbausteinen 14 an einem Giebel beginnend vorgenommen.
    Bevor jedoch die Montage des 1. Obergeschosses beginnt, muß über die freiliegenden Stege des T-Profils des oberen Rahmens 8 eine Gummidichtung 9 gestülpt werden. Die Montage erfolgt sodann in gleicher Weise wie die Montage der Integrationsbausteine 13 im Erdgeschoß. Die Integrationsbausteine 13 und 14 sind dann übereinander angeordnet, ohne kraftschlüssig verbunden zu sein. Ihr Verbund wird in dieser Phase der Montage durch reinen Formschluß erreicht.
  • Nach Abschluß der Montage im 1. Obergeschoß wird über den oberen Rahmen 8 nur der untere Rahmen 3 mit Stahlbetonrippendecke 5 gestülpt. An den Schmalseiten des unteren Rahmens 3 sind Widerlager und Verankerungsmöglichkeiten zur Befestigung des Dachstuhls zusätzlich vorgesehen. Die übereinandergestülpten Rahmen werden fest miteinander verbunden. Anschließend wird der Dachstuhl mit gesamter Dachkonstruktion einschließlich Dachhaut 15 aufgesetzt und befestigt.
  • Mit dem Abschluß dieser Arbeiten ist die funktionelle Nutzung sämtlicher Innenräume, die bereits eine teilweise Möbelierung besitzen, möglich. Der Kraftschluß der Integrationsbausteine 13 und 14 wird dann mit der Erstellung der Außenwandscheibe 16 auf konventionelle Art hergestellt.
  • Das erfindungsgemäße Integrationsbauverfahren gestattet die individuelle Planung und den Bau von Geschäftshäusern, Wohnhäusern, Fertigungshallen, Einfamilienhäuser, Krankenhäuser, Hotels und anderen Gebäuden mit individueller Anpassungsmöglichkeit und Vielfalt.
  • Auch solche Bauelemente wie Balkone, Erker, Loggien und ähnliches sind problemlos einbindbar.
  • Der erfindungsgemäße Integrationsbaustein ermöglicht den Bau mit konventionellen Baustoffen und ist geeignet, einen sehr hohen Vorfertigungsgrad zu erreichen. Der Aufbau einer Fließfertigung ist ohne weiteres möglich, wodurch es gelingt, die Bauzeiten sehr stark zu reduzieren und auch die Baukosten erheblich zu senken.
    Werden Gebäude mit großen Tiefen, beispielsweise über 12 m, benötigt, können in einem Segmentbereich im jeweiligen Geschoß auch zwei oder mehrere Integrationsbausteine hintereinander angeordnet werden.
  • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
  • Längs-Fundamentsockel/Kellerwand
    1
    Gummiauflager mit Verankerungsbolzen
    2
    Unterer Rahmen
    3
    Flanschverbreiterung
    4
    Monolithische/r Fußboden/Decke
    5
    Stützen
    6
    Stahlbetondecke
    7
    Oberer Rahmen
    8
    Gummidichtung
    9
    Längstrennwand
    10
    Quertrennwand
    11
    Innenfläche der Außenwand mit Fensterlaibung
    12
    Integrationsbaustein Erdgeschoß
    13
    Integrationsbaustein Obergeschoß
    14
    Dachkonkruktion mit Dachhaut
    15
    Außenwandscheibe
    16

Claims (17)

  1. Integrationsbauverfahren zur Herstellung von Gebäuden, insbesondere Wohngeschoßbauten, Reihenhäuser, Einfamilienhäuser, Hotel-, Büro-, Gewerbe- und Industriegebäude, bei dem sich selbst tragende Bausteine aus konventionellen Baumaterialien montagegerecht vorgefertigt und diese am Bauort individuell in Größe und Form zu einem Gebäude so montiert werden, daß man von innen nach außen baut, indem zunächst die einzelnen sich selbst tragenden Bausteine (13,14) nur formschlüssig verbunden werden und anschließend die innere Funktionsfähigkeit dieser Bausteine derart hergestellt wird, daß dieselben eine im wesentlichen bezugsfertige Innenschalenkompakteinheit aus bereits nutzbarer Gas-, Wasser- und Sanitärinstallation, Elektroinstallation, Heizung, Oberflächenbehandlung, Möbelelementeneinbau erhalten, bevor der statisch wirksame Kraftfluß der Bausteine (13,14) untereinander durch die Herstellung des Außenmauerwerkes (16), der Verankerung von Außenmauerwerk (16) und Baustein (13,14) vorgenommen wird.
  2. Integrationsbauverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Länge der Integrationsbausteine (13, 14) die Länge der Gebäudetiefe bestimmt.
  3. Integrationsbauverfahren nach Anspruch 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zunächst die Integrationsbausteine (13) des Erdgeschosses auf Fundamentsockeln (1), anschließend auf dem Erdgeschoß die Integrationsbausteine (14) eines oder mehrerer Obergeschosse montiert und verankert werden und dann auf den Integrationsbausteinen (14) des zuletzt montierten Geschosses der Dachstuhl mit gesamter Dachkonstruktion in dafür vorbereiteten Widerlagern aufgesetzt und verankert werden.
  4. Integrationsbauverfahren nach Anspruch 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mit dem längsseitigen Aneinandersetzen der Integrationsbausteine (13) auf den vorbereiteten Fundamentsockeln (1) die Funktionseinheit innerhalb einer Geschoßebene erstellt wird und nur die Anschlußflächen der Integrationsbausteine (13) nachgearbeitet werden.
  5. Integrationsbauverfahren nach Anspruch 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Integrationsbausteine (13,14) hintereinander und längsseits montiert werden.
  6. Integrationsbauverfahren nach Anspruch 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mit der Montage der Integrationsbausteine (13,14) der gesamte Innenausbau für das Gebäude bis auf Anschlußarbeiten abgeschlossen wird.
  7. Integrationsbauverfahren nach Anspruch 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zusätzliche Bauteile, beispielsweise Treppen, Balkone, Loggien und Erker, integriert sind, die mit dem jeweiligen Integrationsbaustein (13,14) zusammen bzw. nachträglich montiert werden.
  8. Integrationsbauverfahren nach Anspruch 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Integrationsbausteine (13,14) in Vorfertigungsstätten, vorzugsweise einer stationären Vorfertigung, hergestellt und dann zur Einbaustelle transportiert werden.
  9. Integrationsbaustein (13,14) für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer sich selbst tragenden, geschlossenen Rahmenkonstruktion, beispielsweise quaderförmig und aus Profilstahl, wobei die Bausteine (13,14) anein- und übereinander in variabler Größe und Form zu einem statisch wirksamen Komplex zusammensetzbar sind, und wobei die Bausteine (13,14) untereinander mittels einer Außenwandscheibe kraftschlüssig verbunden werden können,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß beim Übereinanderanordnen jeweils der obere Rahmen (8) des unteren Bausteines (13) den unteren Rahmen (3) des oberen Bausteines (14) formschlüssig und dichtend hintergreifen kann.
  10. Integrationsbaustein nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der untere Rahmen (3) als ein mit seinen Stegen nach außen gerichtetes, senkrecht gestelltes, umlaufendes U-Profil ausgebildet ist, in dem unlösbar eine an sich bekannte, in sich geschlossene monolithische Scheibe als Fußboden (5) angeordnet ist, und der obere Rahmen (8) aus einem umlaufenden T-Profil mit senkrecht nach oben gerichtetem Steg besteht, der den senkrechten Mittelsteg des U-Profils des Rahmens (3) hintergreift und auf dessen einer Flanschhälfte die Stahlbetondecke (7) innenseitig auflagernd angeordnet ist.
  11. Integrationsbaustein nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der untere Rahmen (3) als ein mit seinen Stegen nach innen gerichtetes, senkrecht gestelltes, umlaufendes U-Profil ausgebildet ist, das unlösbar eine an sich bekannte, in sich geschlossene monolithische Scheibe als Fußboden (5) aufnimmt, und der obere Rahmen (8) aus einem Winkelprofil mit senkrecht nach oben gerichtetem Steg besteht, und die monolithische Scheibe im Bereich des Rahmens (3) durch Auflager abstützend angeordnet ist.
  12. Integrationsbaustein nach Anspruch 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Steg des Profils des unteren Rahmens (3) mit einer Dichtung, vorzugsweise Gummidichtung, versehen ist.
  13. Integrationsbaustein nach Anspruch 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß endbehandelte Längstrennwände (10), Querwände (11) und Innenflächen der Außenwände mit Fensterlaibung (12), Fenster und/oder Türen in den Bausteinen (13,14) vorgesehen sind.
  14. Integrationsbaustein nach Anspruch 9 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Versorgungsleitungen so eingebaut sind, daß mit dem Übereinandersetzen der Integrationsbausteine die Verbindung der Versorgungsleitungen herstellbar sind.
  15. Integrationsbaustein nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in dem umlaufenden Rahmen (3) mit Fußboden (5), Widerlager und Verankerungshalterungen für die Aufnahme der Kräfte aus dem Dachstuhl vorgesehen sind.
  16. Integrationsbaustein nach Anspruch 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rahmen (3,8) längsseitig kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
  17. Integrationsbaustein nach Anspruch 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an die Rahmen (3,8) zusätzliche Bauteile, beispielsweise Treppen, Balkone, Loggien und Erker, integriert sind.
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