EP0752035B1 - Mehrgeschossiges wohngebäude aus betonfertigteilen - Google Patents

Mehrgeschossiges wohngebäude aus betonfertigteilen Download PDF

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EP0752035B1
EP0752035B1 EP95928877A EP95928877A EP0752035B1 EP 0752035 B1 EP0752035 B1 EP 0752035B1 EP 95928877 A EP95928877 A EP 95928877A EP 95928877 A EP95928877 A EP 95928877A EP 0752035 B1 EP0752035 B1 EP 0752035B1
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EP
European Patent Office
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elements
stacking
storey
building
box
Prior art date
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Application number
EP95928877A
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French (fr)
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EP0752035A1 (de
Inventor
Lothar Pernes
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0752035B1 publication Critical patent/EP0752035B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • 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
    • E04B1/34815—Elements not integrated in a skeleton
    • E04B1/34823—Elements not integrated in a skeleton the supporting structure consisting of concrete

Definitions

  • the invention relates to a multi-storey residential building made of precast concrete.
  • a particularly critical point of the known precast concrete systems is that of static Reasons required firm connection between walls and ceilings - namely not only in terms of time and effort and static safety, but, and this is also a factor in residential construction with the increased need for sound insulation important factor: in a building, the walls and ceilings of which are firmly connected , everyone will experience structure-borne noise somewhere in a wall or ceiling Building transferred. Even elaborate insulation is often due to small sound bridges, that are difficult to locate and fix afterwards, in their effect quite limited. Especially in multi-storey residential buildings, wherever any resident is drilling a dowel or making other noises, this is very good quality of living detrimental.
  • the conventionally constructed solid construction also has this defect, but at least it works dowel drilling in a brick wall is considerably faster and quieter than in one Concrete wall, so that the use of precast concrete in residential construction alone such "trifles" can oppose significant dislikes.
  • the only way to transmit structure-borne noise is to the neighboring apartments to prevent the arrangement precisely worked out, with elastic-soft Material filled joints between the components of neighboring apartments. It is therefore a particularly critical state of the art that the Precast concrete construction, which already offers precise joints from the production of the parts, and the clean by simply interposing soft material when assembling the parts and would allow sound bridge-free parting lines, as they would in conventional construction would not be possible to produce this great advantage through labor-intensive, firm connection of the parts destroys and finally still structure-borne noise is less favorable than the conventional design.
  • An object of the invention is therefore, especially for multi-storey housing to find a statically stable building construction made of precast concrete so that the Composition of the individual parts without a rigid connection to one another, through mere Laying on or hanging in suitable supports after intermediate or underlaying more or less elastic-soft material - and this for up to about twelve storeys Residential building.
  • the apartment walls, ceilings and floors should no rigid connection with load-diverting, building stiffening parts of the building and with Components of the neighboring apartments have - so there should be a separation of housing and load-bearing construction take place, a very strict, also spatial separation from each other, in which both constructions do not continue to be mutually spatial penetrate.
  • there be any structurally necessary walls, supports or beams restrict their free floor plan within an apartment.
  • Another object of the invention results from the knowledge that larger series of multi-storey residential buildings made of precast concrete - and only larger series could Reduce construction costs drastically enough - are only possible if these buildings are urban and architecturally acceptable or even pleasant.
  • the large series of inferior panel construction are so unpleasant memories that a technical Progress in this area alone is no longer sufficient; significant urban planning and architectural improvements associated with this progress his.
  • Multi-storey residential buildings cannot have pretty houses in the green be, but that is precisely why the longing desires of urban residents are multi-storey Residential building after a small house in the countryside, namely "own" four Walls, own entrance, own front garden in front of the apartment and small garden behind, even if only partially and as an alternative, to the determining standard of a resident-friendly To make architecture especially for multi-storey housing.
  • the invention specified in claim 1 is therefore based on the problem that the construction to be found not only cost-effective quick assembly, optimal Soundproofing and flexible floor plan should offer, but also a lively one Architecture with open facade design and "hanging gardens" in front of and behind everyone Apartment, glazed usable as winter gardens with energy saving effect.
  • the advantages achieved with the invention are as follows:
  • the statics of the box element allows a large span with low wall thickness, as well as through the crossbar (tension of the Box ceiling or the box bottom from the narrow sides to the cross bar) a large one (cantilevered) field width with low panel thickness, and thus correspondingly low weight.
  • the statics of the well-loaded, seamlessly stiffened stacking element in turn allows the reduction of this stiffening component to a still transportable one Size.
  • the precast concrete parts can therefore be kept as large as possible or as small as necessary in order to determine the weight and weight range still permissible for normal road transport Make optimal use of dimensions and to create structurally unfavorable and labor-intensive joints to avoid.
  • the freely stored ones are not used to reinforce the building and load transfer box elements, which are very substantial stiffening in themselves and have load-bearing capacity in the event of overload and corresponding deformation the building stiffening and load-diverting components (i.e. the stacking elements) to support Building stiffening and load transfer can be used so that these are important Functions remain intact.
  • the stacked box elements automatically tilt the stack row outwards or inwards to be stiffened frame bars by themselves with the deflected stacking elements tilt - the stiffness of this frame can be determined by the width of the vertical Infinitely adjust the gap between the box and stack element, so to speak.
  • the load-dissipating Safety reserve through the box elements is given by the fact that their Narrow sides overlap, which means that if one of the stacking elements fails, the load is different overlapping parts of the narrow sides can be taken over - taking effect this safety reserve can be determined by the width of the horizontal joint between the Adjust overlapping parts of the narrow sides also continuously.
  • the soundproofing of the apartments is due to the double-shell design of all housing enclosures Walls, floors and ceilings with absolute separation of load-diverting components by means of an easily checkable, possibly easily replaceable rubber intermediate bearing of the best quality.
  • the floor plan of the apartment is flexible by the respective resident customizable. In all surrounding concrete parts, only four per apartment, can easily and simply hot water, wall, floor and ceiling heating can be concreted in - room-warm surfaces create the most pleasant living climate with a lower one Room temperature - this saves heating costs and in the end even makes the concrete more pleasant for living as the brick wall.
  • Each apartment has its own entrance through a front garden, and a bright, sight-protected, Double-storey-high outdoor space on the other side, glazed as a winter garden usable with energy saving effect, even without glazing, another soundproofing.
  • the architectural design of the facade is open and flexible, leaving no monotony avoid using differently designed external elements, unless they do already given a living structure by the "hanging gardens" and their planting is.
  • the relocability of the apartments alone gives them a new, lively design Element.
  • the most important advantage is the drastic reduction in construction costs through industrial production of parts, inexpensive transport, simple and quick assembly with little Personnel expenditure and correspondingly economical utilization of even heavy lifting equipment on the site.
  • box element 1 shows the main elements: box element 1, base plate element 2, ceiling plate element 3 and stack element 4.
  • base plate element 2 shows the main elements: base plate element 2, ceiling plate element 3 and stack element 4.
  • stack element 4 shows the main elements: box element 1, base plate element 2, ceiling plate element 3 and stack element 4.
  • a cross bar 5 and the Brackets 6 of the box element which over the elastic-soft support 7 on the stack element console 8 are stored, as well as a bolt 9 and its plug points in the stack elements.
  • Fig. 2 shows how the box elements by means of rotation against the longitudinal axis matching rubber moldings 10 between the support-like reinforcements 11 of the stacking element 4 are wedged.
  • Fig. 3 shows the building in the assembled state. You can see the staggered arrangement the stacking elements 4, which form double-storey-high exterior spaces in front of the apartments, the support of the box elements 1 via elastic-soft supports 7, and the auxiliary elements at the end of the building, namely half the stacking edge element 12, which serves as an auxiliary support Acting wall element 13, and the wall-floor-ceiling element 14, which over a elastic-soft support 15 rests on the underlying box element 1.
  • FIG. 4 shows a stack element 4 with support-like reinforcements 16 and thinner side walls 17, which creates space for a shaft for vertical lines 18.
  • Die den Shaft covering wall plate 19 acts as an emergency support and must therefore be used accordingly be stiffened and above and below with bolts 20 which fit in holes 21 in the side walls of the stacking element below or above, against simultaneous Falling out be secured with the stack element to be replaced, the bolts can also serve as fishing rods when opening the manhole cover.
  • FIG 5 shows a stack element with an indented side wall for the formation of a lift shaft. Also visible is a part 22 of FIG Manhole cover. Also visible is a lower and inclined upper side 23 of the Stacking elements with tub for planting soil or other purposes.
  • Fig. 6 shows the variant with intermediate supports (24, 25) according to claim 2, the stacking elements store on pendulum supports (24) or frame supports (25), which are buffered with the neighboring one Stack element are connected.
  • Fig. 8 shows the terrace-like gradation option by decreasing upwards Depth of the stack elements.
  • FIG. 9 shows firstly the checkerboard arrangement of the stacking elements and secondly the development of the building via pergolas, each on two floors run half the height of the floor, and from which half stairs alternately up or lead down to the respective apartment.
  • the levels for cuts A, B, C and D are specified.
  • Fig. 10 shows the section C through the building in the area leading down Half stairs.
  • Fig. 11 shows the section D through the building in the area leading upwards Half stairs.
  • the plane for section E is given.
  • Figure 12 shows the two floor plan sections A and B of the building.
  • Figure 13 shows the section E through the building. You can see the apartment building Elements, the box elements 1, the base plate elements 2 and the ceiling plate elements 3, as well as the edge elements 13, 14 and 26, and the absolute double shell of all space-encompassing Components.
  • FIG. 14 shows the precast concrete part 27 to be suspended, damped by structure-borne noise Development, which can of course also consist of two parts.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Panels For Use In Building Construction (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein mehrgeschoßiges Wohngebäude aus Betonfertigteilen.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Gebäude aus Betonfertigteilen zusammenzubauen. Bei der Skelettbauweise werden hierbei Stützen, Träger und Deckenplatten als Betonfertigteile ausgebildet, wobei die statische Aussteifung des Gebäudes durch meist konventionell in Ortbeton hergestellte Wandscheiben und einen festen Verbund der Deckenplatten miteinander und mit den Wandscheiben erfolgt.
Im mehrgeschossigen Wohnungsbau, wo ohnehin massive Wohnungstrennwände erforderlich sind, findet dagegen eher die Plattenbauweise Anwendung, bei der Wand- und Deckenplatten zu einem in sich ausgesteiften Gebäude zusammengesetzt werden. Dabei müssen die Platten aus statischen Gründen zeit- und arbeitsaufwendig besonders sorgfältig fest miteinander verbunden werden, was die Zügigkeit des Bauablaufs erheblich begrenzt.
Eine Mischung aus Skelett- und Plattenbauweise ist ein schon in früheren Jahren vom Erfinder angemeldetes Elementbausystem (DE-A-22 13 590, DE-A-23 55 849 und DE-A-24 05 239), bei dem wandbildende, geschoßhohe Träger, an Stützen gelagert, mit den Deckenplatten des betreffenden und denen des darunterliegenden Geschoßes fest miteinander verbunden werden, um das Gebäude statisch auszusteifen.
Ein besonders kritischer Punkt der bekannten Betonfertigteilsysteme ist also die aus statischen Gründen erforderliche feste Verbindung zwischen Wänden und Decken - und zwar nicht nur im Hinblick auf den Zeit- und Arbeitsaufwand und auf die statische Sicherheit, sondern, und das ist im Wohnungsbau mit dem erhöhten Bedarf an Schallschutz auch ein wichtiger Faktor: In einem Gebäude, dessen Wände und Decken fest miteinander verbunden sind, wird jeder irgendwo in eine Wand oder Decke eingeleitete Körperschall durchs ganze Gebäude übertragen. Auch aufwendige Isolierungen sind oft schon durch kleine Schallbrücken, die nachträglich nur schwer zu orten und zu beheben sind, in ihrer Wirkung ziemlich eingeschränkt. Gerade in mehrgeschoßigen Wohngebäuden, wo immer irgend ein Bewohner gerade einen Dübel bohrt, oder sonstige Geräusche erzeugt, ist dies der Wohnqualität sehr abträglich.
Diesen Mangel besitzt zwar auch der konventionell erstellte Massivbau, aber immerhin geht das Dübelbohren in einer Ziegelwand erheblich schneller und leiser vor sich als in einer Betonwand, so daß der Verwendung von Betonfertigteilen im Wohnungsbau allein durch solche "Kleinigkeiten" erhebliche Abneigungen entgegenstehen können.
Wie jedoch auch bekannt, ist die einzige Möglichkeit, Körperschall-Übertragung zu den Nachbarwohnungen zu verhindern, die Anordnung exakt ausgearbeiteter, mit elastisch-weichem Material gefüllter Trennfugen zwischen den Bauteilen benachbarter Wohnungen. Es ist deshalb ein besonders kritisch zu bewertender Stand der Technik, daß sich ausgerechnet die Betonfertigteil-Bauweise, die schon von der Herstellung der Teile her exakte Fugen anbietet, und die durch einfaches Zwischenlegen weichen Materials bei der Montage der Teile saubere und schallbrückenfreie Trennfugen ermöglichen würde, wie sie in konventioneller Bauweise herzustellen gar nicht möglich wäre, sich diesen großen Vorteil durch arbeitsaufwendiges, festes Verbinden der Teile zunichte macht und schließlich körperschalltechnisch noch ungünstiger dasteht als die konventionelle Bauweise.
Es sind zwar auch schon Gebäudekonstruktionen aus Fertigteilen bekannt geworden, bei denen vorgefertigte zimmerraumgroße Boxen gummi-elastisch in einer tragenden Raumgitterkonstruktion gelagert werden (DE-A-17 84 978). Doch bringt hier die Trennung von Tragkonstruktion und wohnraumbildender Konstruktion, weil sich beide gleichwohl weiter räumlich gegenseitig durchdringen, erhebliche technische Komplikationen und Problemstellen dadurch, daß die Konstruktionen an allen Durchdringungsstellen aufwendig voneinander getrennt werden müssen. Auch stehen die nur zimmerraumgroßen Boxen, sowie die Stützen und Trägerbalken des Raumgitters einer flexiblen Grundrißgestaltung innerhalb der Wohnung nicht minder entgegen wie die Wände der Plattenbauweise. Zudem ist ein Raumgitter als Tragkonstruktion nichts anderes als eine besonders aufwendige und teure Ausführungsform der Skelettbauweise, und aus Betonfertigteilen eher noch schwieriger zu montieren als die normalen Ausführungen der Skelett- oder der Plattenbauweise.
Es ist weiter auch bekannt, räumliche Bauelemente schachbrettartig übereinander zu stapeln, um durch bloßes Aufeinanderstapeln und ohne aufwendige Verbindungen einen schnell und einfach aufzubauenden, gut ausgesteiften, stabilen Baukörper zu erhalten. Dieses Prinzip ist jedoch bisher nur für Wohngebäude bekannt, bei denen wohnraumbildende Kästen ( US-A-3 643 390, FR-A-2 218 442 ) oder wohnraumbildende Bauteile ( US-A-3 805 461, FR-A-2 210 704, Fig. 19 ) schachbrettartig versetzt übereinander gestapelt werden, wobei die Zwischenräume wiederum nur geschoßhohe Wohnräume bilden, und die wohnraumbildenden Bauteile schalltechnisch ungünstig starr miteinander verbunden sind.
Für eine eigene, von den wohnraumbildenden Bauteilen getrennte Tragkonstruktion, und insbesondere mit nach Funktion und Form anderen als den bei einer versetzten Stapelung bisher bekannten Bauteilen, ist diese schachbrettartige Anordnung bisher nicht bekannt - obwohl sie für schnell aufzubauende, stabile Tragkonstruktionen besonders gut geeignet ist, und obwohl sie sich, verbunden mit einer wesentlich anderen Raumhöhe, hervorragend für die architektonischen und statischen Erfordernisse von vor den Wohnungen liegenden "Gärten" eignet. Damit wird auch eine Kritik am architektonischen Stand der Technik deutlich, aus der sich noch eine andere Aufgabe der Erfindung ergibt.
Darstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung besteht also darin, speziell für den mehrgeschoßigen Wohnungsbau eine statisch stabile Gebäudekonstruktion aus Betonfertigteilen so zu finden, daß die Zusammensetzung der einzelnen Teile ohne starre Verbindung miteinander, durch bloßes Auflegen auf bzw. Einhängen in passende Auflager nach Zwischen- oder Unterlegen mehr oder weniger elastisch-weichen Materials erfolgen kann - und dies für bis etwa zwölfgeschoßige Wohngebäude. Insbesondere die Wohnungswände, -decken und -böden sollen keine starre Verbindung mit lastableitenden, gebäudeaussteifenden Gebäudeteilen und mit Bauteilen der Nachbarwohnungen haben - es soll also eine Trennung von wohnungsbildender und tragender Konstruktion erfolgen, und zwar eine ganz strikte, auch räumliche Trennung voneinander, bei der sich beide Konstruktionen nicht weiterhin gegenseitig räumlich durchdringen. Auch sollen keine statisch notwendigen Wände, Stützen oder Unterzüge innerhalb einer Wohnung deren freie Grundrißgestaltung einschränken.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ergibt sich aus der Erkenntnis, daß größere Serien von mehrgeschoßigen Wohngebäuden aus Betonfertigteilen - und nur größere Serien könnten die Baukosten drastisch genug herabsetzen - nur dann möglich sind, wenn diese Gebäude städtebaulich und architektonisch annehmbar oder gar angenehm sind. Die Großserien der minderwertigen Plattenbauweise sind in derart unangenehmer Erinnerung, daß ein technischer Fortschritt auf diesem Gebiet allein nicht mehr ausreicht, es muß damit auch eine wesentliche städtebauliche und architektonische Verbesserung mit diesem Fortschritt verbunden sein.
Zwar können mehrgeschoßige Wohngebäude nun mal keine hübschen Häuschen im Grünen sein, doch gerade deshalb sind die sehnlichen Wünsche der städtischen Bewohner mehrgeschoßiger Wohngebäude nach einem kleinen Häuschen im Grünen, nämlich "eigene" vier Wände, eigener Eingang, eigener Vorgarten vor der Wohnung und kleiner Garten dahinter, und sei es auch nur ansatz- und ersatzweise, zum bestimmenden Maßstab einer bewohnerfreundlichen Architektur gerade für den mehrgeschoßigen Wohnungsbau zu machen.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt also das Problem zugrunde, daß die zu findende Konstruktion nicht nur kostensenkende Schnell-Montage, optimalen Schallschutz und flexiblen Wohnungsgrundriß bieten soll, sondern auch noch eine lebendige Architektur mit offener Fassadengestaltung und "hängenden Gärten" vor und hinter jeder Wohnung, verglast als Wintergärten mit Energiespareffekt nutzbar.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind wie folgt: Die Statik des Kasten-Elements erlaubt eine große Stützweite bei geringer Wandstärke, sowie durch den Quersteg (Spannung der Kastendecke bzw. des Kastenbodens von den Schmalseiten zum Quersteg) eine große (auskragende) Feldbreite bei geringer Plattenstärke, und somit entsprechend geringes Gewicht. Die Statik des gut belasteten, fugenlos ausgesteiften Stapel-Elements erlaubt wiederum die Verkleinerung dieses gebäudeaussteifenden Bauteils auf eine noch transportable Größe. Die Betonfertigteile können also so groß wie möglich bzw. so klein wie nötig gehalten werden, um den für normale Straßentransporte noch zulässigen Rahmen nach Gewicht und Abmessung optimal auszunutzen und um statisch ungünstige und arbeitsaufwendige Fugen zu vermeiden. Sie können deshalb ohne aufwendige Justierung und Befestigung, über toleranzausgleichende, körperschallisolierende, Überlastungen abpuffernde Gummizwischenauflagen direkt, sofort passend und sofort belastbar aufeinander gesetzt oder gelegt werden. Der Baukörper, obwohl oder gerade weil er nicht aus starr miteinander verbundenen Teilen besteht, ist elastisch und unempfindlich, und bleibt stabil auch bei größeren Formänderungen des Gebäudes, z.B. bei ungleichen Absenkungen oder Erdbeben. Es ist insbesondere in erdbebengefährdeten Gebieten von Vorteil, daß alle Wohnungen in dem Gebäude mit ihrer Masse (immerhin mehr als die Hälfte der Gesamtmasse des Baukörpers) gemäß der elastisch-weichen Kasten-Element-Auflagerung besonders in der kritischen horizontalen Richtung weich und stoßdämpfend gepuffert werden können, z.B. durch innere Reibung der Auflagerschichten.
Vorteilhaft ist in dieser Hinsicht auch, daß die frei gelagerten, nicht zur Gebäudeaussteifung und Lastableitung herangezogenen Kasten-Elemente, die in sich eine sehr erhebliche aussteifende und tragende Kapazität besitzen, bei Überlastung und entsprechender Verformung der gebäudeaussteifenden und lastableitenden Bauteile (d.h. der Stapelelemente) unterstützend zur Gebäudeaussteifung und Lastableitung herangezogen werden können, so daß diese wichtigen Funktionen intakt bleiben. Dies ist beispielsweise dadurch gegeben, daß bei einem Kippen der Stapelreihe nach außen oder innen die aufgelagerten Kasten-Elemente automatisch zu aussteifenden Rahmenriegeln werden, indem sie sich mit den ausgelenkten Stapel-Elementen verkanten - die Steifigkeit dieses Rahmens läßt sich durch die Breite der vertikalen Fuge zwischen Kasten- und Stapel-Element sozusagen stufenlos einstellen. Die lastableitende Sicherheitsreserve durch die Kasten-Elemente ist dadurch gegeben, daß sich deren Schmalseiten überlappen, wodurch bei Ausfall eines Stapel-Elements die Last von den sich überlappenden Teilen der Schmalseiten übernommen werden kann - das Wirksamwerden dieser Sicherheitsreserve läßt sich durch die Breite der horizontalen Fuge zwischen den sich überlappenden Teilen der Schmalseiten ebenfalls stufenlos einstellen.
Formänderungen des Gebäudes durch Überlastung bei Absenkungen und Erdbeben führen kaum zu Beschädigungen der Bauteile und können durch korrigierende Zwischenlagen in den entsprechenden Fugen nachträglich leicht behoben werden, wie auch das ganze Gebäude beschädigungsfrei abgebaut und an anderer Stelle wieder aufgebaut werden kann - ein Vorteil, der städtebauliche Planungen und Investitionen im Wohnungsbau erleichtern kann.
Die Schallisolierung der Wohnungen ist durch zweischalige Ausführung aller wohnungsumschließenden Wände, Böden und Decken bei absoluter Trennung von lastableitenden Bauteilen mittels gut überprüfbarer, gegebenenfalls leicht auswechselbarer Gummizwischenlager von bester Qualität. Die Grundrißgestaltung der Wohnung ist flexibel vom jeweiligen Bewohner gestaltbar. In alle raumumschließenden Betonteile, nur vier je Wohnung, können leicht und einfach Warmwasser- Wand-, Boden- und Deckenheizungen mit einbetoniert werden - raumwarme Flächen schaffen das angenehmste Wohnklima bei gleichwohl niedrigerer Raumtemperatur - das spart Heizkosten und macht am Ende sogar den Beton angenehmer fürs Wohnen als die Ziegelwand.
Jede Wohnung hat einen eigenen Eingang über einen Vorgarten, und einen hellen, sichtgeschützten, doppeltgeschoßhohen Außenraum auf der anderen Seite, verglast als Wintergarten mit Energiespareffekt nutzbar, auch ohne Verglasung ein weiterer Schallschutz.
Die architektonische Gestaltbarkeit der Fassade ist offen und flexibel, jede Eintönigkeit läßt sich durch Verwendung verschieden gestalteter Außenelemente vermeiden, soweit nicht schon durch die "hängenden Gärten" und ihre Bepflanzung eine lebendige Struktur gegeben ist. Allein durch die versetzten Wohnungen erhält die Gestaltbarkeit ein neues, lebendiges Element.
Der wichtigste Vorteil aber ist wohl die drastische Baukostensenkung durch industrielle Fertigung der Teile, kostengünstigen Transport, einfachste und schnelle Montage bei geringem Personalaufwand und entsprechend kostengünstige Auslastung auch schweren Hebegeräts auf der Baustelle.
Angesichts dieser zu erwartenden Kostensenkung ist es vertretbar, einen kleinen Teil der Kosteneinsparung auf der anderen Seite für einen etwas luxuriösen Aufwand wieder auszugeben: Jede Wohnung erhält auch noch einen eigenen Liftzugang im Vorgarten - dies wäre zwar nicht erforderlich, denn der Laubengang ist an beliebiger Stelle an ein vorgesetztes Treppenhaus mit Lift anzuschließen, aber es ist eine weitere wesentliche Qualitätssteigerung im Sinne des schon erwähnten Maßstabs vom eigenen Häuschen im Grünen. Es ist sicher auch ein Vorteil, wenn sich die hier erforderliche Erschließung von der üblichen Tür-an-Tür-im-Treppenhaus-Bauweise des sozialen Wohnungsbaus weit entfernt hat - und dabei immer noch kostengünstiger ist als diese. Dies gilt auch für die hier zwar nicht unbedingt notwendigerweise, aber doch besser über die Vorgärten anzuschließenden Installationen der Wohnungen. Zwar gibt es einen Leitungs-Mehraufwand von ein paar Metern, aber dafür rauscht kein Fallrohr und redet kein Lüftungsschacht vom Nachbarn durch die Wohnung.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 16 angegeben:
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 und 3 ist eine statisch und montagetechnisch besonders günstige Verbindung des lastableitenden, gebäudeaussteifenden Stapel-Elements mit den Bauteilen des doppeltgeschoßhohen Außenraumes.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 ist, unter gleichzeitiger Möglichkeit der Bildung eines Schachtes für vertikale Leitungen, insbesondere bei direkter Auflagerung der Stapel-Elemente aufeinander erforderlich, um einen "Reißverschluß"-Effekt auszuschließen, der bei Ausfall eines Stapel-Elements zum Ausfall des nächsten und somit zum Zusammenbruch des ganzen Gebäudes führen würde. Dieser Effekt läßt sich jedoch mit einfachen Mitteln und mit absoluter Sicherheit verhindern, z.B. durch die Notstützen nach Anspruch 5, die so unter den Stapel-Elementen angebracht sind, daß sie im Normalfall nicht belastet sind, und erst im Notfall, also nach Ausfall eines Stapel-Elements (und dadurch bedingtes entsprechendes Absinken des Bauteils an dieser Stelle) statisch wirksam werden, wobei natürlich dafür gesorgt werden muß, daß eine solche Notstütze nicht zusammen mit dem zu ersetzenden Stapel-Element herausfällt. Dies kann durch Bolzen (20) oben und unten an der dort schachtdicken Wandplatte (19) geschehen, die gleichzeitig noch als Angeln beim Öffnen und Schließen der Schachtabdeckung dienen können (Fig.4). Außerdem gewinnt man durch die im Normalfall unbelastete und darum auch hier gegen direkten Kontakt mit lastableitenden Bauteilen leicht zu dämpfende Wandplatte eine große körperschall-isolierte Fläche im unteren Aufenthaltsbereich des Außenraumes.
  • Die Ausgestaltungen nach Anspruch 5 und 6 ermöglichen es, die beiden auf der Konsole aufgelegten Kasten-Elemente zwischen den stützenartigen Verstärkungen, natürlich elastisch abgepuffert, zu fixieren (Fig.1 und 2).
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 ermöglicht es, die Stapel-Elemente schnell und selbstjustierend auf ihre Auflager abzusetzen und diese, insbesondere bei elastisch-weichen Auflager-Zwischenschichten, unter Gewährung eines energieverzehrenden Schub-Reibungsweges gegen zu großes Verschieben zu sichern.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 8 (Fig.5) ermöglicht die Anordung eines Lift- oder Treppenhausschachtes innerhalb der Stapel-Element-Reihe. Wegen der versetzten Anordnung der Wohnungen ist diese Ausführung der Stapel-Elemente in dem jeweils darüberliegenden Geschoß seitenverkehrt ausgebildet. Die Schachtabdeckung (22) ist auch hier leicht und sicher als Notstütze auszubilden.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 9 ermöglicht es, da die statische Aussteifungsfunktion der Deckenseite des Stapel-Elements auch durch eine horizontale oder schiefe Ebene auf beliebiger Höhe des Elements erbracht werden kann, das Niveau oder die Neigung der Stapel-Element-Deckenseite den architektonischen Bedürfnissen anzupassen, so daß z.B. das Stapel-Element oben eine mehr oder weniger tiefe Wanne (Fig.5) bildet, in der Platz für ein meterhohes Planschbecken, für eine Bodenschicht für Pflanzen oder für Außeninstallationen (z.B. zentraler Staubsauger, Klimaanlage) ist.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 10 (Fig.9,10,11,12,14) ermöglicht eine architektonisch sehr reizvolle Erschließung der Wohnungen mit jeweils einer durch einen Vorgarten führenden halben Freitreppe, wobei das Niveau und die Neigung der Stapel-Element-Oberseite entsprechend Anspruch 9 der Erschließung angepaßt ist, d.h., bei der nach oben gehenden halben Freitreppe wird das Niveau etwas tiefer liegen, bei der nach unten gehenden wird die Neigung dem Treppenverlauf entsprechen.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 11 (Fig.6) bietet eine interessante Möglichkeit, die Elastizität des Gebäudekörpers in Richtung der Längsseiten zu erhöhen, und das Gebäude damit vielleicht noch erdbebensicherer zu machen. Die Verwendung eines Rahmen-Elements (25) erlaubt zudem auch durchgehend zweischalige Ausbildung auch der Außenräume mit vergrößerten, noch besser zu dämpfenden Auflagerflächen zwischen den tragenden Bauteilen benachbarter Wohnungen, und erlaubt zudem auch noch ein abschnittsweises, stapelweises Hochziehen des Gebäudes, was den Einsatz von Autokränen begünstigt, da diese dann weniger oft umgesetzt werden müssen.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 12 ermöglicht Wohngebäude nach mehr konventionellem Geschmack, mit den Vorteilen der Erfindung bezüglich schneller Montage und Schallschutz.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 13 ermöglicht eine andere Gebäudeaussteifung, bei der das durch die statisch wirksame Tiefe des Stapel-Element-Querschnitts gegebene statische System der Gebäudeaussteifung unterstützt oder ersetzt wird durch eine mehr oder weniger biegesteife Rahmenbildung des Kasten-Elements als Rahmenriegel mit dem Stapel-Element als Rahmenstiel.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 14 ermöglicht eine Anpassung der Steifigkeit dieser Gebäudeaussteifung an die statischen Erfordernisse.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 15 ermöglicht es, bei hohen oder erdbebengefährdeten Gebäuden die unteren Stapel-Elemente mithilfe eines entsprechend ausgebildeten Fundamentkörpers gegen Kippen zu sichern. Die Verspannung ist, an den Stapel-Elementen im Schacht entlang, über mehrere Geschoße durchlaufend, einfach herzustellen, und kann, da es sich dabei um eine sehr elastisch auszuführende Verspannung handelt, die Erdbebensicherheit weiter erhöhen (Fig. 7).
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 16 ermöglicht eine wenn auch nur leichte terrassenförmige Abstufung des Gebäudes, ohne dabei Isolierungs- und Abdichtungsprobleme mit darunterliegenden Wohnräumen zu bekommen (Fig.8).
    • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand Figur 1 bis 14 dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
    Die Fig. 1 zeigt die Hauptelemente: Kasten-Element 1, Bodenplatten-Element 2, Deckenplatten-Element 3 und Stapel-Element 4. Weiter ist zu sehen ein Quersteg 5 sowie die Konsolen 6 des Kasten-Elements, die über das elastisch-weiche Auflager 7 auf die Stapel-Element-Konsole 8 gelagert sind, sowie ein Bolzen 9 und dessen Steckpunkte in den Stapel-Elementen.
    Die Fig. 2 zeigt, wie die Kasten-Elemente gegen Verdrehen um die Längsachse mittels passender Gummiformstücke 10 zwischen den stützenartigen Verstärkungen 11 des Stapel-Elements 4 verkeilt sind.
    Die Fig. 3 zeigt das Gebäude im Montagezustand. Zu sehen sind die versetzte Anordnung der Stapel-Elemente 4, die doppeltgeschoßhohe Außenräume vor den Wohnungen bilden, die Auflagerung der Kasten-Elemente 1 über elastisch-weiche Auflager 7, sowie die Hilfselemente am Gebäudeende, und zwar das halbe Stapel-Rand-Element 12, das als Hilfsstütze fungierende Wand-Element 13, und das Wand-Boden-Decke-Element 14, das über ein elastisch-weiches Auflager 15 auf dem darunterliegenden Kasten-Element 1 aufliegt.
    Die Fig. 4 zeigt ein Stapel-Element 4 mit stützenartigen Verstärkungen 16 und dünneren Seitenwänden 17, wodurch Platz entsteht für einen Schacht für vertikale Leitungen 18. Die den Schacht abdeckende Wandplatte 19 fungiert als Notstütze, und muß deshalb entsprechend ausgesteift sein und oben und unten mit Bolzen 20, die in passende Löcher 21 in den Seitenwänden des darunter- bzw. darüberliegenden Stapel-Element eingreifen, gegen gleichzeitiges Herausfallen mit dem zu ersetzenden Stapel-Element gesichert sein, wobei die Bolzen auch gleich als Angeln beim Öffnen der Schachtabdeckung dienen können.
    Die Fig. 5 zeigt ein Stapel-Element mit eingerückter Seitenwand für die Bildung eines Liftschachtes. Zu sehen ist weiter ein auch hierbei als Notstütze fungierender Teil 22 der Schachtabdeckung. Auch zu sehen ist eine tiefer gelegte und geneigte Oberseite 23 des Stapel-Elements mit Wannenbildung für Bepflanzungserde oder andere Zwecke.
    Die Fig. 6 zeigt die Variante mit Zwischenstützen (24, 25) nach Anspruch 2, die Stapel-Elemente lagern auf Pendelstützen (24) oder Rahmenstielen(25), die gepuffert mit dem benachbarten Stapel-Element verbunden sind.
    Die Fig. 7 zeigt eine Verspannung der Stapel-Elemente mit dem Fundamentkörper.
    Die Fig. 8 zeigt die terrassenförmige Abstufungsmöglichkeit durch nach oben zu abnehmende Tiefe der Stapel-Elemente.
    Die Fig. 9 zeigt erstens die schachbrettartige Anordnung der Stapel-Elemente und zweitens die Erschließung des Gebäudes über Laubengänge, die alle zwei Geschoße auf jeweils halber Geschoßhöhe verlaufen, und von denen halbe Treppen abwechselnd nach oben oder unten in die jeweilige Wohnung führen. Die Ebenen für die Schnitte A, B, C und D sind angegeben.
    Die Fig. 10 zeigt den Schnitt C durch das Gebäude im Bereich der nach unten führenden Halbtreppen.
    Die Fig. 11 zeigt den Schnitt D durch das Gebäude im Bereich der nach oben führenden Halbtreppen. Die Ebene für den Schnitt E ist angegeben.
    Die Figur 12 zeigt die beiden Geschoßgrundriß-Schnitte A und B des Gebäudes.
    Die Figur 13 zeigt den Schnitt E durch das Gebäude. Zu sehen sind die wohnungsbildenden Elemente, die Kasten-Elemente 1, die Bodenplatten-Elemente 2 und die Deckenplatten-Elemente 3, sowie die Randelemente 13, 14 und 26, und die absolute Zweischaligkeit aller raumumschließenden Bauteile.
    Die Figur 14 zeigt das körperschall-gedämpft aufzuhängende Betonfertigteil 27 für die Erschließung, das natürlich auch aus zwei Teilen bestehen kann.

    Claims (16)

    1. Mehrgeschoßiges Wohngebäude aus Betonfertigteilen mit kastenförmigen, raumbildenden Bauteilen, die über elastisch-weiche Auflagerzwischenschichten in einer Tragkonstruktion gelagert sind,
      gekennzeichnet durch
      folgende, konstruktive und statische Hauptelemente des Gebäudes und ihre Anordnung, nämlich durch
      ein auf einer Längsseite offenes Kasten-Element (1), das die Wohnungstiefe bestimmt und vorzugsweise etwa zwei bis drei Meter breit ist, das den seitlichen Raum einer Wohnung bildet und ihn nach außen hin abgrenzt, und das einen oder mehr Querstege (5) haben kann, und das an den Schmalseiten Konsolen (6) oder andere Auskragungen besitzt, mit denen es auf den lastableitenden, gebäudeaussteifenden Bauteilen über die elastisch-weichen Auflagerzwischenschichten (7) gelagert ist,
      ein Bodenplatten-Element (2), das zwischen den Böden zweier Kasten-Elemente an diesen angelagert ist,
      ein Deckenplatten-Element (3), das zwischen den Decken zweier Kasten-Elemente an diesen angelagert ist,
      ein lastableitendes, gebäudeaussteifendes Stapel-Element (4), das vorzugsweise etwa so breit ist wie die halbe Wohnungsbreite,
      und durch die Anordnung dieser Elemente, nämlich dadurch,
      daß an beiden Längsseiten des Gebäudes entlang, und aus vorzugsweise symmetrisch angeordneten Stapel-Elementen, jeweils eine lastableitende, gebäudeaussteifende Stapelreihe aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Stapel-Elementen (4) gebildet ist,
      daß die Kasten-Elemente (1) so zwischen den beiden Stapelreihen, deren gegenseitigen Abstand überbrückend, an den Stapel-Elementen (4) aufgelagert sind, daß jeweils zwei Kasten-Elemente benachbarter Wohnungen mit ihren Schmalseiten der dem Gebäudeinneren zugewandten Seite eines Stapel-Elements zugewandt hinter dieser Seite angeordnet sind, wobei die Längswände dieser beiden Kasten-Elemente (1) quer zu den beiden Längsseiten des Gebäudes nebeneinander stehen.
    2. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Höhe des Stapel-Elements (4) im Auflagerbereich zusammen mit der Höhe der Auflagerkonstruktion (Auflagerzwischenschicht, Zwischenstütze (24,25)) die Geschoßhöhe bestimmt,
      daß die lastableitende, gebäudeaussteifende Stapelreihe aus einer Mehrzahl von schachbrettartig übereinander versetzt angeordneten Stapel-Elementen (4) besteht,
      daß die Stapel-Elemente (4) dabei entweder direkt aufeinander oder indirekt aufeinander unter Verwendung von Zwischenstützen (24,25) abgestützt sind,
      daß zumindest vor einem Teil der von den Stapel-Elementen gebildeten Wohnungsöffnungen ein jeweils bis zu etwa doppeltgeschoßhoher Außenraum vorgesehen ist,
      daß ein Geschoßgrundriß sich erst im übernächsten Geschoß wiederholt,
      daß an den Enden der Stapelreihen je nach Bedarf Hilfselemente (12,13), und an den Enden des Gebäudes je nach Ausführung Hilfselemente (13,14,26) zum Abschließen insbesondere der übrigbleibenden Wohnungsabschnitte eingesetzt sind.
    3. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Stapel-Elemente (4) statisch als vorzugsweise zwei bis vier Meter tiefe, in sich ausgesteifte Schachteln mit einem offenen Boden und einer offenen Außenseite ausgebildet sind, und
      daß die versetzt angeordneten Stapel-Elemente (4) bis zu etwa doppeltgeschoßhohe Außenräume vor den Wohnungsöffnungen bilden.
    4. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach Anspruch 3,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß das Stapel-Element (4) an den Ecken stützenartige Verstärkungen (16) und dünnere Seitenwände (17) aufweist, die so zurückgesetzt sind, daß zwischen den stützenartigen Verstärkungen im Bereich der dünneren Seitenwände ein außerhalb am Stapel-Element vorbeiführender Schacht für vertikale Leitungen (18) gebildet ist, der vorzugsweise durch eine zwischen den stützenartigen Verstärkungen stehende, als Notstütze fungierende und entsprechend ausgesteifte Wandplatte (19) abgedeckt ist, die bevorzugt oben und unten mit Bolzen (20), die in passende Löcher (21) in den Seitenwänden des darunter- bzw. darüberliegenden Stapel-Elements eingreifen, gesichert ist.
    5. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach Anspruch 4,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß das Stapel-Element an seiner gebäudeinneren Wand über die ganze Breite eine Konsole (8) zur Auflagerung der Kasten-Elemente besitzt, die an beiden Enden in die stützenartigen Verstärkungen (11) einmündet.
    6. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach Anspruch 4 oder 5,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die beiden an einem Stapel-Element gelagerten Kasten-Elemente mit Auskragungen an ihren Schmalseiten so in den Raum zwischen den stützenartigen Verstärkungen (11) hineinragen, daß sie zwischen diesen stützenartigen Verstärkungen und an diesen gegen Verdrehen um die Längsachse mittels passender Gummiformstücke (10) verkeilt werden können.
    7. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Auflager der Stapel-Elemente im Bereich der stützenartigen Verstärkungen (16), insbesondere dort, wo die Bewehrung der Innenwand in diesen Auflagerbereich eingreift, durch Stahlbolzen (9), die quer zur Auflagerebene in passende Löcher in den Auflagern gesteckt sind und in entsprechende Löcher in den Gegenlagern eingreifen, gegen Verschieben gesichert sind, wobei die Bolzen vorzugsweise konisch geformt und mit einem elastischweichen Material überzogen sind.
    8. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß auf der Erschließungsseite des Gebäudes zumindest ein Teil der Stapel-Elemente (4) an einer Seite eine derart geformte Seitenwand besitzt, daß die übereinander gelegenen Stapel-Elemente mit dieser Seitenwand einen Lift- oder Treppenhausschacht bilden.
    9. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die aussteifende obere Seite des Stapel-Elements (4) vertieft oder als nach innen oder außen abgesenkte schiefe Ebene (23) ausgebildet ist.
    10. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Erschließung des Gebäudes über Laubengänge (27) erfolgt, die nur alle zwei Geschoße auf etwa halber Geschoßhöhe angebracht sind und von denen halbe Freitreppen und entsprechend schiefe oder abgestufte Bepflanzungsebenen abwechselnd nach unten oder oben in die jeweils zugehörige Wohnung führen, wobei das Niveau und die Neigung der Stapel-Element-Oberseite vorzugsweise der Erschließung angepaßt sind.
    11. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Zwischenstützen (24,25) als Pendelstützen (24) oder als Rahmenstiele (25) ausgebildet sind, wobei zumindest die Pendelstützen (24) mit dem jeweils unmittelbar benachbarten Stapel-Element (4) elastisch gepuffert verbunden sind.
    12. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Stapel-Elemente (4) direkt übereinander zu Stützen zusammengesetzt sind, so daß auch die Wohnungen direkt übereinander liegen,
      daß die Stapel-Elemente (4) mehrgeschoßhoch sein können,
      daß die Stapel-Elemente (4) durch einen etwa mittigen vertikalen Schnitt zweigeteilt sein können, und
      daß die dem Gebäudeinneren zugewandten Seiten der Stapel-Elemente einen Versatz aufweisen können.
    13. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß das Kasten-Element, statisch als Rahmenriegel, zusammen mit dem zugehörigen, mit dem Kasten-Element weich-elastisch gepuffert verbundenen Stapel-Element als Rahmenstiel, einen Rahmen bildet, der zur Gebäudeaussteifung in der Rahmenebene herangezogen wird.
    14. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach Anspruch 13,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Breite der vertikalen Fuge zwischen Kasten-Element und Stapel-Element die Steifigkeit des Rahmens bestimmt.
    15. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Stapel-Elemente zumindest der unteren Geschoße mit dem Fundamentkörper verspannt sind.
    16. Mehrgeschoßiges Wohngebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Tiefe der Stapel-Elemente (4) im Gebäude von unten nach oben abnimmt, so daß die Gebäudetiefe wie bei einem leicht abgestuften Terrassenhaus nach oben hin abnimmt.
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