NL2033039B1 - Modulair staalskelet bouwsysteem - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een modulair bouwsysteem, omvattende op elkaar te stapelen modules, welke modules een vloerelement en op het vloerelement geplaatste staanders omvatten, waarbij het vloerelement een bovenzijde en een daartegenover gelegen onderzijde omvat welke onderzijde is ingericht voor plaatsing op een onderliggend dragen element, met het kenmerk, dat ten minste een zich van de bovenzijde tot de onderzijde uitstrekkende uitsparing in het vloerelement is voorzien voor opname van ten minste een deel van een staander.

Description

P1201/NLpd

MODULAIR STAALSKELET BOUWSYSTEEM

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een modulair bouwsysteem volgens de aanhef van conclusie 1. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een modulair bouwsysteem dat ge- bruik maakt van een staalskelet systeem. Ook heeft de uitvinding betrekking op een module voor toepassing in het modulaire bouwsys- teem.

Een dergelijk systeem is in de techniek bekend. Bijvoorbeeld is het bekend om modules te stapelen teneinde een uit meerdere mo- dules bestaand gebouw te vormen waarbij een onderzijde van een mo- dule op de bovenzijde van een onderliggende module wordt ge- plaatst.

Een dergelijk bekend systeem heeft als nadeel dat de vrijheid met betrekking tot de vormgeving beperkt is.

Ook is het gewicht van het bekend systeem hoog vanwege de noodzakelijke verbindingen tussen vloer, wanden en plafond.

Een ander nadeel is gelegen in de werkzaamheden die moeten worden verricht voor de opbouw en onderlinge verbinding van de mo- dules.

In de techniek is geen oplossing voor deze nadelen bekend.

De uitvinding heeft nu tot doel een verbeterd modulair bouw- systeem van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen.

In het bijzonder heeft de uitvinding tot doel een modulair bouwsysteem van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen dat een snelle bouwtijd oplevert.

Verder is het een doel een systeem te verschaffen dat demon- tabel is, in het bijzonder bij voorkeur zodanig dat een circulair bouwsysteem wordt verschaft.

Voorts heeft de uitvinding tot doel een oplossing te ver- schaffen waardoor een grote vrijheid van vormgeving verschaft.

Ook heeft de uitvinding tot doel een modulair bouwsysteem te verschaffen waarmee ten minste vijf bouwlagen kunnen worden ge- bouwd.

Tevens heeft de uitvinding tot doel een verbeterd modulair bouwsysteem te verschaffen dat geschikt kan worden geïmplementeerd in staalskeletbouw.

Ter verkrijging van ten minste een van de hiervoor genoemde doelen, verschaft de uitvinding volgens een eerste uitvoeringsvorm een modulair bouwsysteem dat de maatregelen van conclusie 1 bevat.

Dit systeem heeft het voordeel dat veel lagen op elkaar kunnen worden geplaatst.

Tevens is gebleken dat de uitvinding een snelle bouwwerkwijze oplevert. Een dergelijke synergetische werking is een groot voor- deel.

De uitvinding heeft derhalve betrekking op een modulair bouw- systeem, omvattende op elkaar te stapelen modules, welke modules een vloerelement en op het vloerelement geplaatste staanders om- vat, waarbij het vloerelement een bovenzijde en een daartegenover gelegen onderzijde omvat welke onderzijde is ingericht voor plaat- sing op een onderliggend dragen element, en dat wordt gekenmerkt doordat ten minste een zich van de bovenzijde tot de onderzijde uitstrekkende uitsparing in het vloerelement is voorzien voor op- name van ten minste een deel van een staander.

Het heeft de voorkeur dat de uitsparing is ingericht voor koppeling van de staander met het vloerelement. Daardoor wordt een stabiele verbinding verkregen die tot een grotere stabiliteit van het te vormen gebouw leidt. Overigens zou een verticale invoeging in principe voldoende kunnen zijn voor een onderlinge koppeling van de staander en het vloerelement, vooral wanneer een andere mo- dule daar bovenop wordt geplaatst en waarvan het gewicht voor een stevige koppeling zou kunnen zorgen. Een koppeling met bouten leidt tot een verdere verhoging van de stabiliteit.

Met name heeft het de voorkeur dat de uitsparing aan de on- derzijde een draagvlak omvat voor het dragen van de staander.

Daardoor wordt, met name bij gebruik van op maat gemaakte prefab elementen, een automatische correcte positionering van de staander ten opzichte van het vloerelement verkregen.

Een snelle en eenvoudige doch stabiele constructie kan bij- voorbeeld worden verkregen wanneer de staander een stalen kolom is.

De stabiliteit van het te vormen gebouw kan worden verhoogd wanneer de staander is ingericht voor bevestiging van een windver- band. Het windverband kan op voordelige wijze worden voorzien op een zodanige positie dat die in een wand van het gebouw is opgeno- men. Dit kan in het bijzonder een tussenwand van het gebouw zijn, bijvoorbeeld een wand die modules van elkaar scheidt, maar optio- neel ook een buitenwand van het gebouw.

Op overeenkomstige wijze kan de stabiliteit van het te vormen gebouw worden verhoogd wanneer de staander is ingericht voor be- vestiging van een drukschoor. De drukschoor kan op voordelige wij- ze worden voorzien op een zodanige positie dat die in een wand van het gebouw is opgenomen. Dit kan een buitenwand van het gebouw zijn, maar ook een tussenwand, bijvoorbeeld een wand die modules van elkaar scheidt.

Een snelle bouw en een eenvoudige uitlijning van de construc- tie-elementen, vooral wanneer de modules en de delen ervan middels prefabricage zijn vervaardigd, wordt verkregen wanneer het vloer- element van een eerste module is ingericht voor plaatsing op een staander van een tweede module.

Hierbij heeft het met name de voorkeur dat de uitsparing in het vloerelement van de eerste module is ingericht voor plaatsing op de staander van de tweede module. Daardoor komen de staanders, die de vertikale drukkrachten van het gebouw opvangen, boven el- kaar geplaatst, wat een efficiënte en lichte constructie oplevert.

De modules kunnen worden gebruikt voor vertikale plaatsing bovenop elkaar, zoals hiervoor genoemd, en tevens voor horizontale plaatsing naast elkaar. Derhalve heeft de uitvinding tevens be- trekking op een modulair bouwsysteem waarbij het vloerelement van een eerste module is ingericht voor plaatsing naast een vloerele- ment van een derde module.

Een eenvoudige onderlinge koppeling of verbinding kan worden verkregen wanneer uitsparingen in de vloerelementen en staanders van de eerste en derde module naast elkaar zijn gelegen. De staan- ders kunnen dan onderling worden gekoppeld of verbonden, wat een verhoogde sterkte en stabiliteit van de beide modules oplevert.

Derhalve heeft het de voorkeur dat een koppelelement is voor- zien voor onderlinge koppeling van de beide staanders. Het koppel- element kan bijvoorbeeld een plaatvormig element zijn dat de beide staanders onderling verbindt, of dat de beide draagvlakken in de beide naast elkaar geplaatste modules onderling verbindt, of dat in de beide uitsparingen wordt vastgezet om de beide modules on- derling te verbinden. Andere methoden om de beide modules onder- ling te verbinden zijn eveneens mogelijk.

In het bijzonder heeft het de voorkeur dat het koppelelement is ingericht voor plaatsing op de beide staanders, waarbij dempen- de dragers zijn voorzien voor plaatsing op het koppelelement en de draagvlakken van de uitsparingen van de eerste en derde module zijn ingericht voor plaatsing op de dempende dragers. Dit levert een snelle onderlinge koppeling op terwijl tevens een uitstekende demping van geluiden wordt verschaft.

In de uitvinding heeft het de voorkeur dat het vloerelement een prefab betonnen vloerelement omvat.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een module voor toe- passing in het modulaire bouwsysteem volgens de uitvinding.

In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een derge- lijke module, omvattende een vloerelement en op het vloerelement geplaatste staanders, waarbij het vloerelement een bovenzijde en een daartegenover gelegen onderzijde omvat, en waarbij ten minste een zich van de bovenzijde tot de onderzijde uitstrekkende uitspa- ring in het vloerelement is voorzien voor opname van ten minste een deel van een staander.

De uitvinding zal hierna aan de hand van een tekening nader worden uitgelegd. De tekening toont hierbij in:

Fig. 1 een samenstel van meerdere modules,

Fig. 2 een aanzicht van een deel van een module,

Fig. 3 een eerste detailaanzicht van een module,

Fig. 4 een tweede detailaanzicht van een module, en

Fig. 5 een aanzicht van een deel van een module.

In de figuren zijn dezelfde onderdelen middels dezelfde ver- wijzingscijfers aangeduid. Echter, de voor een praktische uitvoe- ring van de uitvinding noodzakelijke onderdelen zijn niet alle ge- toond, vanwege de eenvoud van de weergave.

Fig. 1 toont een samenstel van meerdere modules 1 volgens de uitvinding waardoor het skelet van een gebouw 6 wordt gevormd. El-

ke module 1 omvat een vloerelement 2 en een stel staanders 3.

Voorts zijn windverbanden 4 getoond en enkele drukschoren 5.

De staanders 3 zorgen voor de overdracht van de verticale krachten die op de modules 1 en het gebouw 6 inwerken. De windver- 5 banden 4 en de drukschoren 5 zorgen voor een bestendigheid tegen dwarskrachten waardoor onder andere een verbeterde torsiestijfheid van de modules 1 en het gebouw 6 wordt verkregen.

In een module 1 zijn de staanders 3 vast verbonden aan de vloerelementen 2. De vaste verbinding kan worden verkregen middels losneembare verbindingselementen zoals bouten, maar ook kunnen de staanders 3 aan het vloerelement 2 worden gelast.

Fig. 2 geeft een detailaanzicht van een deel van een vloer- element en een staander, waarbij de onderdelen die de staander 3 aan het vloerelement 2 koppelen of verbinden in explosieaanzicht zijn getoond.

De staander 3 is gevormd van een stalen kolom 7 die als ko- kerprofiel is uitgevoerd. De staander 3 is met de onderzijde ervan gekoppeld aan het vloerelement 2. Aan zowel de onderzijde als de bovenzijde van de staander 3 zijn openingen aangebracht om een windverband 4 aan te bevestigen. In onderbroken lijn is een druk- schoor 5 getoond dat met de bovenzijde van de staander 3 is ver- bonden. Voorts is in Fig. 2 in onderbroken lijn een horizontaal verband 8 getoond waarmee het uiteinde van de drukschoor 5 is ver- bonden met de staander 3 nabij een onderzijde van de staander 3.

Het horizontale verband 8 kan een in hoofdzaak vlakke strip van een stijf materiaal, bijvoorbeeld staal, zijn, en dat aanligt te- gen of is gekoppeld met het bovenste oppervlak van het vloerele- ment 2.

De staander 3 is gedeeltelijk opgenomen in een uitsparing 9 in het vloerelement 2. De passing van de staander 3 in de uitspa- ring 9 is bij voorkeur zodanig dat deze minder dan 2° beweging heeft, en in het bijzonder heeft het de voorkeur dat de staander vast in de uitsparing 9, zoals aan de wand daarvan, wordt gekop- peld, bijvoorbeeld met een boutverbinding.

In de getoonde uitvoeringsvorm steunt de staander 3 op een draagvlak 10 aan de onderzijde van de uitsparing 9.

De uitsparing 9 voor de staander 3 is aan een zijkant van het vloerelement 2 voorzien, en dientengevolge kunnen twee modules 1, 1’ naast en tegen elkaar worden geplaatst, zodanig dat uitsparin- gen 9 en daarin geplaatste staanders 3 naast en tegen elkaar zijn geplaatst. De modules 1, 1’ kunnen onderling worden verbonden mid- dels een koppelelement 11. Het koppelelement 11 heeft de vorm van een plaat met openingen 12, 13. Het koppelelement 11 wordt op de bovenste uiteinden van twee naast elkaar gepositioneerde staanders 3, 3’ geplaatst waarna het koppelelement 11 aan de beide staanders wordt gekoppeld of bevestigd. In de getoonde uitvoeringsvorm is het koppelelement 11 aan de staander 3 verbonden middels een bout 14 door de eerste opening en een stelconus 15 in de andere ope- ning. De beide staanders 3, 3’ zijn elk op een draagvlak geplaatst die elk een opening hebben waarin een stelconus nauwkeurig passend kan worden opgenomen.

Niet elke staander 3 van een module 1 zal aan de bovenzijde moeten zijn voorzien van een stelconus 15, aangezien, zoals ge- toond in Fig. 1, elke zijde van de module 1 een veelvoud aan staanders 3 omvat. Derhalve kan om-en-om een stelconus 15 en een bout 14 worden toegepast, waardoor een stabiele constructie van het gebouw 6 wordt verkregen.

Een onderste module 1 kan stabiel op een fundering worden ge- plaatst waarbij een koppelelement 11 of een andersoortige vulplaat 11 middels ankerbouten 16 vast op de fundering wordt aangebracht en waarbij elke staander 3 op een stelconus 15 wordt gepositio- neerd wat een nauwkeurige plaatsing van de modules 1 oplevert.

In Fig. 3 is een detailaanzicht van de plaatsing van de vul- plaat 11 op de fundering getoond middels een ankerplaat 17.

Fig. 4 toont een detailaanzicht van de koppelplaat 11 welke dient om de staanders 3, 3’ aan de bovenzijde te koppelen. Twee trilling dempende platen 18, 19 zijn voorzien voor het ontkoppelen van de staanders 3, 3’ met de bovenliggende modules.

Fig. 5 toont een ten slotte een schematisch aanzicht van twee naast elkaar gepositioneerde staanders 3, 3’. De uitsparingen 9 zijn gevormd door schoenen 20 welke aan hun van de uitsparing 9 afgerichte zijde zijn voorzien van wapeningsstaal voor een fysieke koppeling met het materiaal van het vloerelement 2.

De uitvinding is niet beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren getoonde uitvoeringsvormen. De uitvinding wordt slechts beperkt door de bijgevoegde conclusies.

De uitvinding strekt zich tevens uit over elke combinatie van maatregelen die hiervoor onafhankelijk van elkaar zijn beschreven.

Claims (15)

CONCLUSIES

1. Modulair bouwsysteem, omvattende op elkaar te stapelen modules, welke modules een vloerelement en op het vloerelement geplaatste staanders omvatten, waarbij het vloerelement een bovenzijde en een daartegenover gelegen onderzijde omvat welke onderzijde is inge- richt voor plaatsing op een onderliggend dragen element, met het kenmerk, dat ten minste een zich van de bovenzijde tot de onder- zijde uitstrekkende uitsparing in het vloerelement is voorzien voor opname van ten minste een deel van een staander.

2. Modulair bouwsysteem volgens conclusie 1, waarbij de uitsparing is ingericht voor koppeling van de staander met het vloerelement.

3. Modulair bouwsysteem volgens conclusie 1, waarbij de uitsparing aan de onderzijde een draagvlak omvat voor het dragen van de staander.

4. Modulair bouwsysteem volgens conclusie 1, waarbij de staander een stalen kolom is.

5. Modulair bouwsysteem volgens conclusie 1, waarbij de staander is ingericht voor bevestiging van een windverband.

6. Modulair bouwsysteem volgens conclusie 1, waarbij de staander is ingericht voor bevestiging van een drukschoor.

7. Modulair bouwsysteem volgens conclusie 1, waarbij het vloerele- ment van een eerste module is ingericht voor plaatsing op een staander van een tweede module.

8. Modulair bouwsysteem volgens conclusie 7, waarbij de uitsparing in het vloerelement van de eerste module is ingericht voor plaat- sing op de staander van de tweede module.

9. Modulair bouwsysteem volgens conclusie 1, waarbij het vloerele-

ment van een eerste module is ingericht voor plaatsing naast een vloerelement van een derde module.

10. Modulair bouwsysteem volgens conclusie 9, waarbij uitsparingen in de vloerelementen en staanders van de eerste en derde module naast elkaar zijn gelegen.

11. Modulair bouwsysteem volgens conclusie 10, waarbij een koppel- element is voorzien voor onderlinge koppeling van de beide staan- ders.

12. Modulair bouwsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het koppelelement is ingericht voor plaatsing op de beide staanders, dempende dragers zijn voorzien voor plaatsing op het koppelelement en de draagvlakken van de uitsparingen van de eerste en derde module zijn ingericht voor plaatsing op de dempende dra- gers.

13. Modulair bouwsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het vloerelement een prefab betonnen vloerelement omvat.

14. Module voor toepassing in het modulaire bouwsysteem volgens een der voorgaande conclusies.

15. Module volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een vloerelement en op het vloerelement geplaatste staanders, waarbij het vloerelement een bovenzijde en een daartegenover gelegen on- derzijde omvat, en waarbij ten minste een zich van de bovenzijde tot de onderzijde uitstrekkende uitsparing in het vloerelement is voorzien voor opname van ten minste een deel van een staander.