AT513680A1 - Construction module - Google Patents
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Abstract
Baumodul umfassend mittig angeordnete, zueinander beabstandete Steher (1), eine beidseitig zuden Stehern (1) angeordnete und mit den Stehern (1) verbundene Beplankung (2), wobei Steher(1) und Beplankung (2) in x-Richtung und y-Richtung abgeschlossene Lufträume (9) bilden, wobei- die Beplankung (2) sich über eine gesamte Seitenfläche (3) des erfindungsgemäßen Baumodulseinstückig erstreckt,- eine durch Steher (1) und Beplankung (2) gebildete Oberkantenfläche {4)des Baumoduls und/oder eine durch Steher (1) und Beplankung (2) gebildete Unterkantenfläche(5) des Baumoduls als eine zu der Kontaktfläche eines weiteren Bauteils (9) kongurente Flächeausgebildet ist, sodass eine Belastung mit einer Kraftkomponente parallel zu derBeplankungserstreckungsebene der Beplankung (2) durch den Steher (1) und die Beplankung (2)oder durch die Beplankung (2) aufgenommen und abgetragen wird.Tree module comprising centrally arranged, mutually spaced uprights (1), one on both sides to the uprights (1) arranged and with the uprights (1) connected planking (2), wherein uprights (1) and planking (2) in the x-direction and y Form closed air spaces (9), wherein the planking (2) extends integrally over an entire side surface (3) of the modular construction according to the invention, - an upper edge surface {4) of the building module formed by uprights (1) and planking (2) and / or a bottom edge surface (5) of the building module formed by uprights (1) and planking (2) is formed as a surface congraded to the contact surface of another member (9), so that a load having a force component parallel to the plank extension plane of the planking (2) by the upright (1) and the planking (2) or by the planking (2) is picked up and removed.
Description
4 \ 4 \ • · • · · · ··· ··· • · · ···· · · • · · · · · * • · · · · · · Μ ··· ··· ··· · ···4 \ 4 \ • · • · · · ··· ··· · · · ··················································································· ···
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baumodul umfassend mittig angeordnete, zueinander beabstandete Steher, eine beidseitig zu den Stehern angeordnete und mit den Stehern verbundene Beplankung, wobei Steher und Beplankung in x-Richtung und y-Richtung abgeschlossene Lufträume bilden.The present invention relates to a building module comprising centrally arranged, mutually spaced uprights, arranged on both sides of the uprights and connected to the uprights planking, wherein the uprights and planking form closed air spaces in the x-direction and y-direction.
Ein solches Baumodul ist vor allem im Holzbau verbreitet.Such a structural module is mainly used in timber construction.
Es ist eingangs als Stand der Technik des Holzriegelbaus zu erwähnen. Beim Holzriegelbau werden aus Steher und Riegel das Traggerüst eines Bauwerkes errichtet. Die Steher eines Holzriegelbaues dienen zur Abtragung von vertikalen Lasten. Zur Abtragung von horizontalen Lasten wird das Traggerüst durch Verstrebungen oder zwischen die Steher eingebrachte Flächenelemente fachwerksmäßig ausgesteift. Die Verstrebungen oder Flächenelemente übernehmen gemäß Fachwerkstheorie keine vertikalen Lasten. W097/39204 offenbart ein Baumodul umfassend einen Modulkern, welcher aus einem Steher und aus seitlich zu den Stehern angeordneten und mit den Stehern verbundenen Modulkernteile gebildet ist. Außerhalb der Modulkernteile sind Wandelemente im Verbund mit dem Modulkernteilen angeordnet. In Analogie zu der Technik des Holzriegelbaus dienen die Modulkernteile zur Aufnahme von horizontalen Kräften.It should be mentioned at the outset as the state of the art of timber frame construction. In timber frame construction, the shoring of a structure is erected from the uprights and transoms. The uprights of a timber frame construction are used for the removal of vertical loads. For removal of horizontal loads, the framework is braced by bracing or between the uprights introduced surface elements trussed. The struts or surface elements do not take vertical loads according to framework theory. WO97 / 39204 discloses a building module comprising a module core which is formed of a pillar and of module core parts arranged laterally to the pillars and connected to the pillars. Outside the module core parts wall elements are arranged in conjunction with the module core parts. In analogy to the technique of wood frame construction, the module core parts serve to absorb horizontal forces.
Die hier offenbarte Erfindung stellt sich die Aufjgabe ein Baumodul bereitzustellen, welches sich durch eine verbesserte Lastabtragung auszeichnet. Darüber hinaus soll das erfindungsgemäße Baumodul leicht versetzbar, das heißt in einen Verbund mit weiteren Bauteilen unter Gewährleistung der Abtragung der Kräfte, insbesondere vertikalen Kräfte stellbar sein.The invention disclosed here seeks to provide a structural module which is characterized by improved load transfer. In addition, the modular construction according to the invention should be easily displaceable, that is to say can be set in a composite with other components while ensuring the removal of the forces, in particular vertical forces.
Insbesondere bei Baumodulen mit kleinen Abmessungen, welche im Wesentlichen den Abmessungen eines handelsüblichen Ziegels oder Bausteins entsprechen, ist die Einleitung von Kräften an der Kontaktfläche zu weiteren Bauteilen von entscheidender Bedeutung. Eine ungleichmäßige Lastaufteilung auf Elemente eines Bauteils kann das Entstehen von Belastungsspitzen mit sich ziehen.In particular, in the case of building modules with small dimensions, which essentially correspond to the dimensions of a commercially available tile or building block, the introduction of forces at the contact surface to other components is of crucial importance. Uneven load sharing on elements of a component can involve the generation of stress peaks.
Das erfindungsgemäße Baumodul zeichnet sich dadurch aus, dass die Beplankung sich über eine gesamte Seitenfläche des erfindungsgemäßen Baumoduls einstückig erstreckt, eine durch Steher und Beplankung gebildete Oberkantenfläche des Baumoduls und/oder eine durch Steher und Beplankung gebildete Unterkantenfläche des Baumoduls als eine zu der Kontaktfläche eines weiteren Bauteils kongurente Fläche ausgebildet ist, sodass eine Belastung mit einer Kraftkomponente parallel zu der 2/13 -1-The modular construction according to the invention is characterized in that the planking extends integrally over an entire side surface of the building module according to the invention, an upper edge surface of the building module formed by uprights and planking and / or a lower edge surface of the building module formed by uprights and planking as one to the contact surface of another Component is formed conical surface, so that a load with a force component parallel to the 2/13 -1-
Beplankungserstreckungsebene der Beplankung durch den Steher und die Beplankung oder durch die Beplankung aufgenommen und abgetragen wird.Beplankungserstreckungsebene the planking by the post and the planking or by the planking is absorbed and removed.
Das erfindungsgemäße Bauteil zeichnet sich durch eine ebene Oberkantenfläche und Unterkantenfläche aus, über welche Kantenflächen vor allem eine vertikale Last unter einer gewünschten Lastaufteilung auf Steher und Beplankung in das erfindungsgemäße Modul eingeleitet werden. Wegen der günstigen Lastaufteilung können die Elemente des Baumoduls zart ausgebildet werden, sodass das Gesamtgewicht des Bauteils im Vergleich zu Bauteilen nach dem Stand der Technik gering ist. Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Bauteil eine Größe auf, sodass das Bauteil durch einen bis zwei Facharbeiter versetzt werden kann. Das Bauteil kann wegen der vorteilhaften Einleitung der Kräfte und der somit unterbundenen Entstehung von Belastungsspitzen Abmessungen ähnlich wie ein Ziegel aufweisen.The component according to the invention is characterized by a flat upper edge surface and lower edge surface, over which edge surfaces, in particular, a vertical load under a desired load distribution on uprights and planking are introduced into the module according to the invention. Because of the favorable load distribution, the elements of the building module can be made delicate, so that the total weight of the component is low compared to components of the prior art. Preferably, the component according to the invention has a size, so that the component can be offset by one to two skilled workers. Due to the advantageous introduction of the forces and the thus prevented formation of load peaks, the component can have dimensions similar to a brick.
Eine einstückige Ausbildung der Beplankung in Kombination mit der speziellen Ausbildung der Oberkantenfläche und Unterkantenfläche erlaubt die vertikale Belastung der Beplankung in einem zu einer Belastung des Stehers relevanten Ausmaß. Die einstückige Ausbildung verbindet im Vergleich zu Beplankungen nach dem Stand der Technik das Entstehen von Spannungsspitzen bei einer vertikalen Belastung der Beplankung.A one-piece design of the planking in combination with the special design of the top edge surface and bottom edge surface allows the vertical loading of the planking in a relevant to a load of the stayer extent. The one-piece construction combines the generation of stress peaks in a vertical load of the planking compared to prior art planking.
Eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Baumoduls ist, dass die Oberkantenfläche und die Unterkantenfläche eben ausgebildet sind und sich in einem rechten Winkel zu der Beplankungserstreckungsebene und zu den Stehern erstrecken.A possible embodiment of the construction module according to the invention is that the upper edge surface and the lower edge surface are planar and extend at a right angle to the plank extension plane and to the uprights.
Eine Ausbildung der ebenen Kantenflächen rechtwinkelig zu der Beplankungserstreckungsebene und zu den Stehern hat den Vorteil, dass aus vertikalen Kräften zufolge einer Lastkomponentenaufteilung aufgrund geometrischer Randbedingungen keine horizontale Kräfte entstehen.An embodiment of the planar edge surfaces perpendicular to the plank extension plane and to the uprights has the advantage that, due to vertical forces, no horizontal forces result from vertical forces due to geometrical boundary conditions.
Die Ausbildung von ebenen Flächen ist in der Regel leichter und kostengünstiger als eine Ausbildung von Kontaktflächen mit einem Versatz wie aus dem Stand der Technik bekannt.The formation of flat surfaces is usually easier and less expensive than a formation of contact surfaces with an offset as known from the prior art.
Die Beplankung ist mittels Verbindungsmittel nach dem Stand der Technik mit den Stehern verbunden. Es können hierbei punktförmige Verbindungsmittel wie Dübel, Schrauben oder Nägel oder auch flächige Verbindungsmittel wie Beispiel Leimfugen zum Einsatz kommen.The planking is connected by means of connecting means according to the prior art with the stands. It can be used punctiform connecting means such as dowels, screws or nails or flat bonding agents such as glue joints example.
Das Baumodul kann Dichtungsvorrichtungen umfassen, welche in den Kontaktbereich zu einem weiten Bauelement zur Herstellung eines dichten Stoßes eingelegt werden können. 3/13 -2-The structural module may comprise sealing devices which may be inserted in the contact area to form a wide structural element for producing a tight impact. 3/13 -2-
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Das erfindungsgemäße Baumodul kann im Bereich der Oberkante und im Bereich der Unterkante ein Stecksystem umfassen, welches Stecksystem in Eingriff mit einem weiteren Stecksystem eines weiteren Bauteils in Eingriff bringbar ist.The structural module according to the invention may comprise a plug-in system in the region of the upper edge and in the region of the lower edge, which plug-in system can be brought into engagement with a further plug-in system of a further component.
Das Stecksystem kann als ein sich in das weitere Bauteil zur Weiterleitung von Momentenkräften ausgebildetes Verbindungssystem erstrecken. Das Stecksystem ist vorzugsweise passgenau ausgebildet, sodass dieses eine zentrierende Wirkung in Bezug auf die Ausrichtung des Baumodul zu einem weiteren Bauelement hat.The plug-in system can extend as a connection system formed in the further component for the transmission of torque forces. The plug-in system is preferably formed with a precise fit, so that this has a centering effect in relation to the orientation of the structural module to another component.
Das Stecksystem kann eine Bohrung und/oder einen Vorsprung umfassen, wobei eines aus Bohrung und Vorsprung an der Oberkantenfläche, eines aus Bohrung und Vorsprung an der Unterkantenfläche ausgebildet ist.The plug-in system may comprise a bore and / or a projection, wherein one of bore and projection on the upper edge surface, one of bore and projection on the lower edge surface is formed.
Der weitere Bauteil kann ein weiteres erfindungsgemäßes Baumodul oder eine Schwelle oder ein Rähm oder ein Türrahmen oder ein Fensterrahmen sein.The further component may be a further construction module according to the invention or a threshold or a frame or a door frame or a window frame.
Die Beplankung des Baumoduls kann schichtförmig auljgebaut sein.The planking of the tree module can be built up in layers.
Die einzelnen Schichten der Beplankung sind miteinander verbunden, wobei sich jede Schicht im Wesentlichen über eine gesamte Seitenfläche des Baumoduls erstreckt.The individual layers of the planking are interconnected, with each layer extending substantially over an entire side surface of the building module.
Es können seitlich auf die Beplankung weitere nicht Lasten abtragende Schichten angeordnet sein.It can be arranged laterally on the planking other non-weight-removing layers.
Eine solche nicht tragende Schicht kann eine Dämmschicht sein, welche vorzugsweise an der Außenseite des Baumoduls angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass der nach gängiger Lehre berechnete Taupunkt außerhalb der Holzkonstruktion liegt.Such a non-load-bearing layer may be an insulating layer, which is preferably arranged on the outside of the building module. This has the advantage that the calculated according to current teaching dew point is outside the timber construction.
Das Baumodul kann weitere Schichten wie eine Dampfsperre oder ein Windpapier nach dem Stand der Technik umfassen.The building module may include other layers such as a vapor barrier or a wind paper of the prior art.
In den nachstehenden Figuren sind die folgenden Elemente des Baumoduls durch die vorangestellten Bezugszeichen gekennzeichnet. 1 Steher 2 Beplankung 3 Seitenfläche 4 Oberkantenfläche 5 Unterkantenfläche 4/13 -3- • ♦·♦♦♦··· · ·· · · ·· • ·♦· · ♦ • · · · • · · ♦ ··· ·♦· · • · · • · · • · · ·· ··· 6 Stecksystem 7 Bohrung 8 VorsprungIn the following figures, the following elements of the building module are indicated by the prefixed reference numerals. 1 upright 2 planking 3 side surface 4 top edge surface 5 bottom edge surface 4/13 -3- • ♦ · ♦♦♦ ··· ······················································································· ♦ · · · · · · · · · ·····································································································
Figur 1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Baumoduls.FIG. 1 shows a three-dimensional view of an embodiment of the building module according to the invention.
Figur 2 zeigt ein vertikales Schnittbild eines Wandaufbaus umfassend das in Figur 1 gezeigte Baumodul und weitere auf das Baumodul aufgebrachte Schichten.FIG. 2 shows a vertical sectional view of a wall structure comprising the building module shown in FIG. 1 and further layers applied to the building module.
Figur 1 zeigt ein Baumodul umfassend mehrere mittig angeordnete, zueinanderebeabstandete Steher 1. Die Steher sind aus Holz und erstrecken sich in z-Richtung. An beiden Seiten der Steher 1 ist jeweils eine Beplankung 2 aus Holz angeordnet, welche mit den Steher durch Verbindungsmittel nach dem Stand der Technik verbunden ist. Die Steher 1 und Beplankung 2 bilden in x-Richtung und y-Richtung abgeschlossene Lufträume 9 bilden. Es sind hierbei die Luftkammern nur soweit dicht auszubilden, sodass kein übermäßiger Austausch, insbesondere Wärmeaustausch zwischen den Luftkammern 9 stattfindet. Diese abgeschlossenen Luftkammern 9 erhöhen die Dämmeigenschaften des erfindungsgemäßen Baumoduls insofern, als dass ein unbewegtes Luftvolumen eine geringere Wärmeleitung als Holz aufweist.FIG. 1 shows a construction module comprising a plurality of centrally arranged pillars 1 which are spaced apart from one another. The pillars are made of wood and extend in the z-direction. On both sides of the uprights 1 a planking 2 is arranged in each case made of wood, which is connected to the uprights by connecting means according to the prior art. The uprights 1 and planking 2 form closed air spaces 9 in the x direction and y direction. In this case, the air chambers are only to be designed to be dense so that there is no excessive exchange, in particular heat exchange, between the air chambers 9. These closed air chambers 9 increase the insulating properties of the building module according to the invention insofar as that a non-moving air volume has a lower heat conduction than wood.
Die Beplankung 2 erstreckt sich übereine gesamte Seitenfläche 3 des erfindungsgemäßen Baumoduls einstückig. Wegen der einstückigen Ausbildung der Beplankung 2 ist diese in z-Richtung belastbar.The planking 2 extends integrally over an entire side surface 3 of the building module according to the invention. Because of the one-piece design of the planking 2, this can be loaded in the z-direction.
Die durch Steher 1 und Beplankung 2 gebildete Oberkantenfläche 4 des Baumoduls ist als eine zu der Kontaktfläche eines weiteren Baumoduls kongurent ausgebildet.The upper edge surface 4 of the building module formed by uprights 1 and 2 planking is formed as a concession to the contact surface of another building module.
Eine Belastung des Baumoduls im Bereich der Oberkantenfläche 5 mit einer Kraftkomponente parallel zu der Beplankungserstreckungsebene der Beplankung 2 wird durch den Steher 1 und die Beplankung 2 aufgenommen und abgetragen wird. Die Lastaufteilung erfolgt gemäß der anteilsmäßigen Anordnung von Stehern 1 und Beplankung 2, sodass Steher 1 und Beplankung 2 gemeinsam als lastabtragende Elemente wirken. Die Steher 1 und die Beplankung 2 wirken zueinander als aussteifende Elemente, welche ein Versagen des jeweils anderen Elementes zufolge Knicken unterbinden. 5/13 -4- ·· · · ········ · ··♦··♦# · ·· • · · ♦ ♦·· · · • · · · · · · • · · · · · · • 4 444 »44 »44 · ···A load of the building module in the region of the upper edge surface 5 with a force component parallel to the Beplankungserstreckungsebene the planking 2 is received by the post 1 and the planking 2 and removed. The load distribution is carried out according to the proportionate arrangement of uprights 1 and planking 2, so that stand 1 and planking 2 act together as load-bearing elements. The uprights 1 and the planking 2 to each other act as stiffening elements, which prevent a failure of the other element according to kinking. 5/13 -4 ··· · · • 4 444 »44» 44 · ···
Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Baumoduls zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Oberkantenfläche 4 und die Unterkantenfläche 5 eben ausgebildet sind und sich in einem rechten Winkel zu der Beplankungserstreckungsebene erstrecken.The embodiment of the construction module according to the invention shown in FIG. 1 is characterized in particular by the fact that the upper edge surface 4 and the lower edge surface 5 are planar and extend at a right angle to the plank extension plane.
Das Baumodul umfasst im Bereich der Oberkantenfläche 4 und im Bereich der Unterkantenfläche 5 ein Stecksystem 6, welches Stecksystem 6 in Eingriff mit einem weiteren Stecksystem eines weiteren Bauteils in Eingriff bringbar ist. Das Stecksystem 6 der Oberkantenfläche 4 umfasst einen Vorsprung 8. Dieser Vorsprung ist durch einen in den Steher 1 eingebrachten Dübel hergestellt.The structural module comprises in the region of the upper edge surface 4 and in the region of the lower edge surface 5 a plug-in system 6, which plug-in system 6 can be brought into engagement with a further plug-in system of another component in engagement. The plug-in system 6 of the upper edge surface 4 comprises a projection 8. This projection is produced by a dowel introduced into the upright 1.
Das Stecksystem 6 an der Unterkantenfläche 5 umfasst eine Bohrung 7. Die Bohrung 7 ist im Steher 1 situiert.The plug-in system 6 on the lower edge surface 5 comprises a bore 7. The bore 7 is located in the upright 1.
Der Vorsprung 8 und die Bohrung 7 sind entlang einer Achse, im besonderen der vertikalen Erstreckungsachse und Symmetrieachste des Baumoduls angeordnet.The projection 8 and the bore 7 are arranged along an axis, in particular the vertical extension axis and symmetry axes of the building module.
Die Beplankung 2 der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform des Baumoduls ist schichtförmig aufjgebaut. Im speziellen weist die Beplankung jeweils zwei Schichten auf. Beide Schichten sind aus Holz hergestellt, wobei die innere Schicht eine horizontale Faserrichtung, die andere, äußere Schicht eine vertikale Faserrichtung des Holzes aufweist.The planking 2 of the embodiment of the building module illustrated in FIG. 1 is constructed in the form of a layer. In particular, the planking has two layers each. Both layers are made of wood, wherein the inner layer has a horizontal fiber direction, the other, outer layer has a vertical grain direction of the wood.
Figur 2 zeigt einen Wandaufbau umfassend mehrere erfindungsgemäße Baumodule.FIG. 2 shows a wall structure comprising a plurality of building modules according to the invention.
Die Baumodule sind über das Stecksystem 6 übereinander und miteinander verbunden angeordnet. Das Stecksystem gewährleistet die Übertragung von kleinen Momentenkräften. Die Größe der Momentenkräfte ist im Wesentlichen durch die maximale Belastbarkeit des Vorsprunges 8 gegeben.The building modules are arranged above the other and connected to each other via the plug-in system 6. The plug-in system ensures the transmission of small moment forces. The size of the torque forces is essentially given by the maximum load capacity of the projection 8.
Es ist an einer Seite der Beplankung 2 eine Zentrierlatte 10 angebracht, welche während des Versetzens der Baumodule angebracht wird, um eine vertikale Ausrichtung der Baumodule zu gewährleisten.It is attached to one side of the plank 2, a centering bar 10 which is mounted during the displacement of the building modules to ensure vertical alignment of the building modules.
Figur 2 zeigt ein Schnittbild einer Wand, welche zwei übereinander gesteckte erfindungsgemäße Baumodule umfasst. Das in Figur 1 gezeigte Baumodul entspricht den in Figur 2 dargestellten Baumodulen. Das untere Baumodul ist auf eine Schwelle als weiterer Bauteil 9 gesetzt. Die Schwelle umfasst ein zu dem Stecksystem 6 des Baumoduls passendes Stecksystem 6, nämlich einen Vorsprung 8, welcher in Eingriff mit der Bohrung 7 des Baumoduls steht. 6/13 -5- ············· ···· Μ · · ·· ·· · ···· · · • · · · · · · • · · · · · · ·· ··· ··· ··· · ···Figure 2 shows a sectional view of a wall, which comprises two superposed building modules according to the invention. The structural module shown in FIG. 1 corresponds to the structural modules shown in FIG. The lower building module is set to a threshold as a further component 9. The threshold comprises a plug-in system 6 which fits the plug-in system 6 of the building module, namely a projection 8 which engages with the bore 7 of the building module. 6/13 -5- ································································································ ··· ··· ··· ··· · ···
Das untere Baumodul und das obere Baumodul sind ebenso durch ein Stecksystem miteinander verbunden. Es ist an der Außenseite der durch die erfindungsgemäßen Baumodule gebildeten Wand eine Dämmschicht angeordnet. Die Dämmschicht ist hinreichend dick dimensioniert, sodass bei einer Regeltemperatur der Taupunkt in einem Bereich außerhalb der Baumodule zu liegen kommt. 7/13 -6-The lower building module and the upper building module are also connected to each other by a plug-in system. It is arranged on the outside of the wall formed by the building modules according to the invention an insulating layer. The insulation layer is dimensioned sufficiently thick, so that at a control temperature of the dew point comes to lie in an area outside the building modules. 7/13 -6-
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Effective date: 20161115 |