DE102018119759A1 - Modular system for a stair tower - Google Patents
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Abstract
Baukastensystem aus einer Mehrzahl an stapelbaren, statisch selbsttragenden Modulen (10; 20; 30; 50; 60; 83) mit jeweils einer Grundfläche (31) und einer dazu parallelen Deckfläche (32), mit dazwischen aufgespannten Mantelabschnitten (33; 35; 52; 61) und daran angeordneten Treppenläufen zur Erstellung eines Treppenturms (1), mit einem Grundmodul (10) zur Ausbildung eines konstruktiven Anschlusses an ein Fundament (12) des Treppenturms (1), mit einer Anzahl an Treppenmodulen (30; 50; 60; 83) und mit einem Abschlussmodul (20) als oberem Abschluss der Treppe und des Treppenturms (1), wobei die Module (10; 20; 30; 50; 60; 83) aus Stahlscheiben ausgebildet sind und über geometrisch einander entsprechende Schnittstellen (42; 44) zur konstruktiven Koppelung aneinander verfügen.Modular system consisting of a plurality of stackable, statically self-supporting modules (10; 20; 30; 50; 60; 83), each with a base area (31) and a cover area (32) parallel to it, with cladding sections (33; 35; 52; 61) and stairways arranged thereon to create a stair tower (1), with a basic module (10) for forming a structural connection to a foundation (12) of the stair tower (1), with a number of stair modules (30; 50; 60; 83 ) and with a final module (20) as the upper end of the staircase and the stair tower (1), the modules (10; 20; 30; 50; 60; 83) being made of steel disks and via geometrically corresponding interfaces (42; 44 ) for constructive coupling to each other.
Description
Die Erfindung betrifft ein Baukastensystem zur Erstellung eines statisch selbstständigen Treppenturms wie zum Beispiel einer Fluchttreppe, eines insbesondere gebäudeaußenseitig angebauten Treppenhauses oder eines Aussichtsturms.The invention relates to a modular system for creating a statically independent staircase tower, such as an escape staircase, a staircase, in particular attached to the outside of the building, or a lookout tower.
Die 20 002 775 U1 betrifft ein stapelbares, statisch selbsttragendes, stockwerkshohes Aufzug-Treppenhausmodul in variablen Abmessungen bestehend aus einem Aufzugsschacht, einem Treppenhaus und einem Gang, das als Rahmenskelettkonstruktion zum Beispiel aus Stahl, Aluminium beton oder Kunststoff in Steck, Schraub- oder Schweißtechnik ausgeführt ist. Das Treppenhausmodul bietet zwar eine hohe Variabilität, erfordert aber einen hohen Montageaufwand und ist nur im Gebäudeinneren anwendbar.The 20 002 775 U1 relates to a stackable, statically self-supporting, storey-high elevator staircase module in variable dimensions consisting of an elevator shaft, a staircase and a corridor, which is designed as a frame skeleton construction, for example made of steel, aluminum concrete or plastic in plug-in, screw or welding technology is. The staircase module offers a high degree of variability, but requires a lot of installation work and can only be used inside the building.
Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Treppenturm zu ermöglichen, der sich mit verhältnismäßig geringem Aufwand auf- und abbauen lässt, der aber insbesondere für einen dauerhaften Einsatz höchsten ästhetischen Ansprüchen genügt.The object of the invention is therefore to enable a stair tower that can be assembled and disassembled with relatively little effort, but which, in particular, meets the highest aesthetic demands for long-term use.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Baukastensystem aus einer Mehrzahl an stapelbaren und statisch selbsttragenden Modulen gelöst, die jeweils eine Grundfläche und eine dazu parallele Deckfläche mit dazwischen aufgespannten Mantelabschnitten aufweisen. An den Mantelabschnitten sind Treppenläufe angeordnet, sodass sich durch Aufeinanderstapeln der Module ein statisch selbstständiger Treppenturm erstellen lässt. Das Baukastensystem umfasst
- - ein Grundmodul zur Ausbildung eines konstruktiven Anschlusses an ein bauseits zu erstellendes Fundament des Treppenturms,
- - eine Anzahl an darauf stapelbaren und konstruktiv baugleichen Treppenmodulen und
- - ein Abschlussmodul als oberen Abschluss der Treppe und des Treppenturms.
- - a basic module for the construction of a constructive connection to a foundation of the stair tower to be built on site,
- - A number of stackable and structurally identical stair modules and
- - A final module as the upper end of the stairs and the stair tower.
Die Module bestehen aus miteinander verbundenen Stahlscheiben und verfügen über geometrisch einander entsprechende Schnittstellen zur konstruktiven Koppelung aneinander.The modules consist of interconnected steel disks and have geometrically corresponding interfaces for constructive coupling to one another.
Das erfindungsgemäße Baukastensystem umfasst also eine Mehrzahl an raumumschließenden Modulen, die jeweils einen Treppenlauf enthalten und zur Ausbildung einer Treppe aufeinander stapelbar sind. Ein Treppenlauf ist ein Teil einer Treppe, der sich aus einer Mehrzahl an Treppenstufen ggf. mit dazwischen angeordneten Absätzen oder Podesten zusammensetzt. Nicht nur das Grundmodul, sondern auch jedes Treppenmodul verfügt über eine ausreichende Stabilität, sodass es die darüber liegenden Module tragen kann. Damit lässt sich jedes Treppenmodul an jeder beliebigen Position innerhalb des Treppenturms einsetzen. Dies erleichtert den Aufbau des Treppenturms, weil keine Rücksicht auf eine spezielle Einbaulage eines Treppenmoduls genommen werden muss. Die Stabilität jedes Moduls beruht darauf, dass seine Mantelabschnitte, Stufen, eventuell Podeste, Handläufe usw. aus Stahlscheiben bestehen, die vorzugsweise durch Schweißen miteinander verbunden sind.The modular system according to the invention thus comprises a plurality of modules enclosing the room, each of which contains a flight of stairs and can be stacked on top of one another to form a staircase. A flight of stairs is part of a staircase that is composed of a plurality of steps, possibly with steps or pedestals arranged between them. Not only the basic module, but also each staircase module has sufficient stability so that it can support the modules above it. This means that every stair module can be used at any position within the stair tower. This makes it easier to set up the stair tower, because no special installation position of a stair module has to be taken into account. The stability of each module is based on the fact that its jacket sections, steps, possibly platforms, handrails, etc. consist of steel disks, which are preferably connected to one another by welding.
Zumindest jedes Treppenmodul verfügt über eine Grundfläche und eine Deckfläche, die zueinander parallel verlaufen. Der Begriff „Fläche“ ist lediglich geometrisch zu verstehen, weil weder die Grundfläche noch die Deckfläche geschlossen sind, sondern die Treppe mit darüber liegendem Luftraum durch sie hindurch verläuft. Das Grundmodul verfügt nur über eine Deckfläche, das Abschlussmodul nur über eine Grundfläche. Jede Grundfläche und jede Deckfläche beinhaltet jeweils eine Schnittstelle, an denen die Module durch Schweißen, Schrauben, Nieten oder dergleichen aneinander befestigt werden können. Die Schnittstellen liegen an den grund- und deckflächenseitigen Begrenzungen der Mantelabschnitte eines Moduls.At least every stair module has a base and a top surface that run parallel to each other. The term "surface" is only to be understood geometrically, because neither the base surface nor the top surface are closed, but rather the stairs with air space above them run through them. The basic module has only one surface, the final module only has one surface. Each base area and each cover area each contain an interface at which the modules can be attached to one another by welding, screwing, riveting or the like. The interfaces are located on the base and top surface boundaries of the jacket sections of a module.
Die nach außen weisenden Mantelabschnitte werden als äußere Mantelabschnitte bezeichnet, weil sie die äußere Begrenzung der Module darstellen. Je nach räumlicher Gestaltung der Treppenläufe kann der Treppenturm über ein Treppenauge verfügen. Als Treppenauge bezeichnet man im Allgemeinen die lichte Öffnung oder den Luftraum, der von den Treppenläufen und gegebenenfalls von Podesten oder Absätzen gebildet und umschlossen wird. Im Treppenturm lässt sich so über mehrere Module hinweg ein durchgehender Raum bilden. Das Treppenauge kann vollständig oder teilweise von einer Hülle umgeben sein. Der Treppenturm kann folglich die Gestalt beispielsweise eines Hohlzylinders annehmen. Die Hülle des Treppenauges wird daher als innerer Mantelabschnitt bezeichnet. Die obigen Schnittstellen können daher sowohl an den äußeren als auch - zusätzlich oder alternativ - an den inneren Mantelabschnitten liegen.The outwardly facing jacket sections are referred to as outer jacket sections because they represent the outer boundary of the modules. Depending on the spatial design of the stair flights, the stair tower can have a stair eye. A stairwell eye is generally referred to as the clear opening or the airspace that from the stairs and, if necessary, formed and enclosed by pedestals or heels. In the stair tower, a continuous room can be created across several modules. The stairwell can be completely or partially surrounded by a shell. The stair tower can therefore take the form of a hollow cylinder, for example. The envelope of the stairwell is therefore referred to as the inner section of the jacket. The above interfaces can therefore lie both on the outer and — additionally or alternatively — on the inner jacket sections.
Die Treppenmodule sind daher zumindest insofern konstruktiv baugleich, als sie einander entsprechende und zueinander passend Schnittstellen aufweisen, an denen sie sich koppeln lassen. Um einen durchgehenden Treppenverlauf zu ermöglichen, müssen auch die einzelnen Treppenläufe derart aufeinander abgestimmt sein, dass sie beim Stapeln der Module unmittelbar aneinander anschließen. In den äußeren oder den inneren Mantelabschnitten dagegen können die Module voneinander abweichen, wie unten noch eingehend erläutert wird.The stair modules are therefore structurally identical, at least insofar as they have mutually corresponding and matching interfaces to which they can be coupled. In order to enable a continuous flight of stairs, the individual flights of stairs must also be coordinated so that they connect directly to one another when the modules are stacked. In contrast, the modules can differ from one another in the outer or inner jacket sections, as will be explained in detail below.
Ein Fundament für den Treppenturm wird regelmäßig bauseits zu erstellen sein, beispielsweise als Punkt- oder Streifenfundament, auf das sich das Grundmodul stützt. Je nach Untergrund kann als Fundament bereits eine befestigte Fläche ausreichen, auf die zum Beispiel ein Gitterrost aus Stahlträgern aufgelegt wird, an das das Grundmodul des Treppenturms angeschlossen wird. Der Gitterrost kann zusammen mit den Modulen des Treppenturms hergestellt, abschnittsweise am Grundmodul befestigt und mit ihm angeliefert werden. Insofern kann zumindest ein Teil des Fundaments ein Teil des Grundmoduls sein.A foundation for the stair tower will have to be built on site on a regular basis, for example as a point or strip foundation on which the basic module is based. Depending on the subsurface, a paved surface may already be sufficient, on which, for example, a grating made of steel girders is placed, to which the basic module of the stair tower is connected. The grating can be produced together with the modules of the stair tower, attached to the basic module in sections and delivered with it. In this respect, at least part of the foundation can be part of the basic module.
Die Erfindung verfolgt also das Prinzip, als Baukasten für einen Treppenturm mehrere in sich fertig montierte Module zu bieten, die lediglich noch zusammengefügt werden müssen. Zudem ist zumindest das Abschlussmodul und jedes Treppenmodul daraufhin dimensioniert, dass es ohne zusätzliche Sicherungsmaßnahmen auf dem öffentlichen Straßennetz transportierbar und mit üblicherweise verfügbaren Hebezeugen zu be- und entladen und zu stapeln ist. Sie ermöglicht ein selbstständiges, statisch unabhängiges Gebäude bzw. eine derartige Nutzungseinheit, die statisch selbsttragend und dazu variabel an unterschiedlichste Anforderungen und Gegebenheiten anpassbar ist.The invention thus pursues the principle of providing a module for a stair tower consisting of a number of completely assembled modules which only have to be joined together. In addition, at least the end module and each stair module is dimensioned so that it can be transported on the public road network without additional safety measures and can be loaded and unloaded and stacked using the hoists that are usually available. It enables an independent, statically independent building or such a usage unit that is statically self-supporting and can be variably adapted to a wide variety of requirements and conditions.
Grundsätzlich kann von einer quaderförmigen Raumform der einzelnen Module ausgegangen werden. Jenseits einer im Grundriss rechteckigen Form kann die Raumform der Module nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung allgemein prismatisch ausgebildet sein. Unter einem Prisma ist ein Körper zu verstehen, der durch eine Parallelverschiebung eines ebenen Vielecks entlang einer nicht in der Ebene des Vielecks liegenden Geraden im Raum entsteht. Dadurch bildet das Vieleck sowohl den Grundriss bzw. die Grundfläche als auch die dazu parallele Deckfläche jedes Moduls und kann beispielsweise auch ein Trapez, ein Parallelogramm oder ein Quadrat sein. Darüber hinaus kann es auch regelmäßig oder unregelmäßig mehreckig ausgebildet sein, also beispielsweise regelmäßig sechseckig oder in der Gestalt eines beliebigen Polygons. Aufgrund seines vielgestaltigen Grundrisses lässt sich der Treppenturm beliebigen Geometrien seiner Umgebung, insbesondere derjenigen von Gebäuden, oder auch ungewöhnlichen Raumsituationen anpassen. Insbesondere als eigenständiges Bauwerk bietet er zudem viele Gestaltungsmöglichkeiten.Basically, it can be assumed that the individual modules have a cuboid shape. Beyond a rectangular shape in plan, the spatial shape of the modules can be generally prismatic in accordance with an advantageous embodiment of the invention. A prism is to be understood as a body that arises from a parallel displacement of a flat polygon along a straight line in space that is not in the plane of the polygon. As a result, the polygon forms both the floor plan or the base area and the cover surface parallel to it of each module and can also be, for example, a trapezoid, a parallelogram or a square. In addition, it can also be regularly or irregularly polygonal, for example regularly hexagonal or in the shape of any polygon. Due to its varied layout, the stair tower can be adapted to any geometry of its surroundings, in particular that of buildings, or even unusual spatial situations. As an independent building in particular, it also offers many design options.
Der Grundriss jedes Moduls ist nicht auf polygonale Formen beschränkt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Raumform der Module eine allgemein zylindrische Form annehmen. Unter einem allgemeinen Zylinder ist ein Körper zu verstehen, der durch eine Parallelverschiebung einer ebenen und geschlossenen Kurve entlang einer nicht in der Ebene der Kurve liegenden Geraden im Raum entsteht. Mathematisch betrachtet fällt sogar das obige Prisma darunter, sobald die ebene Kurve ein Polygon darstellt. Jedenfalls bildet die geschlossene Kurve sowohl den Grundriss bzw. die Grundfläche als auch die dazu parallele Deckfläche jedes Moduls und kann beispielsweise einen Kreis, ein Oval, eine Ellipse oder eine sonstige beliebige Freiform sowohl mit Rundungen als auch mit Ecken annehmen. Damit bieten sich weitere Gestaltungsmöglichkeiten zur Anpassung an räumliche Gegebenheiten und/oder zum Erzielen einer besonderen Ästhetik.The floor plan of each module is not limited to polygonal shapes. According to a further advantageous embodiment of the invention, the spatial shape of the modules can assume a generally cylindrical shape. A general cylinder is to be understood as a body that arises from a parallel displacement of a flat and closed curve along a straight line in space that is not in the plane of the curve. From a mathematical point of view, the above prism even falls as soon as the flat curve represents a polygon. In any case, the closed curve forms both the floor plan or the base area as well as the parallel top surface of each module and can, for example, take a circle, an oval, an ellipse or any other free form with both curves and corners. This offers further design options for adapting to spatial conditions and / or for achieving special aesthetics.
Der Treppenturm kann über ein Treppenauge verfügen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Treppenauge eine Hülle aus einem oder mehreren inneren Mantelabschnitten mit ebenfalls allgemein prismatischer oder zylindrischer Raumform nach obiger Definition aufweisen. Vorzugsweise entspricht die Raumform des Treppenauges der Raumform des jeweiligen Moduls. Damit lässt sich eine konstante Treppenstufenbreite erzielen. Alternativ kann die Raumform des Treppenauges von derjenigen des Moduls abweichen, womit beispielsweise eine wechselnde Treppenstufenbreite und dadurch ein besonderes Raumgefühl erzielt werden kann.The stair tower can have a stair eye. According to an advantageous embodiment of the invention, the staircase eye can have a shell made of one or more inner jacket sections with a likewise generally prismatic or cylindrical spatial shape as defined above. The spatial shape of the stairwell preferably corresponds to the spatial shape of the respective module. This enables a constant stair width to be achieved. Alternatively, the spatial shape of the staircase eye can deviate from that of the module, which can be used, for example, to change the width of the stairs and thereby create a special feeling of space.
Die allgemein zylindrische Raumform, die auch eine prismatische enthält, umfasst sowohl den Normalfall eines geraden oder senkrechten Zylinders als auch einen schiefen Zylinder. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können also die Module mit gegenüber einer Hochachse des Treppenturms geneigten Mantelabschnitten ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Mantelabschnitte auch vollständig oder abschnittsweise konkav oder konvex gewölbt sein. Damit ergibt sich eine weitere Gestaltungsmöglichkeit für die Module des Treppenturms, die beispielsweise besondere Effekte bei Licht und Schatten ergibt.The generally cylindrical spatial form, which also contains a prismatic one, includes both the normal case of a straight or vertical cylinder and an oblique cylinder. According to a further advantageous embodiment of the invention Thus, the modules can be formed with jacket sections inclined with respect to a vertical axis of the stair tower. As an alternative or in addition, the jacket sections can also be completely or sectionally curved concave or convex. This results in a further design option for the modules of the stair tower, which, for example, gives special effects in light and shadow.
Nach der obigen mathematischen Definition eines Zylinders ergibt er sich aus einer Verschiebung einer ebenen geschlossenen kurve entlang einer Geraden. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann sich die Raumform jedes Moduls dadurch ergeben, dass die ebene geschlossene Kurve nicht nur verschoben, sondern dabei auch um eine zur Ebene der Kurve lotrechten Drehachse verdreht wird. Damit bleiben die Grundfläche und die Deckfläche zueinander parallel, kommen aber in einer Draufsicht auf das Modul nicht zur Deckung. Die dafür erforderliche Drehachse muss nicht zwingend im geometrischen Mittelpunkt der Grundfläche, sondern kann sogar außerhalb liegen. Konstruktive und statische Gründe können die Verdrehung beschränken. Da sich aber die Deckfläche eines unteren Moduls und die Grundfläche eines darauf gesetzten Moduls weiterhin entsprechen, lassen sich auch Module mit dieser geometrisch nicht näher zu bezeichnenden Raumform stapeln, um einen gestalterisch besonders anspruchsvollen Treppenturm zu bilden.According to the above mathematical definition of a cylinder, it results from a displacement of a flat closed curve along a straight line. According to a further advantageous embodiment of the invention, the spatial shape of each module can result from the fact that the flat closed curve is not only shifted, but is also rotated about an axis of rotation perpendicular to the plane of the curve. This means that the base area and the top area remain parallel to each other, but do not coincide in a plan view of the module. The axis of rotation required for this does not necessarily have to be in the geometric center of the base area, but can even be outside. Constructional and static reasons can limit the twisting. However, since the top surface of a lower module and the base area of a module placed on it still match, modules with this geometrically indefinite spatial shape can also be stacked to form a particularly demanding stair tower.
Trotz des erheblichen Variantenreichtums für die Gestaltung der Module erfüllt die Erfindung das durchgängige Prinzip, jedes Treppenmodul konstruktiv identisch aufzubauen. Das Baukastensystem verfolgt insofern also ein Gleichteileprinzip, dass nicht nur die Montage des Treppenturms, sondern auch die Herstellung der Module vereinfacht. Trotzdem bietet es sowohl über die vielfältigen Gestaltungsmöglichkeit der Module, als auch über deren variable Zuordnung durch Verdrehung zueinander eine anspruchsvolle Ästhetik.Despite the considerable variety of options for the design of the modules, the invention fulfills the general principle of constructing each staircase module in an identical manner. The modular system therefore follows a principle of identical parts that not only simplifies the assembly of the stair tower, but also the manufacture of the modules. Nevertheless, it offers a sophisticated aesthetic thanks to the diverse design options of the modules and their variable assignment by twisting them together.
Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit der Module bietet sich in der Ausführung der äußeren und inneren Mantelabschnitte. Denn nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Mantelabschnitte zumindest der Treppenmodule Durchbrüche aufweisen. Sie können rein gestalterischen Zwecken, aber auch der Belüftung, Belichtung oder Erschließung des Treppenturms dienen. Sie können dem obigen Gleichteileprinzip folgend in jedem Modul identisch oder auch in jedem Modul individuell, also hinsichtlich Form, Lage und Größe unterschiedlich ausgebildet sein.Another design option for the modules is the execution of the outer and inner jacket sections. This is because, according to a further advantageous embodiment of the invention, the jacket sections at least of the stair modules can have openings. They can be used purely for design purposes, but also for ventilation, lighting or access to the stair tower. Following the principle of identical parts, they can be identical in each module or they can be designed individually in each module, i.e. in terms of shape, position and size.
Die Mantelabschnitte jedes Moduls definieren dessen Umfang, die äußeren Mantelabschnitte also einen Außenumfang, die inneren Mantelabschnitte den Innenumfang. An den Mantelabschnitten sind die Treppenläufe bzw. die einzelnen Treppenstufen angebracht. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ein Treppenlauf nur über einen Teilabschnitt des Umfangs eines Moduls verlaufen. Dies bedeutet, dass der Antritt und der Austritt des jeweiligen Treppenlaufs eines Moduls in einer Draufsicht betrachtet nicht aneinander anschließen, eine Lauflinie vom unteren Beginn des Treppenlaufs des Moduls bis zu seinem oberen Abschluss also unterbrochen ist. Zwei derartige Module lassen sich also nicht in an sich gleicher horizontaler Ausrichtung übereinander stapeln, um eine durchgehende Treppenverlauf zu erzielen. Vielmehr können die Module beispielsweise um 180° gedreht übereinander gestapelt werden, wenn der Treppenlauf nur den halben Umfang jedes Moduls abdeckt. Eine derartige Drehung ist jedenfalls bei all denjenigen Grundrissen eines Moduls möglich, die doppelt achsensymmetrisch ausgebildet sind, wobei die Symmetrieachsen aufeinander senkrecht stehen. Dazu gehören neben kreisrunden oder quadratischen auch beispielsweise elliptische oder rechteckige Grundrisse.The jacket sections of each module define its circumference, the outer jacket sections thus an outer circumference, the inner jacket sections the inner circumference. The staircases or the individual steps are attached to the jacket sections. According to a further advantageous embodiment of the invention, a flight of stairs can only run over a partial section of the circumference of a module. This means that the start and the exit of the respective stair run of a module, viewed in a plan view, do not connect to each other, that is, a running line from the lower start of the stair run of the module to its upper end is interrupted. Two modules of this type cannot therefore be stacked one above the other in the same horizontal orientation in order to achieve a continuous staircase. Rather, the modules can be stacked on top of each other, rotated by 180 °, if the flight of stairs only covers half the circumference of each module. In any case, such a rotation is possible with all those layouts of a module that are designed to be double axisymmetric, the axes of symmetry being perpendicular to one another. In addition to circular or square, this also includes, for example, elliptical or rectangular floor plans.
Unter anderem quadratische Grundrisse ermöglichen einen Treppenlauf, der nur Dreiviertel des Umfangs des Moduls abdeckt. Für einen durchgehenden Treppenverlauf werden die quadratischen Module um 90° verdreht auf einander gestapelt. Zusammen mit einer voneinander abweichenden Gestaltung der Mantelabschnitte desselben Moduls ergibt sich dadurch ein abwechslungsreicher und damit gestalterisch anspruchsvoller Gesamteindruck des daraus gebildeten Treppenturms.Among other things, square floor plans enable stairs to be covered that only cover three quarters of the circumference of the module. For a continuous flight of stairs, the square modules are stacked on top of one another, rotated by 90 °. Together with a different design of the jacket sections of the same module, this results in a varied and thus sophisticated overall impression of the stair tower formed from it.
In vertikaler Richtung übernehmen die Mantelabschnitte die wesentliche Tragwirkung. Daher sind an ihnen die Schnittstellen zwischen den Modulen ausgebildet. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ein Modul mit einem Treppenauge mit weitgehend ganzflächigen oder geschlossenflächigen äußeren Mantelabschnitten und teilflächigen inneren Mantelabschnitten um das Treppenauge herum oder ohne innere Mantelabschnitte ausgebildet sein. Teilflächige innere Mantelabschnitte können herkömmlicherweise als ein inneres Auflager für die Treppenstufen und außerdem als Handlauf dienen. Sie können sich also von den Treppenstufen bis zur Höhe eines Handlaufs erstrecken und den darüber liegenden Raum freilassen. Gemeinsam mit dem Treppenlauf können sie damit ein um das Treppenauge herum gewendeltes Band bilden und für eine aufgelockerte Raumwirkung innerhalb des Treppenturms und zugunsten einer guten Belichtung und Belüftung wirken. Alternativ können die inneren Mantelabschnitte vollkommen entfallen, womit die Treppenstufen als Kragarme von den äußeren Mantelabschnitten nach innen abstehen ohne innenseitiges Auflager. Als Absturzsicherung kann dann beispielsweise ein Netz aus Stahlseilen das Treppenauge umgeben.In the vertical direction, the jacket sections take on the essential load-bearing effect. The interfaces between the modules are therefore formed on them. According to a further advantageous embodiment of the invention, a module can be designed with a stair-eye with largely full-area or closed-surface outer jacket sections and partial-area inner jacket sections around the stair-eye or without inner jacket sections. Partial inner jacket sections can conventionally serve as an inner support for the steps and also as a handrail. So you can extend from the stairs to the height of a handrail and leave the space above. Together with the flight of stairs, you can use them to form a band wound around the stair's eye and work for a loosened spatial effect within the stair tower and in favor of good lighting and ventilation. Alternatively, the inner jacket sections can be completely omitted, so that the steps as cantilevers protrude inwards from the outer jacket sections without internal support. As fall protection can then, for example, a network of steel cables surround the stairwell.
Nach einer dazu alternativen Ausgestaltung von der Erfindung kann ein Modul mit einem Treppenauge mit weitgehend geschlossenflächigen inneren Mantelabschnitten um das Treppenauge herum und teilflächigen äußeren Mantelabschnitten oder ohne äußere Mantelabschnitte ausgebildet sein. Auch die äußeren teilflächigen Mantelabschnitte können einen Handlauf bilden, der den Treppenturm von außen sichtbar spiralförmig umzieht. Ohne entsprechende äußere Mantelabschnitte stellen die inneren Mantelabschnitte die tragende Konstruktion dar, von der die Stufen kragarmartig nach außen abstehen, ohne außenseitig auf einem Auflager abgestützt zu sein. Ein Stahlseilnetz oder Stahlgitter kann die äußeren Mantelabschnitte ersetzen, womit sich ein besonders leichter und transparenter Eindruck des Treppenturms ergibt.According to an alternative embodiment of the invention, a module can be designed with a staircase eye with largely closed-surface inner jacket sections around the staircase eye and partial outer jacket sections or without outer jacket sections. The outer partial surface sections of the jacket can also form a handrail, which spirally moves around the stair tower from the outside. Without corresponding outer jacket sections, the inner jacket sections represent the load-bearing structure, from which the steps protrude outward in the manner of a cantilever arm, without being supported on a support on the outside. A steel cable net or steel grille can replace the outer jacket sections, which results in a particularly light and transparent impression of the stair tower.
Nach einer dazu alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann ein im Grundriss eckiges Modul über eine zentrale Wandscheibe oder ein im Grundriss rundes Modul über eine Stange oder ein Rohr anstelle eines Treppenauges verfügen. Durch den Entfall des Platzbedarfs für ein Treppenauge lässt sich ein besonders kompaktes Modul ausbilden, das einen Treppenturm für beengte Platzverhältnisse ermöglichen kann.According to an alternative embodiment of the invention, an angular module in plan can have a central wall panel or a round module in plan can have a rod or tube instead of a stairwell. By eliminating the need for space for a stairwell, a particularly compact module can be designed that can enable a stair tower to be used in confined spaces.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Module über Gitterroste anstelle von massiven Stahlscheiben verfügen. Zumindest für die Trittstufen können damit industriell vorgefertigte und serienmäßig verfügbare Elemente eingesetzt werden, die kostengünstig zu erhalten sind. Außerdem können innere oder äußere Mantelabschnitte, zumindest Abschnitte von ganzen Treppenläufen, Handläufe und Setzstufen aus Gitterrosten bestehen. Sie können hinsichtlich ihrer Statik sowie ihrer Verarbeitung weitgehend wie geschlossenflächige Stahlscheiben behandelt werden. Ihr Einsatz ermöglicht eine gute Belüftung und Belichtung sowie eine hohe Transparenz des Treppenturms. Alternativ lassen sich auch Steckmetall oder ähnliche rutschhemmende Metallflächen vorstellen, die vorzugsweise industriell vorgefertigt und angepasst sind oder sich anpassen lassen. Eine weitere Alternative können Stahlrahmen oder Stahlhalterungen bieten, die zum Beispiel geätzte oder mit Siebdruck bedruckte Glasscheiben, Holz oder holzähnliche Materialien oder Holzimitate aus GFK halten. Zumindest Holz oder Holzimitat aus GFK allein kann eine Stahlscheibe ggf. auch statisch ersetzten.According to a further advantageous embodiment of the invention, the modules can have gratings instead of solid steel disks. At least for the steps, industrially prefabricated and standard available elements can be used that are inexpensive to obtain. In addition, inner or outer jacket sections, at least sections of entire staircases, handrails and risers can consist of gratings. In terms of their statics and processing, they can largely be treated like closed-surface steel disks. Their use enables good ventilation and lighting as well as high transparency of the stair tower. Alternatively, plug-in metal or similar non-slip metal surfaces can also be presented, which are preferably industrially prefabricated and adapted or can be adapted. A further alternative can be offered by steel frames or steel brackets that hold, for example, etched or screen-printed glass panes, wood or wood-like materials or imitations of wood made of GRP. A steel disc can also statically replace at least wood or imitation wood made of GRP alone.
Grundsätzlich sind das Grundmodul und das Abschlussmodul konstruktiv weitgehend identisch mit den Treppenmodulen aufgebaut. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Abschlussmodul anstelle zumindest eines Abschnitts eines Treppenlaufs ein ebenes Podest umfassen und/oder überdacht sein. Das Podest kann als Aussichtsplattform für einen Aussichtsturm oder als Gebäudeanschluss eines Treppenturms dienen. In beiden Fällen kann ein Dach als Witterungsschutz vorgesehen sein.Basically, the basic module and the final module are structurally largely identical to the stair modules. According to a further advantageous embodiment of the invention, the termination module can comprise a flat platform and / or be covered instead of at least a section of a flight of stairs. The platform can serve as a viewing platform for a lookout tower or as a building connection for a stair tower. In both cases, a roof can be provided as weather protection.
Das Grundmodell folgt konstruktiv ebenfalls dem Aufbau des Treppenmoduls. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es zusätzlich im Einbauzustand unterseitige Anschlussabschnitte für einen konstruktiven Anschluss an ein Fundament umfassen. Dazu können äußere und/oder innere Mantelabschnitte verlängert sein, um Anschlussmöglichkeiten beispielsweise für einen massiven Stahlträgerrahmen zu bieten. Alternativ können unterseitig geeignet dimensionierte Laschen abstehen, um das Grundmodul in ein Betonfundament einzubinden.The basic model also follows the construction of the staircase module. According to a further advantageous embodiment of the invention, it can additionally comprise connection sections on the underside in the installed state for a structural connection to a foundation. For this purpose, outer and / or inner jacket sections can be extended in order to offer connection options, for example for a solid steel support frame. Alternatively, appropriately dimensioned tabs can protrude on the underside in order to integrate the basic module into a concrete foundation.
Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 : eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Treppenturms, -
2 : eine erste Ausführungsform eines Treppenmoduls, -
3 : eine zweite Ausführungsform eines Treppenmoduls, -
4 : eine dritte Ausführungsform eines Treppenmoduls, -
5 : eine Ausführungsform eines Grundmoduls, -
6a bis 6f : Beispiele für Grundrisse von Modulen, und -
7 : einen Ausschnitt eines Treppenturms mit Modulen gemäß6f .
-
1 : an overall view of a stair tower according to the invention, -
2 : a first embodiment of a stair module, -
3 : a second embodiment of a stair module, -
4 : a third embodiment of a stair module, -
5 : an embodiment of a basic module, -
6a to6f : Examples of floor plans of modules, and -
7 : a section of a stair tower with modules according to6f ,
Die
Zwischen drei der vier Paare aus jeweils parallelen äußeren Mantelabschnitten
An einem oberen Rand
Das Treppenmodul
Die Abmessungen des Treppenmoduls
Weil jeder Treppenlauf innerhalb eines Treppenmoduls
Das in
Das Treppenmodul
Auf den Innenflächen der äußeren Mantelabschnitte
Anders als in
Die Stufen
Die Durchbrüche
Der Treppenturm
Die Treppenmodule
Außerdem verfügt das Grundmodul
Die äußeren Mantelabschnitte
Die
Es lässt sich leicht vorstellen, dass sich das obige Prinzip auch mit anderen vielfach symmetrischen Grundrissen für Module umsetzen lässt. Als Beispiel zeigt
Mit nur drei Treppenläufen würde eine Verdrehung um 180° erforderlich. Insofern würde es den Modulen gemäß den
Das Prinzip der Erfindung und seine bisher gezeigten Ausführungsbeispiele lassen sich weitgehend auch auf weitere, nicht dargestellte Grundrisse anwenden, beispielsweise auf parallelogrammförmige oder dreieckige Grundrisse. Damit können sich die Treppentürme speziellen räumlichen oder gestalterischen Anforderungen sehr flexibel anpassen.The principle of the invention and its exemplary embodiments shown so far can largely be applied to further floor plans, not shown, for example to parallelogram-shaped or triangular floor plans. This allows the stair towers to be flexibly adapted to special spatial or design requirements.
Selbst verständlich lassen sich die bisherigen aufgezeigten Gestaltungsvarianten auch auf runde oder gerundete Grundrisse anwenden. Die meisten Gestaltungsspielräume dafür bietet ein kreisrunder Grundriss, der durchgehende oder mit Podesten gegliederte Treppenläufe in jeder beliebigen Kreisteilung und jeder dadurch erforderlichen Verdrehung der zylindrischen Module zueinander zulässt. Nicht ausgeschlossen sind auch elliptische Grundrisse. Darüber hinaus kann das Treppenauge als Hohl- oder als Massivspindel ausgebildet sein. Das Treppenauge muss auch nicht im Grundriss kreisförmig ausgebildet sein, sondern beispielsweise vieleckig mit eventueller Konsequenz für eine definierte Verdrehung übereinander gestapelter Module. Ohne das Erfordernis einer Verdrehung lassen sich sogar nahezu beliebige geschlossene Freiformen mit Rundungen und Ecken als Grundrisse für Module wählen.It goes without saying that the design variants shown so far can also be applied to round or rounded floor plans. Most of the design options for this are offered by a circular floor plan, which allows continuous or podium-structured staircases in any circle division and any twisting of the cylindrical modules that is required as a result. Elliptical floor plans are also not excluded. In addition, the stairway eye can be designed as a hollow or as a solid spindle. The staircase eye does not have to be circular in plan, but rather, for example, polygonal with possible consequences for a defined rotation of modules stacked one above the other. Without the need for twisting, almost any closed free shapes with curves and corners can be selected as floor plans for modules.
Eine Ausschnittsansicht des Treppenturms gemäß
Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit bietet neben den Grundrissen auch der Aufriss eines jeden Moduls. Die Mantelabschnitte müssen nämlich keine exakt vertikal verlaufenden Mantellinien aufweisen, sondern können konvex und oder konkav oder in vertikaler Richtung anderweitig abweichend geformt sein. Zumindest die äußeren Mantelabschnitte der Treppenmodule desselben Treppenturms müssen nicht einmal identisch ausgebildet sein, solange sich die Deckfläche eines unteren Moduls mit der Grundfläche eines oberen Moduls deckt. Sofern darüber hinaus der innere oder die inneren Mantelabschnitte
Da es sich bei den vorhergehenden, detailliert beschriebenen Modulen um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die konkreten Ausgestaltungen der Treppenläufe in anderer Form als in der hier beschriebenen erfolgen, beispielsweise in einer viertel-, halb- oder durchgehend gewendelten Form, mit verzogenen Stufen oder gewendeltem An- und/oder Austritt. Ebenso kann der Grundriss der Module in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. gestalterischen Gründen notwendig ist. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrmals oder mehrfach vorhanden sein können.Since the preceding modules, which are described in detail, are exemplary embodiments, they can be modified in a conventional manner to a large extent by a person skilled in the art without departing from the scope of the invention. In particular, the concrete configurations of the stair flights can also take place in a different form than that described here, for example in a quarter, half or continuous spiral shape, with warped steps or spiral entry and / or exit. The floor plan of the modules can also be designed in a different form if this is necessary for reasons of space or design. Furthermore, the use of the indefinite articles "a" or "an" does not preclude the fact that the relevant features can also be present more or more times.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Treppenturmstair tower
- 1010
- Grundmodulbasic module
- 1212
- Fundamentrostfoundation rust
- 1414
- Längsträgerlongitudinal beams
- 1616
- Querträgercrossbeam
- 2020
- Abschlussmodultermination module
- 3030
- Treppenmodulstair module
- 3131
- GrundflächeFloor space
- 3232
- Deckflächecover surface
- 3333
- Äußerer MantelabschnittOuter section of the jacket
- 3434
- Treppenaugestairwell
- 3535
- Innerer MantelabschnittInner jacket section
- 3636
- Stufestep
- 3737
- Podestpodium
- 3838
- Trittstufetread
- 3939
- Setzstuferiser
- 4040
- Antrittcommencement
- 4141
- Austrittexit
- 4242
- Oberer Randupper edge
- 4343
- Lascheflap
- 4444
- Unterer RandLower margin
- 5050
- Treppenmodulstair module
- 5151
- Durchbruchbreakthrough
- 5252
- Äußerer MantelabschnittOuter section of the jacket
- 5353
- Spantrib
- 5454
- Lascheflap
- 5555
- Innerer MantelabschnittInner jacket section
- 5656
- Oberer Randupper edge
- 6060
- Treppenmodulstair module
- 6161
- Äußerer MantelabschnittOuter section of the jacket
- 6262
- Oberer Randupper edge
- 7171
- Eingangsöffnungentrance opening
- 7272
- Anschlussabschnittconnecting section
- 8080
- Laufliniepass line
- 8181
- MittelwangeCenter side
- 8383
- Treppenmodulstair module
- 8484
- Absatzparagraph
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102012213593 A1 [0003]DE 102012213593 A1 [0003]
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DE102018119759.4A DE102018119759A1 (en) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | Modular system for a stair tower |
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- 2019-08-01 WO PCT/EP2019/070825 patent/WO2020035329A1/en unknown
- 2019-08-01 EP EP19752146.1A patent/EP3837407B1/en active Active
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---|---|
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