DE10255335A1

DE10255335A1 - Aus einzelnen Baumodulen aufgebautes Gebäude

Info

Publication number: DE10255335A1
Application number: DE10255335A
Authority: DE
Inventors: Karl Seitz
Original assignee: ZIPP HOUSE GmbH
Current assignee: SEITZ, KARL, 81243 MUENCHEN, DE
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2004-06-17
Also published as: EP1426510A3; EP1426510A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein aus einer Vielzahl von einzelnen Baumodulen aufgebautes ein- oder mehrstöckiges Gebäude. Die einzelnen Baumodule bestehen jeweils aus einer waagrechten Bodenplatte und einer oder mehreren senkrechten Wandplatten, die mit der Bodenplatte eine biegesteife Baueinheit bilden, wobei jeweils entlang Schmalseiten der Boden- und/oder Wandplatten Anschlussprofile vorhanden sind und jeweils quer zu den Anschlussprofilen sich in die Boden- und/oder Wandplatten erstreckende Ausnehmungen vorhanden sind. In den Ausnehmungen sind zur festen Verbindung benachbart liegender Baumodule Verbindungselemente angeordnet, die zwischen den Baumodulen des Gebäudes ein in horizontalen und vertikalen Ebenen liegendes dreidimensionales Netzwerk von Verbindungsstellen bilden. DOLLAR A Das Gebäudefundament besteht erfindungsgemäß aus wenigstens zwei parallelen Betonstreifen entlang wenigstens zweier gegenüberliegender Außenseiten des Gebäudes. Bei erdbebengefährdeten Gebäuden befinden sich erfindungsgemäß Kugeln zwischen dem Fundament und dem Gebäudeboden.

Description

Die Erfindung betrifft ein ein- oder mehrstöckiges Gebäude, insbesondere Wohngebäude, das aus einer Vielzahl von einzelnen erfindungsgemäßen Baumodulen aufgebaut ist.
Die Erfindung betrifft auch ein weitgehend erdbebensicheres Gebäude, das insbesondere, aber nicht notwendigerweise aus den erfindungsgemäßen Baumodulen aufgebaut ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Ausbildung eines Fundamentes, insbesondere für ein weitgehend erdbebensicheres Gebäude.
Es sind schemelartige Baumodule zum Aufbau von Gebäuden durch die EP 0631022 B1 , WO 99/53152 und das DE-Gebrauchsmuster 20112987.6 bekannt.
Nachteilig ist, dass der Aufbau eines Gebäudes aus solchen schemelartigen Baumodulen nicht weitgehend wetterunabhängig erfolgen kann. Bevor der Aufbau beginnen kann, sind aufwändige Arbeiten zur Fertigstellung eines Fundamentes für das Gebäude erforderlich. Die Arbeiten zur Fertigstellung des Fundamentes und zur Errichtung eines Rohbaues aus den einzelnen schemelartigen Baumodulen erfordern die Gegenwart einer teuren Baufirma, die die Montagearbeiten ständig verantwortlich überwachen muss. Nach der Fertigstellung des Rohbaues sind besonders zeit- und vor allem kostenaufwändige Innenausbauten erforderlich, die sich nicht automatisieren lassen. Die auf der Baustelle vorzunehmenden Arbeiten zur Fertigstellung des Innenausbaus erlauben auch keine gesicherte Qualität auf hohem Niveau. Nach der Fertigstellung von Gebäuden sind daher innerhalb der Garantiezeit kostenaufwändige Nachbesserungsarbeiten vielfach die Regel. Die bezugsfertigen Gebäude sind außerdem vielfach nicht ausreichend trocken, wodurch die Wohnqualität bis zur Trocknung empfindlich benachteiligt sein kann.
Ein wesentlicher Nachteil der aus den bekannten schemelartigen Baumodulen aufgebauten Gebäude besteht auch darin, dass einfache Lösungen für überflutungssichere Kellergeschosse nicht existieren und dass weitgehend erdbebensichere Gebäude mit den schemelartigen Baumodulen nicht möglich sind. Außerdem sind die herkömmlichen Fundamente nicht nur besonders zeit- und kostenaufwändig herzustellen, sie verhindern oder erschweren den Aufbau von weitgehend erdbebengesicherten Gebäuden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen wählbaren Bausatz von Baumodulen zur Verfügung zu stellen, aus denen sich Gebäude weitgehend wetterunabhängig errichten lassen, für die keine teuren Fundamentarbeiten notwendig sind, die kostengünstig ohne eine den Gebäudeaufbau kontrollierende Baufirma auskommen, die mit hoher Qualitätsgarantie nach dem Aufbau weitgehend frei sind von Innenausbauarbeiten, und die im wesentlichen trocken sind und daher kurzzeitig nach dem Gebäudeaufbau bezugsfertig sind. Dabei sollen auch einfache Gebäudelösungen möglich sein, die ohne erhöhten Kostenaufwand weitgehend erdbebensicher ausgebildet sind. Die Fundamente sollen den Aufbau erdbebengesicherter Gebäude auch in herkömmlicher Form weitgehend begünstigen, bei denen lediglich das unterste Stockwerk bzw. das Kellergeschoß aus den erfindungsgemäßen Baumodulen aufgebaut ist. Das erfindungsgemäß aus einer Vielzahl von Baumodulen aufgebaute Gebäude soll auch weitgehend erdbebensicher sein und zwar sowohl in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Fundament oder auch in Verbindung mit herkömmlichen Fundamenten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die einzelnen Baumodule jeweils aus einer waagrechten Bodenplatte und ein- oder mehreren senkrechten, Wandplatten bestehen, die mit der Bodenplatte eine biegesteife Baueinheit bilden, wobei jeweils entlang Schmalseiten der Boden- und/oder Wandplatten Anschlussprofile vorhanden sind und jeweils quer zu den Anschlussprofilen sich in die Boden- und/oder Wandplatten erstreckende Ausnehmungen vorhanden sind, in denen zur festen Verbindung benachbart liegender Baumodule Verbindungselemente angeordnet sind, die zwischen den Baumodulen des Gebäudes ein in horizontalen und vertikalen Ebenen liegendes dreidimensionales Netzwerk von Verbindungspunkten bilden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn in einer Geschossebene die waagrechten Bodenplatten der Baumodule jeweils Fußbodenabschnitte und die senkrechten Wandplatten der Baumodule jeweils geschosshohe Wandabschnitte des Gebäudes bilden, die die Baumodule einer nächst höheren Geschossebene tragen, wobei die Außenseiten der waagerechten Bodenplatten der Baumodule der nächst höheren Geschossebene jeweils einen Deckenabschnitt der unteren Geschossebene bilden.
Hierbei können die waagrechten Bodenplatten der Baumodule jeweils einen rechteckigen oder gleichschenklig trapezförmigen Grundriss und die tragenden senkrechten geschosshohen Wandplatten der Baumodule jeweils einen rechteckigen Grundriss aufweisen, wobei die Bodenplatten vorbestimmter Baumodule Durchbrüche insbesondere für Installationsschächte und die Wandplatten vorbestimmter Baumodule Durchbrüche, insbesondere für Fenster und/oder Türen aufweisen können.
In Abhängigkeit von dem Material, aus dem die erfindungsgemäßen Baumodule gefertigt sind, ist die Form der Anschlussprofile entlang den Schmalseiten der Platten gewählt. Bei Baumodulen aus Beton sind nutenförmige Anschlussprofile vorteilhaft und bei Baumodulen aus Holz und/oder Metall und/oder Kunststoff können auch Nuten/Feder-Anschlussprofile vorteilhaft sein.
Wenn die Baumodule einheitlich aus Beton bestehen, können die Anschlussprofile entlang Schmalseiten der Boden- und der Wandplatten jeweils als nutenförmige Vertiefungen ausgebildet sein, wobei die Form der z. B. U-profilförmigen Nuten derart gewählt ist, dass eine leichte Ausschalung von Schalungskörpern bei der Herstellung der Baumodule aus Beton gesichert ist. Die Hohlräume jeweils zwischen zwei aneinandergrenzender Boden- und Wandplatten von zwei benachbart liegenden Baumodulen aus Beton können z. B. mit Beton ausgefüllt werden, der nach der Aushärtung einen weitgehend festen Verbund zwischen benachbart liegenden Baumodulen aus Beton sicherstellt. Es können aber auch Füllmassen aus anderen Materialien als Beton gewählt werden, die einen ausreichend festen Verbund zwischen zwei benachbart liegenden Baumodulen gewährleisten, aber bei extremen Erschütterungen, insbesondere durch Erdbeben, in vorbestimmten Grenzen Verformungen zwischen den Baumodulen noch zulassen oder auch als Sollbruchstellen dienen, so dass eine begrenzte Verschiebung benachbart liegender Baumodule möglichst, ohne dass dabei der dreidimensional netzartige Gesamtverbund der Baumodule eines erfindungsgemäßen Gebäudes in einer Weise beeinträchtigt wird, dass das Gebäude einstürzt.
Die durch Erdbeben oder sonstige Einwirkungen ausgelösten Stoßenergien, die auf ein erfindungsgemäßes Gebäude unversehens zur Einwirkung kommen, sollen dabei durch die Verbindungselemente jeweils zwischen zwei benachbarten Baumodulen weitgehend sicher aufgefangen werden können, wenn der Zusammenhalt der Baumodule durch die Füllmassen in den Anschlussprofilen nicht mehr sichergestellt ist.
Die Füllmassen können zum Ausfüllen von Hohlräumen längs der profilierten Schmalseiten aneinandergrenzender Boden- und Wandplatten flüssig sein, die nach dem Verfüllen aushärten. Die Füllmassen können auch aus besonders ausgebildeten, verlorenen Schalungskörpern zur Ausformung der Anschlußprofile bestehen, die nach der Herstellung der Baumodule aus Beton nicht oder nur teilweise ausgeschalt werden wobei die verlorenen, aus den Anschlussprofilen etwas überstehenden, Schalungskörper beim festen Zusammenpressen zweier benachbart liegender Baumodule durch die in den Boden- und Wandplatten befindlichen Verbindungselemente derart plastisch und/oder elastisch verformt werden, dass der notwendig feste, gegebenenfalls auch druckwasserdichte Anschluss sicher erreichbar ist.
Für druckwasserdichte Anschlüsse zweier benachbart liegender Baumodule, insbesondere für ein Kellergeschoss, können längliche gummielastische Rundmaterialien vorhanden sein, die zusätzlich zu den Füllmassen oder Füllkörpern zwischen zwei miteinander zu verspannenden Anschlussprofilen eingelegt sind und die durch die Verspannung elastisch verformt werden, um dadurch die druckwasserdichte Verbindung in den Anschlussbereichen zweier Baumodule sicher gewährleisten zu können.
Die Verbindungselemente zum druck- und zugfesten Verbinden zweier benachbart liegender Baumodule können sich vorteilhafterweise in Ausnehmungen quer zu den Anschlussprofilen befinden, wobei je zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen in aneinandergrenzenden Anschlussprofilen zweier benachbarter Baumodule miteinander fluchtend ausgebildet sind.
Die sichere druck- und zugfeste Verbindung zweier benachbart liegender Baumodule im Bereich ihrer aneinandergrenzenden waagerechten Bodenplatten und/oder ihrer senkrechten Wandplatten kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise dadurch bewerkstelligt werden, dass an mehreren mit gewähltem Abstand aufeinanderfolgenden Stellen zweier gegenüberliegender Anschlussprofile der Boden- und/oder Wandplatten wenigstens jeweils eine quer zu dem einen Anschlussprofil verlaufende erste kanalartige Ausnehmung und wenigstens eine quer zu dem gegenüberliegenden anderen Anschlussprofil verlaufende zweite kanalartige Ausnehmung zur Aufnahme von Gewindebolzen als Verbindungsmittel vorhanden ist.
Die sichere druck- und zugfeste Verbindung zweier übereinanderliegender Baumodule kann nach der Erfindung vorteilhafterweise dadurch bewerkstelligt werden, dass längs beiderseitiger waagrechter Anschlussprofile entlang den kopfseitigen Stirnflächen senkrechter Wandplatten eines unteren Baumodules und den gegenüberliegenden Auflageflächen an der Außenseite eines aufliegenden oberen Baumoduls an mehreren mit gewähltem Abstand aufeinanderfolgenden Stellen jeweils wenigstens eine quer zu den waagerechten Anschlussprofilen verlaufende erste kanalartige Ausnehmung in dem aufliegenden oberen Baumodul und wenigstens eine entgegengesetzt verlaufende zweite kanalartige Ausnehmung in einer angrenzenden senkrechten Wandplatte des unteren Baumoduls zur Aufnahme von Gewindebolzen als Verbindungsmittel vorhanden sind.
Bei Baumodulen aus Beton können vorteilhafterweise die kanalartigen Ausnehmungen innerhalb der Bodenplatten und/oder der Wandplatten von miteinander zu verbindender Baumodule durch verlorene Schalungselemente gebildet sein.
Zur millimetergenauen Lagezentrierung und Höhenjustierung eines Baumoduls in einer oberen Geschossebene gegenüber einem festliegenden Baumodul in einer nächst unteren Geschossebene können vorteilhafterweise jeweils zwischen äußeren vier Eckpunkten an der waagrechten Außenseite der Bodenplatte des oberen Baumoduls und vier Eckpunkten an gegenüberliegenden kopfseitigen Stirnflächen senkrechter Wandteile des nächst unteren Baumoduls Zentrier- und Justiermittel vorhanden sein.
Die Zentrier- und zugleich Justiermittel können Kugeln aus Stahl oder hartem Kunststoff sein, die durch Wahl der Kugeldurchmesser einen genau einjustierten waagerechten Anschluss von oberen Baumodulen gegenüber einem festliegenden unteren Baumodulen oder von Baumodulen eines Erd- oder Kellergeschoss gegenüber einem Fundament sicherstellen. Die Kugeln liegen vorteilhafterweise jeweils zwischen gegenüberliegenden Winkelstücken, die bei Baumodulen aus Beton verlorene Schalungsteile sind.
Zum Aufbau eines erfindungsgemäßen ein- oder mehrstöckigen Gebäudes können die einzelnen Baumodule vorteilhafterweise aus der nachstehenden Gruppe von erfindungsgemäßen Baumodulen ausgewählt sein:

– L-förmige Baumodule jeweils aus einer waagerechten Bodenplatte und einer tragenden senkrechten Wandplatte.
– U-förmige Baumodule jeweils aus einer waagerechten Bodenplatte und zwei tragenden senkrechten Wandplatten, an gegenüberliegenden parallelen Seitenkanten der Bodenplatten.
– Baumodule jeweils aus einer waagrechten Bodenplatte und drei senkrechten Wandplatten, von denen wenigstens die beiden gegenüberliegenden Wandplatten tragende Wandplatten sind.
– Baumodule jeweils aus einer waagerechten Bodenplatte und vier senkrechten Wandplatten, wobei wenigstens zwei der einander gegenüberliegenden Wandplatten tragende Wandplatten sind.
– Baumodule jeweils aus einer waagerechten Bodenplatte und zwei gegenüberliegenden Wandplatten, deren kopfseitigen Stirnflächen zur Auflage einer in einem gewählten Winkel zur Waagerechten schräg verlaufenden Dachkonstruktion entsprechend abgeschrägt sind.

Die erfindungsgemäßen Baumodule können einheitlich aus einem tragfähigen Beton bestehen.
Bei aus verschiedenen Baumaterialien bestehenden Baumodulen können die waagrechten Bodenplatten der Baumodule jeweils aus einem tragfähigen Beton bestehen, während wenigstens eine Wandplatte aus einer tragfähigen Holz- und/oder Metall- und/oder Kunststoffkonstruktion besteht. Bei derartigen erfindungsgemäßen Baumodule aus verschiedenen Baumaterialien besteht die Bodenplatte vorzugsweise aus Beton, an die biegesteif wenigstens eine Wandplatte aus einem anderen tragfähigen Baumaterial anschließt, die gebäudeaußenseitig oder auch gebäudeinnenseitig liegen kann.
Besonders vorteilhaft ist, dass ausgewählte erfindungsgemäße Baumodule aus wasserdichtem Beton in einer druck- und zugfesten Verbindung für ein unterstes Stockwerk oder ein Kellergeschoss erstmals zu einer druckwasserdichten Wannenkonstruktion zusammengeschlossen werden können, so dass Hochwasserschäden weitgehend ausgeschlossen werden können, was versicherungstechnisch von besonderer Bedeutung ist.
Es ist klar, dass die druckwasserdichte Wannenkonstruktion gegen Aufschwimmen gesichert sein muss. Hierbei kann es sich zum Beispiel um gebäudeaußenseitig vorspringende Wandabschnitte handeln, auf denen Erdreich zur Erhöhung des Gebäudegewichtes gegen ein Aufschwimmen lastet.
Der Erfindung liegt der weitere Gedanke zugrunde, dass das Fundament nur aus wenigstens zwei parallelen Betonstreifen besteht, die im Abstand zweier gegenüberliegender Außenseiten des Gebäudes angeordnet sind und der Fundamentabschnitt zwischen den Betonstreifen in den Boden des Keller- oder Erdgeschosses integriert ist. Ein solches streifenförmiges Fundament ist nicht nur für erfindungsgemäß aus den vorstehenden Baumodulen aufgebaute Gebäude vorteilhaft, sondern auch für herkömmliche, nicht aus einzelnen Baumodulen aufgebaute Gebäude, bei denen lediglich das Keller- oder Erdgeschoss aus den erfindungsgemäßen Baumodulen aufgebaut ist.
Mit erfindungsgemäß ausgebildeten gleichschenklig trapezförmigen Baumodulen lassen sich auch ringförmige Gebäude mit einem im wesentlichen kreisförmigen Außengrundriss aufbauen. Ein derartiges ringförmiges Gebäude kann dann auf einem erfindungsgemäßen Fundament aus zwei jeweils zu Ringen geschlossenen konzentrischen Kreisen ruhen.
Die Erfindung zeigt auch einen neuen Weg zum Aufbau weitgehend erdbebengesicherter Gebäude, indem die durch Erdstöße verursachten Bewegungen des Gebäudefundamentes von einem Kellergeschoss oder einem untersten Stockwerk des Gebäudes weitgehend entkoppelt sind. Hierzu sind erfindungsgemäß zwischen dem im Erdreich fest liegenden Fundament und der äußeren Bodenfläche des Kellergeschosses bzw. des untersten Stockwerkes eine Vielzahl von kugelförmigen oder weitgehend runden Lagerkörper vorhanden, die eine relative Verschieblichkeit des Gebäudes gegenüber dem im Erdreich fest liegendem Fundament erlauben. Hierbei kann es sich um aus Baumodulen aufgebaute erfindungsgemäße Gebäude oder auch um herkömmliche Gebäude handeln, bei denen lediglich das Kellergeschoß bzw. das unterste Stockwerk aus den erfindungsgemäßen Baumodulen aufgebaut ist. Das Fundament kann in herkömmlicher Weise ausgebildet sein oder es kann erfindungsgemäß nur aus parallelen Betonstreifen entlang den Außenseiten des Gebäudes bestehen.
Die Lagerkörper können von Stahl- oder harten Kunststoffkugeln gewählten Durchmessers gebildet sein, die bodenseitig jeweils in schüsselförmigen Lagern mit zentralen Ruhepunkten für die Kugeln liegen und die sich jeweils an festen Platten an der Unterseite des Gebäudes oder an flachen streifenförmigen Bauteilen abstützen, auf denen das Gebäude ruht.
Streifenförmige Fundamente können für erdbebengefährdete Gebäude besonders vorteilhaft sein, wobei wenigstens das unterste Stockwerk aus erfindungsgemäßen Baumodulen aufgebaut ist.
Ein weitgehend erdbebensicheres Gebäude kann aus einzelnen erfindungsgemäßen Baumodulen aufgebaut sein, die durch ein dreidimensionales Netzwerk von Verbindungspunkten in der horizontalen und vertikalen Ebene jeweils untereinander druck- und zugfest miteinander verbunden sind, wobei die Verbindungspunkte gegenüber Erdstößen eine relative Verschiebung der Baumodule zueinander bei weitgehendem Erhalt des Netzwerkes erlauben.
Erfindungsgemäße Gebäude mit weitgehender Sicherheit vor einem Zusammenfall durch Erdbeben können vorteilhafterweise derart ausgebildet sein, dass die in die Hohlräume zwischen aneinanderliegenden Anschlussprofilen zweier benachbart liegender Baumodule eingebrachte Füllmasse in flüssiger Form oder fester verpressbarer Form derart ausgebildet und die Querschnitte der Hohlräume derart gewählt sind, dass die Stoßenergien von Erdstößen in erster Linie von der Füllmasse durch Verformung und/oder durch Sollbrüche bei weitgehendem Erhalt des Zusammenhaltes der Baumodule durch die Verbindungselemente auch noch in relativ verschobener Lage der Baumodule zueinander aufgenommen werden und dass zusätzlich das Gebäude auf rollfähigen Körpern gegenüber dem Fundament seitlich verschieblich gelagert ist.
Dadurch, dass die einzelnen Baumodule für den Aufbau eines erfindungsgemäßen Gebäudes jeweils aus einer waagrechten Bodenplatte und wenigstens einer biegesteif angesetzten senkrechten Wandplatte bestehen und die Bodenplatte einen Fußbodenabschnitt eines Stockwerkes und die senkrechte Wandplatte oder Wandplatten Abschnitte der äußeren Gehäusewand des Stockwerkes oder innere Trennwände des Stockwerkes bilden, lassen sich die erfindungsgemäßen Baumodule in Fertigungsstätten weitgehend vorkonfektionieren, so dass auf der Baustelle keine wesentlichen Innenausbauten mehr vorgenommen werden müssen. Erst hierdurch kann eine gewählte Vorkonfektionierung mit hoher Qualitätsgarantie industriell besonders kostengünstig hergestellt werden.
Für die Endmontage der weitgehend trockenen, vorkonfektionierten einzelnen Baumodule auf der Baustelle zur Errichtung eines erfindungsgemäßen Gebäudes ist die Anwesenheit einer Baufirma nicht erforderlich.
Die Erfindung wird nachstehend – ohne jede Beschränkung – anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in einer Zeichnung schematisch dargestellt sind. Im wesentlichen gleiche Teile der erfindungsgemäßen Gebäudes bzw. der aus ihnen aufgebauten erfindungsgemäßen Baumodule sind einheitlich durch die gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet:
Hierin zeigt:
1 ein U-förmiges Baumodul, nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung mit zwei gegenüberliegenden Wandplatten;
2 ein Baumodul nach der Erfindung (in perspektivischer Darstellung) mit drei Wandplatten;
3 ein Baumodul nach der Erfindung (in perspektivischer Darstellung) mit vier Wandplatten;
4 ein L-förmiges Baumodul nach der Erfindung (in perspektivischer Darstellung) mit einer Wandplatte)
5 ein Baumodul ähnlich 2 in perspektivischer Darstellung aber mit gegenüberliegenden abgeschrägten Wandplatten als Auflage für eine Dachkonstruktion;
6 ein U-förmiges Bauteil ähnlich 1 in perspektivischer Darstellung aber mit abgeschrägten Wandplatten als Auflage für eine Dachkonstruktion;
7 ein L-förmiges Bauteil ähnlich 4 aber mit einer gleichschenklig trapezförmigen waagerechten Bodenplatte in perspektivischer Darstellung;
8 ein U-förmiges Bauteil ähnlich 1 in perspektivischer Darstellung, aber mit einer gleichschenklig trapezförmigen waagrechten Bodenplatte und gegenüberliegenden unterschiedlich breiten senkrechten Wandplatten;
9 zwei gegenüber 1 abgewandelte U-förmige Baumodule nach der Erfindung mit einer Zwischenplatte in perspektivischer Darstellung;
10 ein gegenüber 1 und 9 weiter abgewandeltes U-förmiges Baumodul nach der Erfindung mit an gegenüberliegenden Enden angesetzten L-förmigen Baumodulen nach 4 in perspektivischer Darstellung;
11 ein U-förmiges Baumodul nach 1, an das beidseitig zwei Baumodule nach 2 angeschlossen sind, um ein wannenförmig geschlossenes Kellergeschoss nach der Erfindung zu bilden;
12 ein aus mehreren erfindungsgemäßen Baumodulen zusammengesetztes Stockwerk eines Gebäudes;
13 ein mehrstöckiges Gebäude aus neben- und übereinander angeordneten erfindungsgemäßen Baumodulen in perspektivischer Darstellung;
14 eine erfindungsgemäße Querverschraubung der Bodenplatten zweier aneinandergrenzender Baumodule im Querschnitt;
15 die Draufsicht auf eine gegenüber 14 abgewandelte Querverschraubung;
16 ein vertikaler Schnitt durch die Verschraubung nach 15 in einer zur Verschraubung vorbereiteten Stellung;
17 ein buchsenartiger Schalungskörper mit beidseitig angesteckten Hülsen zur Bildung einer Ausnehmung in einer Boden- oder Wandplatte eines Baumoduls in perspektivischer Darstellung;
18 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße gekreuzte Verschraubung;
19 ein Schnitt durch eine Verschraubung zwischen einem senkrechten Wandteil eines unteren Baumoduls und einem waagerechten Bodenteil eines Baumoduls einer nächst höheren Etage eines erfindungsgemäßen Gebäudes;
20 eine Zentrier- und Justiereinrichtung im vertikalen Schnitt zwischen einem senkrechten Wandteil eines unteren Baumoduls und einem waagerechten Bodenteil eines Baumoduls einer nächst höheren Etage eines erfindungsgemäßen Gebäudes;
21 eine Zentrier- und Justiereinrichtung als Variante gegenüber der Einrichtung nach 20;
22a ein Querschnitt durch ein gegen Erdbeben gesichertes erfindungsgemäßes Gebäude, das auf einem erfindungsgemäßen Streifenfundament verschieblich gelagert ist;
22b ein Querschnitt durch einen vergrößerten Teilabschnitt von 22a;
23 ein Querschnitt durch die Lagerung zweier benachbarter Kellergeschosse erfindungsgemäßer Gebäude auf einem zweigeteilten Streifenfundament, wobei die Fundamentstreifen bei Erdbebenstößen relativ zueinander verschieblich sind;
24 ein erfindungsgemäßes Gebäudeteil in der Draufsicht mit einer Wendeltreppe;
25 ein erfindungsgemäßes Baumodul zur Unterbringung einer Wendeltreppe nach 24.
26 eine Draufsicht auf ein Stockwerk eines erfindungsgemäßen Gebäudes mit einem Treppenschacht.
27 eine perspektivische Ansicht des Stockwerkes nach 26.
Die 1 bis 8 zeigen verschiedene beispielsweise Ausführungen erfindungsgemäßer Baumodule 1 bis 8. Die einzelnen Baumodule bestehen jeweils aus einer waagerechten Bodenplatte 9 und einer oder mehreren senkrechten Wandplatten 10. Die folgenden waagerechten Bodenplatten 9 bilden jeweils innenseitig Fußbodenabschnitte. Die senkrechten Wandplatten 10 der Baumodule 1 bis 8 bilden tragende geschoßhohe Wandabschnitte des erfindungsgemäßen Gebäudes, die an oberen waagerechten Stirnflächen die Baumodule der nächst höheren Geschoßebene des erfindungsgemäßen Gebäudes oder auch in abgeschrägter Form eine Dachkonstruktion tragen.
Die waagerechten äußeren Seiten der Bodenplatten 9 bilden jeweils Deckenabschnitte eines oberen Geschosses des erfindungsgemäßen Gebäudes.
Gemäß den 1 bis 6 weisen die Bodenplatten 9 jeweils einen rechteckigen Grundriss von z. B. 630 cm Länge und 100 cm Breite auf. Gemäß den 7 und 8 weisen die Bodenplatten 9a jeweils einen länglichen, gleichschenklig trapezförmigen Grundriss auf, wobei die parallelen Stirnseiten der Bodenplatten 9a jeweils einen Abstand von z. B. 630 cm aufweisen können.
Die tragenden geschoßhohen Wandplatten 10 der erfindungsgemäßen Baumodule 1 bis 4 sowie 8 und 9 sind jeweils rechteckig ausgebildet. Sie besitzen eine freie waagerechte obere Stirnfläche zur Auflage eines oberen Baumoduls.
Die erfindungsgemäßen Baumodule nach 5 und 6 weisen an zwei gegenüberliegenden Breitseiten der Bodenplatten 9 jeweils giebelartig abgeschrägte Wandplatten 10a zum Tragen einer entsprechend abgeschrägten Dachkonstruktion auf.
Das Baumodul nach 1 ist U-förmig ausgebildet. Die beiden geschoßhohen Wandplatten 10 in der Breite der rechteckigen Bodenplatte 9 befinden sich an den gegenüberliegenden Breitseiten der Bodenplatte 9.
Das Baumodul nach 2 besteht wiederum aus einer rechteckigen Bodenplatte 9 z.B. in den Abmessungen der Bodenplatte 9 nach 1.
An der Längsseite der Bodenplatte 9 in 2 und an ihren gegenüberliegenden beiden Breitseiten befinden sich drei U-förmig aneinandergrenzende Wandplatten, die an ihren freien oberen Stirnflächen eine waagerechte Auflagefläche für ein oberes Baumodul bilden.
In 4 befinden sich an den beiden gegenüberliegenden Längsseiten und den beiden gegenüberliegenden Schmalseiten der rechteckigen Bodenplatte 9 je eine geschoßhohe Wandplatte 10, die aneinandergrenzend einen weitgehend geschlossenen, nach oben offenen Innenraum bilden, wobei die eine Wandplatte 10b entlang einer der beiden Längsseiten der Bodenplatte 9 eine rechteckige Ausnehmung 11 aufweist, über die der Innenraum zugänglich ist.
4 zeigt ein L-förmiges erfindungsgemäßes Baumodul mit einer rechteckigen Bodenplatte 9 und einer geschoßhohen rechteckigen Wandplatte 10 an einer der beiden Breitseiten der Bodenplatte 9.
In 5 schließt an die beiden gegenüberliegenden dachschrägenartig abgeschrägten Wandplatten 10a eine Wandplatte 10 entlang der einen der beiden Längsseiten der Bodenplatte 9 an, während in 6 die beiden Längsseiten der Bodenplatte 9 offen sind.
Das L-förmige erfindungsgemäße Baumodul nach 7 und das U-förmige erfindungsgemäße Baumodul nach 8 weisen an wenigstens einer der beiden einander gegenüberliegenden parallelen Schmalseiten (7) der gleichschenklig trapezförmigen Bodenplatte 9a bzw. an beiden Schmalseiten (8) geschoßhohe senkrechte Wandplatten unterschiedlicher Breite auf, die durch die Bodenplatte 9a vorgegeben ist. Mehrere längs ihrer gleichschenkligen Seiten aneinandergestellten Baumodule nach 7 oder 8 bilden ein vieleckiges Gebäude mit einem kreisförmigen Außendurchmesser und einem konzentrischen kreisförmigen Innendurchmesser.
Es ist klar, daß sich an den gleichschenkligen Längsseiten der trapezförmigen Bodenplatten entsprechend 2, 3 und 5 auch senkrechte Wandplatten befinden können, die entsprechend 6 abgeschrägt ausgebildet sein können, um eine entsprechend abgeschrägte Dachkonstruktion für einen Rundbau tragen zu können.
Die Erfindung ist auf die in den 1 bis 8 gezeigten beispielsweisen Bauformen erfindungsgemäßer Baumodule in keiner Weise beschränkt. Zum Aufbau eines erfindungsgemäßen Gebäudes in einer beliebig wählbaren Gestalt sind die verschiedensten Bauformen denkbar, die sich mehr oder weniger aber nicht grundsätzlich von den in 1 bis 8 beispielsweise aufgezeigten Bauformen unterscheiden können, ohne von dem erfindungsgemäßen Grundprinzip abzuweichen, daß eine tragende waagerechte Bodenplatte, insbesondere aus Beton, vorhanden ist, die innenseitig einen Fußbodenabschnitt des Gebäudes in einer unteren Stockwerkebene und außenseitig einen Deckenflächenabschnitt in einer nächst oberen Stockwerkebene oder auch einen äußeren Bodenabschnitt eines erfindungsgemäßen Gebäudes bilden kann, wobei in den Gehäuseboden ein Teil des Fundamentes zwischen zwei Fundamentstreifen integriert sein kann und wobei wenigstens eine, vorzugsweise zwei senkrechte, geschoßhohe tragende Wandplatten mit einer Bodenplatte biegesteif verbunden sind.
Dabei können die Wandplatten gegenüber seitlichen Begrenzungskanten der Bodenplatte auch um vorbestimmte Maße zurückgesetzt sein, wie nachstehend gezeigt ist.
Die erfindungsgemäßen Baumodule können einheitlich aus bewehrtem Beton bestehen. Vorzugsweise die Wandplatten können aber aus anderen Baumaterialien aufgebaut sein, wie z. B. Holz und/oder Stahl und/oder Kunststoff. Die Bodenplatten der erfindungsgemäßen Baumodule können jede Art von Durchbrüchen, insbesondere zur Verlegung von Schächten für elektrische Leitungen und zur Unterbringung von Wasserzu- und Abflußleitungen aufweisen.
Die Wandplatten können jeweils außen liegende Wandabschnitte oder innen liegende Wandabschnitte des Gebäudes bilden. Dabei können die senkrechten Wandplatten die jeweils notwendigen Durchbrüche insbesondere für Fenster und Türen aufweisen.
Derartige Durchbrüche in den Bodenplatten und/oder in den Wandplatten sind in den schematischen Darstellungen der erfindungsgemäßen Baumodule der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Zum Aufbau eines erfindungsgemäßen ein- oder mehrstöckigen Gebäudes von gewähltem Innen- und Außenaufbau wird die erforderliche Anzahl von erfindungsgemäßen Baumodulen aus einer Gruppe verschiedener vorgefertigter Baumodule ausgewählt, die am Bauplatz des zu errichtenden Gebäudes zusammengesetzt werden. Hierbei werden die einzelnen neben- und übereinander gestellten Baumodule in horizontalen und vertikalen Ebenen durch ein dreidimensionales Netzwerk von Verbindungsstellen miteinander druck- und zugfest verbunden. Außerdem werden die Baumodule von Stockwerk zu Stockwerk mittels erfindungsgemäßer Justiereinrichtungen in die richtige horizontale und vertikale Lage einjustiert.
Zur druck- und zugfesten Verbindung je zweier neben- und zweier übereinander liegender erfindungsgemäßer Baumodule weisen ihre Boden- und Wandplatten jeweils an ihren Schmalseiten erfindungsgemäße Anschlussprofile und quer zu diesen Ausnehmungen zur Aufnahme von erfindungsgemäßen, insbesondere bolzenartigen, Verbindungselementen auf. Zum Aufbau eines erfindungsgemäßen Gebäudes können U-förmige Baumodule 1a verwendet werden, bei denen jeweils die eine der beiden Wandplatten 10e von der Begrenzungskante der einen Breitseite der Bodenplatte 9b um einen vorbestimmten Abstand „L" zurückgesetzt ist.
In 9 ist in perspektivischer Darstellung ein Beispiel eines Teilabschnittes eines erfindungsgemäßen Gebäudeabschnittes aus zwei U-förmigen Baumodulen 1a gezeigt, bei denen die um das gleiche Maß „L" überstehenden Teile der Bodenplatten 1a sich einander gegenüberstehen. Zwischen den überstehenden beiden Plattenteilen ist eine Zwischenplatte 12 eingesetzt. Die Abmessungen können dabei so gewählt sein, dass die hintereinander liegenden senkrechten Wandplatten untereinander die gleichen Abstände aufweisen.
In 10 ist in perspektivischer Darstellung ein dem Beispiel nach 9 ähnlicher Gebäudeabschnitt aus einem erfindungsgemäßen U-förmigen Baumodul 1b dargestellt, bei dem beide sich gegenüberstehenden Wandplatten 10e jeweils um den Abstand „L" von der Begrenzungskante der zugehörigen Breitseite der Bodenplatte zurückgesetzt sind. An die beiden überstehenden Teile der Bodenplatte 9c ist an ihren gegenüberliegenden breitseitigen Enden jeweils ein in 4 gezeigtes L-förmiges Baumodul mit dem freien Ende seiner Bodenplatte 9 angesetzt.
Auch hier können die Abmessungen so gewählt sein, dass die hintereinander liegenden senkrechten Wandplatten untereinander die gleichen Abstände aufweisen.
11 zeigt ein beispielweises Kellergeschoss bzw. das unterste Geschoss eines erfindungsgemäßen Gebäudes aus einem U-förmigen Baumodul 1 (1) und zwei jeweils längsseitig angeschlossenen Baumodulen 2 (2). Die drei Baumodule lassen sich druckwasserdicht miteinander verbinden und bilden so ein dichtes wannenförmiges Kellergeschoss bzw. ein unterstes Stockwerk, das gegen Hochwasser geschützt ist.
Sofern hier nicht gezeigte Fenster und/oder Türen vorgesehen sind, lassen sich für jeden Fachmann verständliche Blenden vorsehen, mit denen die Fenster und Türen von außen wasserdicht verschlossen werden können.
12 zeigt ein beispielweises Stockwerk eines erfindungsgemäßen Gebäudes aus einem Baumodul 2 (2) und zwei gleichen U-förmigen Baumodulen 1 (1) sowie drei gleichen Baumodulen 4 (4). Die Abmessungen sind dabei so gewählt, dass die Baumodule 2 und 1 einen an drei Seiten geschlossenen rechteckigen Raum 13 bilden.
An den einseitig offenen Raum 13 sind die freien Enden der Bodenplatten 9 dreier längsseitig nebeneinander liegender L-förmigen Baumodule 4 (4) angeschlossen. Die Abmessungen sind hier z. B. so gewählt, dass die rechteckigen Bodenplatten 9 der Baumodule 2 und 1 eine Länge von 600 cm und die Breiten der rechteckigen Bodenplatten der L-förmigen Baumodule 4 jeweils 200 cm, also insgesamt 600 cm ausmachen. Das charakteristische an dem beispielsweise gestalteten Stockwerk eines erfindungsgemäßen Gebäudes nach 12 besteht darin, dass der Raum 13 über die L-förmigen Baumodule 4 von zwei gegenüberliegenden Seiten frei zugänglich ist.
13 zeigt ein beispielweises erfindungsgemäßes Gebäude mit einem druckwasserdichten Kellergeschoss 14, auf dem drei Stockwerken 15, 16 und 17 aufgesetzt sind.
Das Kellergeschoss 14 ist als druckwasserdichte Wanne entsprechend 11 ausgebildet. Die anschließenden drei Stockwerke 15, 16 und 17 bestehen jeweils aus zwei U-förmigen Baumodulen 1 (1), die gebäuderückseitig jeweils von dreiseitig geschlossenen Baumodulen 2 (2) abgeschlossen sind, wie es das dritte Stockwerk 17 aus einem U-förmigen und einem dreiseitig geschlossenen Baumodul 1 und 2 zeigt, das eine nicht gezeigte Dachkonstruktion trägt. Die Vorderseiten des 1. und 2. Stockwerkes 15 und 16 sind im Beispielsfalle noch unfertig und das erste der beiden U-förmigen Bauteile des 2. Stockwerkes 16 ist hier beispielsweise durch eine Bodenplatte 9 abgedeckt.
Das erfindungsgemäße Gebäude in einem teilweise noch unfertigen Zustand hat einen beispielsweise quadratischen Grundriss von 630 x 630 cm. Es ruht auf einem erfindungsgemäßen Fundament aus zwei parallelen Fundamentstreifen 18 und 19, wobei der fundamentfreie Zwischenraum zwischen den Fundamentstreifen 18 und 19 erfindungsgemäß in den mehrteiligen Boden des insbesondere druckwasserdichten Kellergeschosses 14 integriert ist.
Die nachstehenden 14 bis 19 zeigen beispielsweise erfindungsgemäße Verbindungsmittel zwischen waagerechten Bodenplatten und senkrechten Wandplatten und zwischen den Kopfseiten von Wandplatten und aufliegenden Bodenplatten von oberen Baumodulen.
Die in den 14 bis 18 beispielsweise gezeigten Verbindungsmittel für zwei waagerechte Bodenplatten sind entsprechend für zwei senkrechte Wandplatten geeignet.
Bei zwei in einer Ebene aneinandergrenzenden Baumodulen sind wenigstens die Wandplatten durch Gewindebolzen erfindungsgemäß miteinander verspannt. Es kann insbesondere für druckwasserdichte Kellergeschosse von Vorteil sein, bei zwei in einer Ebene aneinandergrenzenden Baumodulen die Bodenplatten und die Wandplatten jeweils durch Gewindebolzen erfindungsgemäß miteinander zu verspannen.
Zu den erfindungsgemäßen Verbindungsmitteln gehören bei Baumodulen aus Beton Nutenprofile entlang den waagerechten Schmalseiten der Bodenplatten und den senkrechten Schmalseiten der Wandplatten.
Die Nutenprofile weisen im wesentlichen ein U-förmiges Profil auf. In der Anschlussstellung zweier waagerechter Bodenplatten sowie in der Anschlussstellung zweier senkrechter Wandplatten liegen sich die nutenförmigen Profile jeweils spiegelbildlich gegenüber und bilden mit Füllmassen verfüllbare Anschlusshohlräume. Dabei sind die Nutenprofile derart ausgebildet, dass die Schalkörper bei der Herstellung der Boden- und der Wandplatten sich leicht ausschalen lassen und dass die Füllmassen sich leicht in die Hohlräume zwischen zwei angrenzenden Boden- oder Wandplatten einbringen lassen. Da zwei miteinander zu verbindende Bodenplatten in der waagerechten und zwei miteinander zu verbindende Wandplatten in der senkrechten liegen, ergeben sich unterschiedliche Aufgaben zur Ausfüllung der waagerechten Anschlusshohlräume bei den Bodenplatten und der senkrechten Anschlusshohlräume Wandplatten, so dass die bodenseitigen und die wandseitigen Profile entsprechend unterschiedlich ausgebildet sein können.
14 zeigt eine Verbindung zweier nur in ihren beiderseitigen Anschlussbereichen dargestellten Bodenplatten 9 von zwei benachbart liegenden Baumodulen. Die beiden Nutenprofile 20 mit im wesentlichen U-förmigen Querschnitten bilden in der dargestellten Anschlussstellung innenseitig, d. h. fußbodenseitig, einen Trichter 23, über den die Füllmasse leicht eingebracht werden kann.
Jeweils quer zu den Nutenprofilen verläuft in der einen (linken) Bodenplatte 9 ein erster Kanal 24 und in der gegenüberliegenden anderen rechten Bodenplatte 9 ein gleichartiger zweiter Kanal 25. Beide in der Anschlussstellung der Bodenplatten 9 miteinander fluchtenden Kanäle 24 und 25 schließen jeweils an eine erste bzw.
zweite trichterförmige Ausnehmung 26 bzw. 27 an, die von den Innenseiten der Bodenplatten aus zugänglich sind.
Von der einen (linken) Ausnehmung 26 geht ein zusätzlicher, zu den beiden Kanälen 24 und 25 liegender dritter Kanal 28 aus, der eine solche Tiefe besitzt, dass ein Gewindebolzen 29 in die linke Bodenplatte 9 komplett hineingeschoben werden kann, ohne profilseitig überzustehen. Dabei weist der Gewindebolzen 29 eine solche Länge auf, dass in der gezeigten Verbindungsstellung die Gewindeenden 30 und 31 des Gewindebolzens in den beiden Ausnehmungen zu liegen kommen.
Zur Verspannung der beiden Bodenplatten werden auf die beiden Gewindeenden 30 und 31 je eine Ringscheibe 32 und 33 aufgesteckt und je eine Mutter 34 und 35 aufgeschraubt. Durch Anziehen der Muttern mit einer vorbestimmten Kraft durch über die Ausnehmungen 26 und 27 zugängliche Schraubenschlüsse können die beiden Bodenplatten 9 mit der notwendigen Kraft miteinander verspannt werden, wobei die Muttern sich jeweils über die Ringscheiben 32 und 33 an den zu den Anschlussprofilen 20 gewandten Wänden 36 und 37 abstützen.
Der Gewindebolzen 29 kann auch so ausgebildet sein, dass er an seinem einen (linken) Ende statt der Mutter 34 einen festen Bolzenkopf aufweist. Damit der Gewindebolzen komplett in die linke Bodenplatte 9 verschieblich ist, muss der Durchmesser des Kanals 28 einen entsprechend weiten Durchmesser aufweisen.
Zur Montage der beiden Bodenplatten wird in die eine (linke) Bodenplatte 9 der Gewindebolzen 29 eingesteckt. Anschließend wird die andere (rechte) Bodenplatte 9 in die Anschlussstellung gebracht. Der Gewindebolzen 29 in der linken Bodenplatte 9 wird in seine Verbindungsstellung verschoben, so dass die Verschraubung vorgenommen werden kann.
Es ist klar, dass ein zusätzlicher koaxialer Kanal entsprechend dem Kanal 28 auch von der Ausnehmung 27 ausgehen kann, damit der Gewindebolzen vor der Montage wahlweise in die linke oder rechte Bodenplatte gesteckt werden kann. Es ist klar, dass die trichterförmigen Ausnehmungen auch eine zylindrische Form aufweisen können.
Für eine druckwasserdichte Verbindung der beiden Bodenplatten 9 ist eine gummielastische Dichtungsschnur 38 vorhanden. Nahe den Außenflächen der beiden Bodenplatten befinden sich halbrunde Nuten 39 und 30, die sich in der Anschlussstellung der Bodenplatten gegenüberliegen. In den Nuten 39, 40 wird vor der Verspannung der beiden Bodenplatten die Dichtungsschnur 38 eingelegt, die einen solchen Durchmesser hat, dass sie bei der Verspannung der beiden Bodenplatten zur Erzielung einer sicheren druckwasserdichten Verbindung der Bodenplatten 9 ausreichend elastisch verformt wird.
Die 15 zeigt in der Draufsicht und die 16 im Querschnitt buchsenförmige Schalungskörper 41 und 42 mit rohrförmigen Ansätzen 43, 44 und 45, 46 jeweils zum Anstecken von Schalungsrohrstücken 47, 48 und 49, um die Kanäle 24, 25 und 28 und die entsprechenden Ausnehmungen 26 und 27 bei der Herstellung der Bodenplatten 9 aus Beton ausgespart zu bekommen.
16 zeigt in der Draufsicht die Verbindungsstellung des Gewindebolzens 29 der sich hier an besonderen Ringscheiben 32a, 33a abstützt, die der Innenrundung des verlorenen Schalungskörpers 41 angepasst sind.
17 zeigt in perspektivischer Darstellung den einen buchsenförmigen Schalungskörper 41 mit den angesteckten beiden Schalungs-Rohrstücken 47 und 48. Es handelt sich hierbei um verlorene Schalungskörper, die jeweils in den fertigen Bodenplatten verbleiben (verloren sind). Der Schalungskörper 41 entspricht dem Schalungskörper 42, bei dem lediglich das Schalungs-Rohrstück 49 angesteckt ist. 15 zeigt, dass der Gewindebolzen 29 in dem Schalungskörper 41 mit den beiden angesteckten Schalungs-Rohrstücken 47 und 48 Platz findet.
Mit den verlorenen Schalungskörpern 41, 47 und 48 lassen sich die Kanäle und Ausnehmungen in den Bodenplatten zu ihrer Verspannung mittels Gewindebolzen in ausreichender Präzision herstellen.
Entsprechende Verschraubungen mittels Gewindebolzen 29 sind in gewählten Abständen im Bereich der Anschlussprofile 20 vorhanden.
Nach der Verschraubung der Bodenplatten 9 an einer Reihe von ausgewählten Stellen wird der Hohlraum zwischen den Nutenprofilen 20 mit einer Füllmasse vergossen. Die Aussparungen 36 und 37 werden wahlweise mit vergossen oder mit einem Deckel für eine spätere Demontage verschlossen.
18 zeigt eine Draufsicht auf eine sich kreuzende Doppelverschraubung beispielsweise zweier angrenzender Bodenplatten von zwei in einer Ebene benachbart liegenden erfindungsgemäßen Baumodulen. Entsprechende Doppelverschraubungen können zur Verbindung von senkrechten Wandplatten oder zur Verbindung von Wandplatten mit Bodenplatten aufliegender Baumodule vorgesehen sein.
In der links von der mittleren Anschlussebene dargestellten einen Bodenplatte 9 befinden sich zwei erste, jeweils quer zu der Anschlussebene verlaufende Kanäle 50 und 51, die jeweils an eine buchsenartige Ausnehmung 52 bzw. 53 anschließen.
In der rechten Bodenplatte 9 befinden sich zweite, jeweils quer zu den Anschlussprofilen verlaufende Kanäle 54 und 55, die jeweils an eine entsprechende buchsenartige Ausnehmung 55 bzw. 56 anschließen. Die verlängerten Achsen der vier in einer Ebene liegenden Kanäle 50, 51 und 54, 55 schneiden sich in einem Punkt 57 in der Anschlussebene zwischen den beiden waagerechten Bodenplatten 9, was entsprechend auch für senkrechte Wandplatten gilt.
Der Schnittpunkt 57 liegt in einer zylindrischen Ausnehmung 58, die jeweils von halbzylindrischen Ausnehmungen an den gegenüberliegenden Schmalseiten der Bodenplatten gebildet sind. Der Schnittpunkt 57 bildet das Lagezentrum einer Gewindehülse 59 mit vier im rechten Winkel zueinander liegenden Gewindeanschlüssen.
In den hier z. B. rechtwinklig zueinander verlaufenden Kanälen 50, 51 und 54, 55 befinden sich Zugstangen 60, 61, 62 und 63 die jeweils mit ihren vorderen Enden an einen der Gewindeanschlüsse der Gewindehülse 59 anschließen und die jeweils mit ihren hinteren Gewindeenden in die buchsenartigen Ausnehmungen ragen, wo Muttern 64, 65, 66 und 67 aufgeschraubt sind, die sich an Ringscheiben abstützen. Durch gleichmäßiges Anziehen der vier Muttern mit vorbestimmter Kraft erfolgt eine feste Verbindung zwischen den Bodenplatten 9 im Bereich des Schnittpunktes 57.
Über die Länge des Anschlusses der Bodenplatten entlang ihren gegenüberliegenden Längsseiten sind in vorbestimmten Abständen mehrere solcher sich kreuzender Verschraubungen vorgesehen.
Nach den Verschraubungen können die offenen Räume mit Füllmassen ausgefüllt werden. Die Ausnehmungen 52, 53 und 54, 55 können mit Deckeln für eine eventuelle spätere Demontage verschlossen werden.
Bei der in 18 gezeigten sich kreuzweisen Verschraubung mittels vier in einer Ebene liegenden Zugstangen liegen zwei benachbarte Zugstangen im rechten Winkel zueinander, während gegenüberliegende Zugstangen miteinander fluchten. Es ist klar, dass auch andere Winkel zwischen den Zugstangen gewählt werden können, wobei dann die Position der Gewindeanschlüsse an den Gewindehülsen 59 entsprechend ausgebildet sein müssen. Bei der gekreuzten Querverbindung zweier aneinanderliegender Boden- oder Deckenplatten nach 18 werden auch Kräfte aufgenommen, die senkrecht zum Fugenverlauf der aneinander liegenden Platten auftreten.
Derartige Kräfte treten auf, wenn die Baumodule nach 7 und/oder 8 untereinander zu einem runden Gebäude verbunden werden und die Kräfte nicht durch den Fugenverguss und einer entsprechenden Schubvernutung aufgenommen werden können oder aufgenommen werden sollen (z. B. bei einer Demontage).
Darüber hinaus kann durch die gekreuzte Querverbindung auch eine Justierung der miteinander zu verbindenden Baumodule erfolgen.
Mit den vorstehend genannten erfindungsgemäßen Verbindungsmitteln zwischen aneinanderliegenden Boden- und Wandplatten von in einer Ebene zusammengestellten erfindungsgemäßen Baumodulen, wie es beispielsweise in 11 gezeigt ist, lassen sich z. B. überflutungssichere Kellerräume herstellen.
Dabei lässt sich ein Keller erfindungsgemäß als druckwasserdichte Wanne ausbilden.
Alle notwendigen Öffnungen wie Kellertüren und Fenster lassen sich durch den Öffnungen angepasste Schotten schnell und einfach wasserdicht verschließen. Im Falle einer Überflutung im Bauzustand oder bei einer geringen Auflast auf den Keller z. B. nur durch ein Obergeschoss muss eine Sicherung gegen Auftrieb vorhanden sein.
Bei erfindungsgemäßen Gebäuden, bei denen bei Überflutungen die Auftriebskräfte größer sind als das Gewicht des Gebäudes, können die Auftriebssicherungen aus außenseitig angebrachten Bewehrungen bestehen, über die nach der Kellermontage ein Sporn aus Ortbeton anbetoniert werden kann, dessen Größe von den möglichen Auftriebskräften abhängig ist.
Zur Auftriebssicherung eines erfindungsgemäßen druckwasserdichten Kellergeschosses können an die Kelleraußenwänden auch Betonplatten angeschlossen sein, auf denen das Erdreich lastet.
Die vorstehenden Verbindungen ermöglichen druck- und zugsichere, dichte Anschlüsse von Boden- und Wandplatten von in einer Ebene nebeneinander liegenden erfindungsgemäßen Baumodulen.
Um ein mehrstöckiges Gebäude nach der Erfindung errichten zu können, müssen die kopfseitigen Stirnflächen von Wandplatten, die zu Baumodulen in einer unteren Geschossebene gehören, an die Außenseiten von Deckenplatten fest angeschlossen werden können, die zu Baumodulen in einer nächst höheren Geschossebene gehören.
19 zeigt eine beispielsweise erfinderische Verbindung 68 zwischen einem kopfseitigen Abschnitt einer senkrechten Wandplatte 69 eines nicht weiter dargestellten unteren Baumoduls nach einer den 1 bis 4 sowie 7 und 8 und einem Abschnitt der waagerechten Bodenplatte 70 mit einem Teil der biegesteif angeschlossenen senkrechten Wandplatten 71 eines oberen Baumoduls, der auf dem unteren Baumodul aufgesetzt ist, und der ebenfalls nach einem der 1 bis 4 sowie 7 und 8 ausgebildet sein kann.
Die Verbindung besteht aus einer buchsenartigen Ausnehmung 72, die sich quer zur Längserstreckung der Wandplatte 69 erstreckt und von der Innenseite der Wandplatte 69 aus zugänglich ist. Von der Ausnehmung 72 geht ein erster senkrechter Kanal 73 aus, der an ein kopfseitiges Nutenprofil 74 der Wandplatte 69 anschließt.
Der Kanal 73 fluchtet mit einem senkrechten blinden Kanal 73, der an ein entsprechendes Nutenprofil 75 an der Außenseite 70a der Bodenplatte 70 anschließt. Die beiden gleichartig ausgebildeten Profile 74 und 75 erstrecken sich jeweils entlang der waagerechten äußeren Längskanten an der Kopfseite der Wandplatte des unteren Baumoduls und an der gegenüberliegenden waagerechten äußeren Längskante des oberen Baumoduls.
In die Ausnehmung 74 greift eine Gewindebuchse 76 ein, in die zum festen Anschluß des oberen Baumoduls mit dem unteren Baumodul das vordere Ende 77 eines Gewindebolzens 78 ragt, der sich durch den Kanal 73 erstreckt, dessen Bolzenkopf 79 in der Ausnehmung 72 sich nach der Verschraubung über eine Scheibe 80 an der Seitenwand der Ausnehmung 72 abstützt.
Um den Gewindebolzen in das Kopfende der Wandplatte einbringen zu können, weist der Kanal 73 einen etwas größeren Durchmesser als der Durchmesser des Bolzenkopfes 79 auf. Außerdem schließt an die Ausnehmung ein Blindkanal 81 an, der mit dem Kanal 73 fluchtet. In den Blindkanal 81 mit dem Durchmesser des Kanals 73 vermag der Bolzen 78 vor seiner Montage einzutauchen, so dass der Bolzen 78 komplett in dem Kopfteil der Wandplatte 69 zu liegen kommt.
Nach der festen Verschraubung der Wandplatte 69 des unteren Baumoduls mit der Bodenplatte 70 des oberen Baumoduls wird das Nutenprofil 74, 75 über einen gestrichelt angedeuteten Kanal 82 mit einer flüssigen Füllmasse ausgegossen, der von der Innenseite der Bodenplatte 70 ausgeht und an das Nutenprofil anschließt. Durch gummielastische Schnüre 83 und 84, in dem Spalt 85 zwischen der Wandplatte und der Bodenplatte, die sich entlang den inneren und äußeren Längskanten des Kopfteiles der Wandplatte 69 und der Außenfläche 70a der Bodenplatte 70 erstrecken, ist das Nutenprofil 74, 75 nach innen und außen abgeschlossen. Die buchsenartige Ausnehmung 68 kann mit einer Füllmasse ausgefüllt oder zu einer späteren Demontage auch mit einem nicht gezeigten Deckel verschlossen werden.
Die buchsenartige Ausnehmung und die Kanäle 73, 74, 81 und 82 sind bei Baumodulen aus Beton durch verlorene Schalungskörper gebildet, die bei der Herstellung der Baumodule durch bekannte Verfahrensweisen mit großer Lagegenauigkeit zum Einsatz gelangen.
Mit gewähltem Abstand voneinander sind eine vorbestimmte Anzahl entsprechender Verbindungen zwischen der unteren Wandplatte 67 und der oberen Bodenplatte 70 vorgesehen.
Wesentlich ist, dass die nebeneinander liegenden Baumodule sich vor ihrer Verschraubung in einer beliebigen Geschoßebene eines erfindungsgemäßen Gebäudes jeweils leicht in eine waagerechte und gegebenenfalls auch in eine senkrechte Lage einjustieren lassen. Das gilt für ein auf dem Fundament aufliegendes Kellergeschoß ebenso wie für die Baumodule eines auf dem Kellergeschoß aufliegenden Erdgeschosses und für die Baumodule eines auf dem Erdgeschoß aufliegenden Obergeschosses usw.
20 zeigt im Senkrechtschnitt eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Einjustierung des oberen Baumoduls 71 nach 19 in der genauen waagerechten und senkrechten Lage auf der kopfseitigen Stirnfläche der in 19 gezeigten Wandplatte 69 eines unteren Baumoduls.
Im Bereich der Nutenprofile 74, 75 befindet sich in den Eckpunkten der kopfseitigen Stirnfläche der rechteckigen Wandplatte 69 und entsprechend an gegenüberliegenden Eckpunkten der Wandplatten des unteren Baumoduls ein im Querschnitt dachförmiges Winkeleisen 83, das in einer genau vorherbestimmten Lage als verlorenes Schalungsteil in die kopfseitige Stirnfläche der Wandplatte 69 im Bereich der Nut 74 einbetoniert wird.
Das nach oben offene Winkeleisen 83 dient als Lager für eine ausgewählte Kugel 85, deren horizontaler Durchmesser das Winkeleisen um ein gewähltes Maß überragt.
In der gegenüberliegenden Außenfläche der Bodenplatte 71 des oberen Baumoduls ist ein entsprechendes Winkeleisen 84 fest einbetoniert. Auch hier handelt es sich um ein bei der Herstellung des Baumoduls verlorenes Schalungsteil.
Die gemeinsame senkrechte Mittelachse beider einander gegenüberliegender Winkeleisen weist einen derart genauen Abstand von der Längskante 71 des oberen Baumoduls und der gegenüberliegenden Längskante 69 des unteren Baumoduls auf, dass beim Aufsetzen des oberen Baumoduls mit seinem Winkeleisen 84 auf die Kugel 85 das obere Baumodul im Millimeterbereich in die richtige senkrecht Lage gegenüber dem unteren Baumodul gelangt, in der die beiderseitigen senkrechten Außenflächen miteinander fluchten.
Entsprechende Kugellager finden sich jeweils an den vier Eckpunkten zwischen den kopfseitigen Enden zweier gegenüberliegender Wandteile eines unteren Baumoduls und den gegenüberliegenden Eckpunkten an der äußeren Bodenfläche des oberen Baumoduls.
Zur genauen Justierung im Millimeterbereich eines oberen Baumoduls in der Waagerechten gegenüber dem unteren Baumodul lassen sich nach einer genauen Höhenvermessung z.B. mittels Lasertechniken die einzelnen Kugeldurchmesser so bestimmen, dass das obere Baumodul gegenüber dem unteren Baumodul sich in der richtigen waagerechten Lage befindet. Hierzu stehen bei der Montage Kugeln unterschiedlicher Durchmesser im üblichen Toleranzbereich zur Verfügung.
Die waagerechte Justierung der Baumodule eines erfindungsgemäßen Gebäudes in seiner untersten Geschoßebene mittels vier Kugeln auf einem Fundament kann mit der erfindungsgemäßen Kugellagerjustierung in entsprechender Weise vorgenommen werden, wobei dann für ein Baumodul fundamentseitig in den Abständen der äußeren Eckpunkte vier Winkeleisen für die Aufnahmen der Justierkugeln mit ausgewählten Durchmesser vorgesehen sind, die in die Trichter an den äußeren Eckpunkten der äußeren Bodenfläche des Baumoduls eingreifen.
Nach der fundamentseitigen Kugellagerjustierung eines ersten erfindungsgemäßen Baumoduls mittels vier Kugeln erfolgt die entsprechende Justierung eines zweiten benachbarten Baumoduls mittels vier Kugeln das nach der Justierung boden- und wandseitig mit dem ersteren in der oben beschriebenen Weise fest verschraubt wird. Die Verschraubung der in einer Ebene liegenden Baumodule ist durch die Kugeln in den Winkeleisen erleichtert, deren Längsachsen jeweils parallel zu den äußeren Längskanten der Kopfenden der Wandplatten und der aufliegenden Bodenplatten zweier übereinander liegender Baumodule verlaufen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass bei der Montage benachbart liegender Bodenplatten zweier Baumodule, Spalten zwischen Bodenplatten leicht überwunden werden können, indem das jeweils anzuschließende Baumodul infolge der Kugellager auf das bereits montierte Baumodul zubeweglich ist.
Anschließend wird in der gleichen Ebene das dritte Baumodul wiederum mittels vier Kugeln justiert und sodann mit dem zweiten Baumodul verschraubt, und so weiter bis die unterste Geschoßebene des erfindungsgemäßen Gebäudes lagerichtig montiert ist.
Auf der untersten montierten Geschoßebene kann dann das nächste zweite Geschoß aus einzelnen Baumodulen aufgebaut werden, wobei hier die vier Kugeln jeweils zur senkrechten und waagerechten Zentrierung eines oberen Baumoduls gegenüber dem unteren Baumodul dienen.
Nach der erfindungsgemäßen Kugeljustierung eines ersten oberen Baumoduls auf einem unteren Baumodul eines fertig montierten Stockwerkes erfolgt dann die oben beschriebene Verschraubung zwischen dem unteren und dem aufliegenden und justierten oberen Baumodul. Entsprechend wird bei dem nächsten oberen Baumodul verfahren, dass dem ersten oberen Baumodul benachbart liegt, und dass nach der Justierung Boden- und deckenseitig mit dem ersten oberen Baumodul wie vorstehend beschrieben fest verschraubt wird. Entsprechend wird bei der Montage des dritten Baumoduls und so weiter verfahren, bis das zweite Geschoß in sich und mit dem ersten Geschoß fest verbunden ist. Das Ausgießen der Nutenprofile und gegebenenfalls auch das ausgießen der Montageausnehmungen für die Verschraubungen kann stockwerksweise für alle Baumodule gemeinsam vorgenommen werden.
Bei den Kugeln kann es sich um Metallkugeln handeln, die in den Winkeleisen liegen. Die erfindungsgemäße Zentrierung der Baumodule mittels Kugeln ist hierauf nicht beschränkt. Es kann sich auch um Kugeln aus ausreichend hartem Kunststoff handeln. Das gilt auch für die Materialwahl der Trichter.
Die Erfindung ist auf die Zentrierung der Baumodule in waagerechter oder waagerechter und senkrechter Lage mittels Kugeln nicht beschränkt.
Nach 21 können statt der vier Kugelzentrierungen entsprechend vier Zentrierbolzen 86 verwendet werden, die auf dem Fundament oder an den kopfseitigen Stirnflächen von Wandteilen von Baumodulen in einer unteren Geschossebene zur Auflagerung von Baumodulen in einer oberen Geschoßebene höhenverstellbar angebracht sind.
Zur Höhenverstellung der Zentrierbolzen 86 sind in dem Fundament und/oder in den Wandteilen senkrechte Ausnehmungen 69 vorhanden, in die Gewindehülsen fest eingreifen. Die vorderen Enden der Zentrierbolzen 86 lassen sich durch Verschrauben in eine genau vermessene Höhenlage einjustieren in der sie exakt in einer Horizontalen liegen. In den vier Eckpunkten an der Außenseite der Bodenplatte eines oberen Baumoduls befinden sich jeweils in genau festgelegter Lage vier Zentrierhülsen 89 als verlorene Schalungsteile.
Durch das Aufsetzen des oberen Baumoduls auf das untere Baumodul greifen die Zentrierbolzen in die Zentrierhülsen ein, wodurch das obere Baumodul genau in eine waagerechte und zugleich in eine senkrechte Lage gegenüber dem unteren Baumodul zentriert wird.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht auch darin, dass das Fundament bis auf schmale Fundamentstreifen entlang den parallelen Längs- und/oder Querseiten des erfindungsgemäßen Gebäudes in den Boden des Kellers oder bei fehlendem Keller in das Erdgeschoss integriert ist. Dies setzt voraus, dass bei einem erfindungsgemäßen Gebäude wenigstens das unterste Stockwerk aus mehreren Baumodulen nach der Erfindung zusammengesetzt ist.
Die aus wenigstens zwei gleichen parallelen Streifen etwa im Abstand der parallelen Längs- und/oder Querseiten des Gebäudes bestehenden Streifenfundamente können jeweils im Querschnitt z. B. eine Trapezform aufweisen. Die Fundierungsarbeiten werden hierdurch entscheidend verbilligt.
Die vorgefertigten Streifenfundamente sind in ihrer Breite jeweils von der Belastung durch das Gebäude und von den Bodenkennwerten abhängig. Unterschiedliche Breiten der Fundamentstreifen aus Beton können durch eine variable Stahlschalung hergestellt werden. Hierbei werden die im Querschnitt trapezförmigen Fundamente mit der breiteren Grundfläche und der schmäleren Gebäudeauflagefläche auf den Kopf liegend hergestellt. Dadurch können die Fundamentstreifen aus der Schalung gezogen werden. Die Seitenabschalungen müssen vorteilhafterweise nicht geöffnet werden.
Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Zentriermittel lassen sich milimetergenau in die Fundamentstreifen einbetonieren, so dass nach einer genauen Bestimmung der Lage der Fundamentstreifen bezüglich ihrer Parallelität und der Anordnung ihrer Auflageflächen in einer waagerechten Ebene eine exakte Auflagerung der Baumodule für die unterste Geschoßebene vorgenommen werden kann, die Grundlage dafür ist, dass die weiteren Geschosse sich jeweils in waagerechten Ebenen zusammenbauen lassen.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht weiterhin auch darin, ein weitgehend erdbebengesichertes Gebäude aufbauen zu können, wenn die vorstehende erfindungsgemäße Streifenfundamenttechnik anwendbar ist, d. h. wenn wenigstens das unterste Stockwerk, insbesondere das Kellergeschoss aus erfindungsgemäßen Baumodulen zusammengesetzt ist.
22a zeigt ein erfindungsgemäßes dreistöckiges Gebäude 91 mit einem Kellergeschoss 92, einem Erdgeschoss 93, einem Obergeschoss 94 und einer aufgesetzten Dachkonstruktion 95.
Zwischen der äußeren Bodenfläche des Kellergeschosses und beiden parallelen Streifenfundamenten 96 und 97 sind Kugeln 98, 99 aus Stahl oder hartem Kunststoff angeordnet, so dass das Gebäude bei Erdstößen auf den Kugeln seitlich verschieblich ist. Damit die seitliche Verschieblichkeit optimal gewährleistet werden kann, sind an die äußeren Längsseiten der Streifenfundamente 96 und 97 senkrechte Stützwände 100 und 101 biegesteif angeschlossen, die einen Kontakt des Erdreiches mit den Außenflächen des Kellers verhindern, so dass das Gebäude in dem Raum zwischen den Stützwänden bei Erdstößen auf den Kugeln frei verschieblich ist.
22b zeigt ein erfindungsgemäßes Beispiel der Lagerung zweier Kugeln 96 und 97 zwischen einer flachen Auflage 102 an der äußeren Bodenfläche eines nur teilweise dargestellten Baumoduls eines erfindungsgemäßen Gebäudes und einer in das Streifenfundament 96 einbetonierten Stahlwanne 103, in der die Kugel 98, in ihrer Normallage im tiefsten Punkt der Wanne liegt. Durch seitliche Begrenzungen an der flachen Auflage sind Vorkehrungen getroffen, dass das Gebäude bei Erdstößen möglichst nicht außer Kontakt mit der Kugel 98 kommt.
Nach einem Erdstoß kann sich die Kugel 98 in ihre tiefste Normallage in der Wanne 103 zurückbewegen. Durch die gestrichelt dargestellten Schrägstellungen der Fundamentstreifen, wie sie nach Erdstößen auftreten können, bleibt die Auflagerung des Gebäudes weitgehend unbeeinflusst.
Zwischen der äußeren Bodenfläche und den Streifenfundamenten kann eine weitgehend große Anzahl von Kugeln vorgesehen sein, um die Gebäudelast auf die Kugeln verteilen zu können. Der Kugeldurchmesser kann entsprechend den gegebenen Anforderungen ermittelt werden.
Bei den Kugeln kann es sich um einfache rollfähige Körper handeln, die eine weitgehend kugelige Oberfläche aufweisen. In Abhängigkeit von der Anzahl der Kugeln können diese auch aus hartem Kunststoffen bestehen.
Vorteilhafterweise ist nicht nur das Kellergeschoss, sondern das gesamte Gebäude aus erfindungsgemäßen Baumodulen zusammengesetzt, so dass durch das vorhandene dreidimensionale Netzwerk einer Vielzahl von Verbindungsstellen in horizontalen und vertikalen Ebenen, wie es sich durch die Gewindebolzenverbindungen zwischen den Baumodulen ergibt, Erdstöße optimal aufgefangen werden können. Der Grund dafür ist, dass durch dieses dreidimensionale Verbindungsnetzwerk ein relatives Verschieben der Baumodule zueinander in vorbestimmten Grenzen noch zulässig ist ohne dass das Gebäude unkontrolliert in sich zusammen fällt.
Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn die Vergussmassen zwischen den Anschlussprofilen benachbart liegender Baumodule die Stoßenergien von Erdbebenstößen durch Verformungen oder Sollbrüche auffangen, ohne dass das dreidimensionale Netzwerk von Verbindungsstellen in einer einsturzgefährdenden Weise aufbricht. Vielmehr sorgt das filigrane Netzwerk von Verbindungspunkten zwischen den einzelnen Baumodulen für ein gegenseitiges Abstützen und Verkeilen oder Verklemmen der einzelnen Baumodule auch in zueinander verschobenen Stellungen, die ein Zusammenfallen des Gebäudes nach Erdbebenstößen weitgehend verhindern. Bei einer kreuzweisen Verschränkung der Baumodule untereinander z. B. nach 18 kann in Sonderfällen auch auf einen Verguss der Anschlussprofile verzichtet werden, was bei erdbebengefährdeten Gebäuden von Vorteil sein kann.
23 zeigt ein horizontal zweigeteiltes Streifenfundament, zwischen dem die Kugeln entsprechend wie in 22 angeordnet sind. Das relativ breite Streifenfundament mit eine Doppelreihe von Kugeln 96a und 96b dient zur Auflage zweier benachbarter erfindungsgemäßer Gebäude, die durch einen schmalen Luftspalt 106 voneinander getrennt sind.
Zwischen den äußeren Bodenflächen der beiden rechten und linken Gebäude und dem oberen Streifenteil des horizontal zweigeteilten Streifenfundamentes können hier nicht dargestellte erfindungsgemäße Justiereinrichtungen beispielsweise nach 20 oder 21 angeordnet sein, so dass die untersten Geschosse der Gebäude auf dem zweigeteilten Streifenfundament milimetergenau in die Waagerechte justiert werden können und zusätzlich eine weitgehende Verschieblichkeit der Gebäude gegen Erdbebenstöße durch die Kugeln 96a und 96b zwischen zweigeteilten Streifenfundamenten gesichert ist, um dadurch Stoßenergien von Erdbebenstößen möglichst weitgehend abfangen zu können.
24 zeigt noch die Draufsicht auf einen Abschnitt eines Stockwerkes eines erfindungsgemäßen Gebäudes aus einzelnen Baumodulen zusammen z. B. mit einer Wendeltreppe.
Das Stockwerk besteht aus zwei rechten und linken U-förmigen Baumodulen (1), die zwischen sich ein L-förmiges Baumodul (4) mit einem verkürzten, als Treppenturm ausgebildeten Baumodul (2), einschließen, das hier eine herkömmliche Wendeltreppe aufnimmt.
Das in 25 perspektivisch dargestellte verkürzte Baumodul (2) besteht zur Bildung des Treppenturms aus einer kurzen quadratischen Bodenplatte 108 beispielsweise mit den Maßen 180×180 cm, an die drei geschosshohe Wandplatten 109, 110, 111 anschließen, die im Querschnitt U-förmig aneinanderschließen.
An die freie Schmalseite der Bodenplatte 108 des Treppenturms schließt die Bodenplatte 112 des L-förmigen Baumoduls (4) an. Die Gesamtlänge des Treppenturms zusammen mit dem L-förmigen Baumodul entspricht der Länge der beiden U-förmigen Baumodule (1).
26 zeigt noch in der Draufsicht und 27 in perspektivischer Darstellung einen Teil eines Stockwerkes 113 mit einer Treppe 114 in ein nächst unteres Stockwerk eines erfindungsgemäßen Gebäudes.
Der gezeigt Teil des Stockwerkes besteht aus zwei äußeren U-förmigen Baumodulen 115, 116 (1) in normaler Länge, z. B. von 630 cm, und zwei zwischen diesen Baumodulen liegenden verkürzten U-förmigen Baumodulen 117, 118 (1), z. B. mit einer Länge von 450 cm. Der Treppenschacht für die Treppe 114 ist von den einen senkrechten Wandplatten 119 und 120 und von einer gesonderten Wandplatte 121 begrenzt, die an die beiden Wandplatten 122 und 123 der längeren U-förmigen Baumodule 115 und 116 angeschlossen ist.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Dem Fachmann eröffnen sich hieraus eine Vielzahl von Varianten, die den Erfindungsrahmen nicht verlassen.

Claims

Aus einer Vielzahl von einzelnen Baumodulen aufgebautes ein- oder mehrstöckiges Gebäude, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Baumodule jeweils aus einer waagrechten Bodenplatte und ein- oder mehreren senkrechten Wandplatten bestehen, die mit der Bodenplatte eine biegesteife Baueinheit bilden, wobei jeweils entlang Schmalseiten der Boden- und/oder Wandplatten Anschlussprofile vorhanden sind und jeweils quer zu den Anschlussprofilen sich in die Boden- und/oder Wandplatten erstreckende Ausnehmungen vorhanden sind, in denen zur festen Verbindung benachbart liegender Baumodule Verbindungselemente angeordnet sind, die zwischen den Baumodulen des Gebäudes ein in horizontalen und vertikalen Ebenen liegendes dreidimensionales Netzwerk von Verbindungsstellen bilden.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Geschossebene die waagrechten Bodenplatten der Baumodule jeweils innenseitig tragende Fußbodenabschnitte und vorbestimmte senkrechte Wandplatten der Baumodule jeweils geschosshohe Wandabschnitte des Gebäudes bilden, die die Baumodule einer nächst höheren Geschossebene tragen, wobei die Außenseiten der waagerechten Bodenplatten der Baumodule der nächst höheren Geschossebene jeweils einen Deckenabschnitt der unteren Geschossebene bilden.
Gebäude nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die waagrechten Bodenplatten der Baumodule jeweils einen rechteckigen oder gleichschenklig trapezförmigen Grundriss und die tragenden senkrechten geschosshohen Wandplatten der Baumodule jeweils einen rechteckigen Grundriss aufweisen, wobei die Bodenplatten vorbestimmter Baumodule Durchbrüche insbesondere für Installationsschächte und die Wandplatten vorbestimmter Baumodule Durchbrüche, insbesondere für Fenster und/oder Türen aufweisen.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Anschlussprofile entlang den Schmalseiten der Boden- und Deckenplatten in Abhängigkeit von dem Material gewählt sind aus denen die Boden- und Deckenplatten gefertigt sind.
Gebäude nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen für die Verbindungselemente an die Anschlussprofile angeschlossen sind, wobei je zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen in aneinandergrenzenden Anschlussprofilen zweier benachbarter Baumodule miteinander fluchtend ausgebildet sind.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Räume zwischen aneinanderliegenden Anschlussprofilen in der Anschlussstellung zweier benachbart liegender Baumodule mit einer Füllmasse ausfüllbar ausgebildet sind, die eine Verbindung wählbarer Festigkeit zwischen den Baumodulen sicherstellt.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass an mehreren mit gewähltem Abstand aufeinanderfolgenden Stellen zweier sich gegenüberliegender Anschlussprofile von benachbart liegenden waagrechten Bodenplatten und/oder von benachbart liegenden senkrechten Wandplatten jeweils wenigstens eine quer zu dem einen Anschlussprofil verlaufende erste kanalartige Ausnehmung und wenigstens eine quer zu dem gegenüberliegenden anderen Anschlussprofil verlaufende zweite kanalartige Ausnehmung vorgesehen ist, die an jeweils erweiterte erste bzw. zweite Ausnehmungen innerhalb der Bodenplatten und der Wandplatten anschließen, – dass wenigstens von der ersten erweiterten Ausnehmung aus eine dritte kanalartige Ausnehmung ausgeht, wobei die drei kanalartigen Ausnehmungen in der Anschlussstellung der Anschlussprofile miteinander fluchtend ausgebildet sind, – dass in den drei kanalartigen Ausnehmungen zum Zusammendrücken der Bodenplatten ein Gewindebolzen mit Spiel verschieblich ist, dessen axiale Länge gleich lang oder kürzer ist als der Abstand zwischen den entfernt liegenden Enden der ersten und dritten Kanäle und – dass in der Verbindungsstellung der Gewindebolzen jeweils sein eines Ende in der ersten und sein entgegengesetztes zweites Ende in der zweiten erweiterten Ausnehmung liegt.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass an mehreren mit gewähltem Abstand aufeinanderfolgenden Stellen zweier sich gegenüberliegender Anschlussprofile von benachbart liegenden waagrechten Bodenplatten und/oder von benachbart liegenden senkrechten Wandplatten jeweils zwei quer zu dem einen Anschlussprofil verlaufende erste kanalartige Ausnehmungen und jeweils zwei quer zu dem gegenüberliegenden anderen Anschlussprofil verlaufende zweite kanalartige Ausnehmung vorgesehen sind, die gemeinsam in einer Ebene liegen, wobei die ersten und zweiten kanalartigen Ausnehmungen an je eine erweiterte Ausnehmung innerhalb der Boden- bzw. Wandplatten anschließen und die verlängerten Achsen der kanalartigen Ausnehmungen sich in einem Punkt zwischen den Anschlussprofilen schneiden, – daß sich in den kanalartigen Ausnehmungen je eine Zugstange befindet, die jeweils mit ihrem hinteren Ende in die anschließende erweiterte Ausnehmung ragt und mit ihrem vorderen Ende mit einer Gewindehülse mit vier sich kreuzenden Gewindeanschlüssen verschraubt ist, die in dem Schnittpunkt liegt.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass zur Verbindung von senkrechten Wandplatten eines ersten Baumodules in einer unteren Geschossebene mit einem aufliegenden zweiten Baumodul in einer nächst höheren Geschossebene längs beiderseitiger waagrechter Anschlussprofile entlang den kopfseitigen Stirnflächen der senkrechten Wandplatten und den Auflageflächen an der Außenseite des aufliegenden Baumoduls an mehreren mit gewähltem Abstand aufeinanderfolgenden Stellen jeweils wenigstens eine quer zu den waagerechten Anschlussprofilen verlaufende erste kanalartige Ausnehmung in dem aufliegenden Baumodul und wenigstens eine entgegengesetzt verlaufende zweite kanalartige Ausnehmung in einer angrenzenden senkrechten Wandplatte vorhanden ist, die mit der ersten Ausnehmung fluchtet; – dass die zweiten kanalartigen Ausnehmungen in den Wandplatten jeweils an eine von ihrem Anschlussprofil entfernt liegende erweiterte Ausnehmung anschließen und dass von dieser eine dritte kanalartige Ausnehmung ausgeht, wobei die beiden kanalartigen Ausnehmungen in der Wandplatte mit der kanalartigen Ausnehmung in der Ausnehmung des aufliegenden Baumoduls untereinander fluchtend ausgebildet sind; – dass in den zweiten und dritten kanalartigen Ausnehmungen der Wandplatten mit Spiel jeweils ein Gewindebolzen verschieblich ist, dessen axiale Länge gleich lang oder kürzer ist als der Abstand zwischen den entfernt liegenden Enden der zweiten und dritten Kanäle; – dass in der Verbindungsstellung des Gewindebolzens sein eines Ende in der erweiterten Ausnehmung der Wandplatte liegt und sein anderes Ende in eine Gewindehülse eingreift, die in der ersten kanalartigen Ausnehmung in dem aufliegenden Baumodul festliegt.
Gebäude nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Baumodulen insbesondere aus Beton die kanalartigen Ausnehmungen innerhalb zu verbindender benachbarter waagrechter Bodenplatten und innerhalb zu verbindender benachbarter senkrechter Wandplatten sowie innerhalb zu verbindender kopfseitiger Stirnseiten von Wandplatten mit aufliegenden Baumodulen jeweils durch verlorene Schalungshülsen gebildet sind, die an verlorene Schalungsbuchsen anschließbar sind, welche die erweiterten Ausnehmungen bilden.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur millimetergenauen horizontalen und vertikalen Lagejustierung eines Baumoduls in einer oberen Geschossebene gegenüber einem Baumodul in einer nächst unteren Geschossebene jeweils zwischen Eckpunkten an der waagrechten Außenseite der Bodenplatte eines oberen Baumoduls und an gegenüberliegenden kopfseitigen Stirnflächen von senkrechten Wandteilen eines nächst unteren Baumoduls Justiermittel vorhanden sind.
Gebäude nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Justiermittel Kugeln aufweisen, die zur Lagejustierung in der Horizontalen durch Wahl ihrer Kugeldurchmesser einen waagerechten Anschluss eines oberen Baumoduls gegenüber einem festliegendem unteren Baumodul sicherstellen, wobei die Kugeln zur Lagejustierung in der Vertikalen jeweils zwischen länglichen Winkelstücken am oberen und am unteren Baumodul liegen, die bei Baumodulen aus Beton verlorene Schalungsteile sind und die zur Montage eines Baumoduls seine Verschieblichkeit in Anschlussrichtung erlaubt.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Baumodule zum Aufbau eines ein- oder mehrstöckigen Gebäudes aus wenigstens einer der nachstehenden Gruppe von verschiedenen Baumodulen ausgewählt sind: – L-förmige Baumodule jeweils aus einer waagerechten Bodenplatte und einer senkrechten Wandplatte. – U-förmige Baumodule jeweils aus einer waagerechten Bodenplatte und zwei senkrechten Wandplatten, an gegenüberliegenden parallelen Seitenkanten der Bodenplatten. – Baumodule jeweils aus einer waagrechten Bodenplatte und drei senkrechten Wandplatten. – Baumodule jeweils aus einer waagerechten Bodenplatte und vier senkrechten Wandplatten. – Baumodule jeweils aus einer waagerechten Bodenplatte und zwei gegenüberliegenden Wandplatten, deren kopfseitigen Stirnflächen zur Auflage einer in einem gewählten Winkel zur Waagerechten schräg verlaufenden Dachkonstruktion entsprechend abgeschrägt sind.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baumodule aus Beton bestehen.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die waagrechten Bodenplatten der Baumodule jeweils aus Beton und wenigstens eine Wandplatte aus einer Holz- und/oder Kunststoff und/oder Metallkonstruktion bestehen.
Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander druck- und zugfest verbundenen Baumodule des untersten Stockwerkes, insbesondere des Kellergeschosses eine druckwasserdichte Wannenkonstruktion bilden.
Gebäude nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die druckwasserdichte Wannenkonstruktion gegen Aufschwimmen gesichert ausgebildet ist.
Gebäude insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fundament aus wenigstens zwei parallelen Betonstreifen besteht, die entlang zweier gegenüberliegender Außenseiten des Gebäudes verlaufen und der Fundamentabschnitt zwischen den Betonstreifen in den Boden des Kellergeschosses oder in den Boden des untersten Stockwerkes des Gebäudes integriert ist.
Gebäude nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das unterste Stockwerk mit einem ringförmigen Grundriss aus gleichschenkligen trapezförmigen Baumodulen auf einem Fundament aus zwei jeweils im wesentlichen zu einem Kreis geschlossenen konzentrischen Streifen im Abstand der Innen- und Außenseite des Stockwerks verlaufen.
Gebäude, insbesondere nach Anspruch 1 für erdbebengefährdete Gebiete, dadurch gekennzeichnet, dass zur weitgehenden Entkopplung von durch Erdstößen verursachten Bewegungen des Gebäudefundamentes gegenüber einem Kellergeschoss oder einem untersten Stockwerk des Gebäudes zwischen dem im Erdreich fest liegenden Fundament Kugeln für eine Auflage des Gebäudes vorhanden sind, die eine relative Verschieblichkeit des Gebäudes gegenüber dem im Erdreich fest liegendem Fundament erlauben.
Gebäude nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln bodenseitig jeweils in schüsselförmigen Lagerschalen mit zentralen Ruhepunkten für die Kugeln liegen und dass die Kugeln sich jeweils an flachen Teilen an der Unterseite des Gebäudes abstützen.
Gebäude nach einem der Ansprüche 18,19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifenfundamente in einer waagerechten Ebene zweigeteilt ausgebildet sind, wobei das Gebäude auf dem oberen Streifenabschnitt ruht und wobei zwischen dem unteren Streifenabschnitt und dem oberen Streifenabschnitt Kugeln angeordnet sind.
Gebäude nach Anspruch 1 und 20 dadurch gekennzeichnet, dass es aus einzelnen Modulen aufgebaut ist, die durch ein dreidimensionales Netzwerk von Verbindungsstellen in horizontalen und vertikalen Ebene jeweils untereinander druck- und zugfest miteinander verbunden sind, wobei die Verbindungsstellen derart ausgebildet sind, dass sie gegenüber Erdstößen eine relative Verschiebung der Baumodule zueinander bei weitgehendem Erhalt des Netzwerkes erlauben.
Gebäude nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Hohlräume zwischen aneinanderliegenden Anschlussprofilen zweier benachbart liegender Baumodule eingebrachte Füllmasse derart ausgebildet und die Querschnitte der Hohlräume derart gewählt sind, dass die Stoßenergien von Erdstößen hauptsächlich von der Füllmasse durch Verformung und/oder durch Sollbrüche bei weitgehendem Erhalt des dreidimensionalen Netzwerkes von Verbindungsstellen zwischen den Baumodulen aufgenommen werden.