DE19941354A1 - Wandelement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wandelement für mehrgeschossige Gebäude, insbesondere für bereits bestehende aus plattenförmigen Elementen hergestellten Gebäuden, die im Rahmen einer Rekonstruktion und Modernisierung mit Anbauten wie Aufzügen, Balkonen, Wintergärten und ähnlichen Baukonstruktionen ergänzt werden. DOLLAR A So wurde ein Wandelement 4 als tragendes Funktionselement entwickelt, welches der Größe und der Form nach einem ursprünglichen bzw. auszuwechselnden Wandelement entspricht und gleichzeitig so ausgebildet ist, daß dieses Wandelement 4 als tragendes Element in ein bereits vorhandenes Gebäude 1 integriert werden kann und in die Statik der tragenden Außenwand eines Gebäudes eingebunden ist. DOLLAR A Das Wandelement 4 ist dabei weitestgehend u-förmig ausgebildet, in seinem Riegelteil 11 und in seinen Stützenteilen 12 mit entsprechender Bewehrung bestückt und an den Seitenteilen vom Riegelteil 11 und den Stützteilen 12 sind entsprechende Einbauteile 22 vorgesehen, über die das Wandelement 4 mit der Bewehrung/den Ringankern des zu rekonstruierenden Gebäudes 1 eingebunden wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wandelement für mehrgeschossige Gebäude, insbesondere für bereits bestehende aus plattenförmigen Elementen hergestellten Gebäuden, die im Rahmen einer Rekonstruktion und Modernisierung mit Anbauten wie Aufzügen, Balkonen, Wintergärten und ähnlichen Baukonstruktionen ergänzt werden.

Das nachträgliche Ausrüsten von Gebäuden mit beispielsweise Aufzügen wird im allgemeinen mit konstruktiven Eingriffen in das Gebäudegefüge in Form vorgesetzter Außenaufzüge realisiert. Hierbei kommen als unabhängig von der Gebäudekonstruktion betrachtete Bauteile entweder Stahl-Glas-Konstruktionen bzw. Umhüllungskonstruk­ tionen im traditionellen Mauerwerksbau zur Ausführung, wobei diese Konstruktionsarten langfristige Ausführungszeiten bedingen und sehr kostenintensiv sind.

Zur Verbesserung des Wohnkomforts in bestehenden mehrgeschossigen Gebäuden, in denen die Wohnungen nur über Treppenhäuser erreicht werden können, ist es unum­ gänglich, derartige Gebäude mit beispielsweise Aufrügen auszustatten.

Da bei vielen Wohnungsbauten in Großblock- bzw. Großplattenbauweise ein Eingriff in die tragende Gebäudekonstruktion technisch nur sehr schwer realisierbar ist, wurde bereits eine Lösung vorgeschlagen, die aus einem freistehendem Außenaufzugsschacht aus einheitlichen, geschosshohen, montagefähigen Stahlbetonschachtgeschosselementen besteht, die in der Höhe der jeweiligen Ebenen der Zwischentreppenpodeste aufeinander gesetzt und durch Verbindungselemente verbunden sind und aus Schachtumfassungswand und zur Anbindung an das Treppenpodest vorgesehener Kragplatte sowie aus einem eine analoge Ausbildung aufweisenden Schachtfuß- und Kopfelement gebildet werden.

Diese Lösung ist mit der DE 195 22 046 C2 bekannt geworden, bei der der Außenaufzugsschacht als selbsttragende Baukonstruktion ausgebildet und vor dem jeweiligen Gebäude errichtet wird. Die seitliche Verbindung und Stützung des Außenaufzugsschachtes zum Gebäude wird über Kragplatten realisiert, die zum Gebäude und zum Außenaufzugsschacht verbunden sind.

In den weiteren Ausführungen zu diesem Außenaufzugsschacht wird zwar ausgeführt, daß durch das Vorsetzen desselben vor einem Gebäude ein zusätzlicher Raum zwischen dem Außenaufzugsschacht und dem Gebäude geschaffen werden kann, jedoch muß hier nachteilig erwähnt werden, daß durch die Anordnung und Verwendung von Kragplatten erhebliche Kosten entstehen und die Montagezeiten wesentlich verlängert werden, so daß der Vorteil einer gewissen Platzvergrößerung hinter den Fertigungs- und Montagekosten zurücktritt.

Mit diesem Problem befaßt sich auch die DE 298 04 923 U1, in der eine Aufzugsanlage zur Anbindung an ein mehrgeschossiges Gebäude beschrieben wird, bei der die Aufzugsanlage an einem vorhandenen Gebäudezugang, der weiterhin nutzbar bleiben soll, unmittelbar und damit platzsparend angebunden werden soll. Dies wird dadurch erreicht, daß die Ebene der Schachttüröffnungen in einem schrägen Winkel zu der den Gebäudezugang aufweisenden Gebäudeaußenwand angeordnet und der Aufzugsschacht mit mindestens einer Schachtwand unmittelbar am Gebäude anliegend mit dem Gebäude verbindbar ist. Die Schrägstellung der Schachttüröffnungen gegenüber der Gebäudeaußenwand soll dabei sowohl die weitere Nutzung des vorhandenen Gebäudezuganges als auch einen platzsparenden Anbau der Aufzugsanlage unmittelbar am Gebäude ermöglichen.

Die vorgestellte Aufzugsanlage ist gleichfalls ein in sich tragendes und statisch für sich bestimmtes System, welches zu dem vorhandenen Gebäude über entsprechende Verbindungselemente verankert wird.

Dies erfolgt in der Art und Weise, daß ein Querträger mit zwei tragenden Wänden im Inneren des Gebäudes verbunden wird und das Schachtgerüst der Aufzugsanlage über nach außen führende Verbindungsstreben an dem Querträger befestigt ist.

Bei den Querträgern als auch bei den Verbindungsstreben handelt es sich um Stahlträger und Streben aus profilierten Stählen, die unmittelbar im Bereich von zwei tragenden Innenwänden angeordnet sind.

Mit der vorgestellten Lösung ist es durchaus möglich, eine Aufzugsanlage direkt an einer Gebäudewand vorzusehen, jedoch sind deren Realisierungsmöglichkeiten sehr kostenaufwändig und insbesondere mit dem Nachteil behaftet, daß diese Lösung nicht den brandschutztechnischen Bedingungen entspricht bzw. hier zusätzliche Mehrarbeiten notwendig werden, um diese Verbindungsart derart herzurichten, daß sie den geforderten brandschutztechnischen Bedingungen gerecht wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein tragendes Wandelement zur Einordnung in mehrgeschossige Gebäude, insbesondere für bereits bestehende aus plattenförmigen Elementen hergestellten Gebäuden zu entwickeln, welches in vorhandenen Gebäuden einsetzbar ist und die Möglichkeit besteht, Anbauten wie Aufzüge, Balkone, Wintergärten und ähnlichen Baukonstruktionen direkt anzubinden und den brandschutztechnischen Bedingungen entsprochen wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind den nachgeordneten Patentansprüchen zu entnehmen.

So wurde ein Wandelement als tragendes Funktionselement entwickelt, welches der Größe und der Form nach eines ursprünglichen bzw. auszuwechselnen Wandelementes entspricht und gleichzeitig so ausgebildet ist, daß dieses Wandelement als tragendes Element in bereits vorhandene Gebäude integriert werden kann. Dies nicht nur von der Form her, sondern auch von der Belastbarkeit, da das tragende Wandelement unmittelbar in die Statik der tragenden Außenwand eines vorhandenen Gebäudes integriert werden kann.

Das Wandelement ist dabei weitestgehend u-förmig ausgebildet, in seinem Riegelteil und in seinen Stützteilen mit entsprechender Bewehrung bestückt und an den Seitenteilen vom Riegelteil und den Stützteilen sind entsprechende Einbauteile vorgesehen, über die das Wandelement mit der Bewehrung/den Ringankern des zu rekonstruierenden Gebäudes eingebunden wird.

Das geschaffene Wandelement/Funktionselement ist von der Formgestaltung so ausgebildet, daß es mit einer Durchgangsöffnung ausgebildet ist, die der Öffnung eines Aufzuges angepaßt ist, so daß unmittelbar nachzurüstende Aufzugsanlagen an der Außenwand eines Wohngebäudes angebracht werden können, welche mit dem vorgeschlagenen Wandelement/Funktionselement ausgebildet sind. Im nachfolgenden wird das Wandelement/Funktionselement der Einfachheit halber nur noch als Wandelement bezeichnet.

Die Aufzugsanlage selbst ist ein in sich geschlossenes statisch bestimmtes System, welches auf entsprechenden Fundamenten aufgesetzt wird, in denen auch die vorherrschenden Lasten und Kräfte abgeleitet werden.

Über Querverstrebungen wird diese Aufzugsanlage zum jeweiligen Riegelteil stahlbauseitig verbunden. Die hier auftretenden Kräfte werden vom Riegelteil des Wandelementes aufgenommen und in die Bewehrung abgeleitet.

Somit ergibt sich ein innerer Kraftverlauf im Wandelement über ein Überbrücken der Gebäuderingankerkräfte mittels Quer- und Momentenbeanspruchungen in den Stützenteilen bzw. der Zug- und Momentenbeanspruchungen im Riegelteil. Die Beanspruchungen insgesamt liegen eben zu den Wandelementen.

Ferner erfolgen Lastabtragungen horizontaler Kräfte aus Anbauten wie Aufzügen, Balkonen, Wintergärten und ähnlichen Konstruktionen über das Wandelement. Die Krafteinwirkung kann senkrecht bzw. parallel zur Wandebene auftreten und wird am Riegelteil des Wandelementes eingetragen. Daraus folgen im Riegelteil Quer- und Momentenbeanspruchungen, sowohl senkrecht als auch parallel zur Wandebene.

Das Riegelteil vom jeweiligen Wandelement ist mit entsprechenden Baustoffestigkeiten ausgebildet, so daß im Riegelteil des Wandelementes die Lasten aus den Anbauten direkt an der Stirnwand vorhandener Wandinnenelemente mittels entsprechenden Verbindungsteilen angeschlossen werden können.

Die wesentlichen Vorteile der vorgestellten Lösung liegen darin, daß eine Möglichkeit geschaffen wurde, ohne erheblichen Mehraufwand im Rahmen der Rekonstruktion von Gebäuden aus Platten- und Großplattenelementen, diese mit Aufzügen, Balkonen, Wintergärten und ähnlichen Konstruktionen nachzurüsten und dabei eine direkte Horizontallast - Eintragung zu den Wandstirnflächen von Gebäuden möglich ist. Dabei stützt sich das neue System darauf, daß vorhandene tragende Wandelemente herausgenommen und durch das neugeschaffene Wandelement ersetzt werden. Diese sind dabei besonders gestaltet, sowohl von der Form als auch von der Tragfähigkeit, da diese Wandelemente in das tragende statische Gerüst eines Wohngebäudes eingebunden werden können und formgestalterisch so ausgebildet sind, daß sie einen ungehinderten Zugang zu den vor einem Gebäude zu errichtenden bzw. anzuordnenden Baukonstruktionen ermöglichen.

Durch die Einbindung derartiger Wandelemente in einem Gehäuse ergeben sich weitere Vorteile hinsichtlich der gestalterischen Freiräume im vorhandenen Treppenhaus, die Wohnqualität wird dadurch wesentlich erhöht und insbesondere wird gesichert, daß mit der vorgestellten Lösung den Bedingen der Brandschutzklasse F 90, der DIN 4102, entsprochen wird.

Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die dazugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1: eine schematische Schnittdarstellung durch ein vorhandenes Gebäude mit vorgeordneter Aufzugsanlage,

Fig. 2: eine Frontansicht auf ein Gebäude mit eingesetzten Wandelementen,

Fig. 3: eine Ansicht des Wandelementes,

Fig. 4: eine Schnittdarstellung A-A nach Fig. 3,

Fig. 5: eine Einzelheit nach Fig. 3,

Fig. 6: eine Schnittdarstellung A-A nach Fig. 1,

Fig. 7: eine Schnittdarstellung B-B nach Fig. 1,

Fig. 8: eine Einzelheit A nach Fig. 6,

Fig. 9: eine Einzelheit B nach Fig. 7,

Fig. 10: ein weiteres Ausführungsbeispiel des Einsatzes des Wandelementes bei vorhandener Loggia.

Die Darstellungen der Fig. 1 und 2 geben einen Gesamtüberblick der Zuordnung einer Aufzugsanlage 14 zu einem vorhandenen Gebäude 1 sowie eine Frontansicht auf ein vorhandenes Gebäude 1, welches mit den tragenden Wandelementen 4 bestückt ist.

Gleichfalls ist aus diesen Darstellungen ersichtlich, daß die einzusetzenden Wandelemente 4 zwischen zwei Zwischenpodesten 3 in die Außenwand des Gebäudes 1 integriert werden, die Geschossebene ist mit der Bezugszahl 2 gekennzeichnet.

Durch die vorgesehene Öffnung 7 des Wandelementes 4 ist der Zugang vom Treppenhaus zur zugeordneten Aufzugsanlage 14 gegeben.

An den Verbindungsstellen 6 und 8 werden die Wandelemente 4 zu den vorhandenen Gebäudeelementen fest verbunden und somit in die Statik des gesamten Gebäudes 1 eingebunden.

Die Ausbildung eines Wandelementes 4 zeigen in verschiedenen Darstellungen die Fig. 4 bis 5. Aus der Gesamtansicht nach Fig. 3 ergibt sich die Frontansicht eines Wandelementes 4, welches weitestgehend als ein u-förmig ausgebildetes Bauelement mit Riegelteil 11 und Stützteilen 12 ausgebildet ist.

An den Seitenflächen vom Riegelteil 11 und den äußeren Seitenflächen der Stützteile 12 erfolgt die Einbindung des Wandelementes 4 in ein vorhandenes Gebäude 1, was über entsprechend ausgebildete Verbindungsstellen 6 im Riegelteil 11 und Verbindungsstellen 8 in den äußeren Seitenflächen der Stützteile 12 erfolgt, die dabei mit entsprechenden Einbauteilen 22 bestückt sind.

Die Querschnitts- und Profilausbildung des Wandelementes 4 im Riegelbereich 11 zeigt die Fig. 4 und es ist dargestellt, daß das Wandelement 4 auf seiner Innenseite an den äußeren Seitenflächen mit entsprechenden winkligen Aussparungen 13 ausgebildet ist, über die eine formschlüssige Einbindung des Wandelementes 4 in ein vorhandenes Gebäudes 1 möglich ist und gleichfalls gesichert ist, daß durch das Einbringen von Brandschutzmörtel den Erfordernissen des Brandschutzes gerecht wird.

Die Wandelemente 4 sind für die Zuordnung und den Zusammenbau untereinander mit entsprechenden Verzahnungen in Form von Nuten 9 und Federn 10 ausgebildet. Die Nuten 9 sind in die obere Stirnfläche des Riegelteils 11 eingelassen, während die Federn 10 auf der Fußseite der Stützenteile 12 vorgesehen sind.

Das Ineinanderfügen zweier Wandelemente 4, somit das Ineinandergreifen von Feder 10 in Nut 9 zeigt die Fig. 5, welches eine Darstellung der Einzelheit gemäß Fig. 3 ist.

Die Einbindung bzw. das Verbinden des Wandelementes 4 im Bereich seiner Stützteile 12 ist in der Fig. 6 gezeigt.

Zwischen den Treppenhaustrennwänden 16 ist das Wandelement 4 mit seinen Stützteilen 12 eingesetzt. Die Treppenhaustrennwände 16 stehen dabei über vorhandene Ringanker 18 mit den Außenwänden 17 in Verbindung. Über die vorhandenen Ringanker 18 erfolgt gleichfalls die schweißtechnische Verbindung zu den Stützteilen 12. Dies erfolgt in der Art und Weise, daß im Bereich der Verbindungsstelle 8, vorzugsweise als Stahlplatten ausgebildete Einbauteile 22 vorgesehen sind und über ein Verbindungsstück 23 diese zu den Ringankern 18 verschweißt werden.

Die Fig. 9 zeigt in einer vergrößerten Detailansicht die Ausbildung dieser Verbindungsstelle 8, aus der deutlich wird, wie in der Treppenhaustrennwand 16 die vorhandenen Ringanker 18 eingelassen sind und der äußere Ringanker 18 dabei mit dem Ringanker 18 der Außenwand 17 verbunden ist. Ferner sind die Ringanker 18 von den Treppenhaustrennwänden 16 und der Außenwand 17 über einen Querstab 15 verbunden, welcher gleichfalls mit einem Verbindungsstück 23, einem Reststück des vorhandenen Ringankers 18 fest verschweißt ist. Die schweißtechnische Verbindung des Wandelementes 4 erfolgt über das dort vorgesehene Einbauteil 22 zu dem Verbindungsstück 23.

Die Ausbildung der Verbindung im Bereich des Riegelteils 11 ergibt sich aus der Darstellung nach Fig. 7 und der Detailansicht gemäß Fig. 8.

In diesem Bereich der Verbindungsstelle 6 sind auf den äußeren Seitenflächen des Riegelteils 11 in analoger Weise Einbauelemente 22 eingelassen, die vorzugsweise auch als Stahlplatten ausgebildet sind. In den Treppenhaustrennwänden 16 sind Verbundanker 20 eingesetzt, die über die Stirnflächen der Treppenhaustrennwände 16 hinausragen, an den Einbauelementen 22 zum Anliegen kommen und mittels diesen verschweißt werden. In einer bevorzugten Ausführung werden in diesem Bereich vier Verbundanker 20 in die vorhandenen Treppenhaustrennwänden 16 eingebracht, welche im einzelnen mit dem/den Einbauelementen 22 verschweißt werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 10 gezeigt, welches unmittelbar die Zuordnung einer Aufzugsanlage 14 zu einem vorhandenen Gebäude mit Loggia zeigt. Die Einordnung des Wandelementes 4 erfolgt in der bereits beschriebenen Art und Weise, indem es formgerecht über seine winkligen Aussparungen 13 zu den vorhandenen Treppenhaustrennwänden 16 positioniert und über seitliche Verbindungen 6; 8 zu diesen befestigt werden.

Die rechte Verbindung vom Wandelement 4 zur Treppenhaustrennwand 16 ist in der bereits oben beschriebenen Art ausgeführt.

Die Verbindung zur linken Treppenhaustrennwand 16 erfolgt dabei über Flachstähle 25, die in entsprechenden Aussparungen auf den Innenseiten der linken Treppenhaustrennwand 16 eingesetzt sind, wobei die Flachstähle 25 so in der Treppenhaustrennwand 16 eingeordnet sind, daß sie mittels eines Brandschutzmörtels zur Fläche der Treppenhaustrennwand 16 abgedeckt sind. Die Flachstähle 25 ragen über die Stirnseite der Treppenhaustrennwand 16 hinaus, so daß diese an dem im Riegelteil 11 eingelassene Winkel 27 zum Anliegen kommen und über eine Schweißung die Verbindung vom Wandelement 4 zur Treppenhaustrennwand 16 hergestellt wird.

Die vorhandenen Zwischenräume und Abstände zwischen dem Wandelement 4, der Treppenhaustrennwand 16, der Außenwand 17 sowie der Loggia-Seitenwand 26 und der Aufzugsanlage 14 werden mittels Füllbeton verfüllt und mit einem Brandschutzmörtel abgeschlossen, so daß es keiner weiteren Maßnahmen hinsichtlich der Brandschutzsicherheit bedarf.

Aus dieser Fig. 10 ergibt sich ferner, wie die Aufzugsanlage 14 stahlbaumäßig über Querstreben 24 zu den einzelnen Wandementen 4 verbunden ist.

Die Verbindung der eingesetzten Flachstäbe 25 in der linken Treppenhaustrennwand 16 erfolgt dabei in entsprechend eingefrästen Längstnuten, in denen die Flachstähle 25 eingesetzt und mittels Verbundanker zur Treppenhaustrennwand 16 verbunden werden. Die Abdichtung bzw. das Verschließen zur Innenseite der Treppenhaustrennwand 16 erfolgt, wie bereits oben ausgeführt, über einen entsprechenden Brandschutzmörtel.

Sowohl die Ausbildung und Einordnung der jeweiligen Wandelemente 4 in ein vorgesehenes aus Geschossplatten hergestellten Gebäude 1 geben die Gewähr und Sicherheit, daß bei entsprechender Ausbildung der Verbindungsstellen und Übergängen, beispielsweise durch Dämmung, Füllbeton und Brandschutzmörtel, den Anforderungen an den Feuerwiderstand dieser Verbindungsart gemäß der Güteklasse F 90 entsprochen wird.

Claims (7)

1. Wandelement für mehrgeschossige Gebäude, insbesondere für bereits bestehende aus plattenförmigen Elementen hergestellten Gebäuden, die mit Anbauten in Form von Aufzugsanlagen, Balkonen, Wintergärten und ähnlichen Baukonstruktionen nachrüstbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement (4) als ein u-förmig ausgebildetes tragendes Funktionselement mit einem Riegelteil (11) und Stützteilen (12) sowie einer Öffnung (7) ausgebildet ist, über Verbindungsstellen (6; 8) in den Verbund von tragenden Außenwänden (17) sowie Trennwänden eines Gebäudes (1) einordbar und mit den vorhandenen Bauelementen form- und kraftschlüssig verbunden ist, dem die Anbauten, beispielsweise eine Aufzugsanlage (14), über Querstreben (24) zum Wandelement (4) verbunden, frontseitig zugeordnet sind.

2. Wandelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement (4) zwischen zwei Zwischenpodesten (3) und zwei als Treppenhaustrennwänden (16) ausgebildeten Trennwänden im Frontbereich eines Gebäudes (1) einsetzbar ist, wobei eine Verbindung von Wandelement (4) zu Wandelement (4) über Verzahnungen erfolgt, die als Nuten (9) auf der oberen Stützfläche des Riegelteils (11) und als Federn (10) in der Aufstützfläche der Stützteile (12) ausgebildet sind.

3. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbindung der Wandelemente (4) und deren Verbindungen zu den Außenwänden (17) und den Treppenhaustrennwänden (16) in den Verbindungsstellen (6; 8) erfolgt, wobei im Bereich der Verbindungsstellen (6; 8) des Riegelteils (11) und die Stützteile (12) an ihren Außenseiten mit entsprechenden Einbauteilen (22) ausgebildet sind, die im Bereich, der Verbindungsstelle (6) zu einem Verbindungsstück des vorhandenen Ringankers (18) und im Bereich der Verbindungsstelle (8) zu in den Treppenhaustrennwänden (16) eingesetzten Verbundankern (20) verschweißbar sind.

4. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Treppenhaustrennwänden (16) ein oder mehrere Verbundanker (20) angeordnet sind.

5. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen dem Wandelement (4), den Treppenhaustrennwänden (16) und der/den Außenwänden (17) mit entsprechendem Füllbeton und Brandschutzmörtel abgedichtet sind.

6. Wandelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kraftverlauf im Wandelement (4) über ein Überbrücken der Gebäuderingankerkräfte mittels Quer- und Momentenbeanspruchungen in den Stützenteilen (12) bzw. der Zug- und Momentenbeanspruchungen im Riegelteil (11) erfolgt und die Lastabtragungen horizontaler Kräfte aus Anbauten wie Aufzüge (14) und weiteren Baukonstruktionen über das jeweilige Wandelement (4) erfolgen.

7. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einbindung eines Wandelementes (4) mit einer Loggia-Seitenwand (26) ausgerüsteten Außenwand (17) im Bereich der Verbindungsstelle (6) im Riegelteil (11) Winkel (27) vorgesehen sind, die mit in der Treppenhaustrennwand (16) eingeordneten Flachstählen (25) verschweißt werden.