DE2146701A1

DE2146701A1 - Mehrstockige Gebäudekonstruktion aus vorgefertigten Baueinheiten und Verfahren zur Errichtung derselben

Info

Publication number: DE2146701A1
Application number: DE19712146701
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Navarrete Kindelan, Octaviano deJ , Santurce, (Puerto Rico)
Priority date: 1970-09-18
Filing date: 1971-09-17
Publication date: 1972-03-30
Also published as: JPS514332B1; US3738069A; NL7112666A; ES395179A1; IL37684A0; AU3328271A; FR2106600A1; ZA716086B; CA948370A

Description

Mehrstöckige Gebäudekonstruktion aus vorgefertigten Baueinheiten und Verfahren zur Errichtung derselben

Die Erfindung betrifft eine mehrstöckige Gebäudekonstruktion und insbesondere eine solche, die sich für Geschäfts- und Bürogebäude, Wohngebäude, wie Apartmenthäuser, öffentliche Gebäude, wie Schulen und Krankenhäuser, sowie andere Bauten eignet, die mehrstöckig ausgeführt sein müssen, sowie ein Verfahren zur Einrichtung einer solchen Konstruktion.

Es sind bereits aus vorgefertigten Baueinheiten aufgebaute Konstruktionen vorgeschlagen und verwendet worden. Ein Teil dieser Konstruktionen verwendet vorgefertigte Baueinheiten lediglich für funktionelle Bereiche bzw. Nutzräume, anstatt Baueinheiten zu verwenden, die sowohl als funktionelle Einheiten als auch als tragende Glieder dienen. Genauer gesagt, wird bei verschiedenen dieser Konstruktionen zunächst die tragende Konstruktion errichtet und werden danach die Baueinheiten mit der Tragkonstruktion verbunden, wobei diese Einheiten selbst nicht als tragende Teile dienen. Dies ist mithin zwangsläufig mit einer ungenügenden Ausnutzung der Baustoffe verbunden. Andere Arten von aus Baueinheiten zusammengesetzten Gebäudekonstruktionen nützen die zur Verfügung stehende Bodenfläche nicht wirksam durch Hochbau aus, was häufig einen ein-

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schränkenden Paktor für die Verwendung einer speziellen Art einer solchen Konstruktion sowie für den Bauentwurf als solchem bedeutet. Beispielsweise benötigen zahlreiche vorgefertigte Bauten zusätzliche Hebe-Kräne, um die Baueinheiten zur Herstellung des fertigen Gebäudes in fortschreitend höheren Höhenlagen anzuheben und seitlich anzuordnen. Die bei dieser Konstruktion für die Kräne und die Baueinheiten erforderliche Bodenfläche ist mithin übermäßig groß und steht in manchen Fällen, beispielsweise in dichtbesiedelten Stadtgebieten, einfach nicht zur Verfügung.

Die Erfindung löst die vorgenannten sowie weitere, den herkömmlichen vorgefertigten Gebäudekonstruktionen anhaftenden Nachteile und schafft eine neuartige und einzigartige, aus vorgefertigten Einheiten gebildete Gebäudekonstruktion, die gegenüber dem Stand der Technik bedeutsame Vorteile besitzt. Insbesondere sind die Einheiten so ausgelegt, daß sie sowohl funktionelle Bereiche, d.h. Nutzräume festlegende Elemente, als auch die tragenden Elemente des Gebäudes bilden. Zu diesem Zweck werden die Baueinheiten an den verschiedenen Stockwerken des Gebäudes um eine vorher errichtete Tragsäule herum befestigt, die je nach der speziellen Gebäudekonstruktion einen oder mehrere Fahrstuhl-Schächte, Zugang-Treppenhäuser, mechanische Einrichtung und dgl. umschließt und auch einen Teil der den Baueinheiten zugeordneten funktionellen Bereiche umschließen kann. Jede Einheit bildet einen in sich abgeschlossenen funktionellen Bereich, der unter Ausnutzung eines Teils der zentralen Säule vergrößert werden kann.

Die Einheiten dienen zugleich auch als tragende Elemente zur Unterstützung anderer Einheiten und versteifen in mit der Tragsäule verbundenem Zustand die gesamte Gebäudekonstruktion. Genauer gesagt, sind die Einheiten an jedem Stockwerk des Gebäudes an der Außenseite der Tragsäule angeordnet, wobei zwischen

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ihren Innenwänden und der Tragsäule Direktverbindungen vorgesehen sind, um einen Teil des Gewichts der Einheiten auf die Säule zu übertragen. Die an jedem Stockwerk vorgesehenen Einheiten besitzen langgestreckte, kastenförmige Gestalt, wobei ihre gegenüberliegenden Endabschnitte an Jedem Stockwerk seitlich über die Säule hinausragen und freitragend bzw. auskragend an dieser angebracht sind. Die in den verschiedenen Stockwerken befindlichen Einheiten sind einander abwechselnd mit den Einheiten an den benachbarten Stockwerken zusammengefügt. Genauer gesagt, sind die Einheiten an einem Stockwerk unmittelbar unterhalb zweier an einem bestimmten Stockwerk befindlicher Einheiten mit den freitragenden inneren Endwandabschnitten der darüber befindlichen Einheiten verbunden und somit an diesen aufgehängt. Die freitragenden inneren Endwandabschnitte wirken als Träger für die darunter befindlichen Baueinheiten. Infolgedessen überträgt jede Lage bzw. jedes Stockwerk der Einheiten auf die Tragsäule den Teil der Belastung von den am nächst unteren Stockwerk befindlichen Einheiten, welcher durch die Direktverbindung der nächstunteren Einheiten nicht unmittelbar auf die Tragsäule übertragen wird. Außerdem wird durch die Direktverbindung der Baueinheiten mit der Tragsäule sowie durch ihre unmittelbare gegenseitige Verbindung das Gebäude gegen Querbelastung versteift. Weiterhin liegen die Bodenabschnitte der am einen Stockwerk befindlichen Einheiten in einer gemeinsamen Ebene mit den Deckenabschnitten der nächstunteren Einheiten, so daß an jedem Stockwerk um das Gebäude herum eine waagerechte Wand bzw. Plattform festgelegt wird, welche das Gebäude ebenfalls versteift, und zwar speziell torsionsmäßig.

Darüber hinaus ist die vorstehend beschriebene Konstruktion, bei welcher die Baueinheiten sowohl funktionelle Bereiche als auch eine strukturelle Versteifung des Gebäudes bilden, keiner Einschränkung bezüglich der Höhe unterworfen, wie dies bei ge-

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wissen bekannten Konstruktionen der Fall ist. Beispielsweise dient die Tragsäule selbst als die hauptsächliche Vorrichtung, mit deren Hilfe die Einheiten auf die betreffenden Stockwerke bzw. Höhenlagen·angehoben werden, so daß keine zusätzlichen Ausrüstungen, wie Kräne, erforderlich sind und mithin deren zwangsläufige Hoheneinschränkungen in Portfall kommen. Die Besonderheit dieses Systems wird dadurch aufgezeigt, daß nur ein lotrechtes Anheben erforderlich ist. Eine waagerechte Verschiebung der Einheiten, wie sie bei zahlreichen bekannten vorgefertigten Konstruktionen erforderlich ist, wird vollständig ausgeschaltet. Zu diesem Zweck ist das obere Ende der Tragsäu-Ie mit schwenkbaren Seilscheiben sowie Paaren von ortsfesten Seilscheiben versehen, die über die Seiten der Tragsäule hinaus auskragend angeordnet sind. An der Basis der Tragsäule ist eine Hebe-Winde vorgesehen, von der Seile abgehen, die aufwärts durch die Säule, über die Seilscheiben und auswärts von den Seiten der Säule abwärts verlaufen. Nach Errichtung der Tragsäule wird eine erste Baueinheit zur Baustelle befördert und an der Basis der Tragsäule unmittelbar unter ihrer endgül-, tigen Position in der Gebäudekonstruktion angeordnet; hierauf werden die Enden der Winden-Seile durch in der Baueinheit vorgeformte Bohrungen hindurchgeführt und an einem unter der Einheit befindlichen Heißgeschirr befestigt. Sodann wird die Baueinheit in einem einzigen Anhebeschritt in die entsprechende Höhenlage angehoben. Nachdem die Baueinheit in dieser Höhenlage am Gebäude befestigt worden ist, wird das Hochzieh- bzw. Heißgeschirr abgelassen und von den Hebe-Seilen getrennt. Hierauf werden die Seile über ein weiteres Paar ortsfester, an der anderen Seite der Tragsäule befindlicher Seilscheiben gelegt, worauf die Seile abgelassen und mit einem anderen Heißgeschirr verbunden werden, um eine weitere Baueinheit zum betreffenden Stockwerk anzuheben. Indem die Hebe-Seile selektiv über die ortsfesten Seilscheiben an der betreffenden Seite der Tragsäule geführt werden, können die Baueinheiten von der Basis der Tragsäule aus lotrecht in ihre endgültige Position angeho-

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beh werden, ohne daß eine Querverschiebung erforderlich wird. Infolgedessen sind große Kräne und dgl. überflüssig.

Bei dem vorstehend beschriebenen System dienen die Baueinheiten sowohl als Funktionsbereiche bzw. Nutzräume als auch als strukturelle Träger, bei welchen die Last jeder Einheit zum Teil unmittelbar durch die Verbindung der Innenwand mit der Säule und zum Teil über die Aufhängung an den freitragenden Endabschnitten der darüber befindlichen Einheiten auf die Säule übertragen wird. Jedes Paar von Baueinheiten wird mithin in den betreffenden Stockwerkhöhen unmittelbar von der Tragsäule getragen. Das vorstehend beschriebene System schaltet zudem die Notwendigkeit für schwere äußere Hebegeräte und deren Bedienung aus, beseitigt Konstruktioneinschränkungen bezüglich der Gesamthöhe des Gebäudes in Abhängigkeit von der praktischen Reichweite der Hebegeräte und vermindert außerdem die für die Bauarbeiten erforderliche Bodenfläche.

Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung einer neuartigen und verbesserten, aus vorgefertigten Baueinheiten bestehenden Gebäudekonstruktion.

Ein anderes Erfindungsziel bezweckt die Schaffung einer neuartigen Gebäudekonstruktion der genannten Art, bei welcher die Baueinheiten um eine dauerhaft gebaute, aufrechte strukturelle Tragsäule herum angeordnet und auf spezielle Weise derart damit verbunden sind, daß die Baueinheiten selbst einen freitragenden Träger für die darunter befindlichen Baueinheiten bilden.

Bei dieser Konstruktion soll eine waagerechte Bewegung der Baueinheiten bei der Errichtung des Gebäudes vollständig vermieden werden und sollen alle Sohwerlast-Hebevorgänge ausschließlich in lotrechter Richtung erfolgen.

Weiterhin soll die»e Konstruktion ein Mindestmaß an Bodenfläche um den Bauplatz herum erfordern sowie Arbeite- und Material-

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aufwand auf wirkungsvollste Weise ausnutzen, indem sie maximalen Gebrauch von vorgefertigten Teilen macht und ein Mindestmaß an Bauarbeiten am Bauplatz erfordert.

Zudem soll diese Gebäudekonstruktion vielseitig abwandelbar sowie an eine Vielfalt von Gebäudearten und praktisch an jede Größe und Lage des Bauplatzes anpaßbar sein, wobei die Einschränkungen bezüglich der Größe und des Gewichts der Baueinheiten selbst lediglich auf der Transportierbarkeit der Baueinheiten und nicht auf strukturellen, funktioneilen oder konstruktionsmäßigen Erwägungen beruhen sollen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines fertigen Gebäudes mit den Merkmalen der Erfindung,

Pig. 2 eine perspektivische Darstellung einer beim erfindungsgemäßen Gebäude verwendeten Baueinheiten bzw. Zelle,

Pig. 3 eine perspektivische Darstellung der Tragsäule für die Gebäudekonstruktion gemäß Pig. 1, welche das Anheben einer ersten Baueinheit zum obersten Stockwerk des Gebäudes veranschaulicht,

Fig. 4 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht des teilweise fertiggestellten Gebäudes gemäß Fig. 1,

Fig. 5 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen lotrechten Teilschnitt etwa längs der Linie 5-5 in Fig. 6 durch ein bestimmtes Stockwerk der Gebäudekonstruktion gemäß Fig. 1,

Fig. 6 einen waagerechten Teilschnitt etwa längs der Linie 6-6 in Fig. 5,

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Pig. 7 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt zur Darstellung einer Verbindung zwischen der inneren Seitenwand einer Baueinheit und der Tragsäule,

Fig. 8 eine Teil-Stirnansicht der Verbindung gemäß Pig. 7,

Pig. 9 einen Teilschnitt zur Veranschaulichung der Verbindung zwischen den Baueinheiten an einander benachbarten Stockwerken und

Fig. 10 eine perspektivische Teilansicht einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gebäudekonstruktion.

Das in Pig. 1 dargestellte, fertig errichtete erfindungsgemäße Gebäude 10 besteht aus zwei Grundelementen, nämlich einem Tragturm bzw. einer Tragsäule 12 sowie mehreren abwechselnd ineinandergefügten, vorgefertigten Baueinheiten bzw. Zellen 14. Ersichtlicherweise bildet der Turm bzw. die Tragsäule 12 die dauerhafte Unterstützung für das gesamte Gebäude 10 und stellt bei der dargestellten Ausführungsform einen zentralen Kern dar, um welchen herum die Baueinheiten 14 angeordnet und befestigt sind. Die Tragsäule 12 gemäß dieser Ausführungsform enthält vorzugsweise die Aufzuganlage, das Treppenhaus sowie die Leitungen für alle Versorgungs- und Gebrauchsanlagen des Gebäudes 10 und kann auch in Verbindung mit den Baueinheiten 14 zusätzliche Nutzfläche zur Verfügung stellen.

Gemäß Fig. 3 weist die Tragsäule bzw. der Turm 12 vorzugsweise an jeder Seite zwei lotrechte Säulen 16 sowie eine Anzahl von auf lotrechte Abstände verteilten, waagerecht verlaufenden Trägern 18 auf, welche die Säulen 16 an jeder Seite miteinander verbinden und deren Enden sich über die Säule 16 hinausstrecken und mit in derselben Höhenlage befindlichen Trägern 18 verbunden sind. Die Tragsäule 12 besteht vorzugsweise aus Beton und

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zu ihrer Errichtung kann eine Gleitschaltung verwendet werden. Ersichtlicherweise kann die Tragsäule auf praktisch jede gewünschte Bauhöhe errichtet werden; bei der dargestellten Ausführungsform ist die Tragsäule 12 monolithisch und bildet einen lotrechten Kastenträger. An der Oberseite der Tragsäule 12 ist eine allgemein bei 20 angedeutete Querträgeranordnung aus Stahl oder Beton vorgesehen, welche als dauerhafter Hebegerüstrahmen zum Anheben der Baueinheiten 14- auf die beschriebene Weise dient. Genauer gesagt, weist die Querträgeranordnung In lotrechten Ebenen und paarweise angeordnete Platten 22 auf, die einander unter einem rechten Winkel schneiden, An der Oberseite des Gebäudes ist über der Trägeranordnung 20 eine Hebe-Plattform 24 vorgesehen. Die Träger bzw. Platten 22 ragen über die seitlichen Umrisse der Tragsäule 12 hinaus und bilden an jeder Seite derselben zwei freitragende Hebegerüste.

Wie noch näher erläutert werden wird, werden die Baueinheiten bzw. Zellen 14 in lotrechter Richtung von einer an der Basis der Tragsäule 12 befindlichen Stelle bis zur entsprechenden Anbauhöhe angehoben, worauf sie an der Tragsäule 12 befestigt werden. Die Tragsäule bzw. der Turm 12 dient als hauptsächliche Vorrichtung, mit deren Hilfe die Baueinheiten im Verlauf der Errichtung des Gebäudes angehoben werden. Zu diesem Zweck ist an der Basis der Tragsäule eine Winde 26 vorgesehen, von der aus zwei Winden-Seile 28 über zwei Seilscheiben 30 verlaufen, die nahe der Basis der Tragsäule 12 an deren Innenwand befestigt sind. Die Seile 28 erstrecken sich innerhalb der Tragsäule 12 lotrecht aufwärts und verlaufen über zwei Seilscheiben 32, die an derselben Innenwand an der Oberseite der Tragsäule 12 montiert und um lotrechte Achsen herum schwenkbar gelagert sind. Außerhalb des seitlichen Umrisses der Tragsäule 12 sind auf der Plattform 24 mehrere ortsfeste Seilscheiben 34 angeordnet. Die Aufzug-Seile 28 verlaufen mithin in der Tragsäule 12 aufwärts, über die schwenkbaren Seilscheiben 32 sowie über ein ausgewähltes Paar fester Seilscheiben 34, je nachdem, an welcher Seite des Gebäudes eine Bau-

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einheit angehoben werden soll. Die Seile 28 verlaufen sodann über die Seilscheiben j54 abwärts und durch in der Plattform 24 ausgebildete Öffmng3i36, um längs der Außenseite der Tragsäule 12 herabzuhängen. Um die Aufzug-Seile 28 längs der anderen Seite der Tragsäule 12 anzuordnen, wird die Winde 26 zum Einziehen der Seile betätigt, bis deren Enden von den beiden festen Seilscheiben y\ entfernt und über ein anderes Paar der festen Seilscheiben y\ gelegt werden können, während die Seilscheiben 352 derart verschwenkt werden, daß sie zu der Seite des Gebäudes hin weisen, an welcher eine Baueinheit angehoben werden soll.

Fig. 2 veranschaulicht eine Baueinheit 14 von rahmen- bzw. gerüstartigem Aufbau. Ersichtlicherweise ist jede Baueinheit 14 so groß, daß sie einem aufrechtstehenden Erwachsenen ausreichend Raum bietet. Weiterhin werden die Wandplatten sowie andere zusätzliche Ausrüstungen, die einer vorgefertigten Baueinheit zugeordnet sind, normalerweise vor dem Einbau der Baueinheit 14 in das Gebäude 10 an ersterer vorgesehen; die gerüstartige Darstellung der Baueinheit 14 soll selbstverständlich nur der besseren Veranschaulichung dienen. In dieser gerüstartigen Form besteht die Baueinheit 14 vorzugsweise aus einer länglichen, kastenartigen Einheit mit vier langgestreckten Trägern, von denen zwei Träger 40 die tragenden Elemente einer Außenwand 41 bilden, während zwei weitere Träger 42 die tragenden Elemente einer Innenwand 4^ darstellen, Die Träger 40 und 42 sind durch lotrechte und waagerechte Stirn-Träger 44 bzw. 46 miteinander verbunden. Die Innenwand 4^ weist zwei lotrechte Zwischen-Träger 47 auf, welche einen Teil der Innenwand 43 bilden. Jeder Träger 47 weist eine untere öffnung 48 sowie eine obere, seitlich nach außen versetzte öffnung 50 zur Befestigung der Baueinheit 14 auf noch zu beschreibende Weise an der Tragsäule 12 auf. Jede Baueinheit weist eine sich vorzugsweise über ihre Gesamtlänge erstreckende waagerechte Wand bzw. Boden 52 auf, welcher den Fußboden der Einheit bildet. Weiterhin ist Jede Baueinheit 14 mit einer oberen Wand

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versehen, welche einen Teil der Decke der betreffenden Baueinheit und einen Teil des Fußbodens einer über dieser Baueinheit befindlichen Nutzeinheit bildet, wie dies noch näher erläutert werden wird. Aus noch zu erläuternden Gründen sind in jeder waagerechten Wand 52 und 54 zwei öffnungen 51 bzw. 55 vorgesehen, wobei die beiden oberen öffnungen 53 lotrecht mit den beiden unteren öffnungen 51 fluchten. Die Endabschnitte jeder Baueinheit 14 sind vorzugsweise oberseitig und an den Seiten offen und die oberen Träger 40 und 42 besitzen veringerte Dicke, so daß sie, wie noch näher erläutert werden wird, Aussparungen 58 ψ zur Aufnahme der Endabschnitte von darUberllegenden Baueinheiten festlegen. Die Baueinheiten bestehen vorzugsweise aus armiertem Pertigbeton, wobei gemäß Fig. 2 und 9 mehrere Armierungsstangen 60 in die waagerechten sowie in die" lotrechten Wandabschnitte eingelassen sind. Die in der waagerechten Wand 54 angeordneten Stangen 60 verlaufen längs der Baueinheit 14 und sind an den beiden Kanten der Decken-Wand 54 entgegengesetzt zurückgebogen, so daß sie zusammen mit ähnlich zurückgebogenen, von der Boden-Wand 52 einer darüber befindlichen Baueinheit getragenen, quer verlaufenden Armierungs—Stangen Anschlüsse festlegen.

t Zur Errichtung des in Fig. 1 dargestellten Gebäudes wird zunächst die Tragsäule 12 vorzugsweise als Gleitschalungs-Betonkonstruktion errichtet, worauf die Winde 2.6, die Aufzug-Seile 28 und die Seilscheiben 30, 32 und 34 eingebaut werden. Hierauf wird die erste vorgefertigte Baueinheit i4a, vorzugsweise mittels Tieflader, zum Bauplatz transportiert und an der Basis der Tragsäule 12 unmittelbar neben deren einer Seite und unmittelbar lotrecht unterhalb der endgültigen Position der Baueinheit 14a in der Gebäudekonstruktion angeordnet. Die Aufzug-Seile 28 werden auf der Hebe-Plattform 24 um die beiden festen Seilscheiben 34 herumgelegt, welche sich auf der Seite der Tragsäule 12 befinden, an welcher die Baueinheit angebaut werden soll, worauf die Seile über die Seilscheiben 34 durch die öffnungen 36

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hindurengeführt und zur Basis der Tragsäule 12 abgelassen werden, wo sie durch die paarweise vorgesehenen öffnungen 55 und 51 in Decken- bzw. Bodenteil der Baueinheit i4a hindurchgeführt werden. Sodann werden die Enden der Seile 28 an einem in Fig. 4 allgemein bei C angedeuteten Heißgeschirr festgelegt, worauf die Winde 26 betätigt wird, um die Baueinheit i4a gemäß Fig. 3 aus ihrer Transportstellung längs einer Seite des Gebäudes 10 lotrecht aufwärts anzuheben.

Nach Erreichen der vorgesehenen Stockwerkhöhe wird die Baueinheit i4a sowohl unmittelbar an der Tragsäule 12 als auch an der überhängenden Querträgeranordnung 20 befestigt. Zu diesem Zweck ist jede der lotrechten Säulen 16 der Tragsäule 12 mit Metall-Hülsen 64 (Fig. 7) versehen, die eine konische Gewindebohrung 66 aufweisen. Ein Bolzen 68 mit einem konischen Gewindeende wird durch die in der Innenwand der Baueinheit 14 vorgesehene öffnung 48 hindurchgeführt und in die Hülse 64 eingeschraubt. Während die Baueinheit i4a weiter durch die Seile 28 getragen wird, werden in die öffnungen 48 Distanz-Scheiben 70 eingesetzt, um die Baueinheit I4a lotrecht auszurichten, während zu beiden Seiten des Bolzens 68 Distanz-Scheiben 72 in die öffnung 48 eingesetzt werden, um die Baueinheit i4a waagerecht auszurichten. Eine ähnliche Verbindung mit der Tragsäule 12 wird über die oberen öffnungen 50 in der Innenwand 43 der Baueinheit i4a hergestellt j diese Verbindung mit der Tragsäule 12 erfolgt an den seitlich über die Träger 16 hinausragenden Abschnitten der waagerechten Träger 18. Wenn die Baueinheit 14a in ihrer richtigen Position ausgerichtet ist, werden die Unterkanten der freitragenden Querträger bzw. Platten 22 an der Seite des Gebäudes, an welcher die Baueinheit befestigt wird, neben den Endkanten der oberen Wand 54 in die Aussparung 58 eingeführt. Die Unterkanten der Querträger bzw. Platten 22 werden längs der Innenkante der Wände 54 befestigt, indem die Armierungsstangen miteinander verbunden werden und expandierender Zement in die Fuge eingebracht wird. Die Platten 22 wirken mithin als freitragende

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Halterungen für die Baueinheit und verhindern außerdem eine quergerichtete Auswärtsbewegung der Baueinheiten von der Tragsäule 12 hinweg. Auf diese Weise wird die Baueinheit von der Tragsäule 12 über die Bolzenverbindung zwischen der Innenwand und der Kastenträger-Konstruktion der Tragsäule 12 unmittelbar sowie mittelbar dadurch getragen, daß die Baueinheit an den freitragenden Querträgern bzw. Platten 22 aufgehängt ist. Infolgedessen wird die Last der Baueinheit i4a zum Teil über die Verbindung ihrer Innenwand mit der Tragsäule 12 unmittelbar auf diese und zum Teil über ihre Aufhängung an den auskragend-. den Endabschnitten' der Querträgeranordnung 20 übertragen« Er-" sichtlicherweise ragen die beiden Endabschnitte 56 der Baueinheit 14a Über die Seitenkanten der Tragsäule 12 hinaus, so daß sie von letzterer auskragen.

Wenn die Baueinheit i4a schließlich an der Tragsäule 12 befestigt ist, werden die Aufzug-Seile 28 abgelassen und wird hierdurch das Heißgeschirr C zur Basis der Tragsäule 12 abgesenkt. Danach wird das Heißgeschirr von den Seilen 28 getrennt und werden letztere hochgezogen und um die beiden an der anderen Seite des Gebäudes 10 befindlichen festen Seilscheiben j4 herumgelegt. Dann werden die Seile 2,8 an der anderen Seite des Gebäudes zur Bais der Tragsäule abgelassen. Hierauf wird eine h zweite Baueinheit, die vorher zur Basis der Tragsäule 12 befördert und an der anderen Seite des Gebäudes abgelegt worden ist, zur selben Stockwerkhöhe wie die Baueinheit I4a angehoben und auf die gleiche Weise, wie vorstehend beschrieben, in der Anbaulage befestigt, wobei die Endabschnitte 56 dieser Baueinheit ebenfalls über die Seitenkanten der Tragsäule 12 auskragen, Nach Befestigung der beiden Baueinheiten in der oberen Stockwerkhöhe werden die Heiß-Seile 28 um zwei feste Seilscheiben 3$4 herumgelegt, welche sich an einer Seite des Gebäudes zwischen den Seiten, an welchen bereits Baueinheiten angebaut worden sind, befinden.

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Auf gleiche Weise werden die Heiß-Seile 28 wieder abgelassen und wird die dritte Baueinheit Hc zu der Stockwerkhöhe angehoben, die unmittelbar unter den vorher angehobenen Baueinheiten liegt. Die unteren Boden-Wandabschnitte 52 der auskragenden Endabschnitte der am obersten Stockwerk befindlichen Baueinheiten werden in die in den gegenüberliegenden Endwandabschnitten der darunter befindlichen Baueinheit i4c vorgesehenen Aussparungen eingesetzt. Die Baueinheit i4c wird unter Verwendung einer Bolzenverbindung der vorher beschriebenen Art an der Tragsäule 12 befestigt, wobei ihre Endabschnitte 56 ebenfalls über die seitlichen Umrisse der Tragsäule 12 hinaus auskragen und die Baueinheit i4c weiterhin längs der Stirnkanten ihrer oberen Wand 54 an den auskragenden Endabschnitten des inneren, untersten Trägers 42 der darüber befindlichen Baueinheiten 14 am oberen Stockwerk befestigt wird. Genauer gesagt, ragen die Endabschnitte des inneren, unteren Trägers 42 jeder oberen Baueinheit auf vorher beschriebene Weise von der Tragsäule 12 seitlich nach außen und sind mit der darunter befindlichen Baueinheit verbunden, so daß sie einen freitragenden Träger für letztere bilden. Die Last der unteren Baueinheit 14c wird mithin zum Teil über die Bolzenverbindung zwischen ihrer Innenwand und der Tragsäule 12 unmittelbar auf letztere und zum Teil über ihre Aufhängung an den gegenüberliegenden freitragenden Endabschnitten 56 der beiden oberen Baueinheiten mittelbar auf die Tragsäule 12 übertragen. Die verbleibenden Fugen zwischen den oberen und unteren Baueinheiten können mit expandierender Vergußmasse ausgefüllt werden; wahlweise können tragende oder nicht tragende Fugenfüller verwendet werden. Ersichtlicherweise be steht die tragende Verbindung für die untere Baueinheit lediglich in ihrer Bolzenverbindung mit der Tragsäule 12 sowie in der Verbindung zwischen den freitragenden unteren, inneren Trägern der oberen Baueinheiten längs der Kanten der waagerechten Wände 54 der unteren Baueinheit. Nachdem die dritte Bauein heit an der Tragsäule befestigt worden ist, wird das Heißgeschirr C wieder zur Basis der Tragsäule 12 abgelassen und von

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den Aufzug-Seilen 28 getrennt. Letztere werden daraufhin um die an der gegenüberliegenden Seite des Gebäudes 10 befindlichen Seilscheiben 3>4 herumgelegt, um eine ähnliche Baueinheit auf ähnliche Weise und in derselben Stockwerkhöhe wie die dritte Baueinheit an der Tragsäule 12 au befestigen. Nach Anbau dieser vierten Baueinheit am zweithöchsten Stockwerk des Gebäudes wird der gesamte Errichtungsvorgang wiederholt. Ersichtlicherweise sind beim fertigen Bauwerk an jedem Stockwerk je zwei Baueinheiten auf gegenüberliegenden Seiten der Tragsäule und an den benachbarten Stockwerken an den jeweils anderen, um 90 versetzten Seiten angeordnet, so daß die Endabschnitte der Baueinheiten 14 jeweils ineinandergreifen bzw. zusammengefügt sind. Der zwischen den gegenüberliegenden Endabschnitten 56 zweier Baueinheiten an einem Stockwerk festgelegte offene Raum, der Boden der am nächsthöheren Stockwerk befindlichen Baueinheit und die Decke der nächstunteren Baueinheit können nach der Befestigung der Baueinheiten an der Tragsäule 12 durch eine Außenwand bzw. Passade verschlossen werden. Durch Anordnung der Aussparungen in den Endabschnitten der Baueinheiten bilden die waagerechten Boden-Wände 52 der Baueinheiten zu beiden Seiten des Gebäudes sowie die Decken-Wände 54 der Baueinheiten an den anderen Seiten des Bauwerks und am nächstunteren Stockwerk eine in einer gemeinsamen Ebene liegende, monolithische waagerechte Wandkonstruktion um die Tragsäule 12 herum, welche die Tragsäule 12 speziell torsionsmäßig versteift. Durch Schaffung einer Kastenträgerkonstruktion für die Tragsäule 12 sowie einer kastenträ-Kerförmigen Baueinheit werden außerdem die Verbindung zwischen

sowie der Baueinheit und der Tragsäule 12idie strukturelle Integrität des gesamten Bauwerks verstärkt. Ersichtlicherweise kann die Innenwand kj> eine solide, lotrechte, sich über die Gesamtlänge der Baueinheit erstreckende Platte bilden, so daß die auskragenden Endabschnitte der Baueinheit einen noch steiferen Träger bilden, welcher eine freitragende Aufhängung für die darunter befindlichen Baueinheiten bildet.

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In Pig. 10 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die mehrere aufrechte Säulen 112 aufweist, welche jeweils ähnlich aufgebaut sind wie die Tragsäule 12 der vorher beschriebenen Ausführungsform. Jede Säule 112 ist mit einem ähnlichen Hebezeug ausgerüstet wie vorher beschrieben, d.h. mit festen und schwenkbaren Seilscheiben, Aufzug-Seilen und einer Winde. Die Baueinheiten bzw. Zellen 114 ähneln den Baueinheiten 14, sind jedoch so lang, daß sie über die seitlichen Umrisse jeweils zweier Säulen 112 hinausragen. Bei der Errichtung des Bauwerks gemäß Fig. 10 werden zunächst jeweils vier Zellen 114 angehoben und an einem gemeinsamen Stockwerk angebaut, wobei die ersten vier Zellen an der nicht dargestellten, an der Oberseite der Säulen 112 vorgesehenen, freitragenden Querträgerkonstruktion aufgehängt werden. Bei dieser Abwandlung werden die Zellen 114 jedoch jeweils durch die je zwei Säulen zugeordneten Hebezeuge angehoben. Auf diese Weise werden zwei langgestreckte Zellen 114 außerhalb der gegenüberliegenden Paare von Säulen 112 zu beiden Seiten des Bauwerks angeordnet, während zwei weitere Zellen 114 zwischen den Paaren von Säulen 112 angehoben und verankert werden, so daß an jedem Stockwerk des Bauwerks je vier Zellen bzw. Baueinheiten vorgesehen sind. Am nächsten Stockwerk werden die Zellen 114 angehoben und derart verankert, daß sie unter einem rechten Winkel zu den nächstoberen Zellen angeordnet sind. Hierbei sind wiederum zwei Zellen 114 zwischen den paarweise angeordneten Säulen 112 vorgesehen, während je eine weitere Zelle an der Außenseite von je zwei Säulen 112 vorgesehen ist. Diese Anordnung wiederholt sich bei je zwei Stockwerken des Gebäudes, so daß sich schließlich eine Gebäudekonstruktion mit ineinandergreifenden bzw. ineinandergefügten Zellen ergibt, bei welcher jede Zelle zum Teil durch ihre Direktverbindung mit je zwei Säulen 112 und zum Teil durch ihre Aufhängung an den vier auskragenden Endabschnitten der nächsthöheren Zellen 114 getragen wird. Auf diese Weise kann ein rechteckiger Gebäude-Aufriß anstelle des quadratischen Aufrisses bei der vorher beschriebenen Ausführungsform

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gewährleistet werden.

Ersichtlicherweise können die Zellen bzw. Baueinheiten auch in der Weise um die Tragsäulen herum angeordnet werden, daß das Gebäude im Querschnitt mehreckige Form, beispielsweise sechseckigen oder achteckigen Querschnitt erhält, so daß sich optimale Entwurfs-Vielseitigkeit für das gesamte Gebäude ergibt. Selbstverständlich ist das Grundprinzip bei den Bauwerken gemäß Fig. 1 und Fig. 10 jeweils gleich, d.h. die Baueinheiten dienen sowohl als funktionelle Bereiche bzw. Nutzräume als auch als strukturelle Träger, wobei die Last jeder Baueinheit zum Teil durch die Verbindung ihrer Innenwand mit der Tragsäule unmittelbar und zum Teil über ihre Aufhängung an den auskragenden Endabschnitten,der darüber befindlichen Baueinhei-.ten mittelbar auf die Tragsäule übertragen wird.

Selbstverständlich kann die Erfindung in anderen speziellen Ausführungsformen verwirklicht werden, ohne daß von ihrem Grundgedanken oder ihren wesentlichen Eigenschaften abgewichen wird. Aus diesem Grund sollen die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen in jeder Hinsicht nur als erläuternd und keinesfalls die Erfindung einschränkend angesehen werden, vielmehr soll die Erfindung alle innerhalb des erweiterten Schutzumfangs liegenden Änderungen und Abwandlungen mit einschließen.

Zusammenfassend schafft die Erfindung mithin ein Bauwerk, das eine sich praktisch über die Gesamthöhe des Bauwerks erstreckende Tragsäule aufweist, an welcher an den verschiedenen Stock-Baueinheiten werkhöhen des Bauwerks kastenartigeybzw. zellen aufgehängt sind. Zum Anheben der einzelnen Baueinheiten zu den betreffenden Stockwerkhöhen gehen von einer an der Basis der Tragsäule angeordneten Winde Aufzugs-Seile innerhalb der Tragsäule aufwärts ab und verlaufen über zwei schwenkbare sowie ein ausgewähltes Paar von festen Seilscheiben, die über die Tragsäule hinaus

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auskragend angeordnet sind. Die Heiß-Seile verlaufen dann an der Außenseite ausgewählter Seiten der Tragsäule lotrecht abwärts und sind mit die Baueinheiten tragenden Heißgeschirren verbunden, wobei die Heißgeschirre und die Baueinheiten zu einer Stelle an der Basis der Tragsäule lotrecht unterhalb ihrer endgültigen Position im Bauwerk transportierbar sind. Die Baueinheiten werden lotrecht angehoben, und in der vorgesehenen Stockwerkhöhe werden ihre Innenwände unmittelbar an der Tragsäule befestigt, wobei ihre Endabschnitte von der Tragsäule nach außen auskragen. Am nächstunteren Geschoß werden die Baueinheiten in der Weise angeordnet, daß ihre Endabschnitte von der Tragsäule auskragen und die auskragenden Abschnitte der oberen Baueinheiten untergreifen. Die Innenwände der unteren Baueinheiten werden unmittelbar mit der Tragsäule bzw. dem Turm verbunden, während die auskragenden inneren Endwandabschnitte der höher gelegenen Baueinheiten mit den darunter befindlichen Baueinheiten verbunden werden, so daß sie eine freitragende Aufhängung für diese bilden, wobei die tiefer gelegenen Baueinheiten sowohl unmittelbar von der Tragsäule als auch durch die freitragende Aufhängung der darüber befindlichen Baueinheiten getragen werden.

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Claims

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Patentansprüche

Mehrstöckige Gebäudekonstruktion aus vorgefertigten Baueinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine langgestreckte, aufrecht stehende, sich praktisch über die Gesamthöhe des Bauwerks erstreckende Struktur-Tragsäule (12,112) sowie mehrere langgestreckte, vorgefertigte Zellen bzw. Baueinhei-

* ten (14,114) aufweist, die jeweils mit inneren und äußeren, aufrechten Seitenwandabschnitten (4;3,4i) sowie einem waagerechten Wandabschnitt (52 oder 5*0 versehen sind, daß Mittel zur Befestigung der inneren Seitenwandabschnitte (4^) der ersten beiden Baueinheiten an der Tragsäule in einer vorbestimmten Stockwerkhöhe des Bauwerks vorgesehen sind und am vorbestimmten Stockwerk in Querrichtung Abstand voneinander besitzen sowie von der Tragsäule nach außen ragen, wobei die beiden Endabschnitte dieser beiden Baueinheiten seitlich über die Tragsäule hinausragen und von dieser auskragen, daß eine Einrichtung zur Aufhängung mindestens einer weiteren Baueinheit an der Tragsäule vorgesehen ist, welche Mittel zur Verbindung des inneren Seitenwandabschnitfcs

% der weiteren Baueinheit an der Tragsäule an einer unter der vorbestimmten Stockwerkhöhe befindlichen Stockwerkhöhe aufweist, um diese Baueinheit teilweise unmittelbar an der Tragsäule zu haltern, so daß diese Baueinheit von der Tragsäule nach außen ragt und ihre beiden Endabschnitte davon auskragen und die beiden auskragenden Endabschnitte der ersten beiden Baueinheiten untergreifen, und daß eine Ein- . richtung zur Verbindung der auskragenden Enden der inneren Seitenwandabschnitte der ersten beiden Baueinheiten mit der weiteren Baueinheit zu deren struktureller Aufhängung an den ersten beiden Baueinheiten und zur Gewährleistung praktisch der restlichen strukturellen Halterung für die weitere Baueinheit vorgesehen ist.

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2. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der waagerechte Wandabschnitt (52 oder 5^) der ersten und der weiteren Baueinheit (14) einen Teil eines gemeinsamen Bodens und einer gemeinsamen Decke zwischen ihnen bildet.

5. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine vierte, ähnlich wie die anderen Baueinheiten aufgebaute Baueinheit (14) mit einer Einrichtung zur Verbindung des inneren Seitenwandabschnitts dieser Baueinheit mit der Tragsäule (12) an einer Stockwerkhöhe unmittelbar unterhalb der vorbestimmten Höhe vorgesehen ist, so daß diese Baueinheit zum Teil unmittelbar an der Tragsäule gehaltert ist, über letztere hinausragt und mit ihren beiden Endabschnitten von der Tragsäule auskragt und die beiden auskragenden Endabschnitte der ersten beiden Baueinheiten untergreift, und daß eine Einrichtung zur Verbindung der beiden auskragenden Enden der inneren Seitenwandabschnitte der ersten beiden Baueinheiten mit der vierten Baueinheit vorgesehen ist, um letztere strukturell an den ersten beiden Baueinheiten aufzuhängen und praktisch die restliche Halterung für die vierte Baueinheit zu gewährleisten.

4. Konstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechten Wandabschnitte der ersten und der dritten sowie der zweiten und der vierten Baueinheit jeweils zwischen sich Abschnitte eines gemeinsamen Fußbodens und einer gemeinsamen Decke festlegen.

5. Konstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (12) vier getrennte Seitenflächen aufweist und daß die ersten beiden Baueinheiten (14) längs gegenüberliegender Seiten der Tragsäule und die beiden anderen Baueinheiten längs der anderen, einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.

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6. Konstruktion nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verbindung der auskragenden Enden der inneren Seitenwandabschnitte der ersten beiden Baueinheiten an den beiden anderen Baueinheiten letztere an einer quergerichteten Auswärtsbewegung gegenüber der Tragsäule hindert.

7. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auskragenden Endabschnitte der ersten und der dritten Baueinheit je eine Aussparung (58) zur Aufnahme des freitragenden Endabschnitts der jeweils anderen Baueinheit

W aufweisen.

8. Konstruktion nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechte Wand (52 oder 5^) der ersten oder der dritten Baueinheit (14) in die Aussparung (58) eingreift, so daß ein gemeinsamer Fußboden- und Deckenteil zwischen den auskragenden Endabschnitten dieser Baueinheiten gebildet wird.

9· Verfahren zum Errichten eines mehrstöckigen, aus vorgefertigten Zellen bzw. Baueinheiten zusammengesetzten Bauwerks mit einer langgestreckten, aufrecht stehenden, sich praktisch

iüber die Gesamthöhe des Bauwerks erstreckenden Tragsäule, welche an ihrem oberen Ende eine freitragende Traganordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst am oberen Ende der Tragsäule zwei verschwenkbare Seilscheiben vorgesehen werden, sodann an jeder Seite der Tragsäule auf der freitragenden Traganordnung mehrere Paare von Seilscheiben angeordnet werden, zwei am einen Ende mit einer an der Basis der Tragsäule befindlichen Winde verbundene Aufzug-Seile über die verschwenkbaren Seilscheiben sowie ein ausgewähltes Paar der anderen Seilscheiben geführt werden, derart, daß die Seile innerhalb der Tragsäule aufwärts, über die Seilscheiben und längs der einen Außenseite der Tragsäule

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abwärts verlaufen, danach die Seile an der Tragsäulen-Basis mit einem Heißgeschirr zur Halterung einer Baueinheit verbunden werden, die Baueinheiten in lotrechter Richtung bis auf eine vorbestimmte Stockwerkhöhe angehoben und in dieser Höhenlage an der Tragsäule befestigt werden, das Heißgeschirr von der Baueinheit hinweg zur Basis der Tragsäule abgelassen und von den Aufzug-Seilen getrennt wird, die Winden-Seile um zwei andere der verschiedenen weiteren Seilscheiben herumgelegt werden, derart, daß die Seile innerhalb der Tragsäule aufwärts, über die Seilscheiben und längs der anderen Außenseite der Tragsäule abwärts verlaufen, die Seile an der Tragsäulen-Basis mit einem eine zweite Baueinheit tragenden Heißgeschirr verbunden werden, die zweite Baueinheit lotrecht auf eine vorbestimmte Stockwerkhöhe angehoben und in dieser Höhe an der Tragsäule befestigt wird und schließlich das Heißgeschirr von der Baueinheit hinweg zur Basis der Tragsäule abgelassen und von den Aufzug-Seilen getrennt wird.

10. "Verfahren zum Errichten eines mehrstöckigen Bauwerks mit einer langgestreckten, aufrecht stehenden, sich praktisch über die Gesamthöhe des Bauwerks erstreckenden Tragsäule sowie mehreren langgestreckten, kastenförmigen vorgefertigten Baueinheiten, die jeweils einen inneren und einen äußeren Seitenwandabschnitt sowie eine waagerechte Wand aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Baueinheiten in einer vorbestimmten Stockwerkhöhe in der Weise an der Tragsäule befestigt werden, daß die Baueinheiten seitlich von der Tragsäule wegragen und ihre beiden Endabschnitte von dieser auskragen, sodann eine dritte Baueinheit vom Erdboden auf eine unmittelbar unterhalb der vorbestimmten Stockwerkhöhe gelegene Höhe angehoben wird, derart, daß die Endabschnitte dieser Baueinheit seitlich von der Tragsäule wegragen und die beiden auskragenden Endabschnitte der ersten und der

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zweiten Baueinheit untergreifen, danach die inneren Wandabschnitte der dritten Baueinheit an der Tragsäule befestigt werden und schließlich die auskragenden inneren Wandabschnitte der ersten beiden Baueinheiten an der dritten Baueinheit
befestigt werden, um eine strukturelle Aufhängung für letztere zu bilden.

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