DE2331321A1 - Volumenelement fuer bauzwecke und mit derartigen elementen hergestelltes gebaeude - Google Patents

Description

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Juni 1973

Raymond Prangois Emile CAMUS

Volumenelement^für Bauzwecke, und mit derartigen Elementen hergestelltes Gebäude.

Die Erfindung hat ein Volumenelement fur

Bauzwecke und ein mit derartigen Elementen hergestelltes Gebäude zum Gegenstand·

Es ist bereits vorgeschlagen worden» in der

Fabrik Volumenelemente herzustellen, deren Vereinigung auf der Baustelle die Errichtung eines Gebäudes gestattet.

Diese Volumenelemente, deren grosste Abmessungen durch die Transportraoglichkeiten bestimmt werden, werden durch durch £afein oder Pfosten aus Beton begrenzte Hohlkörper gebildet. Diese Volumenelemente sind meistens äuaserst schwer und schwer zu transportieren. Auaserdem können mit derartigen Volumenelementen schwer Gebäude mit mehreren Stockwerken errichtet werden, weil diese entweder ein betrachtliches Gewicht haben, oder weil ihre Widerstandsfähigkeit gegen von dem Wind oder von Erdbeben herrührende waagerechte Kräfte sehr beschrankt ist.

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Das erfindungsgemässe Gebäude geht von einem

ganz anderen Gedanken aus, indem es für seine Widerstandsfähigkeit gegen auf seine Passaden wirkende waagerechte Kräfte nicht die Eigenfestigkoit eines jeden Volumenelements ausnutzt, sondern eine Verstrebung, welche durch die Vereinigung der Volumenelemente miteinander erzielt wird, wobei die Ausbildung so getroffen ist, dass waagerechte Kräfte bis auf lotrechte Gebilde übertragen werden, welche in dem Gebäude stellenweise gemäss einer Technik verteilt sind, welche der bei Metallkonstruktionen benutzten entspricht .

Das kennzeichnende Element der Erfindung hat

dann eine besondere Ausbildung, welche von der der bekannten Volumenelemente für Bauzwecke verschieden ist. Es wird im wesentlichen durch eine untere Eisenbetaonplatte von allgemein rechteckiger Form gebildet, an deren Ecken rohrförmige quadratische Metallpfosten verhältnismäsaig kleinen Querschnitts befestigt sind, welcher für die übertragung der von den darüberliegenden Volumenelementen herrührenden lotrechten Belastungen ausreicht, aber nicht für die Widerstandsfähigkeit gegen Kräfte mit einer Horizontalkomponente, wobei lotrechte Tafeln zwischen den Pfosten angeordnet sind, um die oben offene Zelle zu vervollständigen, wobei diese Pfosten grundsätzlich nur die waagerechten Belastungen aushalten, welche auf sie unmittelbar ausgeübt werden, z.B. durch den Wind.

Die lotrechten Tafeln spielen daher keine

wesentliche Holle für die übertragung von auf andere Elemente wirkenden waagerechten Kräften. Die unteren Fussbodenplatten bilden dagegen dank ihrer gegenseitigen Verbindungen eine waagerechte Verstrebungsebene, welche die gesamten waagerechten Kräfte eines jeden Stockwerks auf lotrechte oder pfostenartige Verstrebungsgebilde übertragen kann, welche entweder an der Stelle von Wanden oder an der Stelle von Erkern angeordnet sind. Ein gesamtes Volumenelement kann so ein verhältnismässig geringes Gewicht haben und billig hergestellt werden.

Die Erfindung betrifft eine Ausfuhxungsforta

dieses Volumenelements, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Eisxenbetonplatte am Ende Querrippen aufweist, welche waagerechte Zug- und Druckkräfte übertragen können, und mit welchen

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Metallpfosten feet verbunden Bind, und zwar zweckmassig durch einfache» Anschweißen an eine Metallbekleidung der Platte, so dass durch die Terbindung von verschiedenen nebeneinanderliegenden Yolunenelementen miteinander, zweckmaasig durch einfache Verschweissung zwischen benachbarten Pfosten, Gurtungen einer waagerechten Verstrebungsebene gebildet werden können, welche ebenso widerstandsfähig ist, als ob sie durch eine einzige Platte gebildet wäre, deren Abmessungen jedoch nicht ihre Beförderung von der Fabrik bis zu der Stelle der Errichtung des Gebäudes gestatten wurden·

Sie Erfindung betrifft ferner eine Ausfuhrangs-

form, gemäss welcher die Platts ausserdem eine mittlere Querrippe mit Mitteln fur ihre Anschweissung an benachbarte Platten aufweist, wobei die durch diese Verbindungen erhaltene Übertragung der Absoherkräfte eine gute Vereinigung der Volumenelemente untereinander ermöglicht·

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert*

Pig· 1 ist eine Draufsicht einer einem erfindungsgemassen Volumenelement angehörenden Platte·

" Pig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 der Pig. 1.

Pig. 3 ist ein Schnitt lange der Linie 3-3 der Pig. 1 in grosserem Maßstab*

Pig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 der Pig. 1 in noch grosserem Maßstab.

Pig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie 5-5 der Pig. 1. in noch grosserem Maßstab·

Pig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht einer mit einen Pfosten versehenen Ecke der Platte in noch grosserem Maßstab·

Pig· 7 ist eine Draufsicht einer mit Verankerungsmitteln versehenen Eckeneinlage·

Pig. 8 ist eine schematische schaubildliche Ansicht eines Volumenelements.

Pig· 9 ist eine schaubildliche Ansicht von zwei benachbarten Platten mit Vereinigungsmitteln.

Pig. 10 ist ein Schnitt längs der Linie 10-10

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- 4 der Fig. 9.

I¹Xg. 11 ist eine echematische Draufsicht von vereinigten Volutneneleraenten.

Fig. 12 ist ein waagerechter Sxhnitt von zwei

Abschnitten von benachbarten Platten, welcher ihre Verbindung mittels ihrer Pfosten zeigt.

Fig. 13 ist eine sehr schematische Ansicht eines erfindungsgemässen Gebäudes.

Das erfindungsgemässe Element weist eine

Eisenbetonplatte 11 (Fig. 1) auf, welche einen verhältnismässig dünnen flachen Plattenkörper 12 umfasst, welcher von Iiängsrippen 13 und 14 und Querrippen 15 und 16 eingefasst ist,welche so eine kontinuierliche Einfassung bilden, wobei diese Rippen Bewehrungen 17, 18 (Fig. 2) und Bügel 19 (Fig. 3) und der Körper 12 Eisenanordnungen 20 aufweisen. Die Längsrippen 13, 14 sind bei der dargestellten Ausfuhrungsform höher als die Querrippen 15 und 16. Die Platte weist ausserdem eine mittlere Querrippe 21 auf, welche die gleiche Hohe wie die Querrippen 15 und 16 haben kann. Bei einer Ausfuhrungsabwandlung haben die Langs- und Querrippen die gleiche Hohe.

Die Platte hat eine allgemeine Rechteckform

und kann z.B. eine Lange von grössenordnungsmässig 9,60 m und eine Breite von grössenordnungsmässig 2,40 m haben, ohne dass diese Zahlenangaben einen einschränkenden Charakter haben, wobei die Hohe der Längsrippen 46 cm und die Hohe der mittleren Querrippe 20 cm beträgt.

Die Platte besitzt an jeder Ecke einen Absatz oder eine Nut 25 ( (Fig. 6), welche eine Metalleinlage 26 aufnimmt. Diese Einlage, welche die Höhe der Umfangsrippe hat,weist zwei rechteckige Schenkel 27 und 27^f auf, welche durch zwei dazu senkrechte Schenkel 28 und 29 verlängert werden. Der Schenkel 28 liegt in einer Vertiefung 30 der Seite 31 der Rippe, so dass die Metallfläche 32 die Betonfläche 31 verlängert. Ebenso verlängert die Fläche 33 des Schenkels 29 die Fläche 34 der senkrechten Rippe.

In dem Absatz 25 liegt ein stählerner rohrför—

miger Pfosten 35 wit quadratischem Querschnitt, dessen Wandstärke grössenordnungsmässig 4 mm beträgt, wobei die Fläche 36 des

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Pfostens gegen den Schenkel 27 und die benachbarte Flache 37 gegen den Schenkel 27· der Metalleinlage gelegt ist, wobei die Breite einer jeden Seite des Pfostens grossenordnungsmassig 10 cm betragt· Bine andere, der Flache 36 benachbarte Flache 38 des Pfostens liegt in der Verlängerung der Flache 32 des Schenkels 28, und die vierte Flache 39 des Pfostens liegt in einer Flucht mit der Flache 33 des Schenkels, 29· Der Umriss des Volumenelemente ist so genau in den einer rechteckigen Platte eingeschrieben, in welcher keine Absatze ausgebildet waren.

Die feste Verbindung des Pfostens mit der

Platte erfolgt durch Anschweissen der Flache 36 des Pfostens an den Schenkel 27 und der Flache 37 des Pfostens an den Schenkel 27·. Die Breite der sich über die ganze Hohe der Einlage erstreckenden Schweissnaht kann grossenordnungsmassig einige Millimeter betragen.

An der Innenflache 40 (Fig. 7) eines Schenkels 26 können zweckraassig mittels eines Knotenblechs 40* eine oder mehrere Verankerungen aus Bundstahl 41 , 42 befestigt werden, welche in den Beton 43 der Hippe 15 eingebettet sind und so eine Verankerung der Einlage in dem Beton bewirken. Der Schenkel 27* ist zweckmassig ebenfalls mit derartigen Verankerungsmitteln versehen, welche durch Verankerungen 44 und 45 gebildet werden, welche an ein seinerseits an den Schenkel 27* der Einlage 26 angeschweißstes Knotenblech 46 angeschweisst sind.

Sin erfindungsgemässes Volumenelement weist

so eine rechteckige Platte 11 aus Eisenbeton auf, welche an jeder Ecke rohrformige Pfosten mit vernaltnismässig kleinem Querschnitt 51, 52 und 53, 54 (Fig. 8) tragt, welche gegenüber den Aussenflachen 55, 56 und 57, 58 der Platte nicht vorspringen. Zwischen den Pfosten sind leichte Tafeln 59, 60 und 61, 62 abgeordnet. Gegebenenfalls weist das Volumenelement oben eine waagerechte Tafel 63 auf, welche die Bolle einer Blinddecke spielt·

Sin derartiges Volumenelement ist verhaltnis-

ßiassig leicht und hat einen Platzbedarf, welcher seine Beförderung durch Straesenfahrzeuge ermöglicht, welche keine aussergewohnlichen Abmessungen haben.

Bei der in Fig. 9 daxgestellten Ausfuhrungeform besitzen die iangs^flachen 58 und 57 der Platte an der Stel-

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le der Querrippe 21 Kerben 64- bzw. 65 (Fig. 10) zur Aufnahme eines Schenkels 66 eines Winkeleisens 67» dessen anderer Schenkel 68 bundig mit der Oberseite 69 der Platte abschneidet, da in dieser eine Kerbe 70 vorgesehen ist. Ebenso ist die Flache 57 der Platte mit einem Winkeleisen 71 versehen, bei welchem die Aussenseite des Schenkels 12 in einer Ebene mit der Fläche 57 liegt, wahrend die Oberseite des anderen Schenkels 73 in einer Ebene mit der Oberseite 69 der Platte liegt.

Zur Bildung eines Stockwerks eines Gebäudes

wird eine gewisse Zahl von Volumenelementen nebeneinander angeordnet. So sind in Fig. 11 Volumenelemente 74.,, 74₂ 74_n

gezeigt, deren Platten 11 mit ihren Langsflachen 57» 58 aneinanderliegen.

Die benachbarten Pfosten 75·,, 75₂ (^ig· 12)

von zwei benachbarten Platten sind an ihrer Basis durch eine an die inneren querliegenden Flächen 77., , 77₂ der Pfosten angeschweisste Platte 76 verbunden. Das Gleiche ist bei allen benachbarten Pfosten der Volumenelemente der Fall.

Ferner werden die benachbarten Volumenelemente

mit Hilfe ihrer benachbarten mittleren Winkeleisen verbunden. So zeigt Fig. 9 eine Schweissnaht 81 ^₂, welche den Schenkel 72^ des Winkeleisens 71 ^ des Volumenelements 74., mit dem Schenkel 66₂ des Winkeleisens 67₂ des Elements 74₂ verbindet.

Die waagerechten Kräfte, welchen die Volumenelemente nach Beendigung des Bauwerks ausgesetzt sind, werden durch die Hippen der Platten übertragen, und die Platten 76 können die Zug- und Druckkräfte aushalten, welche parallel zu den Querrippen auftreten können. Die Abscherkräfte, welche die Platten in der Längsrichtung gegeneinander zu verschieben suchen, werden ohne Schwierigkeit von den benachbarten und verschweissten Winkeleisen 67-71 ausgehalten.

Alle waagerechten Kräfte, welche auf eine

oder mehrere Fassaden eines Gebäudes mit mehreren Stockwerken ausgeübt werden, deren jedes durch eine oder mehrere Reihen von Volumenelementen gebildet wird, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist, können so ohne Schwierigkeit auf Joche 91 und 92 in der Längsrichtung übertragen werden, welche lotrechte Gerippeelemente 93 und 94 aufweisen, welche gegebenenfalls widerstandsfähiger ale

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die Pfosten eines gäru.igen Yolumenelements sind, sowie diagonale Elemente 95-96, und zwar bis zu den Fundamenten 97, gemäss einem bei Metallkonstruktionen benutzten Prinzip. Die senkrechten waagerechten Kräfte werden in der gleichen Weise auf Joche 98 und

99 übertragen, welche zu den Jochen 91 und 92 senkrecht liegen und ebenfalls lotrechte, gegebenenfalls widerstandsfähigere Gerippeelemente 101 und 102 sowie diagonale Elemente 103 und 104 aufweisen, welche die Kräfte schliessllch bis auf die Fundamente übertragen.

Man kann so Gebäude mit zahlreichen Stockwerken errichten, welche durch die Vereinigung τοη leichten transportablen billigen Volumenelementen gebildet werden, wobei jedes Stockwerk eine Verstrebungsebene aufweist, welche durcl^ die verschiedenen nebeneinanderliegenden Platten der verschiedenen Vo-1 umene lein ent e erhalten wird, welche in der oben "erläuterten Weise so miteinander vereinigt sind, dass sie die Horizontalkrafte bis auf lotrechte Joche geringer Zahl übertragen können, welche die von diesen Horizontalkraften herrührenden Belastungen bie auf die Fundamente übertragen, so dass das gesamte Gebäude eine genagende Widerstandsfähigkeit hat, um die heftigsten Winde und gegebenenfalls Erdbeben auszuhalten, wobei jedoch die gesamte Konstruktion ein geringes Gewicht und einen geringen Gestehungspreis hat.

Ba die lotrechten Tafeln der Volumenelemente

nicht an der Verstrebung teilnehmen, ist es möglich, durch Hebeneinanderlagerung von erfindungsgemassen Volumenelementen, welehe nicht mit lotrechten Tafeln versehen sind, innerhalb der Gebäude Sale oder Hallen praktisch unbegrenzter Abmessungen herzustellen, was dem Architekten eine grosse Freiheit bei der Planung von Wohn- oder anderen Säumen gibt.

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Claims (5)

1. tentansprüche Völumenelement für Bauzwecke von allgemein parallelepipeMischer Rechteckform, dadurch gekennzeichnet, daes es durch eine rechteckige Eisenbetonplatte (12) mit einer ümfangsrippe (13, 14, 15, 16) und metallische Pfosten (35) mit quadratischem Querschnitt gebildet wird, welche an den Ecken der Platte an Metalleinlagen (26) derselben angeschweisst sind, wobei die Aussenflächen der Pfosten mit den Aussenflächen der Platte bündig abschneiden und die Pfosten freie Enden haben.
2. 2.) Volumenelement nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die metallische Eckeinlage (26) einer Platte fest mit einem Organ (40· - 41, 42) zur Verankerung in dem Beton der Platte verbunden ist.
3. 3·) Gebäude mit mehreren Stockwerken, dadurch

   gekennzeichnet, dass es durch die Nebeneinanderlagerung und die übereinanderlagerung von Volumenelementen nach Anspruch 1 oder gebildet wird, wobei die nebeneinanderliegenden Volumenelemente eines Stockwerks miteinander mittels ihrer benachbarten metallischen Pfosten (35) verbunden sind.
4. 4.) Gebäude nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass zwei liachbarplatten (12) von benachbarten Volumenelementen in dem mittleren Abschnitt ihrer Längsrippen (13_f 14) an der Stelle von Querrippen ebenfalls miteinander verbunden sind.
5. 5.) Gebäude nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen zwei Metallpfosten (35) mit Hilfe von Längsplatten (76) hergestellt ist, welche zwei Pfosten übergreifen und mit diesen verschweisst sind.

   6·) Gebäude nach einem der Ansprüche 3 bis 5,

   dadurch gekennzeichnet, dass es stellenweise lotrechte Joche (93, 94) mit diagonalen Elementen (95, 96) für die übertragung der Horizontalkräfte bis auf die Fundamente aufweist.

   7·) Gebäude nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Joche (93, 94 - 98, 99) in zwei zueinander senkrechten Richtungen vorgesehen sind..

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