DE2627105B2 - Kastenförmige Raumzelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kastenförmige Raumzelle aus Stahlbeton mit offenen Stirnseiten, in deren Außenseite umlaufende, unter festgelegten Abständen

ίο angeordnete Versteifungsgürtel glleichen Umfangs vorgesehen sind, die mit Versteifungsgürteln entsprechender anderer daneben, darüber und darunter angeordneter Raumzellen überlappt verbindbar sind, wobei die benachbarten Raumzellen jeweils um einen Winkel von

ι ä 180° gegeneinander verschwenkt angeordnet sind.

Solche Raumzellen sind in der DE-OS 16 84 655 beschrieben.

Bei den bekannten Raumzellen werden die Kräfte von einer darüberliegenden Raumzelle in die Seiten-

2P wände der darunter befindlichen Raumzelle eingeleitet.

Die Wandungen sind entsprechend stark zu bemessen und zu armieren. Das bekannt hohe Eigengewicht solcher Raumzellen ist in Kauf zu nehmen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Raumzelle der genannten Art zu schaffen, die sich durch ein verhältnismäßig geringes Eigengewicht auszeichnet und eine statisch und kostenmäßig günstige Erstellung insbesondere von vielgeschossigen Gebäuden ermöglicht.

Erreicht wird dies überraschend einfach erfindungsgemäß dadurch, daß die Versteifungsgürtel als die aus der Gesamtkonstruktion des Bauwerks erwachsenden Belastungen aufnehmende biegesteife Rahmen ausgebildet sind, deren vertikale Pfeilerteile (3) in Längsrichtung der Raumzelle doppelt so dick sind wie die horizontalen Balkenteile (2), welche sich mit den horizontalen Balkenteilen (2) der darüber- und/oder darunterliegenden Raumzelle zu dem den Querschnitt der Pfeilerteile (3) entsprechenden ftahmenquerschnitt ergänzen.

Beträgt die Dicke der Wände beim bekannten Element unter günstigsten Bedingungen 10 bis 15 cm, so kann bei nach der Maßnahme der Erfindung gefertigten Raumzellen die Dicke der Betonschichten von Decke und Seitenwänden 2 bis 3 cm, im Boden 4 bis 5 cm betragen. Das Gewicht ist wesentlich geringer als das Gewicht des bekannten Elementes, was eine sehr bedeutende Verringerung im Materialaufwand bedeutet. Die Pfeilerteile der Rahmen nach der Erfindung

w bilden ein Pfeilerpaar, wooei das Gewicht der Raumzelle nur von einem Teil des darunter befindlichen Gesamtpfeilers aufgenommen wird. Die Festigkeitseigenschaften der Rahmen werden trotz dieser Materialeinsparung nicht beeinträchtigt, weil die Balkenteile der Raumzelle mit den Balkenteilen entsprechender anderer Raumzellen in den Ecken der Rahmen sich überlappen und dadurch ein massiver Ständerteil in der Gesamtkonstruktion gewährleistet ist.

Durch die gleiche Ausbildung der Raumzellen und Rahmen werden zwischen den Raumzellen einheitliche Zwischenräume gebildet, die von einem Rand zum anderen sowohl in waagrechter wie in senkrechter Richtung verlaufen. In diesen Zwischenräumen können beliebige technische Anordnungen für elektrische und

6; Wasserleitungsinstallationen, wärmedämmende Schichten usw. untergebracht werden.

Besondere Stützbaukörper zum Aussteifen der Ecken sind nicht mehr erforderlich.

Wenn vorzugsweise in Längsrichtung der Raumzelle verlaufende Aussteifungen wie Stahlbetonaussteifungen an den äußeren Ecken so angeordnet sind, daß sie die Rahmen miteinander verbinden, werden Rahmen mit ausgezeichneten Festigkeitseigenschaften gebildet, die beim Aufeinanderanordnen eine zuverlässige Rahmenkonstruktion bilden. In der Gesamtkonstruktion ergibt sich eine statisch steife Rahmenkonstruktion, bei der alle auf die Rahmenzelle wirkenden Kräfte längs der Rahmen nach unten bis auf die Grundplatte geführt werden.

Die Raumzelle kann beispielsweise nur aus dem Bodenteil, den Rahmen sowie den in den äußeren Ecken der Raumzelle befindlichen Stahlbetonaussteifungen bestehen, ohne daß die Festigkeitseigenschaften der die Gesamtkonstruktion tragenden statisch steifen Rahmenkonstruktion vermindert würden.

Alle mit gleicher Sollänge hergestellten Raumzellen sind untereinander gleich.

Vorzugsweise werden die vertikalen Pfeilerteile der Verbindungsgürtel, die ein Pfeilerpaar b'Iden, durch vertikale und/oder horizontale Keilverbindungen konstruktiv so aneinandergefügt, daß sie zusan.men einen Pfeiler bilden, wobei dann der Rahmen entsprechend kleiner dimensioniert werden kann.

Die Rahmen, die seitenwandseitig als Pfeiler sowie decken- und fußbodenseitig als Balken fungieren, bilden außer dem Pfeiler-Rahmen-System deckenseitig zusammen mit der Hohlkörperwand gleichzeitig ein Unterplattengewölbe und fußbodenseitig zusammen mit der Hohlkörperwand ein Oberplattengewölbe, wodurch eine Versteifung des Bauelements in Querrichtung erzielt wird.

Die Querschnitte der Raumzelle, der Balken und der Pfeiler können den Erfordernissen des jeweiligen Verwendungszwecks entsprechend gewählt werden. Die Rahmen können so profiliert werden, daß sie eine geeigente Befestigungsunterlage für Türen, Fenster, Wärmeisolierschichten o. dgl. abgeben, so daß sich separate Konstruktionen für diesen Zweck erübrigen. Die an den äußeren Eckbereichen von Raumzelle-Rahmen vorzugsweise angebrachten Stahlbetonaussteifungen, können je nach Verwendungszweck seitlich oder dachseitig angeordnet sein. Außerdem können diese Aussteifungen an den SeitenwänHen zweckmäßig von der Oberkante zum Beispiel bis in Türhöhe geführt werden, wobei die Verstärkungsgürtel so profiliert sind, daß in sie von oben Tür-, Fenster- oder Schachtteile eingesetzt werden können.

Nach einer Ausfiihrungsform kann die Raumzelle auch ohne Dachfläche hergestellt werden, wobei dann zwischen die Verstärkungsgürtel von diesen getragene Dachkassetten eingepaßt werden können, die je nach Verwendungszweck von unterschiedlicher Bauart sein können.

Zwischen den Rahmen können Verstärkungsgürtel angeordnet sein, die vorzugsweise den gleichen Querschnitt wie die horizontalen Halkcnteile der Rahmen haben.

Die Verstärkungsgürtei können auch durch zwischen &o den Rahmen angeordnete Verdickungen der Wandungen ersetzt werden. Die Wände können hierzu in geeigneter Weise profiliert werden.

Die Raumzelle samt Rahmen kann in einem Stück als rohrartiger Hohlkörper gegossen sein.

Die in den Rahmenecken befindlichen Stähle können Verankerungsschlaufen bilden.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung

sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläuten, werden. Diese zeigt in

F i g. 1 eine Raumzelle in der Draufsicht sowie deren Anschluß an zwei benachbarte gleichartige Raumzellen; F i g. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1 F i g. 3 die Raumzelle der F i g. 1 in der Seitenansicht;

Fig.4 Verbindungsgürtel-Keilverbindungen in Teilansicht in Richtung 6-6 in F i g.5 gesehen; F i g. 5 eine Teilansicht längs der Ebene 7-7 in F i g. 4;

Fig.6 in der Seitenansicht eine Raumzeile mit Wand verdickungen;

Fig.7 eine Teildraufsicht von Raumzellen ohne Dachteil;

F i g. 8 eine Raumzelle in der Seitenansicht, wobei die Seitenwand von oben nur bis in Türhöhe reicht;

Fig.9 eine Raumzelle im Schnitt längs der Ebene 12-12 in Fig. 8,

Fig. 10 in größerer Darstellung eine in einem Stück gegossene Stahlbetonraumzelle im Querschnitt, wobei die inneren Stähle an die Umfan^stähle des Verstärkungsgürtels angeschweißt sind;

Fig. 11 eine Raumzelle, ebenfalls im Schnitt, bei welcher die Innenstähle in den Ecken der Verst?rkungsgürtel durch Schlaufen verankert sind;

Fi,;. 12 eine Raumzelle, bei welcher die inneren Stähle zwecks Erzielung einer passenden Verankerungslänge in den Eckpartien verlängert sind, und

Fig. 13 eine Eckenausbildung in größerer Darstellung, wobei die Innen- und Umfangssiähle durch ein und denselben Stahl gebildet sind, der in den Ecken der Verstärkungsgürtel Verankerungsschlaufen bildet.

Die Figuren zeigen eine Raumzelle, die im Schnitt die Form eines Rechtecks hat und in einem Stück betoniert ist. Die Wände 3 der Raumzelle bestehen aus einer dünnen Betonschicht; der Boden ist mit Stahlaussteifungen versehen. Von den Gürteln ist jeder dritte als Verbindungsgürtel (Fig. 1—3) ausgebildet; die letztgenannten Verbindungsgürtel oder Rahmen bestehen aus waagerechten Balkenteilen 2 und doppelt so dicken Pfeilerteilen 3. Zwischen den Verbindungsgürteln befinden sich Verstärkungsgürtel 4, die die Raumzelle in sich abstützen und über den Umfang entweder gleich den oder unterschiedlich zu den Balkent^ilen 2 der Verbindungsgürtel sind.

An den äußeren Ecken der Raumzelle sind über die Elementfläche vorstehende Stahlbetonaussteifungen 5 angeordnet, über welche die Gürtel der Raumzelle aneinandergebunden sind. Die Aussteifungen bilden zusammen mit den Gürteln eine Einpaßkassette für die an die betreffende Raumzelle anzuschließenden anderen Raumzellen. An den äußeren Ecken der Raumzellen-Gürtel befinden sich Kerben 6, in welche die Sta:,ii>etonaussteifungen 5 der an die entsprechende Raumzelle anschließenden anderen Raumzellen einrasten und so eine einheitliche zusammenhängende Konstruktion ergeben. Die Raumzelle kann mit anderen entsprechender, neben oder auf ihr befindlichen, zu ihr unter einem Winkel von 180° angeordneten Raumzellen verbunden werden. Auf diese Weise bilden die Raumzellen ein Balken-Pfeiler-Rahmensystem des Bauwerks, in welchem die Raumzellen entgegengesetzt und überlappt miteinander verbunden siiid. Die Pfeilerteile 3 der Verbindungsgürtel werden entweder senkrecht Kopf an Kopf oder überlappt aneinandergefügt. Die Pfeilerteile 3 kommen nebeneinander in dem zwischen den Raumzellen verbleibenden Zwischenraum zu stehen und bilden zusammen ein Pfeilerpaar. Die Vcrbindungsgürtel sind über Keilverbindungen (Fig.4) aneinander

angeschlossen. Die Keilverbindung in horizontaler Richtung ist mit 8h, die Keilverbindung in vertikaler Richtung mit 8vbezeichnet. Die horizontalen Balkenteile 2 der Verbindungsgürtel überlappen einander und bilden zusammen den vollen Pfeilerteil 3. Nach Fig.5, die einen Querschnitt aneinandergefügter Raumzellen zeigt, sind der Boden 9 und die Decke IO zu sehen. In den Fig. 1, 4 und 5 sind ferner die zwischen den Raumzellen verbleibenden Zwischenräume 7 erkennt lich, die sich außerordentlich gut zur Unterbringung verschiedener Installationsleitungen, Wärmedämmschichten u.dgl. eignen. Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Verstärkungsgürtel durch zwischen den Verbindungsgürteln angeordnete Wandverdickungen 11 ersetzt sind. Beim Aneinanderfügen der Raumzellen sind diese Verdickungen 11 gegeneinander versetzt, wobei jedoch trotzdem noch genügend Zwischenraum 7 verbleibt.

Die Ausführungsform der Fig. 7 ist ohne Dachteil verwirklicht; zwischen den Balkenteilen 2 der Verbin dungsgürtel können Dachkassetten eingelegt werden, die von diesen Balkenteilen getragen werden und die öffnungen 12 verdecken. Bei der in Fig. 8 gezeigten Konstruktion haben die Wände öffnungen 13 und die Aussteifungen 5 der oberen Eckpartie reichen ins Innere der Raumzelle (Fig. 9), wobei sich der Wandteil von oben lediglich bis in Türhöhe h erstreckt. Die Verbindungsgürtel der Raumzelle und gegebenenfalls auch die Verstärkungsgürtel können so profiliert sein.

daß sie gleichzeitig als Befestigungsunterlagen für Türen, Fenster, Wärmedämmschichten u. dgl. dienen.

Nach Fig. 10 werden die Wandungen 1 des im Querschnitt rechtwinkligen rohrförmigen Hohlkörpers von einer verhältnismäßig dünnen Betonschicht gebil det. Über die Wandebcnc ragen die Rahmen vor, die zusammen einen Balken-Pfeiler-Gürtel 2, 3 bilden. Die inneren Stähle IS der Gürtel sind an den Stellen 17 mit den Umfangsstählen 16 der Gürtel verschweißt. Die Stähle 16 bilden bei dieser Ausführungsform einen zusammenhängenden Kreis. Zusätzlich ist die Raumzelle durch längsgerichtete Stähle 18 verstärkt; quergerichtete Bügel 19 der Gürtel verbinden die Stähle 15 und 16 miteinander. In den Wandungen 1 kann stellenweise oder umlaufend eine Bewehrungsmatte eingebettet sein, in Fig. 10mit20bezeichnet.

Nach F i g. 11 sind die inneren Stähle 15 in den F.rken der Rahmen 2, 3 durch gesonderte Schlaufen 21 verankert. Nach Fig. 12 sind die Enden 22 der inneren Stähle 15 in den Ecken der Rahmen zwecks Erzielens einer passenden Verankerungslänge an die Stähle 16 herangeführt und zu diesen parallel verlaufend gebogen. Bei der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform werden die innen laufenden Stähle 15 und die am Umfang verlaufenden Stähle 16 von ein und demselben Stahl gebildet, der in den Gürtelecken Verankerungsi.hlaufen 23 bildet. Die übrigen in den F i g. Il bis 13 benutzten Bezugszeichen entsprechen den in F i g. 10 erläuterten Teilen.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Kastenförmige Raumzelle aus Stahlbeton mit offenen Stirnseiten, an deren Außenseite umlaufende, unter festgelegten Abständen angeordnete Versteifungsgürtel gleichen Umfangs vorgesehen sind, die mit Versteifungsgürteln entsprechender anderer daneben, darüber und darunter angeordneter Raumzellen überlappt verbindbar sind, wobei die benachbarten Raumzellen jeweils um einen Winkel von 180° gegeneinander verschwenkt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsgürtel als die aus der Gesamtkonstruktion des Bauwerks erwachsenden vertikalen Belastungen aufnehmende biegesteife Rahmen ausgebildet sind, deren vertikale Pfeilerteile (3) in Längsrichtung der Raumzelle doppelt so dick sind wie die horizontalen Balkenteile (2), welche sich mit den horizontalen Balkenteilen (2) der darüber- und/oder darunterliegenden Raumzelle zu dem den Querschnitt der Pfeilerteile (3) entsprechenden Rahmenquerschnitt ergänzen.

2. Raumzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Stück ausgebildet ist.

3. Raumzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rahmen Verstärkungsgürtel (4) angeordnet sind, die vorzugsweise den gleichen Querschnitt wie die horizontalen Balkenteile (2) der Rahmen haben.

4. Raumzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenwandungen zwischen den Rahmen die Paumze"·; in sich verstärkende Verdickungen (11) aufweisen.

5. Raumzelle nach einem c τ Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen durch an den äußeren Eckbereichen in Längsrichtung der Raumzelle verlaufende, über die äußere Begrenzungsfläche der Raumzelle vorragende Stahlbetonaussteifungen (5) aneinandergebunden sind und die äußeren Eckbereiche der Rahmen mit Rillen oder Kerben (6) versehen sind, in die die Stahlbetonaussteifungen (5) benachbarter Raumzellen eingreifen.

6. Raumzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen als Befestigungsunteriage für Türen, Fender, Wärmedämmschichten u. dgl. ausgebildet sind.

7. Raumzelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbetonaussteifungen (5) der oberen Eckbereiche bis in Türhöhe (h) reichen und daß die Vcrstärkungsgürtel (4) so profiliert sind, daß in sie Türen-, Fenster-, Schacht- u. dgl. Bauteile einsetzbar sind.

8. Raumzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Wandungsflächen entfernt ist.

9. Raumzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumzelle ohne Decke ausgeführt ist und zwischen die Rahmen bzw. zwischen diese und die Verstärkungsrippen (4) Dachteile eingesetzt sind.

10. Raumzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken der Rahmen mit durchgehenden Verankerungsschlaufen (21, 23) aus Betonstahl (15, 16) bewehrt sind.

11. Raumzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeilerteile (3) benachbarter Rahmen durch vertikale und/oder horizontale Keilverbindungen (Bv; Sh) aneinander angeschlossen sind.