DE3889056T2

DE3889056T2 - Verfahren zur Errichtung eines Modulargebäudes.

Info

Publication number: DE3889056T2
Application number: DE3889056T
Authority: DE
Inventors: Glyn Thomas Holly Tree C Boddy; Stephen Wentworth Stericker; David Daneswell Court Tinkler
Original assignee: Portakabin Ltd
Current assignee: Portakabin Ltd
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1994-07-28
Anticipated expiration: 2008-09-29
Also published as: GB2210647A; GB8822327D0; DE3889056D1; GB2210647B; EP0310926B1; GB8723390D0; EP0310926A1

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares Gebäude, das relativ hoch ist, etwa eine Fabrik, eine Werkstatt oder ein Warenhaus. Mit hoch ist hier eine äußere Höhe zwischen 5 und 8 Metern und typischerweise einer inneren Höhe zwischen dem Boden und der Decke zwischen 4,5 bis 7,5 Metern gemeint.
Traditionell werden solche Gebäude aus einer großen Anzahl von relativ kleinen Grundelementen wie Ziegeln, Stahlverstärkungen, Stahlstützen, Dachbalken und Dachabdeckungselementen wie Dachziegeln und -platten oder dergleichen erbaut.
Die Grundelemente wurden alle einzeln zu dem Ort transportiert und die Gebäude wurden aus den Grundelementen an Ort und Stelle in üblicher Weise errichtet. Dieses Vorgehen hat die üblicherweise mit der konventionellen Bauweise verbundenen Nachteile, wie die Abhängigkeit von den Wetterbedingungen und der Begrenzung bezüglich der Schnelligkeit der Errichtung bei einem solchen Verfahren, gemeinsam mit der Tatsache, daß ein solches Gebäude nach der Errichtung nicht zu einem anderen Ort beweglich ist.
In der GB-A-2 164 678 wird ein Verfahren zur Vermeidung des üblichen Vorgehens für relativ hohe Gebäude vorge-
Die Erfindung ist weiter gekennzeichnet durch ein Verfahren zum Errichten eines modularen Gebäudes an Ort und Stelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und entsprechend dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 10.
Infolgedessen ist es erforderlich, nur relativ kleine und leichte Komponenten während des Beladens, Transportierens und Entladens als auch während der Errichtung an Ort und Stelle zu handhaben.
Die oder jede Dachstruktur kann ein Paar von voneinander beabstandeten Dachbalken aufweisen, die nur durch die Dachpaneele miteinander verbunden sind, wobei das oder die Dachpaneele eine sandwichartige, isolierte Struktur mit einer inneren und einer äußeren Haut haben, zwischen denen eine Isolationsfüllung eingebracht ist und wenigstens ein Querverstärkungselement zwischen den Enden der Paneele angeordnet ist.
Unter dein Begriff "Querverstärkungselement" wird ein Verstärkungselement verstanden, das die Dachpaneele in einer Richtung quer zu den Dachbalken verstärkt.
Jede der Dachpaneele weist ein Paar von beabstandeten parallelen Seitenelementen auf, das Verstärkungselement oder die Verstärkungselemente erstrecken sich zwischen den Seitenelementen und sind mit diesen verbunden.
Das oder die Dachpaneele können ein Paar von voneinander beabstandeten parallelen Endelementen aufweisen.
Jedes Seitenelement und/oder jedes Querverstärkungselement kann mit einem zugehörigen Dachbalken verbunden sein, vorzugsweise durch ein Befestigungselement, das mit dem Seitenelement und/oder jedem Querverstärkungselement und dem zugehörigen Dachbalken in Eingriff ist.
Die innere Haut kann ein Stahlblatt aufweisen, das Stahlblatt kann mit einer geeigneten Oberflächenbehandlung versehen sein, etwa einer farbigen Kunststoffbeschichtung.
Die äußere Haut kann ein Stahlblatt aufweisen, das Stahlblatt kann mit einer geeigneten Oberflächenbearbeitung, etwa einer farbigen Kunststoffbeschichtung versehen sein.
Die Füllung kann Polyurethanschaum aufweisen.
Die innere und die äußere Haut und die Füllung können miteinander verbunden sein.
Das oder jedes Querverstärkungselement weist vorzugsweise einen Stahlabschnitt auf. Der Abschnitt ist vorzugsweise ein Kanalabschnitt, wobei sich das Gewebe des Kanals im wesentlichen senkrecht zu und zwischen der inneren und der äußeren Haut erstreckt und ein Schenkel des Kanals sich im wesentlichen parallel zu und benachbart der äußeren Haut erstreckt und von größerer Länge als der innere Schenkel ist, der näher zu der inneren Haut und im wesentlichen parallel zu dieser angeordnet ist.
Der eine Schenkel kann an seinem Ende mit einem nach innen gerichteten Flansch versehen sein.
Der eine Schenkel kann in Längsrichtung des Verstärkungselements über die Rippe vorragen und einen Abschnitt des Seitenelements an jedem Ende des Verstärkungselements überdecken.
Der vorragende Abschnitt der Rippe kann mit dem zugehörigen Seitenelement und/oder dem zugehörigen Dachelement befestigt sein.
Das oder jedes der Paneele kann weiter wenigstens einen Querteiler aufweisen, um das oder jedes der Paneele in eine Mehrzahl von Sektionen zu teilen, von denen jedes während der Herstellung mit einem Füllmaterial gefüllt ist.
Ein Teiler kann benachbart jedem Querverstärkungselement vorgesehen sein.
Der oder jeder der Teiler kann einen Basisabschnitt aus relativ festem Material wie Sperrholz und einem oberen Teil bestehen, der ein weniger festes Material, wie etwa Polyurethanschaum sein kann von einer Auslösung, die der Ausbildung der Innenfläche der äußeren Haut entspricht.
Das oder jedes der Paneele kann eine Mehrzahl von gesonderten Abstandsblöcken aufweisen, um die heute während der Herstellung und insbesondere während des Füllens mit dem isolierenden Füllmaterial voneinander beabstandet zu halten. Das oder jedes der Dachpaneele ist mit den Dachbalken verbunden, um unterhalb der Dachbäuine angeordnet zu werden.
Das oder jedes der Dachpaneele kann an den Dachbalken befestigt sein, um so unterhalb der Dachbalken mit einem Abstand angeordnet zu sein, der sich von dem einen Ende der Dachstruktur von dem anderen vergrößert.
Um die Änderung in dem Abstand zu bewirken, können Abstandselemente zwischen den Dachbalken und der bzw. jeder der Dachpaneele vorgesehen sein, wobei die Abstandselemente von dem einen Ende des Dachaufbaus zu dem anderen in der Höhe größer werden.
Der obere Schenkel des Verstärkungselements, die stählerne äußere Haut und die Seitenelemente der oder jeder der Dachpaneele sind vorzugsweise alle direkt mit dem Dachbalken verbunden, beispielsweise durch Bolzen oder andere geeignete Befestigungsmittel, um die strukturelle Kontinuität jedoch mit der Vorsehung von Abstandselementen, wie geeignet, sicherzustellen, um die Dachpaneele mit einer geeigneten Schräge vorzusehen. Vorzugsweise ist ein Isolieren des Füllmaterials zwischen der inneren Haut und zwischen dem Verstärkungselement vorgesehen und kann, zusätzlich, zwischen der äußeren Haut und dem Verstärkungselement vorgesehen sein. Die Vorsehung des isolierenden Füllmaterials zwischen dem Verstärkungselement und der inneren Haut vermeidet Wärmebrücken durch die Verstärkungselemente von dem äußeren des Dachs zu dem inneren des Moduls.
Die oben erwähnte Verbindung des Füllmaterials mit der inneren und der äußeren Haut stellt eine gute strukturelle Kontinuität der Dachpaneele sicher.
Jede Neigung eines Durchbiegens der Dachbalken kann durch die Vorsehung von Absatzelementen geeigneter Länge zur Vermeidung jeder Durchbiegung des oder jedes der Dachpaneele kompensiert werden.
Die Neigung der Dachpaneele kann in dem Bereich von 1 zu 120 bis 1 zu 60 betragen.
Jede Wandpaneele kann ein strukturelles Sandwich mit einer äußeren Metallhaut und einer inneren Metallhaut, die ein isolierendes Füllmaterial zwischen sich aufnimmt, aufweisen.
Die äußere Metallhaut kann ein Stahlblatt aufweisen, das profiliert und/oder kunststoffbeschichtet sein kann. Die innere Haut kann weiter Gips oder ein ähnliches Material, das mit der stählernden inneren Haut verbunden ist, aufweisen.
Das Füllmaterial kann mit der inneren und der äußeren Haut verbunden sein und kann fester Schaum oder ein expandiertes Kunststoffmaterial sein.
Die oder jede Wandpaneele kann ein Holzfachwerk aufweisen, an dem die innere oder die äußere Haut befestigt sind. Die innere und/oder die äußere Haut kann eine Mehrzahl von Blättern aus Hautmaterial aufweisen, die entlang Linien miteinander verbunden sind, die bei dem errichteten Gebäude horizontal verlaufen.
Die Blätter können miteinander durch Klammern verbunden sein. Die Stützen können kanalförmige oder hohle Stahlstützen aufweisen, obwohl andere Konstruktionen möglich sind.
Die Wandpaneele können mit den Stützen durch Befestigungselemente verbunden sein, die sich durch die Paneele erstrecken und mit den Stützen verbunden sind.
In dem errichteten Gebäude können die Stützen außerhalb der Wandpaneele angeordnet sein.
Die oberen Enden der Stützen können jeweils gegen eine Seite eines Dachbalkens anstoßen und in geeigneter Weise an diesem befestigt sein, beispielsweise mittels eines verschweißten Winkelträgers, verbolzt oder anders an einer nach außen weisenden Fläche des Dachbalkens befestigt sein und an eine Seite der Stütze rechtwinklig zu der nach außen weisenden Fläche des Dachbalkens angeschraubt, angeschweißt oder anders befestigt sein.
Die Stützen benachbarter Wandstrukturen können Seite an Seite angeordnet sein und können miteinander, beispielsweise, durch geeignete Mittel verbunden sein, die die an den Stützen angebrachten Träger verbinden.
Eine Mehrzahl von Dachstrukturen können Seite an Seite mit einem Dachbalken einer Dachstruktur angeordnet sein, die Seite an Seite mit einem Dachbalken einer benachbarten Dachstruktur angeordnet sind, wobei die Dachstruktur durch geeignete Wandstrukturen getragen wird. Wenn zwei Dachstrukturen Seite an Seite mit einem Dachbalken angeordnet sind, wobei jede Struktur Seite an Seite angeordnet sind, können diese Dachstrukturen durch die Strukturen zwischen ihren Enden ungestützt sein.
Die Dachpaneele schafft bzw. schaffen eine ausreichende Festigkeit zum Halten der Dachbalken fest an ihren unteren Enden aufgrund der Vorsehung der Verstärkungselemente. Wenn die Verstärkungselemente beispielsweise wie oben beschrieben kanalförmig ausgebildet sind, wird dann, wenn eine Last auf die Dachfläche aufgebracht wird, beispielsweise eine Schneelast, der relativ lange Schenkel des Verstärkungselements der Druckkraft widerstehen, die auf die Paneele aufgebracht ist, während der andere Schenkel, gemeinsam mit der inneren Haut, die vorzugsweise aus Stahl besteht, Zugkräften widersteht. Wegen des relativ langen einen Schenkels braucht die äußere Haut dem Widerstand gegenüber Druckkräften nicht beizutragen, die äußere Haut kann daher aus jedem gewünschten Material ohne Rücksicht auf seine Fähigkeit, Druckkräften zu widerstehen, hergestellt werden. Dies erlaubt die Verwendung eines kunststoffbeschichteten Stahlblatts, das mit Wellungen in der Längsrichtung versehen ist, wobei die Haut eine geringe Fähigkeit hat, Druckkräften in Richtung der Dachstruktur zu widerstehen.
Die Wohnungsstruktur kann eine Abdeckung aufweisen, die an einer Mehrzahl von Querelementen getragen wird, die sich zwischen Bodenbalken erstrecken und von diesen getragen werden, die mit den Stützen verbunden sind. Eine thermische Isolation kann unterhalb derartiger Querelemente vorgesehen sein, etwa eine folienbeschichtete thermische Schicht oder ein ähnliches Material, das an der Unterseite der Querelemente befestigt ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Abdeckung, die aus Sperrholz, Faserplatten oder dergleichen bestehen kann, über die oberen Flächen der Bodenbalken, während sich die Querelemente zwischen den inneren Flächen der Bodenbalken erstrecken und an diesen befestigt sind.
Vorzugsweise weisen die Dachbalken und die Bodenbalken jeweils im Querschnitt kanalförmige Stahlbalken auf, die mit deren sich vertikal erstreckenden Rippen angeordnet sind und die Schenkel sich horizontal erstrecken, wobei die Öffnung der Kanäle nach innen zu dem Modul weist, obwohl andere Typen von Balken alternativ verwendet werden können.
Die Boden-, Dach- und Wandpaneele der Einheit sind vollständig innerhalb des Metallrahmens angeordnet, so daß das Innere der Einheit im wesentlichen von vorragenden Balken frei ist und so "Wärmebrücken" vermeiden, die ansonsten einen Wärmeverlustweg zwischen dem Inneren der Einheit und dem Metallrahmen durch die Strukturen bilden würden.
Falls erforderlich kann statt eines abgehängten Bodens, wie oben beschrieben, ein fester Boden wie ein Estrichboden vorgesehen sein.
Die Erfindung wird jetzt beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Endansicht eines Gebäudes, das unter Verwendung eines Verfahrens nach der Erfindung erstellt worden ist,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Gebäudes von Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht des Gebäudes von Fig. 1, wobei Teile weggelassen sind, uin die strukturellen Elemente des Gebäudes zu zeigen,
Fig. 4 ist eine Längsschnitteilansicht in einem vergrößerten Maßstab in einer vertikalen Ebene des Gebäudes von Fig. 1;
Fig. 5 ist eine Querschnittsteilansicht in vergrößertem Maßstab in einer vertikalen Ebene durch das Gebäude von Fig. 1;
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf ein Dachpaneel des Gebäudes von Fig. 1, wobei ein Teil der äußeren Haut weggelassen ist;
Fig. 7 ist eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht, die die Verbindung zwischen einem Dachpaneel und einem Dachbalken des Gebäudes von Fig. 1 wiedergibt;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab entlang der Linie 8-8 von Fig. 6;
Fig. 9 ist eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab entlang der Linie 9-9 von Fig. 6;
Fig. 10 ist eine perspektivische Teilansicht, die einen Teil von zusammengepackten Dachstrukturen des in den Fig. 1 bis 9 gezeigten Gebäudes wiedergibt, die an Ort und Stelle transportiert werden, und
Fig. 11 ist eine Seitenansicht einer anderen Anordnung von verpackten Wandstrukturen des Gebäudes nach den Fig. 1 bis 9, wie diese an Ort und Stelle transportiert werden.
Es wird jetzt auf die Zeichnungen Bezug genommen. Ein hohes Gebäude, das in dem vorliegenden Beispiel eine Gesamthöhe von 7,7 bis 8 Metern und eine gesamte Höhe zwischen Boden und Decke von 7,016 Metern hat, ist vollständig in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Das Gebäude weist eine Mehrzahl von Untereinheiten 10a - 10e auf. In einer Endansicht, die in Fig. 1 gezeigt ist, beträgt die Gesamtbreite jeder Untereinheit und damit des Gebäudes 12,8 Meter und die innere Breite ist 12 Meter.
In der in Fig. 2 gezeigten Ansicht kann das Gebäude jede gewünschte Länge haben, die ein vielfaches der "Länge" der einzelnen Untereinheit ist. In dem vorliegendem Beispiel weist das Gebäude 6 Untereinheiten auf, von denen vier vollständige Untereinheiten und eine fünfte Untereinheit teilweise dargestellt sind. Die sechste Untereinheit ist ähnlich der in Fig. 2 gezeigten Untereinheit 10a.
Die beiden Enduntereinheiten haben eine Gesamt"länge" von 2,3 Metern, und die mittigen Untereinheiten eine Gesamt"länge" von 2,942 Metern, während die Innen"länge" jeder Untereinheit 2,936 Meter beträgt.
In Fig. 3 sind drei der Untereinheiten bei 10a - 10c gezeigt. Jede Untereinheit weist eine Dachstruktur 20 und ein Paar von gegenüberliegenden Seitenwandstrukturen 30a, 30b auf, während die Enduntereinheiten zusätzlich weitere Stirnwandstrukturen 30c-30e haben.
Jede Dachstruktur 20 weist ein Paar von voneinander beabstandeten parallelen Dachbalken 21 auf, die eine Dachpaneele 22 tragen, die sich zwischen ihnen erstrecken. Die Dachbalken 21 jeder mittleren Subeinheit 10b, 10c liegt parallel zu einem benachbarten Dachbalken eines benachbarten End- oder Mittelunterabschnitts. Jeder Dachbalken 21 ist U-förmig ausgebildet, wobei der Steg des U in einer vertikalen Ebene liegt und die Öffnung des U nach innen zu der Untereinheit weist. Die Stäbe benachbarter Dachbalken 21 sind miteinander durch geeignete Gewindebolzen verschraubt. Die Dachstrukturen 20 sind an den Enden der Dachbalken 21 an dem Paar gegenüberliegender Seitenwandstrukturen 30a, 30b gestützt, während bei den Enduntereinheiten die Enddachbalken 21a zusätzlich durch die Stirnwandstrukturen 30c-30e getragen werden.
Jede Wandstruktur 30a-30e weist ein Paar von beabstandeten vertikalen Stützen 31 auf, die sich zwischen ihnen erstreckende Wandpaneele 32 tragen. Die Stützen 31 der Wandstrukturen 30c-30e auf der Endwandung des in Fig. 1 gezeigten Gebäudes sind an ihren oberen Enden mit dem Dachbalken 21a mittels Winkelträgern 33 miteinander verbunden, wobei ein Schenkel 34 der Winkelträger 33 mit einer Seitenfläche 35 jeder Stütze 31 und der andere Schenkel 36 mit dem Dachbalken 21a verschraubt ist. An ihren unteren Enden sind die Stützen 31 mit einem Fuß 37 verschweißt. Die mittlere Wandstruktur 30d hat einen Rippenteil 38. Jeder Fuß 37 ist mit einem entsprechenden Rippenteil 38 des Fußes 37 einer benachbarten Stütze einer benachbarten Endwandstruktur 30c- 30e verschraubt. An ihren unteren Enden haben die Stützen 31 der mittleren Struktur 30d einen Schenkel eines Winkelträgers 39, der an einer nach außen weisenden Fläche der Stütze 31 verschweißt ist. Die anderen Schenkel der Winkelträger 39 sind mit einem entsprechenden Winkelträger verschraubt, der an der benachbarten Stütze der Stirnwandstrukturen 30c-30e vorgesehen ist.
Die Stützen 31 der Wandstrukturen 30a, 30b entlang der sich längserstreckenden Seite des in Fig. 2 gezeigten Gebäudes sind an ihren oberen Enden mit den Dachbalken 21 über Winkelträger 40, die mit der nach innen weisenden Fläche 41 der Stützen 31 und der nach innen weisenden Fläche 42 des Stegs der Dachbalken 21 verschraubt sind, verbunden. Die Stützen 31 jeder mittleren Untereinheit sind mit einem Winkelträger 39 versehen, der mit einem Winkelträger an dem benachbarten Zwischenabschnitt oder einem Winkelträger verschraubt ist, der an der benachbarten Stütze jeder Stirnuntereinheit vorgesehen ist. Diese Stützen 31 sind an ihren unteren Enden mit einem Fuß 37 wie oben beschrieben versehen. Benachbarte Füße benachbarter Stützen sind wie oben beschrieben miteinander verbunden. In dem vorliegenden Beispiel sind die Stützen 31 im Querschnitt rechteckig, sie können jedoch auch einen anderen Querschnitt haben. Die Endwandstrukturen an den Ecken des Gebäudes sind mit Windbrechern 50 versehen, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt.
Wie am besten aus den Fig. 4 und 5 erkennbar ist, hat jede Stütze 31 benachbart ihrer unteren Enden einen Winkelträger 45, der an der nach innen weisenden Fläche der Stütze angeschweißt ist und deren sich horizontal erstreckender Schenkel 46 mit einem daran angeschraubten Flansch 47 eines unteren Bodenbalkens 48 von U-förmigem Querschnitt verschraubt ist. Die freien Enden der Schenkel haben nach innen eingeschlagene Lippen. Weiter sind die unteren Wandungsbalken ähnlich mit den Trägern 45 verbunden und erstrecken sich quer zu jeder Untereinheit. Die unteren Enden der Wandpaneele 32 sind durch selbstschneidende Schrauben oder andere Befestigungsmittel an den unteren Wandbalken 48, 49 befestigt. Ein Betonestrichboden ist vorgesehen, falls gewünscht kann auch ein abgehängter Boden vorgesehen sein. Der abgehängte Boden kann Bodenbalken und sich quer erstreckende Träger aufweisen, die eine Sperrholzplatte oder ein anderes geeignetes Material wie eine Faserplatte aufweisen. Eine mit einer thermischen Schicht versehene Folie kann unter die Bodenträger gezogen und befestigt sein.
Eine mit einem Film oder einer Decke beschichtete Folie verläuft unter den Bodenträgern und ist mit dem Bodenflansch jedes Trägers durch pneumatisch eingetriebene Nägel und galvanisierte Unterlegscheiben oder selbstschneidende Schrauben oder andere geeignete Befestigungsmittel befestigt.
Die Folienflächen der thermischen Decken wirken in Kombination mit einem Luftspalt, der unter der Bodendecke durch das Sperrholz vorgesehen ist, um Strahlungswärme von dem Boden in das Gebäude zuzulassen. Da die natürliche Richtung der Konvektionswärme nach oben strömt, gibt dies eine warme Luftschicht unmittelbar unter dem Fußboden. Die thermische Decke ist in einem Stück ohne Spalten und verhindert so Lecks.
Mögliche Kältebrücken werden vermieden, da die thermische Decke den Boden der Bodenträger abdeckt. Die thermische Decke hat einen Klasse-I-Brandschutz der Fläche, was eine zuverlässige Brandeigenschaft hat und eine Lebensdauer von mehr als 40 Jahren und nicht durch Dampf beeinträchtigt wird.
Jede Dachstruktur 20 weist ein Dachpaneel 22 auf, das sich dazwischen erstreckt und an einem Dachbalken 21 befestigt ist durch Anbringung der unteren Flansche 51 an diesem. Die Dachpaneele 22 weist eine innere Haut 52 aus einem kunststoffbeschichteten Stahl und eine äußere Haut 53, die auch aus einem kunststoffbeschichteten Stahl besteht, ein Holzfachwerk, von dem ein Teil bei T gezeigt ist, wobei der Abstand zwischen diesen mit einem aufgeschäumten Kunststoffmaterial 54 gefüllt ist, das in dem vorliegenden Beispiel Polyurethanschaum ist.
Die innere Haut 52 weist eine Mehrzahl von Ebenen kunststoffbeschichteten Stahlplatten 52a, hier sieben, auf. In dem vorliegenden Beispiel ist die Kunststoffbeschichtung eine solche, wie sie als "Tiefglanz-Dolomit- Baupolyester" bekannt ist. Die sieben Platten sind Seite an Seite längs der Dachpaneele angeordnet, wobei sich jedes Blatt über die ganze Quererstreckung der Dachpaneele erstreckt. Die benachbarten Ränder der Platten sind miteinander verbunden, wie dies in den Fig. 7 und 8 bei 55 gezeigt ist.
Die äußere Haut 53 weist drei profilierte kunststoffbeschichtete Platten 53a auf, die Plattenbeschichtung in dem vorliegenden Beispiel schafft eine seidengraue Plastisolbeschichtung.
Jede Platte erstreckt sich über die Längserstreckung der Dachpaneele und die Platten sind Seite an Seite über Quererstreckung der Dachpaneele angeordnet, wobei benachbarte Seitenabschnitte einander überlappen, so daß die benachbarten Enden zweier Wellungen einander teilweise überlappen, wie bei 56a, 56b in Fig. 9 gezeigt.
Ein Dichtungsstreifen ist an der Spitze des äußeren Paares von einander überlappenden Wellungen vorgesehen, wie bei 57 gezeigt. Die Dachplatte wird durch Montage der Platten 52a der unteren Haut 52 in umgelegter Beziehung in einem Element, diamantförmige Positionierungsabstandsblöcke 58 an Orten, die in Fig. 6 gezeigt sind, Montieren des Umfangsrahmens T, dessen Elemente miteinander durch gewellte Platten verbunden sind auf der Oberseite der Blätter der unteren Haut und Positionieren von Teilern 60 benachbart der miteinander umgelegten Säume 55. Jeder Teiler 60 besteht aus einem Basisteil 60a aus Sperrholz und einem oberen Teil 60b aus expandierten Polyurethanschaummaterial, dessen Oberfläche eine Ausbildung hat, die der Ausbildung des Profils der Blätter 53a der unteren Haut 53 entspricht. Diese Teiler 60 dienen dazu, die Dachpaneele in Abschnitte aufzuteilen, die nach der Montage der Blätter 53a der oberen Haut auf der Oberseite der oben beschriebenen Komponenten durch Injektionskerben 61, die an der Oberseite des sich längserstreckenden Elements des Rahmens T vorgesehen sind, gefüllt werden.
In dem Element benachbart einem Teiler 60 ist weiter ein sich quer erstreckendes Verstärkungselement 62 aus Stahl und im Querschnitt in Form eines asymmetrischen U mit einem Steg 63, der vertikal angeordnet ist, um sich so normal zu der Hauptebene der inneren Haut 52 und der inneren Haut 53 zu erstrecken. Ein Unterschenkel 64 von relativ geringer Erstreckung und ein oberer Schenkel von relativ breiter Erstreckung, in dem vorliegenden Beispiel etwa doppelt so weit wie der Schenkel 64, ist vorgesehen. Die Schenkel 64, 65 sind so angeordnet, daß sie sich senkrecht zu dem Stegteil 63 erstrecken.
An jedem Ende ragt der Schenkel 65 links nach außen von dem Stegteil 63 vor und die untere Lippe 64, um so die sich längs erstreckenden Elemente des Rahmens T abzudecken, aufgenommen von einem in dieser ausgebildeten Falz, so daß die obere Fläche des Schenkels 65 mit der oberen Fläche des sich längserstreckenden Rahmenelements eben ist. Der untere Schenkel 64 ist oberhalb der Haut 52 beabstandet, so daß dann, wenn ein Isolationsschaummaterial, in dem vorliegenden Beispiel Polyurethanschaum, in die Abschnitte durch die Kerben 61 injiziert wird, das Isolationsmaterial in den Raum zwischen der Unterfläche des Schenkels 64 und der nach oben weisenden Fläche der Haut 52 eindringt, um so eine Kältebrücke zwischen der inneren Haut und der äußeren Haut durch die Querverstärkungselemente 62 zu vermeiden.
Die Blätter 53a der oberen Haut 53 enden kurz vor den sich längserstrecken Elementen des Rahmens T und eines Stahlstreifens 68, der in sich überlappende Beziehung mit dem Rand der Blätter 53a benachbart dem zugehörigen Rahmenelement T angeordnet ist, mit einer Dichtung 69 dazwischen, während das andere Ende des Streifens 68 an das Rahmenelement T angenagelt ist.
Die sich quer erstreckenden Enden der Blätter 53a sind in den Tälern der sich quer erstreckenden Elemente des Rahmens T angenagelt, wo die drei Blätter einander überlappen, so daß das Bodendachblatt durch den Nagel durchdrungen wird und der Nagelkopf von dem oberen Blatt abgedeckt wird. Die Enden des Blatts, das das untere Ende der Dachpaneele bildet, sind bei Verwendung um 90º nach oben gebogen, während das Blatt an dem anderen Ende um einen Winkel von ungefähr 20º nach unten gebogen ist, so daß Wasser wegen der Biegung nach oben und nach unten nicht von den Tälern an dem oberen Ende fließen kann. Eine wasserdichte Membrane, beispielsweise ein Hypalon-Blatt, ist unterhalb der Täler des Bodenblatts an dem unteren Ende des Dachelements T genagelt, um einen Abführweg für Wasser zu schaffen.
Das Grundteil 60a aus Sperrholz und die Teiler 60 ragen links nach außen über den oberen Teil 60b und werden von einem Schlitz 69 aufgenommen, der in dem Längsrahmenelement T ausgebildet ist.
Die Rahmenblätter sind unterhalb der unteren Flansche der Dachbalken mit Abstandshaltern 70 zwischen ihnen positioniert. Die Abstandshalter 70 werden in ihrer Höhe von einem Ende der Dachplatte zu dem anderen größer, so daß die Dachplatten nach unten geneigt sind, da die Abstandshalter 70 in ihrer Höhe zunehmend relativ zu den Dachbalken 21, so daß Wasser von dem unteren Ende der Dachplatte abgeführt wird. Der Neigungswinkel ist 1 zu 60, kann jedoch in dem Bereich von 1 zu 120 bis 1 zu 60 in Abhängigkeit von der Anwendung des Gebäudes liegen.
Eine geeignete Anpassung 72 ist zwischen den Dachbalken 21 und der Dachpaneele mit einer geeigneten Dichtung dazwischen versehen.
Die Verbindung zwischen der Dachpaneele und den Balken 21 weist eine Mehrzahl von Bolzen 73, die durch Öffnungen geführt sind, die in der unteren Haut 52 ausgebildet sind, sich längserstreckende Rahmenelemente T, die über einen Teil der oberen Lippe 65 ragen und den Flansch 51 des Dachbalkens 21 auf.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Dachpaneele 22, die oben beschrieben worden ist, eine ausreichende Festigkeit haben, um die Dachbalken 21a abzuhalten. Dies ergibt sich insbesondere durch die Verstärkungselemente 62. Es hat sich weiter gezeigt, daß diese Konstruktion mit querlaufenden Metallelementen insofern Vorteile hat, als die Kältebrücken wegen des thermischen Isolationsschaums in den Spalten zwischen den Verstärkungselementen 62 und der inneren Haut, als auch weil das Holz des äußeren Rahmens T ein bessere Isolation als Metall ist, reduziert sind. Kondensation, die bei Gebäuden mit Metallrahmen entstehen kann, ist daher verringert. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die Struktur erheblich vereinfacht ist und daß die Kosten der Erstellung eines solchen Gebäudes entsprechend verringert ist.
Jede Wandstruktur 30 weist eine Wandpaneele 32 auf, die sich zwischen Stützen 31 erstreckt und an diesen durch Anbringung an den inneren Flächen 80 befestigt ist.
Die Paneele 32 weisen eine äußere Haut 81 aus einem kunststoffbeschichteten Stahl, eine Gipsplatte, die auf eine kunststoffbeschichtete Stahlplatte aufgeklebt ist, die an einem Rahmenwerk von Holzelementen 84 befestigt ist und mit einer aufgeschäumten Kunststoffisolation 85 dazuwischen, die in dem beiliegenden Beispiel Polyurethanschaum ist, auf.
Die innere Haut 82 und die äußere Haut 81 weisen jeweils sechs ebene kunststoffbeschichtete Stahlplatten auf. In dem vorliegenden Beispiel ist die Kunststoffbeschichtung allgemein als "Tiefglass-Dolomit-Baupolyester" bekannt. Die sechs Blätter sind Seite an Seite entlang der Höhe der Wandstruktur angeordnet, so daß benachbarte Ränder der Platten in dem errichteten Gebäude horizontal liegen. Die benachbarten Ränder der Blätter sind in ähnlicher Weise wie die Blätter 52a der inneren Haut 52 der Dachpaneele miteinander verbunden.
Die Wandpaneele werden in ähnlicher Weise wie dies oben bezüglich der Dachpaneele beschrieben ist, angefertigt, in dem die Blätter 83 der inneren Haut in einem Element umgelegt montiert werden. Sodann wird eine Gipsplatte auf die Oberfläche der Blätter 83 aufgebracht und Abstandsblöcke, die den oben beschriebenen Blöcken 58 ähnlich sind, werden an geeigneten Orten positioniert. Sodann werden die Holzrahmenelemente 84 montiert, deren Elemente durch gewellte Platten aneinander auf der Oberseite der Blätter der Gipsplatten befestigt werden. Sodann werden Teiler, die den Teilern 60 der Dachpaneele ähnlich sind, benachbart der miteinander verbundenen Säume positioniert.
Die Teiler dienen, wie in dem Fall der Dachpaneele, zum Teilen der Wandpaneele in Abschnitte, die nach der Montage der Blätter 81 der oberen Haut auf den vorangehend beschriebenen Komponenten, durch Injektionskerben, ähnlich den Kerben 61, die in der oberen Fläche eines sich längserstreckenden Elements 84 gefüllt. Es sind in den Wandpaneelen keine Verstärkungselemente, die den Elementen 62 entsprechen, vorgesehen.
Die Wandpaneele sind an ihrem zugehörigen Paar von Stützen 31 durch geeignete selbstschneidende Befestigungselemente befestigt, die durch die Wandpaneele geführt sind und in die Stützen 31 eingeschraubt sind. Dort, wo die Untereinheiten miteinander verbunden sind, kann ein innerer und ein äußerer Abdeckstreifen vorgesehen sein, falls erwünscht, um die Verbindung zwischen benachbarten Stützen der Wandstrukturen abzudecken.
Es ist zu beachten, daß in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel keine Stützen zwischen den Dachbalken vorhanden sind außer entlang den Blend- und Seitenwandungen des Gebäudes. Das Gebäude schafft daher einen ungestörten offenen Raum mit den Wand- und den Dachpaneelen.
Die Ränder der Seiten- und Wandpaneele sind durch geeignete Blendpaneele maskiert. Eine Rinne und ein Abflußrohr sind an dem unteren Ende der Dachpaneele angeordnet. Die Wandpaneele sind mit allen erforderlichen Türen, Fenstern und dergleichen versehen. Die Fenster können einzel- oder, falls erforderlich, doppeltverglast sein.
Falls gewünscht, kann eine Mehrzahl von Dachpaneelen an und unterhalb des Dachbalkens vorgesehen sein anstelle nur einer Dachpaneele. Ähnlich kann, falls erwünscht, nicht aber bevorzugt, die Wandstruktur eine Vielzahl von Wandpaneelen aufweisen, die an den Stützen befestigt sind, obwohl in jedem der obigen Fälle es erforderlich sein würde, geeignete Abdichtungen zwischen benachbarten Dach- und/oder Wandpaneelen vorzusehen.
Das Gebäude wird an Ort und Stelle durch Errichten zunächst einer Seitenwandstruktur beispielsweise 30a und deren vertikales Halten durch eine geeignete Anordnung oder einen Rahmen. Eine Endseitenwandung 30e wird sodann rechtwinklig zu der zunächst errichteten Seitenwandungsstruktur aufgebaut, um so eine Ecke des Gebäudes zu bilden. Weitere Stirnwandstrukturen 30d, 30c werden sodann entlang des in Fig. 1 gezeigten Gebäudes vorgesehen und sodann die Seitenwandungsstruktur 30b.
Eine Dachstruktur 20 wird sodann von einem Kran angehoben, so daß die Dachbalken auf nach innen gebogenen, nicht gezeigten, Winkel ruhen, die auf der Oberseite der Stützen der Wandstrukturen 30a, 30b vorgesehen sind. Die Balken 21 sind mit den Stützen unter Verwendung von Trägern 40, die oben beschrieben worden sind, verschraubt.
Eine weitere Seitenwandstruktur 30a, 30b wird sodann an gegenüberliegenden Enden des Gebäudes errichtet. Eine weitere Struktur wird angehoben und in Position verschraubt. Der Vorgang wird wiederholt, bis das Gebäude fertiggestellt ist und auf der letzten Untereinheitswandstruktur entsprechend den Endwandungsstrukturen 30c und 30e vorgesehen.
Die Wandstrukturen 20 werden wie in Fig. 10 gezeigt, gepackt an Ort und Stelle gebracht. Es können so viele Dachstrukturen wie erforderlich gepackt sein, wie sie bequem in einer gegebenen zulässigen Höhe zusammengefaßt werden können, in dem vorliegenden Beispiel etwa 2,7 Meter, was den Transport von vier Dachstrukturen erlaubt.
Die Seitenbalken 21 jeder Dachstruktur sind durch Stapelwinkel 90 an Ecken der Dachstrukturen gestapelt. Die Stapelwinkel werden mit dem oberen Flansch des Dachbalkens unterhalb verschraubt, wie dies bei 91 gezeigt ist und mit dem Winkelträger 40 verschraubt, wie dies bei 92 gezeigt ist. Verstärkungsstreben 93 werden mit den Stegen der Dachbalken etwa in deren Mitte verschraubt und ein Paar von sich quer erstreckenden Transportkanälen 94 sind an den Bodendachbalken verschraubt, um Träger zum Stützen auf der Rückseite eines LKW's oder eines anderen Transportmittels vorgesehen.
Es wird jetzt auf Fig. 11 Bezug genommen. Vier Wandstrukturen werden in einer Gruppe transportiert, wie diese allgemein bei zehn beschrieben ist. Die Stützen 31 der Wandstrukturen sind miteinander zwischen deren Enden an einer Position etwa 2 Meter von den Fußenden durch Spannstreben 101 verbunden.
Eine Transportschiene 102 ist auf der Unterseite des Fußes 37 der untersten Wandstruktur an einem Ende der Elementengruppe verschraubt, während eine zweite Transportschiene 103 mit den Winkelträgern 33 an dem gegenüberliegenden Ende der untersten Struktur verschraubt ist. Es muß so eine Wandstruktur für eine Zwischenwandeinheit auf dem Boden der Elementengruppe angeordnet sein.
Hölzerne Abstandsblöcke 104 sind zwischen benachbarten Stützen 31 vorgesehen. In dem vorliegenden Beispiel hat eine Gruppe von Wandstrukturen eine Länge von 12,23 Metern, eine Breite von 3 Metern und eine Höhe von 2,65 Metern insgesamt, während die Gruppe von Wandstrukturelementen eine Länge von 8 Metern, eine Breite von 3,3 Metern und eine Höhe von 11,1 Metern hat.

Claims

1. Ein modulares Gebäude mit einer Mehrzahl von Untereinheiten, wobei jede Untereinheit eine Wandstruktur (20) und Paar von beabstandeten, parallelen Seitenwandstrukturen (30a, 30b) aufweist, von denen die Dachstruktur getragen wird, wobei die Seitenstrukturen (30a, 30b) ein Paar von beabstandeten, parallelen Stützen (31) aufweist, zwischen denen sich isolierende Paneele (32) erstrecken, die eine äußere Haut (81) und eine innere Haut (82) aufweisen, zwischen denen eine isolierende Füllung (85) vorgesehen ist und jede Dachstruktur (20) eine isolierende Dachpaneele (22) bestehend aus einer inneren Haut (52) und einer äußeren Haut (53) mit einer dazwischen angeordneten isolierenden Füllung (54) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenwandstruktur (30a, 30b) sich über im wesentlichen die ganze Höhe des Gebäudes erstreckt und dessen unteres Ende von einem Fundament getragen wird und dessen gegenüberliegendes Ende mit der Dachstruktur (20) verbunden ist, wobei die Gesamthöhe jeder Wandstruktur des Gebäudes in einem Bereich von 5 - 8 Metern liegt und dadurch, daß jede Dachstruktur jeder Untereinheit weiter ein Paar von beabstandeten, parallelen Dachbalken (21) aufweist, die an den Säulen (31) der Seitenwandstrukturen der Untereinheit befestigt sind, sich zwischen diesen erstrecken und von diesen getragen sind, und sich in einer ersten Ebene erstrecken, jede isolierende Dachpaneele (22) mit den Dachbalken (21) der jeweiligen Untereinheit so befestigt sind, daß sich die Paneele zwischen diesen in einer zweiten Ebene unterhalb der ersten Ebene erstreckt und die Dach- und Wandpaneele (22, 32) der Einheit vollständig in einem Metallrahmen angeordnet sind, der durch die Dachbalken (21) und die Säulen (31) gebildet wird, so daß das Innere der Einheit von nach innen vorragenden Balken frei ist.

2. Gebäude nach Anspruch 1, wobei die Dachstruktur (20) ein Paar von beabstandeten parallelen Dachbalken (21) aufweist, die miteinander nur durch eine oder mehrere Dachpaneele (22) miteinander verbunden sind, die oder jede der Dachpaneele (22) eine isolierten Sandwich-Struktur mit einer inneren Haut (52) und einer äußeren Haut (53) aufweist und zwischen sich isolierende Füllungen hat und wenigstens ein Querverstärkungselement (62) zwischen den Enden der Paneele angeordnet ist.

3. Gebäude nach Anspruch 2, wobei das oder jedes der Querverstärkungselemente (62) einen U-Stahlabschnitt aufweist, dessen Steg (63) im wesentlichen senkrecht zu und zwischen der inneren Haut (52) und der äußeren Haut (53) erstreckt und ein Schenkel (65) der Sektion sich im wesentlichen parallel zu und benachbart der äußeren Haut (53) erstreckt und von größerer Länge als der innere Schenkel (64) ist, der näher zu der inneren Haut (52) und im wesentlichen parallel zu dieser angeordnet ist.

4. Gebäude nach Anspruch 3, wobei die Dachpaneele (22) ein Paar von voneinander beabstandeten parallelen Seitenelementen (T) aufweist und das Verstärkungselement oder die Elemente (62) sich zwischen den Seitenelementen (62) erstrecken und mit diesen verbunden sind über den Steg (63) hinaus und einen Abschnitt des Seitenelements (T) an jedem Ende des Verstärkungselements (62) überdecken.

5. Gebäude nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Dachpaneele (22) mit den Dachbalken (21) derart befestigt ist, daß sie unterhalb der Dachbalken (21) mit einem Abstand angeordnet ist, der von einem Ende der Dachstruktur (20) zu dem anderen zunimmt.

6. Gebäude nach Anspruch 5, wobei der obere Schenkel (65) des Verstärkungselements (62) die äußere Haut (53) die Seitenelemente (T) der Dachpaneele (20) alle direkt mit einem Dachbalken (21) verbunden sind, um die strukturelle Kontinuität zu sichern, jedoch unter Vorsehung von Abstandselementen, wie erforderlich, um die Dachpaneele mit einer geeigneten Neigung auszubilden.

7. Gebäude nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Dachbalken (21) an gegenüberliegenden Enden mit einer Stütze (31) einer Wandstruktur (30a, 30b) durch einen Winkelträger (40) befestigt ist, der wiederum an senkrecht angeordneten Flächen des Dachbalkens (21) und der Stütze (31) befestigt ist.

8. Gebäude nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Wandpaneele (32) mit der Stütze (31) durch Befestigungselemente verbunden ist, die sich durch die Paneele (32) erstrecken und mit den Stützen (31) in Eingriff sind.

9. Modulares Gebäude nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede isolierende Paneele (22) eine Sandwich-Struktur mit inneren (52) und äußeren Häuten (53) und mit einer isolierenden Füllung (54) hat, wenigstens einem Verstärkungselement (62), das zwischen den Häuten und zwischen den Enden der Paneele angeordnet ist, wobei die äußere Haut (53) ein profiliertes Stahlblatt mit einer Mehrzahl von Wellungen aufweist, die sich parallel zu den Dachbalken erstrecken, das Verstärkungselement oder jedes der Verstärkungselemente (62) sich quer zu den Wellungen erstrecken und eine Metallsektion aufweisen, die zwischen der inneren (52) und der äußeren Haut (53) und zwischen den Enden der Paneele (22) angeordnet ist, daß oder jedes Verstärkungselement (52) an seinen gegenüberliegenden Enden mit einem zugehörigen Dachbalken (21) mittels eines Befestigungselements (73) verbunden ist, das mit dem Querverstärkungselement (62) und mit einem zugehörigen Dachbalken (21) in Eingriff ist.

10. Verfahren zum Errichten eines Gebäudes nach einem der vorangehenden Ansprüche an Ort und Stelle aus einer Mehrzahl von Komponenten, mit den Schritten des Transportierens der Komponenten, aus denen das Gebäude zu errichten ist, an einen Erstellungsort in Form von wenigstens einer zusammengelegten Gruppe mit einer Dachstruktur bestehend aus einem Paar von Dachbalken, durch die eine Dachpaneele getragen wird, um sich zwischen diesen zu erstrecken, und eine Mehrzahl von Wandstrukturen, die jeweils ein Paar von Stützen aufweist, durch die eine Wandpaneele getragen wird, um sich zwischen diesen zu erstrecken, und, an Ort und Stelle, richten der Wandstrukturen und Verbinden deren Stützen mit den Dachbalken, so daß die Dachstruktur von den Wandstrukturen getragen wird.