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Verfahren zur Errichtung von Gebäuden in unvollständiger Skelettbauweise
Die Erfindung bezieht sich vorwiegend auf die Herstellung von Gebäuden, bei der
vorgefertigte Elemente auf der Baustelle in kurzer Zeit montiert werden.
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Es gibt für diese Bauweise bereits eine große Anzahl von Vorschlägen,
die auch den erstrebten Zweck zum Teil erfüllen, nämlich u. a. die Verlegung eines
großen Anteils der Arbeit in den Serienfertigungsbetrieb und eine Verbilligung des
Gesamtbaues. Einer der bekanntesten -Methoden, der sogenannten Skelettbauweise,
haften jedoch in der bis heute ausgeführten Form noch gewisse Nachteile an. Diese
Skelettbauweise arbeitet so, daß ein Stahlskelett zur Aufnahme sämtlicher statischen
Aufgaben dient, während die Wände lediglich als Füllmauern üblicher Art hergestellt
sind, mitunter auch durch Einsetzen von größeren Platten in das Skelettgerüst entstehen.
Außer dem Eigengewicht und der Übertragung des Winddrucks unmittelbar auf die jeder
Platte benachbarten Stahlskelettelemente können bei der bisherigen Bauweise jedoch
diese Platten keine statischen Aufgaben übernehmen.
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Hier setzt die Erfindung ein, die ein Verfahren zur Errichtung von
Gebäuden vorschlägt, bei dem eine unvollständige Skelettbauweise Anwendung findet,
bei der die fehlenden Querglieder des Stahlskeletts durch tragende Wände gebildet
werden. Hierbei laufen nach üblicher Skelettbauweise die Pfosten, also Eck- und
Zwischenpfosten, über das ganze Gebäude bzw. über die ganze Gebäudehöhe durch. In
weiterer Ausbildung der Erfindung ist jedoch auch vorgesehen, die Pfosten in Längen
von
einer oder mehreren Stockwerkshöhen zu teilen, die dann bei
der Montage zusammengefügt werden. Dies ermöglicht eine bessere Ausnutzung der Pfostenquerschnitte,
da man z. B. bei gleichen Außenabmessungen der Pfosten deren Querschnittsflächen
ändern kann.
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Ein Hauptmerkmal der Erfindung ist, daß die sonst vorgesehenen Skelettquerglieder
aus Stahl o. dgl. in Fortfall kommen und daß sie durch tragende Wände ersetzt werden,
die als auf Knickung beanspruchte Platten, und zwar vorzugsweise solche von geringer
Wandstärke, ausgebildet werden, wobei die Kräfte bzw. Lasten zentrisch in die Wände
bzw. Platten eingeleitet werden. Die Erfindung ist bei allen Arten des Skelettbaues
anwendbar (Stahl-, Holz-, Betonskelett).
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Der besondere Vorteil dieser Bauweise liegt in einer gegenüber der
üblichen Skelettbauweise bedeutend erhöhten Wirtschaftlichkeit, da nunmehr auch
solchen Bauteilen tragende Aufgaben zugewiesen sind, die bisher nur Füllorgane darstellten,
so daß insgesamt eine weitere Verringerung des Gesamtmaterialaufwandes eintritt.
Ein anderer Vorteil liegt in der Möglichkeit, einen noch größeren Anteil der Arbeit
als bisher in den Serienfertigungsbetrieb zu verlegen. Die Vorzüge dieser Maßnahme
sind bekannt: Witterungsunabhängigkeit, Verkürzung der Bauzeit, breitere kationalisierungsmöglichkeiten,
die auf der Baustelle selbst nicht oder kaum gegeben sind.
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Ermöglicht wird dieser Fortschritt allerdings erst durch den überraschenden
und vielen Fachleuten zunächst als kaum durchführbar erscheinenden Gedanken, biege-
bzw. knickfeste Wände als statische Organe in den Gesamtbau einzubeziehen. Versuche
in dieser Richtung, die sich auch auf ausgeführte Bauten beziehen, haben die Durchführbarkeit
und damit die Richtigkeit dieses Gedankens zweifelsfrei erwiesen. Es ist allerdings
festzustellen, daß der erfinderische Gedanke besondere Mittel zu seiner Durchführung
voraussetzt, die nunmehr bereitstehen. Im einzelnen wird dies aus dem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel einer biegefesten Wand hervorgehen.
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Die Zeichnung stellt eine biegefeste Wand dar, die aus einzelnen Elementen
zu einem biege- bzw. knickfesten Ganzen vereinigt ist.
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In der Zeichnung sind Zwischenpfosten i dargestellt, zwischen denen
biegefeste Wände 2 angeordnet sind. Diese biegefesten Wände 2 bestehen aus Einzelelementen
3, die durch Verbindungselemente 4 miteinander verbunden sind. Hierbei sind bei
diesem Ausführungsbeispiel die Verbindungselemente 4 als durchlaufende Zuganker
ausgebildet, die in einer Vertiefung 5 der unteren und oberen Plattenkante 3' liegen;
es ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß die Bauplatten 3 mit ihren senkrechten
Kanten 3" aneinandergefügt sind, wobei durch nicht näher dargestellte, zweckmäßigerweise
auf die Zuganker 4 im Bereich der Hochkanten 3" aufgeschobene Distanzstücke 6 eine
Lücke 7 entsteht. Dieser Zwischenraum 7 wird zweckmäßigerweise mit Gußbeton ausgefüllt,
und es entsteht somit aus mehreren (im Ausführungsbeispiel vier) miteinander fluchtenden
Bauplatten 3, den Verbindungselementen, also im Ausführungsbeispiel den Zugankern
oder Verbindungsgliedern im Zusammenwirken mit dem Ausguß der Stoßlücke 7 eine biegefeste
Wand 2, die mit Hilfe der Zugankerenden durch eine Verschraubung 8 kräftemäßig mit
den Pfosten i verbunden ist, wobei auch hier zwischen den Pfosten i und der benachbarten
Bauplatte 3 durch Einfügung von Distanzstücken 6 ein zu vergießender Zwischenraum
gelassen wird. Diese Ausfüllung, z. B. Gußbeton, stellt sowohl eine weitere kräftemäßige
Verbindung zwischen knick-und biegefester Wand und Pfosten dar, andererseits wirkt
sie in Zusammenarbeit mit einer entsprechenden Ausfüllung oder Ausgießung 9 des
Innenraums des Pfostenprofils als Bettung für dessen Flansch i'. Die vorteilhafte
Wirkung hiervon ist Vermeidung von Knick- und Beulerscheinungen am Pfosten, der
in seinem Querschnitt entsprechend gering bemessen werden kann. Die Einleitung der
Kräfte in den Pfosten i erfolgt also im wesentlichen von der Wand 2 her über den
unteren Zuganker .4 und die durch den :\usguß hergestellte feste Verbindung zwischen
Wand und Pfosten. Bei dem Ausführungsbeispiel ist übrigens der Pfosten in Längen
von Stockwerkshöhe unterteilt, wobei diese Teile übereinandergesetzt und mit Laschen
io o. dgl. vernietet oder verschraubt sein können. Hierbei setzt jeder Teilpfosten
seine Kräfte direkt auf den unter ihm befindlichen Teilpfosten ab.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist nur der untere Zuganker 4 auf Zug
beansprucht, während der obere Zuganker,4' mehr oder weniger nur dem fluchtgerechten
Zusammenhalt der Platten 3 bei der Montage und ihrer Lagesicherung dient. Die Zuganker
und q' sind gemäß der Erfindung vorteilhafterweise in Rillen 5 gelagert, die die
Kanten der Platten 3 völlig umlaufen können. Vorteilhafterweise sind sie in einer
diese Kanten schützenden, rahmenartigen, nicht näher dargestellten Blechbewehrung
der Platten 3 bereits vorgesehen. Die Platten 3 können in ihrem Innern ebenfalls
nicht näher dargestellte Bewehrungen wie Auskreuzungen u. dgl. aufweisen; sie sind
vorzugsweise aus einem Leichtbaustoff, insbesondere aus Porenbeton, gefertigt. Es
ist möglich, Mittel zur Durchführung der Zuganker 4 und 4' etwa in Form von Rohren
in das Innere der Platten 3 zu verlegen.
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Die Einleitung der Kräfte aus Deckenlast usw. erfolgt zentrisch in
die Wand, d. h. daß die Kräfte in die statische Nullebene der Wand 2 bzw. Platten
3 eingeführt werden, z. B. an den Stoßfugen 7 der Platten 3 in Richtung der Pfeile
i i. Diese Art der Einleitung von Kräften gemäß der Erfindung ermöglicht erst die
Verwendung äußerst dünnwandiger und somit wirtschaftlich günstiger Wände bzw. Bauplatten.
Im Ausführungsbeispiel können zur unbedingten Sicherung der zentrischen Einleitung
die Kräfte i i auf die nicht einzeln dargestellten, im Bereich der Stoßfugen 7 zwischen
den Bauplatten 3 vorgesehenen, auf die in den Rillen 5 ruhenden Zuganker 4, q.'
oder sonstige Verbindungsglieder aufgeschobenen
Distanzstücke 6
abgesetzt werden, da die Rille 5 mit ihrer Längsachse in der Nullebene der Platte
liegt. Die großflächigen Platten 3 können dank dieser Maßnahmen, wie bereits erwähnt,
sehr dünnwandig ausgeführt sein; als vorteilhafte Maße bei der Verwendung von Porenbetonplatten,
die sich im Versuch bereits bewährt haben, werden angegeben: Länge (Höhe)
250 cm, Breite 120 cm, Dicke (Stärke) 6,5 cm.
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Beim Ausführungsbeispiel sind jeweils vier Platten 3 zu einer biege-
bzw. knickfesten Gesamtwand 2 vereinigt; es können jedoch auch weniger oder mehr
Platten eine biegefeste Wand 2 bilden. Die nicht dargestellten Eckpfosten können
bei dieser Bauweise einfaches, aus Blechstreifen gebogenes Winkelprofil aufweisen,
wobei eine vorzugsweise im Schnitt quadratische Ausfüllung mit Gußbeton o. dgl.
dem dargestellten Ausguß 9 der Zwischenpfosten i gleichkommt.
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Im allgemeinen wird man bei dieser Bauweise die Gebäudeaußenwände
doppelwandig durch parallele Anordnung von zwei biegefesten Wänden 2 ausbilden,
wobei diese zwecks Schaffung eines im übrigen abschottbaren, also aufgeteilten Luftraums
zur Wärmeisolation in einem gewissen Abstand parallel angeordnet und paarweise an
die Pfosten angeschlossen werden; in Sonderfällen kann in der gleichen Weise auch
eine Mehrfachwand erreicht werden. Für die Innenwände genügt eine einfache biegefeste
Wand 2. Die Platten sind normalerweise Vollplatten, doch sind für Fenster, Türen
u. dgl. auch Serienplatten mit entsprechenden Ausschnitten 12 vorgesehen, wobei
zwecks Umleitung der Kräfte in oder an den Platten entsprechende statische Mittel,
wie Bewehrungen und Armierungen, vorgesehen werden, die aber in der Zeichnung nicht
dargestellt sind.