EP0116312A1

EP0116312A1 - Kehlbalkenrahmen, Kreuzbänderscheibe, Kreuzbänderplatte, Kehlbalkenrahmen-Tragwerk

Info

Publication number: EP0116312A1
Application number: EP84100415A
Authority: EP
Inventors: Wulf Hönicke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-01-19
Filing date: 1984-01-17
Publication date: 1984-08-22
Also published as: DE3301611A1

Abstract

Durch kurzzeitige Montage auf der Baustelle - auch bei niederschlagsfreier Witterung im Winter - wird durch die Verbindung von Kehlbalkenrahmen (a), und Kreuzbänderscheiben, ggf. auch Kreuzbänderplatten, eine Kehlbalkenrahmen-Tragwerk erstellt, das als formstabiles Rohbauskelett für mehrgeschossige Bauten in Verbindnung mit vorgegebenen Fundamenten und aussteifendem Kern alle horzontalen und vertikalen Kräfte aus Eigengewicht, Verkehrslast und Wind aufnimmt.

Das Rohbauskelett ist nach fertiger Montage geeignet, die Witterungshülle dür Winterbaumaßnahmen zu tragen. Die Konzentration der Lasten auf die Skelettkonstruktion ermöglicht den Einbau "nichttragender" Wände zum Zweck möglicher späterer Raumänderung.

Die Hauptbestandteile des Kehlbalkenrahmen-Tragwerks, nämlich die Kehlbalkenrahmen (a), Kreuzbänderscheiben und Kreuzbänderplatten, sind jeweils für sich auch in Verbindung mit anderen Tragwerken verwendbar.

Die Kehlbalkenrahmen (a) bestehen aus äußeren Rahmenteilen in Brettschichtholzleimbauweise und aus paarweisen Zugbalken (c) aus Brettschicht- oder Vollholz.

Die Kreuzbänderscheiben und die Kreuzbänderplatten bestehen aus Fertigteil-Plattenelementen aus bewehrtem Beton oder Gasbeton oder anderen Platten (d), die zusammengefügt und mit diagonal auskreuzenden verzinkten Flachstahlbändern verdübelt sind. Die Stahlbänder sind an den einfassenden Winkelstahlrändern angeschweißt und formen mit den Elementen die tragenden Scheiben oder Platten.

Description

Die Erfindung betrifft die Bauweise einer Skelettkonstruktion als standsicheres und formstabiles Haupttragwerk für mehrgeschossige Gebäude. Die Kräfte aus Eigengewichten, Verkehrslasten und Wind werden an vorgegebene Fundamente und an den aussteifenden Kern abgeleitet.
Die Konstruktion wird als Kehlbalkenrahmen-Tragwerk bezeichnet, das aus den Tragwerksteilen Kehlbalkenrahmen, Kreuzbänderscheiben und ggf. auch Kreuzbänderplatten zusammengesetzt wird. In dieser Bauweise wurde 1978/79 ein Fachwerkhaus erstellt.
Die wesentlichen Elemente der Skelettkonstruktion sind Brettschichtbinder in Holzleimbauweise, Balken und Zwischenstützen aus Brettschicht- oder Vollholz, vorgefertigte Platten aus gewehrtem Beton oder Gasbeton, verzinkter Flach- und Winkelstahl. Verbindungsmittel sind hauptsächlich Dübel, Bolzen und Schweißnähte.
Bekannt sind Brettschichtbinder und die Holzleimbauweise und daraus Rahmenkonstruktionen für eingeschossige Bauten. Bekannt sind 2- und 3-Gelenkrahmen, bekannt sind die traditionellen Fachwerkbauten und deren Skelettkonstruktionen, die durch diagonale Streben ausgesteift sind. Bekannt sind weiterhin Montagedecken aus transportablen Fertigteilen, die durch Rand- und Auflagerbalken aus bewehrtem Ortbeton zu Deckenscheiben verbunden werden.
Die bekannten Holzkonstruktionen und Techniken ermöglichen nicht die mehrgeschossige Bauweise in einer durchgehenden Rahmenkonstruktion aus Brettschichtholz.
Die bekannten Montagedecken mit Randbalken und Auflagerbalken aus Ortbeton ermöglichen nicht die schnelle und trockene Montage z. B. auch bei Außentemperaturen unter 0 Grad C. Weiterhin ist die Kombination dieser bekannten herkömmlichen Konstruktionen wegen der unterschiedlichen Verformungen der Teile aufgrund von Austrocknung, Schwinden, Kriechen und Belastung bisher nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Haupttragwerk des Rohbaues in kurzer Zeit standsicher zu errichten. Dies soll auch im Winter bei niederschlagsfreier Witterung geschehen. Dann soll das Rohbauskelett zugleich Traggerüst sein, das Winterbaumaßnahmen ermöglicht.
Die Erfindung bezweckt weiterhin, die Lastabtragung weitgehend auf das Rohbauskelett zu konzentrieren, um dann Innenwände als "nichttragend" ausführen zu können. Es müssen Raumgrößen damit endgültig nicht festgelegt werden. Es bleibt die Planungsmöglichkeit für Raumgrößenveränderungen während der Nutzungsdauer des Gebäudes erhalten.
Weiterhin bezweckt die Erfindung, durch Verwendung solider Materialien mit qualitativ guter Oberflächenbeschaffenheit Tragwerksteile sichtbar in die raumbegrenzenden Teile zu integrieren.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die werksmäßig in Holzleimbauweise vorgefertigten Brettschichtbinder und -balken, auch Vollholzteile, und - falls statitsch erforderlich - Zwischenstützen und Zwischenhölzer der Balken zur Tragverstärkung, als Elemente zur Baustelle transportiert, sodann mit Dübeln und Bolzen zum Kehlbalkenrahmen verbunden und mittels Autokran aufgerichtet und auf die vorhandenen Fundamente gestellt werden. Mehrere dieser formstabilen Kehlbalkenrahmen werden zunächst behelfsmäßig miteinander verbunden, um Horizontalkräfte aufnehmen zu können.
Die Geschoßbalken bilden dann die fertigen Auflager für die anschließend montierten Plattenelemente aus bewehrtem Beton oder Gasbeton, die mittels Autokran verlegt werden. Anschließend werden die diagonal auskreuzenden verzinkten Flachstahlbänder oberseitig aufgedübelt und mit den gleichzeitig mit den am Rand montierten umlaufenden verzinkten Stahlwinkeln verschweißt. Damit ist die Kreuzbänderscheibe zur Aufnahem der Horizontalkräfte fertig. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Kehlbalkenrahmen und Kreuzbänderscheiben wird durch verzinkte Winkelstahlstücke hergestellt, die am Scheibenrand angeschweißt sind. Die Verbindung zwischen den Kreuzbänderscheiben und dem aussteifenden Kern wird bauseits konventionell hergestellt, so daß sowohl die angrenzenden Platten als auch die einbindenden diagonalen Flacheisen Kräfte übertragen. Damit ist das Kehlbalkenrahmen-Tragwerk als Rohbauskelett statisch stabil.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein Gebäude von langer technischer Lebensdauer mit der Kondition, zukünftig Raumgrößen verändern zu können, entsteht. Eine vorteilhafte Gesamtwirtschaftlichkeit wird durch die konstensenkenden Faktoren "kurze Bauzeit", "Winterbau", "Montagebau", "Raumänderungsmöglichkeit" erreicht.
Abbildung 1 zeigt als Ausführungsbeispiel den Vertikalschnitt A durch die Konstruktion mit Ansicht eines Kehlbalkenrahmens (a). Die Brettschichtbinder sind nach der Form des Giebels dimensioniert, da das Haus in diesem Fall ein Satteldach hat. Die Binder sind 3-Gelenkrahmenteile mit Fuß- und Firstgelenken. Die paarweisen Zugbalken (c) sind an den Bindern und z. T. an Zwischenstützen (b) angedübelt. Die Geschoßdecken aus Kreuzbänderscheiben sind im Schnitt mit den Plattenelementen, die Hülle aus Dach und Fassade symbolisch dargestellt. Die Fundamente sind durch Schraffur, der aussteifende Kern gestrichelt dargestellt.
Abbildung 2 zeigt als Ausführungsbeispiel den Horizontalschnitt B als Aufsicht auf eine der Kreuzbänderscheiben, die als tragende Geschoßdecken auf den Zugbalken auflagern. Die Achsen der Kehlbalkenrahmen (a) und der Zugbalken (c) sind gestrichelt, die Rahmenstiele (a) und Zwischenstützen (b) sind mit den Querschnittsflächen dargestellt. Die Flachstahlbänder (e) und die Stahlwinkel-Randeinfassung sind. mit Doppelstrich, die Fugenteilung der Plattenelemente mit dünnem Strich, der aussteifende Kern mit dickem Strich gekennzeichnet. Die äußere Hülle der Fassaden ist als Fachwerk dargestellt.

Claims

1. Kehlbalkenrahmen
Holzrahmenkonstruktion als skelettartige Konstruktion für mehrgeschossige Bauweise,
dadurch gekennzeichnet, daß Brettschichtbinder in Holzleimbauweise als Hauptstützen und äußere Rahmenteile mit geschoßweisen Kehlbalken aus geleimtem Brettschicht- oder Vollholz als paarweisen Zugbalken durch Dübel zu einer gemeinsamen Rahmenkonstruktion verbunden sind.

Die Zugbalken dienen als Auflager der Geschoßdecken. Sie können durch kraftschlüssig eingebundene Zwischenhölzer in der Tragwirkung verstärkt werden.

Die Holzteile werden als Elemente vorgefertigt und als Bausatz zur Baustelle transportiert und dort zusammengesetzt.

2. Kreuzbänderscheibe
Tragende Scheibe als Geschoß- oder Dachdecke zur Aufnahme der Decken-oder Dachlasten sowie zur Aufnahme von Horizontalkräften und deren Weiterleitung in den aussteifenden Kern,
dadurch gekennzeichnet, daß Betön- oder Gasbeton-Fertigteilplatten oder andere Platten so auf den Auflagern zusammengefügt -werden, daß sie gemeinsam mit den oben liegenden, diagonal kreuzenden, verzinkten Stahlbändern aus Flachstahl, die aufgedübelt sind, eine tragende Scheibe bilden. Diese Scheibe ist zur Aufnahme der von außen einwirkenden Horizontalkräfte umlaufend mit einem verzinkten Winkelstahlprofil eingefaßt, dessen einer Schenkel über die obere Plattenkante greift.

Die Stahlbänder sind mit einem Ende an diesen Schenkel angeschweißt. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen Scheibe und aussteifendem Kern erfolgt durch die dort angrenzenden Platten und einbindenden Stahlbänder auf herkömmliche Art. Vertikallasten überträgt die Scheibe in ihrer Eigenschaft als Decke in die Auflager.

Die Fugen zwischen den Elementen werden, nachdem erste Verformungen abgeschlossen sind, konstruktiv bewehrt und mit Mörtel vergossen.

3. Kreuzbänderplatte
Aus Plattenelementen mit einer äußeren Randeinfassung aus Winkelstahl und beidseitig aufliegenden Stahlbändern zu einem wandartigen Träger verbunden, der in der Plattenebene wirkende Kräfte aufnimmt und in die Auflager weiterleitet,
dadurch gekennzeichnet, daß Beton-, Gasbeton- oder andere Platten als vorgefertigte Elemente zusammenmontiert und sodann mit diagonal kreuzenden Stahlbändern aus verzinktem Flachstahl verdübelt und verbunden werden.
Die Stahlbänder sind beiderseits der Platten mit den umgreifenden Stahlwinkeln der Randeinfassung verschweißt, so daß sie die Ober- und die Untergurtbereiche verbinden. Sie folgen in etwa den Linien der Spannungstrajektorien.

4. Kehlbalkenrahmen-Tragwerk
Haupttragwerk für mehrgeschossige Bauten aus Kehlbalkenrahmen und Kreuzbänderscheiben, in Verbindung mit dem aussteifenden Kern und den Fundamenten ein standsicheres Rohbauskelett,
dadurch gekennzeichnet, daß die zur Baustelle transportierten Elemente der Kehlbalkenrahmen und der Kreuzbänderscheiben dort in Trockenbauweise jeweils durch Dübeln und Schweißen kraftschlüssig verbunden werden.
Die kurzzeitige trockene Montage des Rohbauskeletts ermöglicht die Herstellung auch an niederschlagsfreien Wintertagen.mit anzuschließenden Winterbaumaßnahmen.