Die Erfindung betrifft ein Gebäude, bestehend aus Modulen vorgefertigter Bauzellen, wobei jeder Modul eine zu einem Stahl-Skelett verschweißbare, aus einem rechteckigen Grundrahmen, einem rechteckigen Deckenrahmen und vier vertikalen Stützen bestehende Rahmenkonstruktion aufweist, deren Außenflächen und bedarfsweise auch Innenflächen mit Leichtbauplatten wärme- und schallisolierend verkleidet und deren Böden und Decken mit vorgefertigten selbsttragenden, in von Stahlprofilen des Grund- bzw. Deckenrahmens gebildeten Führungen einschiebbaren Plattenelementen aus Beton ausgebildet sind.
Aus der DE-U1-88 07 893.0 ist ein Bausatz für ein transportables Wohnhaus bekannt. Dieser besteht aus zwei als geschlossener Hohlkörper mit Fenstern, Eingangstür und Durchgangsöffnungen ausgebildeten Wohneinheiten mit rechteckigem Grundriß, Dichtungselementen für die Abdichtung des Spaltes der aneinanderstoßenden Seiten der Wohneinheiten und einen Trailer zur Aufnahme einer Wohneinheit. Als nachteilig wird in diesem Zusammenhang der Spezial-Trailer empfunden, der nicht nur hohe Kosten verursacht, sondern an jedem Ausstellungsort Probleme für die Unterbringung sowie Schutz gegen Witterungseinflüsse verursacht.
Aus der DE-U1-88 05 332.6 ist ein überdeckter Interims-Arbeitsplatz bekannt. Dieser wird von zwei längslaufenden, ein Dach tragenden Wänden gebildet, wobei sowohl die Wände wie auch das Dach vorgefertigte Montageteile sind.
Bei den Wänden handelt es sich um Bauteile eines Norm-Containers, an deren Eckpfosten die aufzulegende, vorgefertigte Dachkonstruktion aus Wellblech- oder Trapetzblechbahnen befestigbar ist. Die Norm-Container sind mit Türen und Fenster versehene, begehbare Wohncontainer. Der überdeckte Interims-Arbeitsplatz dient der Unterbringung von Personal und Material an Baustellen und auch in Katastrophengebieten und ist speziell dafür konzipiert, einfach und schnell aufbaubar und ebenso schnell und einfach ohne große Kosten und ohne schwere Hebezeuge wieder entfernbar zu sein. Für Wohnzwecke ist der überdeckte Interims-Arbeitsplatz ungeeignet.
Die EP 0 014 775 Al beschreibt ein Gebäude, welches aus einer vielzahl gleichartiger Gebäudegrundelemente besteht, die am Aufstellungsort miteinander verbunden werden sowie ein Verfahren zur Errichtung eines derartigen Gebäudes. Nach Verbinden einer Vielzahl gleicher Gebäudegrundelemente am Aufstellungsort werden die Dacheindeckung, die Bodenelemente sowie die Wände angebracht und mit den Gebäude-Grundelementen verbunden. Diese Grundelemente bilden einen Rahmen aus Vierkant-Stahlprofilen. Die Außenwände können entweder in konventionellerweise aus Ziegelsteinen oder Leichtbeton-Elementen, aus Tonelementen oder Holz und der gleichen hergestellt sein. Der Fußboden kann ebenfalls aus Standardelementen bestehen oder auch aus üblichen Balken mit Fußbodenplatten.
Die WO 82/03418 offenbart die Verschweißung von aus Stahlskeletten bestehenden Raumzellen mittels U-förmiger Verbindungsprofile zu festen Baustrukturen.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, bei einem Gebäude der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art Mittel anzugeben, welche die Anbringung von Außenwand-Verkleidungsplatten sowie von Deckenplatten und damit insgesamt die Montage des einen Grundrahmen in Form eines Stahl-Skelettes aufweisenden Gebäudes vereinfachen und dadurch die Errichtungskosten signifikant verringern.
Zur Lösung der Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Grundrahmen eines Stahl-Skelettes zum Rechteck miteinander verschweißte Doppel-T-Längs- und Querträger aufweist, bspw. IPB 160, deren untere außenwandseitigen Flansche in Abständen angeschweißte, auskragende Flacheisen mit vertikalen Führungsstegen aufweisen, welche als Halterungen für auflegbare Außenwand-Verkleidungsplatten ausgebildet sind.
Durch diese Maßnahme wird in vorteilhafter Weise die Anbringung der Verkleidungsplatten für Außenwände aber auch für Innenwände außerordentlich vereinfacht. Dadurch können bei der Montage auf Maß bestellte, bspw. Porenbeton-Elemente an den vorhandenen Halterungen ohne Schwierigkeiten angebracht werden, wobei Montagearbeit reduziert, Befestigungsmaterial eingespart und die Errichtungszeit des kompletten Gebäudes verringert werden. Insbesondere der Vorteil bzgl. der Reduzierung von Montagearbeit durch Wegfall zusätzlicher Befestigungsglieder wirkt sich auf die Personalkosten beim Aufbau eines Gebäudes aus, und darüberhinaus kann das Gebäude in kürzester Bauzeit erstellt werden, was einen weiteren Kostenvorurteil bedeutet.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Deckenrahmen aus Vierkantrohren besteht, an welche in Abständen nach innen weisende und auf Auflager für die Deckenplatten ausgebildete Winkeleisen vorgeschweißt sind. Auch diese ergänzende Erfindungsmaßnahme ist von erheblichen Vorteil, weil bei dem aus Vierkantrohren bestehenden Deckenrahmen in Abständen nach innenweisende und als Aufleger für die Deckenplatten ausgebildete Winkeleisen vorgeschweißt sind. Dabei kann das Auflegen der Deckenplatten zügig von oben durchgeführt werden, was gegenüber dem Einschieben der Platten von der Seite her zur Verkürzung der Montagezeiten führt.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß mehrere ein Gebäude bildende Stahl-Skelette durch Zuganker mit im Maschinen- bzw. Stahlbau üblichen Verbindungselementen verbunden sind.
Weiterhin ist bei dem Gebäude nach der Erfindung vorgesehen, daß die Längsträger des Grundrahmens an einer Stirnseite mit einem Querträger fest verschweißt sind, wogegen der Querträger der anderen Stirnseite unter Verwendung im Maschinen- oder Stahlbau üblicher lösbarer Verbindungsmittel mit den Längsträgern verbindbar ist.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß als Querträger zwischen die Flansche der Doppel-T-Längsträger einpaßbare U-Profilträger, bspw. U 160, eingeschweißt sind.
Eine Ausgestaltung sieht weiterhin vor, daß zur Außenwandverkleidung Leichtbetonplatten aus Poren- bzw. Gasbeton bzw. Bläton und/oder Flugasche, Fasern oder Abfällen von Kunststoff oder organischen Materialien enthaltenden Beton vorgesehen sind, die ein Gewicht zwischen 1100 und 1400 kg/m3 ausweisen.
Aus der EP 0 208 070 B1 ist bspw. ein Verfahren bekannt, mit welchem raumbeständige gegen Wasser und Frost beständige Bauelemente mit hoher Wärmedämmung in wirtschaftlicher Weise herstellbar sind. Diese Bauelemente weisen eine Trockenrohdichte von 500 bis 800 kg/m3 auf. Je nach Art der Zuschlagsstoffe, bspw. bei Verwendung von Blähbeton oder Flugasche, können die für die Außenverkleidung vorgesehenen Leichtbetonplatten ein Gewicht zwischen 800 und 1800, vorzugsweise zwischen 1100 und 1400 kg/m3 aufweisen. Weiterhin können auch die für die Innenwandverkleidung vorgesehenen Platten aus Leichtbeton bestehen.
Entsprechend können die Innenwände mit Platten verkleidet sein, die aus Leichtbaustoffen bestehen und bevorzugt gipsgebundene Erzeugnisse wie Gips-Faser-Gemischplatten oder Gipskartonplatten, Gipsschaumstoffplatten mit poriger Struktur oder andere bekannte Gipsbaustoffe sind. Solche aus Gipsbaustoffen bestehende Innenwand-Verkleidungsplatten weisen üblicherweise ein Gewicht zwischen 450 und 800, vorzugsweise zwischen 550 und 750 kg/m3 auf. Es können aber auch Platten verwendet werden, welche aus zumindest 80% recycelten Kunststoffabfällen bestehen. Eine Verwendung derart leichtgewichtiger Außen- bzw. Innenplatten ist deshalb möglich, weil das Stahl-Skelett eines jeden Moduls die Statik übernimmt, wogegen die Platten ausschließlich, als nicht tragende Bauteile am Stahl-Skelett befestigt und ggfs. an den Halterungen des Stahl-Skelettes aufgelegt sind.
Mit großem Vorteil sieht eine zusätzliche Ausgestaltung vor, daß Verkleidungsplatten für Innenwände mit intregierten Zu- und Ableitungen für Strom und Wasser als Fertigbauteile ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme wird der vor Ort erforderliche Montageaufwand auf ein absolutes Minimum reduziert.
Eine ausgestaltende Maßnahme ist, daß die Außenwandverkleidung eines Moduls mehrschichtig mit einer Leichtbauplatten-Anordnung mit zwischen diesen befindlichen Isolierspalten ausgebildet ist. Außer der ungewöhnlich schnellen Montage vor Ort ergibt dies ein Gebäude mit wohnlichem Flair ohne Containercharakter mit optimalen Raumklima in Folge überraschend guter Wärmedämmwerte. Weiterhin ist eine flexible Gestaltung der Außenfassade und eine mehrgeschossige Ausführung der Gebäude bei außerordentlich günstigen Erstellungskosten möglich. Diese bewegen sich im Rahmen der vorliegenden Kalkulation bei etwa 50% der üblichen Baukosten je m3 umbauten Raum.
Zweckmäßig ist dem Grundrahmen ein Streifenfundament zugeordnet, welches eine im Fundament verankerte Auflage- und Fixierungsplatte aus Stahl trägt.
Und schließlich ist vorgesehen, daß einander oder aufeinander angeordnete Module durch Zwischenlagen aus schalldämmenden weichelastischem Material wie Neoprene, Gummi gegen Ausbreitung von Körperschall gegenseitig isoliert sind.
Eine sehr zweckmäßige Ausgestaltung eines mit erfindungsgemäßen Merkmalen ausgebildeten Gebäudes sieht vor, daß diesem ein aus vorgefertigten Elementen zusammenmontierbares Treppenhaus vorgeordnet ist. Dadurch erhält das Haus den Charakter und das Aussehen eines üblichen Wohnhauses, welches sich von anderen üblichen Wohnhaus- oder Geschäftsbauten auch äußerlich kaum unterscheidet. Dieser Eindruck wird dadurch verstärkt, daß das Gebäude mit einem Dach üblicher Bauart abdeckbar ist.
Die Erfindung wird in schematischen Zeichnungen in bevorzugten Ausführungsformen gezeigt.
Figur 1 zeigt Teile eines rechteckigen Grundrahmens 3 und eines darüberliegenden Deckenrahmens 4. Der Grundrahmen 3 setzt sich aus Längsträgern 32 und Querträgern 33 zusammen. Diese sind in der Ecke miteinander verschweißt. Als Längsträger 32 ist ein Doppel-T-Profil 30 verwendet, während der Querträger 33 aus einem U-Profil 37 besteht. Auf dem Längsträger 32 ist eine Stütze 5 aufgeschweißt, welche zusammen mit weiteren Stützen den Deckenrahmen 4 trägt. Dieser besteht vorteilhaft aus Vierkant-Rohren 35. In die Ecke des Deckenrahmens 4 ist als Versteifungselement ein Diagonalblech 49 eingeschweißt, welches zugleich eine Kranöse zum Anschlagen eines Lasthakens oder eines Lastgeschirrs aufweist.
Figur 1 zeigt weiterhin einen Teil eines Streifenfundamentes 22 mit einer aufliegenden Fixierungsplatte 23. Diese dient der sicheren Auflage für den Doppel-T-Träger 30 und ist mit diesem stellenweise durch Schweißung verbunden. Die Fixierungsplatte 23 kann ihrerseits zweckmäßig mit Zugankern 40, 41 in das Streifenfundament 22 eingegossen und mit diesem fest verbunden sein, wie dies aus den Figuren 6 bzw. 8a erkannbar ist.
Der außenwandseitige Flansch des Doppel-T-Trägers 30 trägt in Abständen angeschweißte, auskragende Flacheisen 28 mit vertikalen Führungsstegen 26. Diese dienen als Halterungen bzw. Auflagen für die Außenwand-Verkleidungsplatten 15. Es kann sich hierbei vorzugsweise um Leichtbetonplatten 15 aus Poren- oder Gasbeton bzw. Blähton- und/oder Flugasche, Fasern oder Abfälle von Kunststoffen oder organischem Material enthaltendem Beton handeln. Solche, für die Außenwandverkleidung vorgesehene Leichtbetonplatten 15 haben bspw. ein Gewicht zwischen 800 und 1800, vorzugsweise zwischen 1100 und 1400 Kg/m3.
Bei höheren Ansprüchen an Wärmedämmung bzw. Isolation des Gebäudes kann die Außenwandverkleidung auch doppelschichtig mit einer Leichtbauplatten-Anordnung 14 im Abstand von der äußeren Leichtbauplatte 15 sein. Zweckmäßig ist dann zwischen beiden Plattenanordnungen ein Luftspalt freigelassen.
Figur 2 zeigt zwei in ihrer individuellen Gestaltung etwas unterschiedliche Gebäude, die nach der Erfindung aus einander oder aufeinander angeordneten Modulen 1 bis 1d bestehen. Das rechts unten von der Stirnseite her gezeigte Gebäude ist im Querschnitt aus insgesamt fünf Modulen 1, 1a, 1b, 1c, 1d zusammengesetzt und weist in der Längsebene eine Dreifach-Anordnung dieser jeweils fünf Module auf, das heißt, daß Gebäude ist aus insgesamt fünfzehn Modulen zusammengesetzt bzw. aufgebaut.
Diese sind mit einem gemeinsamen Dach 9 überdeckt und das Gebäude weist ein aus vorgefertigten Elementen zusammenmontierbares Treppenhaus 8 auf, welches dem Gebäude seitlich vorgeordnet ist. Das linksseitig dargestellte Gebäude unterscheidet sich durch eine etwas andere individuelle Anordnung von Fenstern, Türen oder Großfensterflächen etc.. Die beiden gegenübergestellten Gebäude der Figur 2 sollen zeigen, daß das Grundkonzept der Bauweise aus einzelnen zusammenstellbaren Modulen 1 bis 1d einen vergleichsweise weiten Spielraum für individuelle Ausgestaltung des Gebäudes ermöglicht.
In den Figuren 3 und 4 ist aus jeweils anderen perspektivischen Richtungen ein aus drei Modulen 1 bis 1b bestehender Gebäudeteil mit teilweiser Verkleidung der Außenwände 10, 11 gezeigt. Deutlich erkennbar sind die zur Außenwandverkleidung vorgesehenen Leichtbetonplatten 15 aus Poren- oder Gasbeton bzw. anderen Arten von Leichtbetonmischungen. Diese Platten können auf Maß gefertigt und nach Bauplan einzeln nummeriert passend an der Außenseite des Stahl-Skelettes 2 angeordnet werden. Dabei sind untere Plattenelemente in ganzer Länge eines Moduls und an der Querseite in ganzer Breite bemessen, während neben Fenster- und Türöffnungen Plattenelemente senkrecht angeordnet sind. Als Innenwandverkleidung vorgesehene Platten 16 sind neben den Fensteröffnungen zu erkennen. Schließlich sind aus der Blickrichtung durch die Fenster hindurch auch die Plattenelemente 20 für die Böden zu erkennen. Jede Moduleinheit ist mit kompletter elektrischer und sanitärer Installation sowie mit Fenstern und Türen ausgestattet. Entsprechend einer Darstellung in Figur 6 können die Plattenelemente 20 für den Boden 6 mit einem Estrich 19 versehen sein. Die Module sind im übrigen hinsichtlich ihrer Ausstattung mit Türen, Fenstern, Installationen etc. für einen äußerst flexiblen Ausbau geeignet. So können bspw. auch Module als Treppenmodule eingerichtet sein.
Figur 4 zeigt den Gebäudeteil der Figur 3 aus entgegengesetzter Perspektive mit Blick in das mit Innenwandelementen 16 verkleidete Innere. Die Böden 6 sind mit eingelegten Gasbetonelementen ausgebildet. Deutlich zeigt auch diese Darstellung die Verkleidung der Außenwände 10 mit Leichtbauplatten 15. Die aneinanderstoßenden Grund- und Deckenrahmen 3, 4 sind durch Verbindungselemente aneinandergekoppelt, wie diese im einzelnen aus der Figur 8a, 8b erkennbar sind.
Figur 5 zeigt ein nacktes Stahl-Skelett 2 mit Grundrahmen 3 und Deckenrahmen 4. Diese sind durch Stützen 5 miteinander starr verbunden. In die Eckverbände sind Knotenbleche 24 zwecks Stabilisierung eingeschweißt. An dem vorderen Doppel-T-Träger 32 sind die in Abständen eingeschweißten Flacheisen 28 mit daran angeordneten Führungsstegen 26 erkennbar. Diese dienen den äußeren Leichtbau-Verkleidungsplatten 15 als Halterungen zur Auflage.
Figur 6 zeigt einen Schnitt durch Teile zweier aufeinandergestellter Module mit deren beiden Grundrahmen 3a und 3b. In die Stahlprofile 30a, 30b sind jeweils Plattenelemente 20a, 20b eingeschoben und mit einem Estrich 19a, 19b überschichtet. Der Grundrahmen 3a ruht auf einem Streifenfundament 22 mit Kiesbett 52, welches in das Erdreich 51 des gewachsenen Bodens eingebracht ist. Auf dem Streifenfundament 22 ist eine Fixierungsplatte 23 angeordnet und mit Zugankern 40, 41 auf diesem fixiert. In die Außenwand 10 ist ein Fenster 44 eingelassen. Dieses weist einen Außenrahmen 45 aus Stahl sowie den eigentlichen Fenster-Innenrahmen 46 aus Kunststoff und eine schematisch angedeutete Doppelverglasung auf. Weiterhin sind an den Profilen 30a, 30b an deren Außenflanschen die Flacheisen 28a, 28b zu sehen, auf welchen unter Führung durch die Führungsstege 26a, 26b die Außenwand-Verkleidungsplatten 15 aufliegen. In ähnlicher Weise sind die Innenverkleidungsplatten 16 angeordnet und auf den Rahmenelementen 3a bzw. 3b abgestützt.
In die obere Ecke unterhalb des Rahmens 3b ist ein schalldämmendes, weichelastisches Element 50 bspw. aus Neopren, Gummi o.ä. gegen Ausbreitung von Körperschall eingelassen.
Die Figuren 7a, 7b zeigen aus unterschiedlichen Perspektiven Eckverbindungen zwischen Grundrahmen 3 und Stütze 5. Zur Stabilisierung dienen eingeschweißte Knotenbleche 24. Der Grundrahmen 3 ist jeweils mit Doppel-T-Profilen 30 ausgebildet. An deren äußeren, unteren Flanschen 31 sind die Flacheisen 28 mit den Führungsstegen 26 gezeigt, welche die Außenwand-Verkleidungsplatten 15 tragend aufnehmen.
Figur 7c zeigt einen Eckverband des Deckenrahmens 4 mit einer Stütze 5 in vollständig verschweißter Ausführung mit Knotenblechen 24.
Figur 8a zeigt zwei nebeneinanderliegende Grundrahmen 3 mit einer Verbindung durch eine verschraubte Lasche 17. In diesem Falle weisen die beiden Grundrahmen ein gemeinsames Streifenfundament 22 auf, auf welchem Fixierungsplatten 23 angeordnet und mit Zugankern 40, 41 fest verankert sind.
Figur 8b zeigt Rahmenelemente 3, 4, welche aneinander bzw. aufeinander angeordneten Modulen zugeordnet sind. Die Figur zeigt die Verbindung der Rahmenelemente 3, 4 mit horizontal und vertikal angeordneten Spannschrauben 18a, 18b. Zwischen den Rahmenteilen 3 und 4 sind schalldämmende Zwischenlagen 50 bspw. aus Neoprene oder Gummi eingelegt und ergeben eine Isolierung gegen Ausbreitung von Körperschall.
Schließlich zeigt Figur 8c im Detail ein Vierkant-Rohrprofil 35 eines Deckenrahmens 4 mit angeschweißtem Winkeleisen 36 und eingelegtem Decken-Plattenelement 21. Bei dieser Ausgestaltung können die Decken-Plattenelemente 21 von oben eingelegt werden.
Bei den Plattenelementen 20 für die Böden kann so verfahren werden, daß der Grundrahmen 3 auf Doppel-T-Trägern 30 an einer Stirnseite zunächst offen bleibt, sodann die Gasbeton-Bodenplattenelemente 20 eingeschoben werden und zuletzt ein Abschluß-Doppel-T-Träger 30 von der Stirnseite her vorgelegt und mit den Längsträgern 32 des Grundrahmens verschweißt wird.
Die Erfindung ergibt insgesamt folgende Vorteile:
Somit erfüllt die Erfindung in optimaler Lösung die eingangs gestellte Aufgabe.