(19)
(11) EP 0 784 126 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
22.03.2000  Patentblatt  2000/12

(21) Anmeldenummer: 96119055.0

(22) Anmeldetag:  28.11.1996
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7E04B 1/24

(54)

Gebäudeskelett aus Profilstäben

Skeleton structure made of profiled members

Construction d'ossature faite de barres profilées


(84) Benannte Vertragsstaaten:
BE CH DE FR LI NL

(30) Priorität: 13.01.1996 DE 19601065

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
16.07.1997  Patentblatt  1997/29

(73) Patentinhaber: Koller, Ernst
CH-4102 Binningen (CH)

(72) Erfinder:
  • Koller, Ernst
    CH-4102 Binningen (CH)

(74) Vertreter: Vetter, Ewald Otto, Dipl.-Ing. 
Meissner, Bolte & Partner Anwaltssozietät Postfach 10 26 05
86016 Augsburg
86016 Augsburg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 590 248
CH-A- 633 600
DE-U- 7 635 823
GB-A- 1 052 110
BE-A- 654 752
DE-U- 7 218 115
GB-A- 958 125
GB-A- 1 503 588
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Gebäudeskelett aus Profilstäben gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

    [0002] Solch ein Gebäudeskelett ist aus der GB-A-1 503 588 bekannt.

    [0003] Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Gebäudeskelett derart auszubilden, daß es nur wenige verschiedene Profilstäbe und keine Spezialwerkzeuge für die Montage und Demontage eines solchen Gebäudeskeletts benötigt und auch für höhere Gebäudekonstruktionen geeignet ist.

    [0004] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Kombination der Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

    [0005] Weitere Merkmale von Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

    [0006] Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
    Fig. 1
    eine stirnseitige Draufsicht auf einen Teil eines Skelettgebäudes nach der Erfindung,
    Fig. 2
    eine Seitenansicht eines Teils eines Skelettgebäudes nach der Erfindung,
    Fig. 3
    eine stirnseitige Draufsicht auf eine weitere Anordnung von Profilstäben gemäß der Erfindung,
    Fig. 4
    eine stirnseitige Draufsicht einer weiteren Variante.


    [0007] Skelettgebäude nach der Erfindung bestehend im wesentlichen nur aus Rechteckprofilstäben 2, größenmäßig und formmäßig an sie angepaßten I-Profilstäben 4, und Zwischenelementen in Form von Verbindungselementen 6 und Wandelementen 8. Die Höhe H2 der Rechteckprofilstäbe 2 ist vorzugsweise gleich groß wie ihre Breite B2, so daß sie im Querschnitt quadratisch sind. Die I-Profilstäbe haben eine Höhe H2, welche gleich groß ist wie die Höhe H2 oder die Breite B2 der Rechteckprofilstäbe 2. Die Rechteckprofilstäbe 2 und die I-Profilstäbe 4 haben nur ebene Oberflächen und auf ihren Außenseiten je mittig eine in Längsrichtung verlaufende, in Querschnittsansicht gesehen hinterschnittene, Längsnut 10, welche alle gleiche Querschnittsform und gleiche Querschnittsgröße haben. Dadurch fluchten die Längsnuten 10 des I-Profilstabes 4 mit den Längsnuten 10 des Rechteckprofilstabes 2, wenn sie in Längsrichtung aneinander angesetzt werden oder Stirnseite auf Stirnseite zueinander angeordnet werden. Die Längsnuten 10 sind "hinterschnitten", was hier bedeutet, daß sie an ihrer Außenseite einen kleineren Öffnungsquerschnitt haben als in der Nuttiefe, so daß in sie eingefügte Verbindungselemente 6 an gegeneinander gerichteten Vorsprüngen 12 dieser Längsnuten 10 von der Nutinnenseite zur Nutaußenseite hin anliegen und dadurch in den Längsnuten 10 verankert werden können. Die Längsnuten 10 haben vorzugsweise die in Fig. 1 dargestellte T-förmige Querschnittsform mit rechteckigem Querschnitt unter den rippenartigen, ebenfalls im Querschnitt rechteckigen, Vorsprüngen 12. Auch andere Nut-Querschnittsformen sind möglich, z.B. eine nach außen hin enger werdende Trapezform oder Schwalbenschwanzform oder eine andere Form, welche in der Nuttiefe größer ist als an der Nutaußenseite.

    [0008] Die I-Profilstäbe 4 bestehen aus einem einzigen Steg 14 mit ebenen, glatten Seitenflächen und ohne seitliche Vorsprünge, und mit an den Stegenden vorhandenen Querteilen 16, auf deren Außenseite symmetrisch über dem Steg 14 die Längsnuten 10 gebildet sind.

    [0009] Der Rechteckprofilstab 2 kann ein Vollprofil sein, ist jedoch gemäß Fig. 1 vorzugsweise ein Hohlprofil. Die Querteile 16 der I-Profile bestehen aus einer ihre Längsnut 10 bildenden Wand, welche vorzugsweise die gleiche Wanddicke hat wie der Rechteckprofilstab 2 in seinem seine Nuten 10 bildenden Bereich. Dadurch deckt sich stirnseitig die Wand der Längsnut 10 des I-Profilstabes 4 mit der Wand des Rechteckprofilstabes 2, wenn diese beiden Profilstäbe 2 und 4 stirnseitig so aneinander gesetzt werden, daß die Längsnut 10 des I-Profilstabes 4 mit der Längsnut 10 des Rechteckprofilstabes 2 fluchtet. Die beiden Profilstäbe 4 und 6 bestehen vorzugsweise aus Aluminium, können jedoch auch aus einem anderen Metall, Kunststoff, faserverstärktem Kunststoff oder Holz bestehen.

    [0010] Auf der Gebäudeaußenseite liegende Längsnuten 10 können als Wasserablaufrinne für Kondenswasser oder Regenwasser dienen und/oder zur Aufnahme von Endstücken 20 von äußeren Wandplatten 22 des Gebäudes. Diese Wandplatten 22 können in der äußeren Längsnut 10 durch nicht dargestellte Befestigungsmittel befestigt werden, welche deren Vorsprünge 12 hintergreifen können oder in ein in der Längsnut 10 befindliches Befestigungselement eingeschraubt oder anderweitig angeschlossen werden können oder in den Nutgrund der Längsnut 10 eingeschraubt werden können. In Hohlräume kann Isolationsmaterial 23 unterbracht werden.

    [0011] Gemäß der Erfindung sind zwei verschiedene Querschnittsgrößen von Rechteckprofilstäben 2 und vorzugsweise auch von I-Profilstäben 4 vorgesehen. Die Rechteckprofilstäbe anderer Querschnittsgröße und die I-Profilstäbe anderer Querschnittsgröße sind ebenfalls bezüglich Größe und Form derart aufeinander abgestimmt, daß die in ihnen vorhandenen Längsnuten 10 miteinander fluchten, wenn sie stirnseitig aneinander angrenzend angeordnet werden.

    [0012] Fig. 1 zeigt einen solchen zusätzlichen Rechteckprofilstab 2.2, welcher im Querschnitt gesehen identisch ausgebildet ist wie der zuvor beschriebene Rechteckprofilstab 2, jedoch im Querschnitt soviel kleiner ist, daß er gemäß Fig. 1 mit Schiebesitz in den Hohlraum des vorstehend beschriebenen Rechteckprofilstabes 2 teleskopartig eingesetzt werden kann. Die Höhe H 2.2 dieses kleineren Rechteckprofilstabes 2.2 ist gleich seiner Breite B 2.2. Die Längsnuten 10 der verschiedenen Größen von Rechteckprofilstäben 2 und 2.2 haben alle die gleiche Querschnittsform und gleiche Querschnittsgröße.

    [0013] Durch Verwendung von zwei oder mehr in Stablängsrichtung teleskopartig ineinander setzbaren Rechteckprofilstäben 2 und 2.2 können die mit zunehmender Gebäudehöhe abnehmenden Gewichtsbelastungen berücksichtigt werden. Ferner können auf die Stirnfläche der im Querschnitt größeren Rechteckprofilstäbe 2, welche über die im Querschnitt kleineren Rechteckprofilstäbe 2.2 in Profilstabquerrichtung überstehen, Gebäudeelemente wie beispielsweise Balken, Träger und Decken gelegt oder abgestützt werden.

    [0014] In Fig. 2 ist ein im Querschnitt kleinerer Rechteckprofilstab 2.2, welches der Rechteckprofilstab 2.2 von Fig. 1 sein kann, als Gebäudestütze oder Gebäudesäule dargestellt, an welchem ein im Querschnitt gleich großer und mit gleicher Form ausgebildeter Rechteckprofilstab 2.2 rechtwinklig angesetzt und durch ein Verbindungselement 6 und durch eine Spannschraubenvorrichtung 24 verankert ist. Das Verbindungselement 6 ist winkelförmig und greift mit einem Schenkel in die Längsnut 10 des vertikal angeordneten Rechteckprofilstabes 2.2 und mit seinem anderen Schenkel in die Längsnut 10 des horziontal angeordneten Rechteckprofilstabes 2.2 ein. Die Spannschraubenvorrichtung 24 spannt den vertikalen Schenkel des Verbindungselementes 6 gegen die Vorsprünge 12 der Längsnut 10 des vertikalen Rechteckprofilstabes 2.2, in welche der vertikale Schenkel des Verbindungselementes 6 eingefügt ist. Eine gleiche Schraubverbindung 24 kann auch den horizontalen Schenkel des Verbindungselements 6 in der Längsnut 10 des horizontalen Rechteckprofilstabes 2.2 befestigen.

    [0015] Ein I-Profilstab 4.2 dient als Dachsparren und ist unter einem Schrägschnitt an die obere Stirnseite des vertikal angeordneten Rechteckprofilstabes 2.2 von Fig. 2 angesetzt und durch ein weiteres Verbindungselement 6 mit ihm verankert, welches mit seinen Schenkeln in die Längsnuten 10 dieser beiden Profilstäbe 2.2 und 4.2 eingreift. Die Profilhöhe H2.2 dieses I-Profilstabes 4.2 von Fig. 2 ist gleich groß wie die Profilhöhe H 2.2 des im Querschnitt kleineren Rechteckprofilstabes 2.2, und die Querschnittsform und Querschnittsgrößen, der je in Quermitte angeordneten vier Längsnuten 10 dieses I-Profilstabes 4.2 sind gleich wie bei allen anderen Profilstäben 2, 4 und 2.2. Dadurch fluchten alle Längsnuten 10 miteinander, wenn sie Stirnseite auf Stirnseite zueinander angeordnet werden. Die entsprechend kleinere Höhe H2.2 der Profilstäbe 2.2 und 4.2 von Fig. 2 sind in Fig. 2 eingetragen.

    [0016] Die Höhe H2 oder H2.2 der Rechteckprofilstäbe 2 und 2.2 und der I-Profilstäbe 4 und 4.2 beträgt vorzugsweise 80, 100, 120, 140 oder 160 mm. Die Materialdicke ist bei allen Profilstäben 2, 2.2, 4, 4.2, 4.3 vorzugsweise gleich und liegt bei Metall vorzugsweise zwischen 2 mm und 6 mm. Die Vorsprünge 12 haben eine Dicke 30 vorzugsweise gleich der genannten Materialdicke, eine Höhe 32 zwischen 2 mm und 6 mm, eine rechteckige Querschnittsform, und bei jeder Längsnut 10 einen Abstand 34 voneinander zwischen 20 mm und 50 mm. Die Längsnuten 10 haben unter den Vorsprüngen 12 eine Breite 36, die symmetrisch zu den Vorsprüngen 12 mindestens 2 mm größer ist als der Abstand dieser Vorsprünge 12 voneinander, und sie haben eine rechteckige Querschnittsform mit einer Nuttiefe 38 zwischen 4 mm und 12 mm unter den Vorsprüngen 12.

    [0017] Fig. 3 zeigt eine Anordnung mit einem Rechteckprofilstab 2, einem gleich hohen I-Profilstab 4, und einem nächst-größeren I-Profilstab 4.3, zwischen dessen Querteile 16 die beiden anderen Profilstäbe 2 und 4 seitlich einsetzbar sind.

    [0018] Die Längsnuten 10 haben vorzugsweise die in den Zeichnungen dargestellte Rechteck-Querschnittsform. Jedoch sind auch Querschnittsformen möglich, z.B. Schwalbenschwanzform oder Trapezform.

    [0019] Fig. 4 zeigt, wie die formidentisch und nutidentisch, jedoch verschieden groß ausgebildeten Rechteckprofilstäbe 2 und 2.3 sowie entsprechend formidentisch und nutidentisch ausgebildeten I-Profilstäbe miteinander harmonisieren und ineinander passen.


    Ansprüche

    1. Gebäudeskelett aus Profilstäben und Zwischenelementen, wobei als Profilstäbe Rechteckprofilstäbe (2, 2.2) und I-Profilstäbe (4, 4.2, 4.3) kombiniert verwendet werden, welche bezüglich Größe und Form aufeinander abgestimmt sind, derart, daß sie, im Querschnitt gesehen, deckungsgleiche Längsnuten (10) mit gleicher Querschnittsgröße und gleicher Querschnittsform haben, wobei die Rechteckprofilstäbe (2, 2.2) auf jeder Außenseite symmetrisch zu ihrer Quer-Mitte je eine solche Längsnut (10) haben und die I-Profilstäbe (4, 4.2, 4.3) auf jeder Querteil-Außenseite über den Stegenden symmetrisch zur Stegbreitenmitte je eine dieser Längsnuten (10) haben, und daß die Längsnuten (10) ein hinterschnittenes Querschnittsprofil haben, so daß darin die Zwischenelemente (6, 8) verankerbar sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mindestens zwei verschiedene Querschnittsgrößen von den Rechteckprofilstäben (2, 2.2) vorgesehen sind, daß mindestens die Rechteckprofilstäbe (2) mit dem größeren Querschnitt ein in Stablängsrichtung hohles Hohlprofil sind, daß die im Querschnitt kleineren Rechteckprofilstäbe (2.2) mit Schiebesitz in Stablängsrichtung in die im Querschnitt größeren Rechteckprofilstäbe (2) teleskopartig einschiebbar sind, daß die Längsnuten (10) der im Querschnitt kleineren Rechteckprofilstäbe (2.2) gleiche Querschnittsform und Querschnittsgröße haben wie die Längsnuten (10) der im Querschnitt größeren Rechteckprofilstäbe (2).
     
    2. Gebäudeskelett nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Höhe (H2, H2.2) der Rechteckprofilstäbe (2, 2.2) gleich groß ist wie ihre Breite (B2).
     
    3. Gebäudeskelett nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Rechteckprofilstäbe (2, 2.2) Hohlprofile sind.
     
    4. Gebäudeskelett nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mindestens einer der I-Profilstäbe (4) eine gleiche Querschnittsgröße (H2) hat wie mindestens einer der Rechteckprofilstäbe (2).
     
    5. Gebäudeskelett nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mindestens einer der I-Profilstäbe (4.3) zwischen seinen Querteilen (16) eine Steghöhe (40) hat, welche wenig größer ist als die äußere Querschnittshöhe (H2) eines nächstkleineren I-Profilstabes (4) oder eines nächstkleineren Rechtecktprofilstabes (2), so daß diese seitlich zwischen die Querteile (16) des größeren I-Profilstabes (4.3) bis an dessen Steg (14) einsetzbar sind.
     


    Claims

    1. Building skeleton made of profile bars and intermediate elements, use being made, as profile bars, of rectangular profile bars (2, 2.2) and I-profile bars (4, 4.2, 4.3) in combination, which are coordinated with one another with regard to size and shape in such a way that they have, viewed in cross-section, congruent longitudinal grooves (10) having the same cross-sectional size and the same cross-sectional shape, the rectangular profile bars (2, 2.2) each having one such longitudinal groove (10) on each outer side, symmetrically to its transverse centre, and the I-profile bars (4, 4.2, 4.3) each having one of the said longitudinal grooves (10) on each transverse partial outer side above the web ends symmetrically to the centre of the web breadth, and that the longitudinal grooves (10) have an undercut cross-sectional profile so that the intermediate elements (6, 8) can be anchored therein,
    characterised in that
    at least two different cross-sectional sizes of the rectangular profile bars (2, 2.2) are provided, that at least the rectangular profile bars (2) having the larger cross-section are a hollow profile which is hollow in the longitudinal direction of the bar, that the rectangular profile bars (2.2) which are smaller in cross-section can be inserted in a telescope-like manner, with a sliding fit in the longitudinal direction of the bar, in the rectangular profile bars (2) which are larger in cross-section, that the longitudinal grooves (10) of the rectangular profile bars (2.2) which are smaller in cross-section have the same cross-sectional shape and cross-sectional size as the longitudinal grooves (10) of the rectangular profile bars (2) which are larger in cross-section.
     
    2. Building skeleton according to claim 1,
    characterised in that
    the height (H2, H2.2) of the rectangular profile bars (2, 2.2) is the same size as their breadth (B2).
     
    3. Building skeleton according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    the rectangular profile bars (2, 2.2) are hollow profiles.
     
    4. Building skeleton according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    at least one of the I-profile bars (4) has the same cross-sectional size (H2) as at least one of the rectangular profile bars (2).
     
    5. Building skeleton according to one of the preceding claims,
    characterised in that
    at least one of the I-profile bars (4.3) has a web height (40) between its transverse parts (16) which is slightly greater than the outer cross-sectional height (H2) of a next smallest I-profile bar (4) or of a next smallest rectangular profile bar (2), so that these can be inserted laterally between the transverse parts (4.3) of the larger I-profile bar (4.3) as far as its web (14).
     


    Revendications

    1. Ossature de bâtiment faite de barres profilées et d'éléments intermédiaires, utilisant comme barres profilées une combinaison de barres profilées rectangulaires (2, 2.2) et de barres profilées (4, 4.2, 4.3) en I, qui sont mutuellement adaptées concernant leur taille et leur forme de telle sorte qu'elles possèdent, vues en coupe transversale, des rainures longitudinales (10) coïncidentes de même taille de section et de même forme de section, les barres profilées rectangulaires (2, 2.2) possédant une telle rainure longitudinale (10) sur chaque côté extérieur, symétriquement à leur milieu transversal, et les barres profilées (4, 4.2, 4.3) en I possédant une de ces rainures longitudinales (10) sur chaque côté extérieur de partie transversale, aux extrémités de la partie médiane, symétriquement au milieu de la largeur de la partie médiane, et les rainures longitudinales (10) possédant un profil de section contre-dépouillé, de sorte que les éléments intermédiaires (6, 8) peuvent y être ancrés,
    caractérisée en ce qu'il est prévu au moins deux tailles de section différentes pour les barres profilées rectangulaires (2, 2.2), en ce qu'au moins les barres profilées rectangulaires (2) de plus grande section consistent en un profilé creux dans la direction longitudinale des barres, en ce que les barres profilées rectangulaires (2.2) de plus petite section peuvent être enfilées télescopiquement avec ajustement appuyé dans la direction longitudinale des barres dans les barres profilées rectangulaires (2) de plus grande section, et en ce que les rainures longitudinales (10) des barres profilées rectangulaires (2.2) de plus petite section ont la même forme de section et la même taille de section que les rainures longitudinales (10) des barres profilées rectangulaires (2) de plus grande section.
     
    2. Ossature de bâtiment selon la revendication 1, caractérisée en ce que la hauteur (H2, H2.2) des barres profilées rectangulaires (2, 2.2) est identique à leur largeur (B2).
     
    3. Ossature de bâtiment selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les barres profilées rectangulaires (2, 2.2) sont des profilés creux.
     
    4. Ossature de bâtiment selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une des barres profilées (4) en I possède la même taille de section (H2) qu'au moins une des barres profilées rectangulaires (2).
     
    5. Ossature de bâtiment selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une (4.3) des barres profilées en I possède, entre ses parties transversales (16), une hauteur (40) de partie médiane qui est au moins supérieure à la hauteur de section extérieure (H2) d'une barre profilée (4) en I de taille immédiatement inférieure ou d'une barre profilée rectangulaire (2) de taille immédiatement inférieure, de sorte que ces barres peuvent être insérées latéralement entre les parties transversales (16) de la barre profilée (4.3) en I de plus grande taille, jusque contre sa partie médiane (14).
     




    Zeichnung