[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauwerk aus wenigstens einem Raumkörper als frei
stehende Roh- oder Fertigbauzelle und Verfahren zur Herstellung des Raumkörpers.
[0002] Es sind aus Raumkörpern aufgebaute Bauwerke bekannt, die den Nachteil aufweisen,
daß sie entweder nur mit großem Aufwand herstellbar und/oder transportierbar und/oder
montierbar sind oder aber keine ausreichende Variationsvielfalt für zu errichtende
Bauwerke der verschiedensten Art aufweisen, wie z. B. (ohne Vollständigkeit) Wohn-,
und Bürogebäude, Parkdecks, Parkhäuser, Tiefgaragen, Messestände, Lagerhäuser, Halleneinbauten,
Glashäuser, Wintergärten, Balkone. Die bekannten, aus mehreren Raumkörpern aufgebauten
Bauwerke weisen vor allem den wesentlichen Nachteil auf, daß es eines erheblichen
Aufwandes bedarf, eine von ihnen gebildete gemeinsame Außendecke, z. B. eine Parkgaragendecke,
mit höherer Lebensdauer wasserdicht zu bekommen.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, einen mit hoher Präzision einfach herstellbaren, ohne
Schwierigkeiten vom Herstellungsort zum Bauplatz transportierbaren, auch ohne Kran
einfach montierbaren Raumkörper anzugeben, aus dem sich die verschiedensten ein- oder
mehrgeschossigen Bauwerke mit großer Variationsbreite erstellen lassen, die - wie
z. B. Halleneinbauten und Messestände - auch nur zu vorübergehenden Zwecken genutzt
werden und anschließend leicht demontierbar und erneut für andere Bauwerke auch in
anderer Gestaltung erneut verwendbar sein sollen und die ohne Schwierigkeiten wasserdichte
Außendecken mit hoher Lebensdauer bilden.
[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches
1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen und Weiterbildungen nach der Erfindung ergeben
sich, ohne jede Beschränkung, aus den Merkmalen der Unteransprüche und/oder der nachstehenden
Beschreibung für Ausführungsbeispiele, die anhand einer schematischen Zeichnung veranschaulicht
sind. Hierin zeigt:
- Figur 1a
- einen erfindungsgemäßen Raumkörper in der Draufsicht aus zwei Betonfertigbauteilen
von unten;
- Figur 1b
- den Raumkörper nach Fig. 1 a in perspektivischer Ansicht;
- Figur 1c
- einen Teil eines erfindungsgemäßen Raumkörpers mit einer kraftschlüssigen Verbindung
der Betonfertigbauteile;
- Figur 2
- einen weiteren erfindungsgemäßen Raumkörper in der Draufsicht aus zwei Betonfertigbauteilen
von unten;
- Figur 3a und 3b
- vertikale Schnitte durch Stoßflächen zweier einen Raumkörper nach Fig. 1 und 2 bildenden
Betonfertigbauteile in abgebrochener Darstellung,
- Figur 4a
- einen weiteren erfindungsgemäßen Raumkörper aus zwei Betonfertigbauteilen in perspektivischer
Darstellung;
- Figur 4b
- einen Querschnitt durch den Raumkörper nach Fig. 4a;
- Figur 4c
- einen vertikalen Schnitt durch zwei aneinandergrenzende Raumkörper in abgebrochener
Darstellung mit einem integrierten Entwässerungssystem;
- Figur 4d
- ein Zugglied zur Verbindung zweier benachbarter Stützen zweier Betonfertigbauteile;
- Figur 5a
- eine Seitenansicht mehrerer in einer Ebene angeordneter erfindungsgemäßer Raumkörper
mit zwischen ihnen eingehängten Deckenelementen als Einbau in eine Industriehalle;
- Figur 5b
- eine Seitenansicht im Bereich der Auflage eines zwischen zwei erfindungsgemäßen Raumkörpern
eingehängten Deckenelements in abgebrochener Darstellung;
- Figur 5c
- eine Seitenansicht, z. B. einer Tiefgarage, aus mehreren erfindungsgemäßen Raumkörpern
und zwischen ihnen eingehängten Deckenelementen;
- Figur 5d
- eine Seitenansicht eines zweietagigen Wohnhauses aus mehreren erfindungsgemäßen Raumkörpern;
- Figur 6
- eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Raumkörpers nach Fig. 1 in Verbindung mit
einer Brüstung in abgebrochener Darstellung;
- Figur 7a
- eine Ansicht einer Knotenpunktstelle von vier aneinandergrenzender erfindungsgemäßer
Raumkörpern in abgebrochener Darstellung von unten in Verbindung mit einer integrierten
Entwässerung;
- Figur 7b
- eine Draufsicht auf eine von mehreren erfindungsgemäßen Raumkörpern gebildete Decke
mit integrierter Entwässerung;
- Figur 7c
- eine integrierte Entwässerung in einer abgewandelten Ausführungsform;
- Figur 7d
- die integrierte Entwässerung in der Draufsicht auf eine Knotenpunktstelle von vier
erfindungsgemäßen Raumkörpern;
- Figur 8
- einen Vertikalschnitt durch zwei aufeinandergestellte erfindungsgemäße Raumkörper
in abgebrochener Darstellung,
- Figur 9
- eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Raumkörpers aus zwei gerüstartigen
Fertigbauteilen; und
- Figuren 10 bis 13
- Einzelheiten zur Fertigung von kraftschlüssigen Verbindungen zwischen zwei Betonfertigbauteilen
entsprechend Fig. 1c.
[0005] Fig. 1 a und 1 b zeigen in einer Grundausführung einen erfindungsgemäßen Raumkörper
I in der Draufsicht von unten (Fig. 1 a) und in Perspektive (Fig. 1 b). Der Raumkörper
I ist aus zwei Fertigbauteilen 1 und 2 zusammengesetzt, die vorzugsweise aus Beton
bestehen. Das Betonfertigbauteil 1 besteht aus einem rechteckigen Deckenabschnitt
3 der Länge "1" und der Breite "b1". An den äußeren Ecken an der Unterseite des Deckenabschnittes
3, fluchtend mit der äußeren Längsseite 4, befinden sich zwei etwa senkrechte Stützen
5 und 6 gleicher Höhe h. Das Betonfertigbauteil 2 besteht seinerseits aus einem rechteckigen
Deckenabschnitt 7 der Länge "1" und der Breite "b2". An den äußeren Ecken an der Unterseite
des Deckenabschnittes 7, fluchtend mit der äußeren Längsseite 8, befinden sich ebenfalls
zwei etwa senkrechte Stützen 9 und 10 der Höhe "h".
[0006] Die Längen "1" der Deckenabschnitte 3 und 7 der beiden Betonfertigbauteile 1 und
2 stimmen überein, die Breiten "b1" und "b2" können gleich oder unterschiedlich sein.
Weiterhin weisen die Stützen 5 und 6 des Betonfertigbauteiles 1 und die Stützen 9
und 10 des Betonfertigbauteiles 2 jeweils die gleiche Höhe "h" auf.
[0007] Die aufrechtstehenden beiden Betonfertigbauteile 1 und 2 bilden gemeinsam den frei
stehenden Raumkörper I, indem sie sich an ihren Stirnflächen entlang ihren inneren
Längsseiten 11 und 12 gegenseitig aneinander abstützen. Die aus den Deckenabschnitten
3 und 7 zusammengesetzte zweigeteilte Decke des Raumkörpers I ist von den vier Stützen
5, 6, 9 und 10 getragen. In die Oberseite der Decke lassen sich auf verschiedene Weise
Entwässerungssysteme integrieren und Anschlußmittel für einen Raumkörper vorsehen,
der sich auf der Decke abstützt. Durch quer- und längs verlaufende Unterzüge kann
die Decke den statischen Gegebenheiten angepaßt werden.
[0008] Statisch gesehen bilden die beiden Betonfertigbauteile 1 und 2 des erfindungsgemäßen
Raumkörpers in Längsrichtung entlang ihren Längsseiten jeweils einen biegesteifen
Zweigelenkrahmen. Hingegen bilden Betonfertigbauteile 1 und 2 des Raumkörpers I in
Querrichtung einen Dreigelenkrahmen. Die beiden gegenläufigen Pfeile in Fig. 1 b zeigen
die Richtungen, in denen die beiden Bauteile 1 und 2 aneinandergesetzt werden, um
in Querrichtung den Dreigelenkrahmen zu bilden.
[0009] Der Dreigelenkrahmen läßt sich in einen biegesteifen Zweigelenkrahmen überführen,
wenn die Betonfertigbauteile 1 und 2 in Querrichtung biegesteif verbunden werden.
Hierdurch werden die Horizontalkräfte im Stoßbereich kleiner, außerdem reduziert sich
der Stahlbedarf. Dabei kann eine oben offene Fuge im Stoßbereich der beiden Bauteile
1 und 2 bei der Montage mit Beton vergossen werden, um eine formschlüssige Verbindung
zwischen den Bauteilen 1 und 2 zu erzielen. Vorteilhafterweise kann aber auch eine
kraftschlüssige Verbindung durch eine Verschraubung vorgenommen werden, so daß die
erfindungsgemäßen Raumkörper auch wieder in die einzelnen Betonfertigbauteile zerlegbar
sind. Ob eine form- oder eine kraftschlüssige Verbindung gewählt wird, hängt von den
jeweiligen Gegebenheiten ab.
[0010] Eine kraftschlüssige Verbindung ist schematisch in Fig. 1c gezeigt. Hier sind Schraubverbindungen
in die zwischen den Stützen querverlaufenden Unterzüge des erfindungsgemäßen Raumkörpers
integriert. Eine solche Schraubverbindung innerhalb eines bei der Schalung ausgesparten
Raumes im Stoßbereich zweier aneinandergrenzender Querunterzüge der beiden Betonfertigbauteile
des Raumkörpers ist in Fig. 1c gestrichelt angedeutet. Hier ist der ausgesparte Raum
mit "R" bezeichnet, der zur Montage und Demontage von unten zugänglich ist und in
den die mit Gewinden versehenen Enden "B1" und "B2" von querverlaufenden Bewehrungseisen
münden, über die eine Gewindemuffe "M" greift, die von unten mit einem Schraubenschlüssel
zur Verbindung der Bewehrungseisen angezogen bzw. ihrer Trennung gelöst werden kann.
Die Verbindung erfolgt vorteilhafterweise vor der Herstellung der beiden Betonfertigbauteile
in einer gemeinsamen Schalung. Anschließend erfolgt eine Trennung, um die beiden zueinander
gehörigen Bauteile eines Raumkörpers getrennt stapeln und transportieren zu können.
Erst an der Baustelle erfolgt dann eine erneute Verbindung der beiden gemeinsam hergestellten
Bauteile zu dem funktionsfähigen Raumkörper I.
[0011] Mehrere in Quer- und/oder Längsrichtung aneinandergestellte Raumkörper I bilden eine
Ebene, die für unterschiedliche Zwecke verwendet werden kann. Dabei sind die Stützen
benachbarter Raumkörper mit Zuggliedern untereinander verbunden (nachstehende Fig.
4c und 4d).
[0012] Zwei Stützen eines Betonfertigbauteiles 1 oder 2 können durch ein in Fig. 1 a gestrichelt
angedeutetes senkrechtes Wandelement 4' entlang der äußeren Längsseite 4 miteinander
verbunden sein. Die Stützen bilden dann die seitlichen Begrenzungen eines in Längsrichtung
verlaufenden Wandabschnittes, der einen Außen- oder Innen- bzw. Zwischenwandabschnitt
eines aus mehreren Raumkörpern aufgebauten Gebäudes darstellen kann und der auch Durchbrechungen
in der Gestalt von Fenstern oder Türen aufweisen kann.
[0013] Zusätzlich zu dem senkrechten Wandelement 4' oder allein können wenigstens entlang
einer Querseite der beiden Betonfertigbauteile 1 und 2 gestrichelt angedeutete, senkrechte
Wandelemente 2' und 3' vorhanden sein, die außenseitig von den Stützen 6 bzw. 10 begrenzt
sind und die innenseitig mit senkrechten Stoßflächen aneinandergrenzen. Bei dem aus
den beiden Betonfertigbauteilen 1 und 2 zusammengesetzten Raumkörper bilden die beiden
senkrechten Wandelemente 2' und 3' in Querrichtung einen im wesentlichen geschlossenen
senkrechten Wandabschnitt, der entsprechend wie das in Längsrichtung verlaufende Wandelement
4' einen Außen- oder Innen- bzw. Zwischenwandabschnitt eines aus mehreren Raumkörpern
I aufgebauten Gebäudes darstellen kann.
[0014] Fig. 2 zeigt in der Draufsicht von unten einen weiteren erfindungsgemäßen Raumkörper
II, der sich von dem Raumkörper I nach Fig. 1 a und 1 b lediglich dadurch unterscheidet,
daß die Stützen 5' und 9' von den einen (rechten) äußeren Ecken der Betonfertigbauteile
1 und 2 jeweils den Abstand c aufweisen. Ein solcher Versatz kann z. B. zum Bau einer
Tiefgarage aus mehreren solcher Raumkörper von Vorteil sein, um das Einparken zwischen
den Stützen 5' und 9' zu erleichtern (nachstehende Fig. 5 c).
[0015] Die Verbindung zweier benachbarter Raumkörper an Stützen mittels Zuggliedern lassen
sich leicht wieder demontieren, so daß die Raumkörper in der gleichen oder in einer
anderen Anordnung zu gleichen oder anderen Zwecken an anderen Orten wieder aufgebaut
werden können. Dabei können die einzelnen Raumkörper vorübergehend jeweils auch in
ihre beiden Betonfertigbauteile zerlegt und anschließend wieder zusammengesetzt werden.
[0016] Der Transport von Betonfertigbauteilen 1 und 2 auf LKWs bereitet keinerlei Schwierigkeiten,
wenn ihre Abmessungen den jeweiligen Transportmöglichkeiten der LKWs angepaßt sind.
Hierzu können die Betonfertigbautele 1 und 2 beispielsweise jeweils eine Länge von
5, 6, 7, 8 oder 9 Metern und eine Breite von 2 oder 3 Metern bei einer lichten Raumhöhe
von beispielsweise 280 cm aufweisen. Die Grundfläche eines Raumkörpers aus zwei Betonfertigbauteilen
von jeweils 3 mal 9 Metern beträgt dann 6 x 9 = 54,0 m². Bei Betonfertigbauteilen
in den vorstehend gewählten Abmessungen ergeben sich eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten
zum Aufbau von Raumkörpern unterschiedlicher Größe. Die Erfindung ist auf derartige
Abmessungen jedoch nicht beschränkt.
[0017] Die einzelnen Betonfertigbauteile lassen sich leicht serienförmig in Präzisionsstahlformen
herstellen.
[0018] Dabei geht die Erfindung von dem Gedanken aus, daß die beiden Betonfertigbauteile
eines Raumkörpers immer gemeinsam hergestellt werden und bis zur Montage auch gemeinsam
gestapelt und transportiert werden. Nur durch die gemeinsame Herstellung in einer
Schalung kann die optimale Passform der beiden Betonfertigbauteile eines erfindungsgemäßen
Raumkörpers sichergestellt werden. Die gemeinsame Herstellung gewährleistet auch,
daß die Betonbeschaffenheit an den Stoßstellen der Betonfertigbauteile eines Raumkörpers
vollkommen gleich sind. Der gleiche Wasser/Zementfaktor, die gleiche Materialtemperatur
bei der Fertigung und der gleiche Kornaufbau der Zementmasse ergeben eine Übereinstimmung
im Schwinden und Aushärten der beiden Bauteile eines erfindungsgemäßen Raumkörpers.
[0019] Um zwei Betonfertigbauteile für einen erfindungsgemäßen Raumkörper herzustellen,
werden vier vorgefertigte Stützen in eine Schalungseinrichtung eingesetzt, die einen
gemeinsamen Schaltisch für die beiden Deckenabschnitte der Bauteile aufweist. In den
Schaltisch wird ein flaches Schalungsblech als Schalungstrennelement zur Unterteilung
der beiden aneinandergrenzenden Deckenelemente der Bautelle eingelegt. Anschließend
wird der Schaltisch zur Formung der beiden Deckenelemente und zum Ausbetonieren der
Deckenabschnitte an die Stützen mit Beton ausgegossen. Dabei kann das Schalungstrennelement
mit gewähltem Außenprofil an der Stoßfläche des Deckenelements des einen Bauteiles
anbetoniert sein oder es kann eine derart geringe Materialstärke von z. B. 1,0 bis
1,5 mm aufweisen, daß der Materialverlust zwischen den Stoßflächen der aneinandergrenzenden
Deckenelemente der beiden Bauteile nach der Entfernung des Schalungstrennelementes
vernachlässigbar klein ist.
[0020] Fig. 3 a und Fig. 3 b zeigen Teilquerschnitte durch zwei aneinandergrenzende Deckenabschnitte
13, 14 und 15, 16, die jeweils gemeinsam in einem Schaltisch hergestellt worden sind,
wobei hier das Schalungstrennelement 17 bzw. 18 mit Ankern 19 bzw. 20 an der Stoßfläche
des einen Deckenabschnittes 13 bzw. 15 fest angeschlossen ist, während die Gegenstoßfläche
am anderen Deckenabschnitt stirnseitig an der Außenfläche des Schalungstrennelements
anliegt.
[0021] Nach Fig. 3 a besteht das Schalungstrennelement aus einem geraden Blechstreifen,
der senkrecht zur Ebene der Deckenelemente liegt. Nach Fig. 3 b ist das Schalungstrennelement
im Querschnitt vorteilhafterweise gewölbt ausgebildet, wodurch die gegenseitige Abstützung
der Betonfertigbauteile im Stoßbereich der Deckenelemente begünstigt wird. Da die
Deckenelemente 13, 14 und 15, 16 jeweils gemeinsam in einem Schaltisch gefertigt sind,
ist erfindungsgemäß sichergestellt, daß die Deckenelemente bei Einsatz eines Schalungstrennelementes
mit ihren Stoßflächen genau flächig aneinandergrenzen und Punkt- und - Linienberührungen
ausgeschlossen sind.
[0022] Ein halbkreisförmiger Querschnitt des Schalungstrennelementes zur Gestaltung der
Stirnflächen der Deckenelemente zweier zusammengehöriger Betonfertigbauteile bieten
den Vorteil, daß Montagetoleranzen beim Aufstellen eines Raumkörpers zulässig sind.
So müssen die aneinanderliegenden Deckenelemente der beiden Bauteile bei der Montage
des Raumkörpers nicht genau in der Horizontalen fluchten, um die flächige Anlage der
Deckenelemente an ihren Stoßflächen sicherstellen zu können. Bei der Ausführung nach
Fig. 3 b ist eine flächige Anlage auch dann sichergestellt, wenn die aneinandergrenzenden
Deckenelemente einen flachen dachförmigen Winkel bilden, der sich entsprechend dem
zu erwartenden Setzvorgang der beiden Betonfertigbauteile in eine im wesentlichen
waagerechte Lage absetzt. Bei diesem Setzvorgang bleibt der vollflächige Kontakt der
beiden sich an ihren Stirnflächen aneinander abstützenden Deckenabschnitte des Raumkörpers
stets erhalten. Punkt- und linienförmige Berührungen werden dabei vorteilhafterweise
vermieden. Das gilt auch dann, wenn das Schalungstrennelement nach der Fertigung der
Betonfertigbauteile entfernt wird und nicht an der Stoßfläche des einen Bauteiles
verbleibt.
[0023] Die stirnflächig aneinandergrenzenden senkrechten Wandabschnitte 2' und 3' entlang
einer Querseite der beiden Betonfertigbauteile 1 und 2 können entsprechend wie die
Deckenabschnitte in einer gemeinsamen Schalform hergestellt sein. Eine optimale Paßform
an den Stoßflächen der beiden Wandabschnitte 2' oder 3' spielt hier nicht die Rolle
wie bei den Stoßflächen im Deckenbereich.
[0024] Fig. 4a zeigt einen erfindungsgemäßen Raumkörper I' aus zwei Betonfertigbauteilen
1' und 2', jeweils mit Längs- und Querunterzügen U1 und U2, in einer weiteren Ausführungsform,.
Der Raumkörper I' unterscheidet sich von dem Raumkörper I in Fig. 1b im wesentlichen
dadurch, daß die Oberseite der von den beiden Betonfertigbauteilen gebildeten Decke
D außen einen umlaufenden Absatz A aufweist. Bei einer aus mehreren aneinandergrenzenden
Raumkörpern I' zusammengesetzten Decke bilden je zwei aneinanderstoßende quer- oder
längs verlaufende Absätze zweier nebeneinanderliegender Raumkörper einen längsgeteilten
Rinnenabschnitt, der vorteilhafterweise zur Aufnahme einer Entwässerungsrinne dient.
Der Raumkörper I' ist in Fig. 4b im Schnitt dargestellt, wobei jedes Betonfertigbauteil
hier einen Mittelunterzug U3 aufweist. Zur weitgehenden Verringerung des Gewichtes
eines Raumkörpers sind damit die Deckenabschnitte zwischen den Unterzügen weitgehend
dünn ausgebildet.
[0025] Fig. 4c zeigt zwei aneinandergrenzende erfindungsgemäße Raumkörper I'a, I'b in abgebrochener
Darstellung. Die in Richtung der Dreigelenkrahmen aneinandergrenzenden Stützen 21
und 22 der beiden Raumkörper I'a, I'b sind durch ein Zugglied 23 (Bolzen) miteinander
verbunden, der in fluchtenden Bohrungen 32 und 33 in den Stützen 21 und 22 eingesetzt
ist, wobei die Bohrungen beim Schalen vorgefertigt sind.
[0026] Fig. 4d zeigt einen erfindungsgemäß abgewandeltes Zugglied 23' mit einem Schubkegel
23'', der in vorgefertigte kegelförmige Ausnehmungen 21' und 22' in den miteinander
zu verschraubenden Stützen 21 und 22 der Betonfertigbauteile I'a und I'b eingreift.
Bei einer Verschraubung der Stützen 21 und 22 mit dem Zugglied 23' wird durch den
Schubkegel 23'' eine zug- und druckfeste Verbindung erreicht, wobei der Spalt S der
Betonfertigbauteile I'a und I'b genau fixierbar ist. Vorteilhafterweise werden die
Verhältnisse so gewählt, daß bei einer festen Verschraubung eine Spaltweite von etwa
20 mm sichergestellt ist. Bei einer derartigen Verbindung werden außerdem auf die
Betonfertigbauteile einwirkende Schubkräfte in Längsrichtung des Spaltes vorteilhafterweise
nicht auf das Zugglied 23', sondern auf den Schubkegel 23'' übertragen.
[0027] An den gegenüberliegenden oberen Längskanten in Richtung der Zweigelenkrahmen weisen
die beiden gegenüberliegenden Betonfertigbauteile der Raumkörper I'a und I'b in Fig.
4b etwa gleich große Ausnehmungen bzw. Absätze 24, 25 auf, die gemeinsam eine Betonrinne
26 bilden. Der senkrechte Spalt S zwischen den beiden Stützen 21, 22 unterhalb der
Betonrinne 26 ist durch ein eingelegtes Dichtungsband 26'' wasserdicht abgeschlossen.
Die Betonrinne dient zur Aufnahme einer Entwässerungsrinne 26' aus Blech oder Kunststoff.
In Schlitzen 27 und 28 an gegenüberliegenden oberen Enden der Ausnehmungen 24, 25
sind die abgewinkelten Ränder 29 und 30 der Entwässerungsrinne 26' eingeklebt. Die
Rinne ist durch einen begehbaren oder befahrbaren Gitterrost 31 abgedeckt, um z. B.
eine Parkfläche einer Tiefgarage bilden zu können.
[0028] In die Decke einer aus mehreren erfindungsgemäßen Raumkörpern aufgebauten Tiefgarage
kann damit ein Entwässerungssystem aus untereinander in Verbindung stehenden Rinnen
integriert sein. Die Rinnen können auch an senkrechte Fallrohre anschließen, wie nachstehend
anhand der Fig. 7 a, 7 b und 7 d noch beschrieben wird.
[0029] Fig. 7 a zeigt in der Draufsicht von unten vier an äußeren Eckpunkten aneinadergrenzende
Raumkörper I' c bis I' f. Die dabei aneinandergrenzenden vier Stützen 33 bis 36 bilden
einen zentralen Knotenpunkt zur Unterbringung eines senkrechten Abflußrohres 37. Hierzu
weisen die vier Stützen 33 bis 36 im Beispielsfalle jeweils an ihren Außenkanten halbrunde
vorgefertigte Ausnehmungen 38 bis 41 auf, die gemeinsam einen senkrechten runden Schacht
K bilden, in dem das Abflußrohr 37 Platz findet, das an das Rinnensystem in der von
mehreren Raumkörpern gebildeten Decke dicht angeschlossen ist. Bei zu mehrstöckigen
Gebäuden zusammengesetzten Raumkörpern kann das Abflußrohr an Naßzellen angeschlossen
sein.
[0030] Fig 7b zeigt den Deckenabschnitt nach Fig. 7a in der Draufsicht von oben. Die Betonrinnen
26 entsprechend Fig. 4c treffen sich im zentralen Knotenpunkt zur Aufnahme des in
Fig. 7a gezeigten Abflußrohres 37.
[0031] Um einen sicheren Wasserabfluß auf einer aus mehreren Raumkörpern zusammengesetzten
Decke gewährleisten zu können, kann es vorteilhaft sein, wenn die Ausnehmungen bzw.
Absätze an den Betonfertigbauteilen zur Bildung von Betonrinnen so gestaltet sind,
daß sie zu einem Knotenpunkt hin geringfügig geneigt verlaufen. Hierzu kann es vorteilhaft
sein, wenn die Deckenfläche der Betonfertigbauteile von ihren inneren Längsseiten
Stoßflächen quer nach außen leicht abfällt. Die Neigung kann etwa 1 % betragen.
[0032] Der dem Entwässerungssystem in einer, aus mehreren erfindungsgemäßen Raumkörpern
gebildeten Decke zugrunde liegende Gedanke besteht im wesentlichen darin, alle Fugen
in der Deckenebene zwischen aneinandergrenzenden Raumkörpern nicht zu verschließen,
sonder offen zu lassen und als Rinnen auszubilden, über die Regenwasser direkt oder
über eingelegte Entwässerungsrinnen abgeführt wird.
[0033] Wenn die Wasserrinnen ausreichend dimensioniert sind, erübrigt sich ein Gefälle.
Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf die Rinnenausführung nach Fig 4c beschränkt
ist. So zeigt Fig. 7c eine weitere erfindungsgemäße Rinnenausführung. Hier weisen
die einzelnen Betonfertigbauteile jeweils deckenoberseitig eine randnahe kanalartige
Vertiefung 66 auf, die bei einem aus zwei Betonfertigbauteilen zusammengesetzten Raumkörper
eine umlaufende Betonrinne bilden, wodurch jeder Raumkörper über ein integriertes
Entwässerungssystem verfügt. Durch ein solches Rinnensystem kann jeder Raumkörper
für sich entwässert werden. Die umlaufende Betonrinne kann zur Aufnahme eines Rinnenkörpers
aus Blech oder Kunststoff dienen oder sie führt selbst das Wasser ab. Im letzteren
Falle können an den Stoßstellen der beiden Betonfertigbauteile des Raumkörpers Rinnenverbindungsstücke
vorgesehen sein, die dem Profil der Betonrinne angepaßt sind, oder die Öffnung der
Rinnen nach außen an den Stoßstellen wird jeweils durch eine Betonrippe abgesperrt.
[0034] In Fig. 7c sind entsprechend Fig. 4c Teile zweier aneinandergrenzender Raumkörper
I''a und I''b dargestellt. Der Spalt S zwischen angrenzenden Stützen der beiden Raumkörpern
I''a und I''b ist durch eine Abdeckkappe 67 abgedeckt, die auf den benachbartliegenden
Außenwandbereichen 68, 69 der parallelverlaufenden Abschnitte der Betonrinnen 66,
66 aufliegen. Die oberen Enden der Außenwandbereiche sind derart gegenüber der Deckenoberfläche
der Raumkörper I''a und I''b in ihrer Höhe zurückgesetzt, daß oberhalb der Abdeckkappe
67 ein begehbarer bzw. befahrbarer Gitterrost 70, vergleichbar mit dem Gitterrost
31 in Fig. 4c, Platz findet, der auf Absätzen 71 und 72 der gegenüberliegenden Betonfertigbauteile
aufliegt, wobei die Oberseite des Gitterrostes in der Deckenebene der Raumkörper liegt.
[0035] Fig. 7d zeigt vergleichbar mit Fig. 7 a in der Draufsicht Teile von vier aneinandergrenzenden
Raumkörpern I''c, I''d, I''e und I''f mit einem gestrichelt angedeuteten senkrechten
Abflußrohr 73 in einem zentralen Knotenpunkt dieser vier Raumkörper. Zum Anschluß
der umlaufenden Rinnen 74, 75, 76 und 77 der vier Raumkörper an das zentrale Abschlußrohr
73 weisen die Rinnenaußenwandungen 78, 79, 80 und 81 an den zentral gegenüberstehenden
Ecken Durchbrechungen auf. In diese Durchbrechungen greifen Anschlußrinnenteile 82,
83, 84 und 85 ein, die an ein zentrales zylindrisches Abflußelement 90 angeformt sind,
das an das obere Ende des Abflußrohres 73 zum Anschluß gebracht ist.
[0036] In den Ecken der Raumkörper bzw. der zugehörigen Betonfertigbauteile sind einbetonierte
u-förmige Formteile 86, 87, 88 und 89 vorhanden, die zur Verklemmung der Anschlußrinnenteile
dienen, wodurch die Montage des Abflußelementes 90 erleichtert ist.
[0037] Die Deckenabschnitte der Betonfertigbauteile sind entweder werkseitig wasserdicht
beschichtet und/oder als wasserdichte Betonplatten ausgebildet.
[0038] Die von mehreren Raumkörpern gebildeten Decken mit integriertem Entwässerungssystem
können nicht nur als freie befahrbare und begehbare Flächen ausgebildet sein, sie
sind auch als Tragfläche einer Bepflanzung geeignet. In einem solchen Falle sind die
Rinnen mit einem Schutzfilter abgedeckt. In den senkrechten Fall- oder Ablaufrohren
können Ventile vorgesehen sein, durch die die erforderliche Wasserrückhaltung für
die Pflanzen eingestellt werden kann.
[0039] Die Betonfertigbauteile zum Aufbau von erfindungsgemäßen Raumkörpern lassen sich
vorteilhafterweise serienmäßig mit Leerrohren, Verteilerdosen und Anschlußdosen für
elektrische Leitungen, Schalter und Steckdosen ausrüsten, um eine Elektroinstallation
auf einfache Weise vornehmen zu können.
[0040] Die Raumkörper können in zwei zueinander rechtwinklig verlaufenden Richtungen schachbrettartig
auf Abstand montiert werden. Die Zwischenräume werden mit eingehängten Deckenelementen
ausgefüllt. Die Deckenelemente liegen dann z.B. auf Absätzen auf, die nach Fig. 4b
auch zur Bildung von Regenrinnen dienen, oder sie stützen sich auf zusätzlichen Unterzügen
ab.
[0041] Die Raumkörper können aber auch in parallelen Reihen montiert werden, wobei der Abstand
zur nächsten Reihe mit eingehängten Deckenelementen überbrückt wird. Auch können hier
die Deckenelemente auf Aussparungen für die Regenrinnen aufliegen.
[0042] Die Deckenelemente können problemlos in beliebigen Längen hergestellt werden. Es
ist daher möglich, die Raumelemente in Industriehallen einzubauen, um dort Ebenen
zu schaffen. Unterschiedliche Längen- und Breitenabmessungen der Industriehallen lassen
sich durch in ihren Längen angepaßte Deckenelemente leicht ausgleichen, die zwischen
erfindungsgemäße Raumkörper eingehängt werden.
[0043] Fig 5 a zeigt in der Ansicht z.B. eine Industriehalle mit auf Abstand in drei Reihen
42, 43 und 44 angeordneten Raumkörpern und dazwischen in zwei Reihen eingehängten
Deckenelementen 45 und 46, wobei jeweils nur die drei vordersten Raumkörper und die
vordersten Deckenelemente dargestellt sind. Die Deckenelemente 45 und 46 sind in Fig.
5 a geschnitten dargestellt.
[0044] Fig. 5 b zeigt in abgebrochener Darstellung in Ansicht den linken Anschluß des vorderen
Endes eines Deckenelementes 45' an die sichtbare vordere Stütze 46 eines Betonfertigbauteiles
mittels eines Zuggliedes 47, das die miteinander fluchtenden vorgefertigten Bohrungen
in der Stütze 46 und in einem Ansatz 48 am Deckenelement 45 durchdringt. Das Zugglied
47 kann entsprechend dem Bolzen 23 in Fig. 4c oder Fig. 4d ausgebildet sein. Entsprechend
ist das nicht sichtbare hintere Ende des Deckenelementes an die nicht sichtbare hintere
Stütze des Raumkörpers angeschlossen. Das Deckenelement 45 ruht mit seinem linken
Vorsprung 49 auf einem Betonfertigbauteil. Das nicht dargestellte rechte Ende des
Deckenelementes ist entsprechend ausgebildet und in gleicher Weise an ein Betonfertigbauteil
angeschlossen.
[0045] Fig. 5 c zeigt die Ansicht einer Tiefgarage aus zwei mit Abstand voneinander angeordneten
Reihen 51 und 52 von Raumkörpern II entsprechend Fig. 2 mit einer Reihe dazwischen
eingehängter Deckenelemente 53, von denen jeweils wiederum nur die beiden vordersten
Raumkörper und das vorderste Deckenelement sichtbar sind. Durch die nach innen versetzten
inneren Stützen der Raumkörper entsprechend Fig. 2 wird die mittlere Fahrspur verbreitert,
und das Einparken in die links und rechts von der Fahrspur liegenden Parkplätze wird
erleichtert. Das Deckenelement 53 ist in Fig. 5c im Schnitt dargestellt.
[0046] Fig. 5 d zeigt in schematischer Darstellung in der Ansicht ein dreispanniges Reihenhaus
R1, R2, R3, jeweils mit zwei Geschossen G1, G2. Das Reihenhaus ist aus drei mal drei
übereinander angeordneten Raumkörpern aufgebaut. Da, anders als z. B. bei Industrie-
und Ausstellungsbauten die Demontierbarkeit hier ohne Bedeutung ist, können die benachbarten
Dreigelenkrahmen in Querrichtung der Raumkörper durch eine Ortbetonergänzung in geschlossene
Stockwerksrahmen überführt werden. In diesem Falle wird die Entwässerungsrinne zwischen
zwei benachbarten Raumkörpern (vgl. Fig 4c) so groß dimensioniert, daß nach einem
Verguß mit Ortbeton ein durchlaufender Riegel gebildet ist.
[0047] Fig. 6 zeigt die Anordnung einer Brüstung 54 am linken Außenrand eines erfindungsgemäßen
Raumkörpers, wobei das abgesetzte Ansatzprofil 55 der Brüstung am Absatz 56 des Raumkörpers
angeschlossen ist, der nach Fig. 4c zur Aufnahme einer Entwässerungsrinne dient.
[0048] Fig. 8 zeigt den Anschluß einer Stütze 57 eines oberen Raumkörpers an einen unteren
Raumkörper, wobei das Profil 58 des Stützenendes am oberen Raumkörper an das Profil
des Absatzes 56 am unteren Raumkörper angepaßt ist. Es ist klar, daß die Ausnehmung
56 derart weit gestaltet sein kann, daß das Stützenende des oberen Raumkörpers als
ganzes auf dem horizontalen Boden der Ausnehmung Platz findet, und das Stützenende
des oberen Raumkörpers kein besonderes Profil aufweisen muß.
[0049] Fig. 9 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Raumkörper III aus zwei Betonfertigbauelementen
59, 60, deren Deckenabschnitte bis auf die Llängs- und Querunterzüge 61, 62 und 63,
64 ausgenommen sind. Dabei stützen sich die Querunterzüge 63, 64 an den vorderen Stirnflächen
gegenseitig ab.
[0050] Der Raumkörper III bildet, wie die vorstehend beschriebenen Raumkörper mit den geschlossenen
Decken in Längsrichtung einen Zweigelenkrahmen und in Querrichtung einen Dreigelenkrahmen,
wobei der Dreigelenkrahmen entsprechend wie bei den vorbeschriebenen Raumkörpern durch
Form- oder Kraftschluß in einen Zweigelenkrahmen überführt werden kann. Ein derartiger
gerüstartiger Raumkörper ist zum Bau von Glashäusern und Wintergärten geeignet. Sie
können durch Glasdächer und Glaskuppeln 65 beliebiger Ausführung abgedeckt werden.
Bei einer quadratischen Grundfläche von z. B. 6 x 6 m mit einer pyramidenförmigen
Glaskonstruktion entstehen z. B. Pavillons, die mit oder ohne Außenwände für Messen,
Ausstellungen usw. verwendet werden können. Es ist klar, daß der gerüstartige Raumkörper
III auch aus zwei Stahlelementen bestehen kann, die an den auskragenden Armen gegenseitig
zur Abstützung kommen. Die Betonfertigbauelemente 59 und 60 werden entsprechend den
vorbeschriebenen Betonfertigbauteilen vorteilhafterweise gemeinsam hergestellt.
[0051] Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, einen Raumkörper als Roh- oder Fertigbauzelle
aus zwei Fertigbauteilen zusammenzusetzen, die jeweils in Längsrichtung aus einem
Zweigelenkrahmen bestehen und die zum Raumkörper zusammengesetzt in Querrichtung einen
Dreigelenkrahmen bilden, der form- oder kraftschlüssig in einen Zweigelenkrahmen überführt
werden kann, wobei vorzugsweise die beiden Betonfertigbauteile eines erfindungsgemäßen
Raumkörpers gemeinsam in einer Schalungsform hergestellt sind. Wenn die beiden Betonfertigbauteile
eines Raumkörpers dagegen nicht paarweise gemeinsam sondern einzeln hergestellt sind,
sind sie über Schraubverbindungen an vorstehenden Bewehrungseisen auf Abstand vorzumontieren.
Der freigelassene Längsspalt zwischen zwei getrennt hergestellten Betonfertig-bauteilen
wird dann anschließend mit Beton vergossen.
[0052] Fig. 10, 11, 12 und 13 zeigen ein Beispiel zur Herstellung eines ausgesparten Raumes
"R" zur Aufnahme der Schraubverbindung gemäß Fig. 1c.
[0053] In Fig. 10 sind zwei spiegelbildlich gleich ausgebildete miteinander fluchtende Schalboxen
90a und 90b perspektivisch dargestellt, die in Fig. 11 im Längsschnitt und in Fig.
12 im Querschnitt gezeichnet sind und die durch ein Schalungstrennelement 91, vergleichbar
mit den Schalungstrennelementen in Fig. 3a und 3b, zwischen zwei gemeinsam herzustellenden
Betonfertigbauteilen voneinander getrennt sind. In die Schalungsbox 90a greifen die
Enden zweier Bewehrungseisen 92, 93 und in die Schalungsbox 90b greifen die Enden
zweier Bewehrungseisen 94, 95 ein, die mit den ersteren fluchten. Die in den Schalungsboxen
liegenden Enden 92' (93') und 94' (95') der Bewehrungseisen sind zur Verbindung mit
Gewindemuffen 96 (97) versehen, von denen in Fig. 11 nur die eine (vorne liegende)
Gewindemuffe 96 zur Verbindung der Bewehrungseisen 92, 94 zu sehen ist, während eine
weitere verdeckt liegende entsprechende Gewindemuffe 97 durch Verbindung der Bewehrungseisen
93, 95 dient. Die in Fig. 10 noch gezeigten längsverlaufenden Linien 98, 99 und senkrecht
liegenden Linienzüge 100, 101 und 102 sind zusätzliche Bewehrungen im Bereich der
querverlaufenden Unterzüge U2 zweier Betonfertigbauteile 1' und 2' (Fig. 4a), die
gemeinsam hergestellt werden sollen.
[0054] Die beiden Schalboxen 90a und 90b weisen Einfüllstutzen 103 und 104 zum Anschluß
von herkömmlichen Schläuchen zum Einfüllen von Beton auf. Die an ihren Unterseiten
offenen Schalboxen sind durch Deckel 104 verschließbar. Vor der Herstellung der Decken
der Betonfertigbauteile 1' und 2' werden die Bewehrungseisen 92, 93 und 94, 95 über
die Muffen bis auf Stoß fest miteinander verspannt. Das Schalungstrennelement 91 und
die Schalboxen 90a und 90b werden in der nicht dargestellten Schalung fixiert, bevor
der Beton zur Herstellung der Decken der Betonfertigbauteile 1' und 2' in die Schalung
eingebracht wird. Die gemeinsam hergestellten Betonfertigbauteile 1' und 2' werden
nach der Aushärtung des Betons aus der Schalung als zusammenhängender Raumkörper herausgenommen.
Anschließend wird die Bewehrungsverbindung durch Zurückschrauben der Muffen 96 (97)
gelöst. Die durch das Schalungstrennelement 91 voneinander getrennten Betonfertigbauteile
1' und 2' können dann voneinander getrennt gestapelt oder zur Baustelle transportiert
werden. Dort werden sie über die Muffen 96 (97) erneut verbunden. Anschließend werden
die Schalboxen 90a und 90b mit Deckeln verschlossen und der Innenraum der Schalboxen
wird über die Einfüllstutzen 103 und 104 mit Beton vergossen. Dies erfolgt vorteilhafterweise
dergestalt, daß zu einem späteren Zeitpunkt gegebenenfalls die Verschraubung der Muffen
zur erneuten Demontage der Betonfertigbauteile nach Entfernung der Decke 104 von unten
ermöglicht ist.
[0055] Das Schalungstrennelement 91 weist in Fig. 10 vorteilhafterweise ein Fenster 105
auf, durch das trapezförmige Abschalmembrane 106 und 107 greifen, die im Längsschnitt
in Fig. 13 a dargestellt sind. In Fig. 13b ist die Abschalmembran 106 in der Ansicht
dargestellt, die in der Öffnung des Fenster 105 des nicht weiter dargestellten Schalungstrennelementes
91 liegt und mit Bewehrungseisen 108 und 109 im Querunterzug 42 des einen Betonfertigbauteiles
2' fest verbunden ist. Die entsprechend trapezförmig ausgebildete Abschalmembran 107
paßt genau in die Abschalmembran 106 hinein, wie Fig. 13a verdeutlicht, und ist mit
den Bewehrungseisen 110 und 111 im Querunterzug 42 des anderen Betonfertigbauteiles
1' fest verbunden.
[0056] Nach der Herstellung der Betonfertigbauteile 1' und 2' dienen die verlorenen Abschalmembranen
106 und 107 als Zentrierkegel zur genauen Montage eines voll funktionsfähigen Raumkörpers
aus den gemeinsam hergestellten Betonfertigbauteilen 1' und 2'.
[0057] Die Erfindung ist auf die vorstehenden Ausführungen in der räumlichen Gestaltung
der Raumkörper aus zwei Betonfertigbauteilen und zu ihrer Herstellung mit den Möglichkeiten
zur Montage und Demontage der Raumkörper nicht beschränkt. Der Fachmann ist ohne weiteres
in der Lage, Änderungen an den Ausführungen vorzunehmen, die jedoch im Rahmen der
Erfindung liegen.
1. Raumkörper als Roh- oder Fertigbauzelle zum Aufbau von Bauwerken aus einer Vielzahl
solcher Bauzellen in mindestens einer Ebene, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauzelle aus zwei Fertigbauteilen zusammengesetzt ist, welche jeweils in
Längsrichtung einen Zweigelenkrahmen und in Querrichtung einen Dreigelenkrahmen bilden,
wobei der Dreigelenkrahmen durch Form- oder Kraftschluß in einen Zweigelenkrahmen
überführt ist.
2. Raumkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweigeteilte Raumkörperdecke von vier Stützen getragen ist, von denen je
zwei Stützen zu einem Deckenteil gehören, die gemeinsam je ein Fertigbauteil bilden.
3. Raumkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßflächen der beiden Deckenteile im Kontakt mit einem gemeinsamen Schalungstrennelement
gebildet sind.
4. Raumkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine rechteckige Decke in Längsrichtung geteilt ist und daß die beiden Stützen
je Fertigbauteil jeweils an einer äußeren Längsseite einer Teildecke liegen.
5. Raumkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberseite der zweigeteilten Raumkörperdecke randseitig wenigstens teilweise
ein Entwässerungssystem integriert ist.
6. Raumkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigbauteile im Bereich ihrer aneinandergrenzenden Deckenteile kraftschlüssig
verbunden sind.
7. Raumkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Bewehrungsenden in Querunterzügen der Deckenteile mit Gewinden versehen sind,
die über Gewindemuffen kraftschlüssig miteinander verspannt sind.
8. Raumkörper nach Anspruch 7' dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungsenden mit den zugehörigen Gewindemuffen in verlorenen Schalboxen
liegen.
9. Verfahren zur Herstellung eines Raumkörpers nach einem der vorstehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß die vorgefertigten Stützen in eine Schalungseinrichtung eingesetzt werden, die
einen gemeinsamen Schaltisch für die beiden Deckenabschnitte des Raumkörpers aufweist
und daß in den Schaltisch ein flaches Schalungstrennelement zur Trennung der Deckenteile
eingelegt ist.