DE10246705B4

DE10246705B4 - Structure for buildings

Info

Publication number: DE10246705B4
Application number: DE2002146705
Authority: DE
Inventors: Rolf-Dieter Heffner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2022-10-08
Also published as: DE10246705A1; DE20221840U1

Abstract

Einfamilienhaus mit einem Tragwerk zur Aufnahme der Gebäudelasten und Zugkräfte, bestehend aus mindestens drei zweischenkligen Tragelementen (1), dessen von den beiden Schenkeln eingeschlossener Winkel (α) größer als 90° ist, und mit Dach-, Decken- und Wandelementen, wobei jedes Tragelement (1) mit dem ersten Schenkel (11) eine Vertikalstütze des Tragwerks und mit dem zweiten Schenkel (12) einen Dachträger des Tragwerks bilden, die freien Enden des zweiten Schenkels jedes Tragelementes an einem höchsten Raumpunkt miteinander verbunden sind und die Tragelemente (1) auf horizontaler Ebene durch eine Rahmenanordnung (2) miteinander verbunden sind, die auf Höhe einer einzulegenden Geschossdecke angeordnet ist und gleichzeitig als Drempel zur Auflage der Dachbalken dient, und wobei die Dach-, Decken- und Wandelemente auf diesem Tragwerk montiert werden und es zu einem geschlossenen Gebäude komplettieren, und die Tragelemente (1) an ihren Außenseiten Auflageflächen (16, 16') aufweisen, die mit den Ebenen der aufzulegenden Dach- und Wandelemente zusammenfallen detached house with a supporting structure for receiving the building loads and tensile forces, consisting from at least three two-legged support elements (1), whose from the angle between the two legs (α) is greater than 90 °, and with roof, ceiling and wall elements, each support element (1) with the first leg (11) a vertical support of the structure and with the second leg (12) a roof rack of the Structure forming the free ends of the second leg of each support element at a highest Spatial point are connected to each other and the support elements (1) horizontal plane connected by a frame assembly (2) are at height a einzulegenden floor ceiling is arranged and at the same time serves as a support for the support of the roof beams, and whereby the roof, ceiling and wall elements are mounted on this structure and make it one closed building complete, and the support elements (1) on their outsides support surfaces (16, 16 '), which correspond to the planes of the roof and wall elements coincide

Description

Die Erfindung betrifft ein Tragwerk für Gebäude, insbesondere Einfamilienhäuser zur Aufnahme der Gebäudelasten und Zugkräfte.The The invention relates to a structure for buildings, in particular single-family homes Recording of the building keys and tensile forces.

Aus der DE 297 05 862 U1 ist ein Tragwerk für Gebäude bekannt, bei dem im Zentrum des Gebäudes eine aus Vertikalstützen und Rahmen kubisch aufgebaute Tragkonstruktion angegeben ist, die das Gebäudedach sowie Decken und Wände wenigstens teilweise trägt. Damit soll eine hohe Variabilität der Aufteilung der Decken und Wände für Erweiterungen oder Umgestaltungen verwirklicht werden.From the DE 297 05 862 U1 is a supporting structure for buildings known in which in the center of the building from a vertical supports and frame cubic construction support structure is specified, which at least partially supports the building's roof and ceilings and walls. This is to realize a high variability of the division of the ceilings and walls for extensions or conversions.

Nachteilig ist, daß die Tragkonstruktion im Haus innenliegend ist und folglich die erforderlichen Vertikalstützen und Rahmenteile keine vollständige Gestaltungsfreiheit für den umbauten Raum ermöglicht.adversely is that the The supporting structure inside the house is internal and therefore the required vertical supports and Frame parts no complete freedom of design for the Modified space allows.

Ferner ist aus der DE 32 32 838 A1 ein Bauelementsatz sowie L-förmiges Bauelement zur Erstellung von temporären Bauwerken bekannt. Hierbei handelt es sich um eine möglichst leichte Skelettkonstruktion, die einfach, ohne schwere Hilfsmittel wie Kräne, auf- und abgebaut werden kann. Die Zielrichtung dieser Konstruktion geht daher in eine andere Richtung. Gleichwohl besteht die Grundkonstruktion aus baugleichen, etwa L-förmigen Bauelementen, die auch einen Gebäudeaufbau mit quadratischem Grundriß erlauben.Furthermore, from the DE 32 32 838 A1 a component set and L-shaped component for creating temporary structures known. This is a skeletal structure that is as lightweight as possible, which can be easily assembled and disassembled without heavy equipment such as cranes. The direction of this construction is therefore in a different direction. Nevertheless, the basic construction of identical, approximately L-shaped components, which also allow a building structure with a square plan.

Ausgehend von dem Tragwerk für Gebäude gemäß der DE 297 05 862 U1 ist es Aufgabe der Erfindung, ein Tragwerk für Gebäude, insbesondere Einfamilienhäuser, anzugeben, bei dem der umbaute Raum von jeglicher Tragkonstruktion frei ist, um eine vollständig individuelle Aufteilung von Decken und Wänden zu ermöglichen.Starting from the building structure according to the DE 297 05 862 U1 It is an object of the invention to provide a structure for buildings, in particular single-family homes, in which the enclosed space of any support structure is free to allow a completely individual division of ceilings and walls.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Tragwerk gemäß Anspruch 1.Is solved this object with a supporting structure according to claim 1.

Die annähernd L-förmigen Tragelemente werden als kombinierte Vertikalstützen und Dachträger mit ihrem unteren Ende auf einem Fundament bzw. Bodenplatte aufgesetzt und mit ihrem freien Ende am Dachträger gegeneinander gestellt. Bevorzugt sind die Tragelemente an diesem höchsten Raumpunkt miteinander verbunden. Mit dieser Konstruktion wird das zu umbauende Volumen aufgespannt und eine Tragkonstruktion bereitgestellt, die sämtliche Gebäudelasten und Zugkräfte aufnehmen kann. Auf dieses Tragwerk werden dann in geeigneter Weise Dach-, Decken- und Wandelemente montiert.The nearly L-shaped Supporting elements are combined with vertical supports and roof racks its lower end placed on a foundation or base plate and placed against each other with their free end on the roof rack. Preferably, the support elements are at this highest point in space with each other connected. With this construction, the volume to be converted clamped and provided a supporting structure, all the building loads and tensile forces can record. On this structure are then in a suitable manner Roof, ceiling and wall elements mounted.

Eine weitere Versteifung des Tragwerkes wird erreicht, wenn die Tragelemente auf horizontaler Ebene durch wenigstens eine Rahmenanordnung miteinander verbunden sind. Dabei kann die Rahmenanordnung aus einzelnen, zwischen den Tragelementen angeordneten Verbindungsstreben oder aus einem einstückigen Rahmen gebildet sein. Insbesondere mit einem einstückigen Rahmen können Scherkräfte besser aufgenommen und Verwindungen des Tragwerks verhindert werden. Bevorzugt ist die Rahmenanordnung auf Höhe der einzulegenden Geschoßdecke angeordnet. Damit ist es möglich, die Rahmenanordnung auch als Unterkonstruktion für die Geschoßdecke zu verwenden. Beispielsweise kann als Geschoßdecke eine vorgespannte Hohldecke verwendet werden.A further stiffening of the structure is achieved when the support elements on a horizontal plane by at least one frame arrangement with each other are connected. In this case, the frame arrangement of individual, between the support elements arranged connecting struts or from a one-piece Be formed frame. In particular, with a one-piece frame Shear forces can do better absorbed and torsions of the structure can be prevented. Prefers is the frame arrangement at height the floor to be inserted arranged. This makes it possible the frame assembly also as a substructure for the floor ceiling use. For example, as a floor slab a prestressed hollow ceiling be used.

Wenn vier baugleiche Tragelemente vorgesehen sind und das Tragwerk einen rechtwinkligen oder quadratischen Grundriß einnimmt, wird ein bautechnisch besonders einfach und kostengünstig zu erstellendes Gebäude vorgegeben. Als standardisiertes Grundrißmaß ist eine Fläche von 9 m × 9 m bevorzugt.If four identical support elements are provided and the structure a rectangular or square plan assumes a structural particularly easy and inexpensive building to be created specified. As a standardized Grundrißmaßmaß is an area of 9 m × 9 m preferred.

Dadurch, daß zweischenklige Erweiterungstragelemente vorgesehen sind, dessen von den beiden Schenkeln eingeschlossener Winkel größer gleich 90° ist, wobei das Erweiterungstragelement mit dem ersten Schenkel eine Vertikalstütze und mit dem zweiten Schenkel einen Dachträger bildet und wobei das freie Ende des zweiten Schenkels am ersten Schenkel des Tragelementes oder an der Rahmenanordnung anliegt, kann die Grundkonstruktion durch seitliche Anbauten variiert werden. Derartige Anbauten können auch nachträglich an dem Grundtragwerk montiert werden. Entsprechend bilden zwei Erweiterungstragelemente an einer Außenseite des Haupttragwerks angeordnet eine Anbautragkonstruktion.Thereby, that two-legged Extension support elements are provided, of which of the two Legs included angle greater than or equal to 90 °, where the extension support member with the first leg a vertical support and forms with the second leg a roof rack and wherein the free End of the second leg on the first leg of the support element or rests against the frame assembly, the basic construction by side extensions are varied. Such attachments can also later be mounted on the base structure. Accordingly form two extension support elements on an outside of the main structure arranged a cultivation support structure.

Wenn am Tragwerk zum Aufnehmen von Dach-, Decken- und Wandelementen Aufnahmemittel vorgesehen sind, wird die Befestigung der Dach-, Decken- und Wandelemente erleichtert. Die Aufnahmemittel können beispielsweise formschlüssige Hakenverbindungen oder auch Schraubverbindungen sein.If on the structure for receiving roof, ceiling and wall elements receiving means are provided, the attachment of the roof, ceiling and wall elements facilitated. The receiving means, for example, positive hook connections or be screwed.

Dadurch, daß die Tragelemente an ihren Außenseiten Auflageflächen aufweisen, die mit der Ebene der aufzulegenden Dach- und Wandelemente zusammenfallen, wird die Kopplung der aufzulegenden Dach- und Wandelemente zur Tragwerkkonstruktion verbessert. Übermäßige Punktlasten werden vermieden.Thereby, that the Supporting elements on their outsides support surfaces have, which coincide with the level of the roof and wall elements to be raised, is the coupling of the roof and wall elements to be raised to the structure of the structure improved. Excessive point loads are avoided.

Um eine ausreichende Stabilität der Tragelemente zu erreichen, sind sie bevorzugt aus Metall, Stahlbeton oder Holz hergestellt.Around sufficient stability To achieve the support elements, they are preferably made of metal, reinforced concrete or wood produced.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren detailliert beschrieben.Hereinafter, a preferred Ausfüh Example of the invention with reference to the accompanying figures described in detail.

Darin zeigt:In this shows:

1 in räumlicher Ansicht ein erfindungsgemäßes Tragwerk, 1 in a spatial view of an inventive structure,

2 das in 1 dargestellte Tragwerk in Draufsicht und 2 this in 1 illustrated structure in plan view and

3 das in 1 dargestellte Tragwerk als Explosionsgraphik. 3 this in 1 illustrated structure as an exploded graphic.

Die 1 zeigt ein Tragwerk für ein Einfamilienhaus bestehend aus vier baugleichen Tragelementen 1, die auf einer Fundamentplatte F aufgestellt sind.The 1 shows a supporting structure for a family house consisting of four identical support elements 1 , which are placed on a foundation plate F.

Wie aus 1 und insbesondere 3 ersichtlich, ist jedes Tragelement 1 zweischenklig aufgebaut. Dabei bildet der erste Schenkel 11 eine Vertikalstütze und der zweite Schenkel 12 einen Dachträger des Tragwerks. Die beiden Schenkel 11, 12 sind über einen Bogenbereich bzw. eine Abwinklung 15 einstückig miteinander verbunden.How out 1 and particularly 3 As can be seen, each support element 1 constructed with two legs. The first leg forms 11 a vertical support and the second leg 12 a roof rack of the structure. The two thighs 11 . 12 are over a bow area or a bend 15 integrally connected.

Wie bereits zu 1 erläutert, ist das Tragelement 1 mit seinem freien Ende 13 der Vertikalstütze 11 auf einem Fundament F aufgesetzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Fundament F eine quadratische Fundamentplatte von beispielsweise 9 m × 9 m. Am anderen, oberen freien Ende 14 des Tragelements 1, also dem freien Ende 14 des Dachträgers 12 treffen die vier Tragelemente 1 aufeinander. Die oberen freien Enden 14 der Tragelemente 1 sind kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Bevorzugt wird dafür ein Blechformteil als Verbindungselement mittels Bolzen im Bereich des freien Endes 14 der Dachträger 12 verwendet. Ebenso können die Tragelemente 1 mit ihren unteren freien Enden 13 auf dem Fundament F fixiert sein.As already too 1 explained, is the support element 1 with his free end 13 the vertical support 11 placed on a foundation F In the illustrated embodiment, the foundation F is a square foundation plate, for example, 9 m × 9 m. At the other, upper free end 14 of the support element 1 So the free end 14 the roof rack 12 meet the four support elements 1 each other. The upper free ends 14 the support elements 1 are non-positively and / or positively connected with each other. Preference is given to a sheet metal part as a connecting element by means of bolts in the region of the free end 14 the roof rack 12 used. Likewise, the support elements 1 with their lower free ends 13 be fixed on the foundation F

Die vier Tragelemente 1 spannen so ein Raumvolumen auf, daß mittels vor Ort erstellter oder vorgefertigter Bauelemente nunmehr zu einem geschlossenen Gebäude komplettiert werden kann. Dabei übernimmt das Tragwerk sämtliche Gebäudelasten und Zugkräfte und leitet sie auf das Fundament F. Innerhalb des umbauten Raumvolumens sind weder tragende Wände, versteifende Decken, noch Stützelemente vorhanden. Somit kann der Innenraum des Gebäudes völlig individuell aufgeteilt und nachträglich auch geändert werden.The four supporting elements 1 so span a volume of space that can now be completed by means of locally created or prefabricated components to a closed building. The structure takes over all building loads and tensile forces and directs them to the foundation F. Within the converted volume, there are no load-bearing walls, stiffening ceilings or supporting elements. Thus, the interior of the building can be completely individually divided and subsequently changed.

Zur weiteren Versteifung des Tragwerks ist in 1 eine Rahmenanordnung 2 dargestellt, die in horizontaler Ebene die vier Tragelemente 1 miteinander verbindet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel eines eingeschossigen Einfamilienhauses ist die Rahmenanordnung 2 auf Höhe der Geschoßdecke im Bereich der Abwinklung 15 der Tragelemente 1 angeordnet. Selbstverständlich kann die Rahmenanordnung 2 auch an anderer Position angeordnet werden. Bevorzugt ist jedoch die Rahmenanordnung 2 im Bereich der Geschoßdecke angeordnet, da sie damit gleichzeitig als Auflage für die Geschoßdecke dienen kann. Dabei können die Verbindungsstreben 21 der Rahmenanordnung 2 eine solche Höhenerstreckung haben, daß sie gleichzeitig als Drempel zur Auflage der Dachbalken dienen können.For further stiffening of the structure is in 1 a frame arrangement 2 shown in the horizontal plane, the four support elements 1 connects with each other. In the illustrated embodiment of a single-storey family house is the frame assembly 2 at the height of the floor slab in the area of the bend 15 the support elements 1 arranged. Of course, the frame assembly 2 also be arranged at another position. However, the frame arrangement is preferred 2 arranged in the area of the floor slab, since it can serve as a support for the floor slab. This can be the connecting struts 21 the frame arrangement 2 have such a vertical extent that they can serve as a support for the support of the roof beams at the same time.

Bei zweigeschossigen oder mehrgeschossigen Gebäuden können auch mehrere Rahmenanordnungen 2 horizontal übereinander angeordnet werden. Auch hier sind die Rahmenanordnungen 2 bevorzugt im Bereich der Geschoßdecken anzuordnen. Damit ist es auch denkbar, ein voll unterkellertes eingeschossiges Einfamilienhaus mit dieser Tragwerkkonstruktion unmittelbar auf der Kellerbodenplatte aufzubauen.In two-storey or multi-storey buildings can also have multiple frame arrangements 2 horizontally stacked. Again, the frame arrangements 2 preferably to be arranged in the area of the floor slabs. Thus, it is also conceivable to build a full basement single-storey detached house with this structure directly on the basement floor plate.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Rahmenanordnung 2 aus vier Verbindungsstreben 21, die jeweils benachbarte Tragelemente 1 miteinander verbinden, wie dies insbesondere aus 3 erkennbar ist. Diese Verbindung kann wiederum form- und/oder kraftschlüssig erfolgen.In the illustrated embodiment, the frame assembly 2 from four connecting struts 21 , each adjacent supporting elements 1 connect with each other as this particular out 3 is recognizable. This connection can in turn be positive and / or non-positive.

Das in 2 dargestellte Tragelement 1 weist für das dargestellte Ausführungsbeispiel im Bereich der Abwinkelung 15 einen von den beiden Schenkeln 11, 12 eingeschlossenen Winkel α = 125° auf. Bei der Anordnung gemäß 1 und einem aufgelegten Satteldach mit einer Firstlinie parallel zu zwei Verbindungsstreben 21 durch den höchsten Raumpunkt wird somit eine Dachneigung von 45° erreicht. Selbstverständlich können Winkel zwischen 100° < α < 150°, bevorzugt 110° < α < 135° für den Bogenbereich 15 des Tragelementes 1 gewählt werden. Entsprechend dem gewählten Winkelbereich können unterschiedliche Dachneigungen an dem aufgelegten Dach realisiert werden. Dabei kann das Tragwerk sowohl Satteldächer, Walmdächer, wie auch Kombinationen daraus tragen. Alternativ zur vorgenannten Ausrichtung des Dachfirstes kann dieser auch entlang einer Diagonalen in Ausrichtung zweier Dachträger 12 erfolgen.This in 2 illustrated support element 1 has for the illustrated embodiment in the range of angulation 15 one of the two thighs 11 . 12 included angle α = 125 °. In the arrangement according to 1 and a raised pitched roof with a ridge line parallel to two connecting struts 21 through the highest point in space, a roof pitch of 45 ° is achieved. Of course, angles between 100 ° <α <150 °, preferably 110 ° <α <135 ° for the arc range 15 of the support element 1 to get voted. According to the selected angle range, different roof pitches can be realized on the roof. Here, the structure can carry both pitched roofs, hipped roofs, as well as combinations thereof. As an alternative to the aforementioned alignment of the roof ridge, this can also be arranged along a diagonal in alignment of two roof beams 12 respectively.

In 2 ist ein bevorzugter Querschnitt des Tragelementes 1 erkennbar. Das Tragelement 1 hat an seiner Außenseite demnach eine prismenförmige Gestalt. Damit werden zwei Auflageflächen 16, 16' gebildet, die jeweils mit der Ebene der aufzulegenden Dach- und Wandelemente zusammenfallen, womit eine vorteilhafte Lastverteilung an diesen Flächen erfolgt.In 2 is a preferred cross section of the support element 1 recognizable. The support element 1 has on its outside therefore a prismatic shape. This will be two bearing surfaces 16 . 16 ' formed, each coincide with the plane of the roof and wall elements to be raised, whereby an advantageous load distribution takes place on these surfaces.

Erfindungsgemäß lassen sich aus vier baugleichen Tragelementen, die etwa L-Form aufweisen, eine raumumgreifende Tragkonstruktion für Gebäude bilden, die völlige Freiheit bei der Innenaufteilung des Gebäudes zuläßt. Die Tragelemente sind dabei als flache, sich über eine Fläche erstreckende Elemente platzsparend lagerfähig und leicht zu transportieren. Die Tragelemente können mit einem gewöhnlichen LKW-Auflieger zur Baustelle gefahren werden und dort aufgrund ihres geringen Gewichts mit einem einfachen Kran gehandhabt werden. Bevorzugt sind die Tragelemente aus Stahl, vorgespanntem Stahlbeton oder formverleimtem Holz hergestellt.According to the invention can be built from four Lichen support elements, which have approximately L-shape form a raumumgreifende support structure for buildings, which allows complete freedom in the interior layout of the building. The support elements are as a flat, extending over a surface elements space-saving storable and easy to transport. The support elements can be driven with an ordinary truck semi-trailer to the site and handled there because of their low weight with a simple crane. Preferably, the support elements made of steel, prestressed reinforced concrete or molded wood.

11: Tragelementsupporting member
1111: erster Schenkel, Vertikalstützefirst Leg, vertical support
1212: zweiter Schenkel, Dachträgersecond Leg, roof rack
1313: unteres freies Endelower free end
1414: oberes freies Endeupper free end
1515: Abwinklung, Bogenbereichbend, arch area
1616: Auflageflächebearing surface
16'16 ': Auflageflächebearing surface
22: Rahmenanordnungframe assembly
2121: Verbindungsstrebenconnecting struts
FF: Fundamentfoundation
αα: Winkelangle

Claims

Detached house with a supporting structure for receiving the building loads and tensile forces, consisting of at least three two-legged support elements ( 1 ) whose angle (α) enclosed by the two legs is greater than 90 °, and with roof, ceiling and wall elements, each supporting element ( 1 ) with the first leg ( 11 ) a vertical support of the structure and with the second leg ( 12 ) form a roof beam of the structure, the free ends of the second leg of each support element are connected together at a highest point in space and the support elements ( 1 ) on a horizontal plane through a frame arrangement ( 2 ), which is arranged at the level of a floor slab to be inserted and at the same time serves as a drip for supporting the roof beams, and wherein the roof, ceiling and wall elements are mounted on this structure and complete it into a closed building, and the support elements ( 1 ) on their outsides bearing surfaces ( 16 . 16 ' ), which coincide with the planes of the roof and wall elements to be raised

Detached house according to claim 1/2, characterized in that the frame arrangement ( 2 ) of individual, between the supporting elements ( 1 ) arranged connecting struts ( 21 ) is formed.

Detached house according to claim 1/3, characterized in that the frame arrangement ( 2 ) is formed from a one-piece frame.

Detached house according to one of the preceding claims, characterized in that four identical supporting elements ( 1 ) are provided and the structure assumes a rectangular or square plan.

Detached house according to claim 4, characterized that the Floor plan 9 m × 9 m is.

Detached house according to one of the preceding claims, characterized characterized in that zweischklige Extension support elements are provided, of which of the two Legs included angle greater than or equal to 90 °, where the extension support member with the first leg a vertical support and forms with the second leg a roof rack and wherein the free End of the second leg on the first leg of the support element or rests against the frame assembly.

Detached house according to claim 6, characterized that two Extension elements on an outside of the main structure arranged to form a cultivation support structure.

Detached house according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the structure for receiving roof, ceiling and wall elements receiving means are provided.

Detached house according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting elements ( 1 ) are made of metal, reinforced concrete or wood.