DE19708689B4

DE19708689B4 - Bausatz aus Wandbauelementen für Gebäude

Info

Publication number: DE19708689B4
Application number: DE1997108689
Authority: DE
Inventors: Paul J Roth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2017-03-05
Also published as: DE19708689A1

Abstract

Bausatz aus geschoßhohen Wandbauelementen mit Rastermaßen für den Bau von Gebäuden, dadurch gekennzeichnet, daß er folgende Elemente mit unterschiedlichen Grundflächen aufweist:
a) ein kleines rechtwinkliges Element (10, 10'), dessen beide Schenkel außen die Länge eines Rastergrundmaßes haben;
b) ein großes rechtwinkliges Element (12, 12'), dessen beide Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes haben;
c) ein L-förmiges Element (14, 14'), dessen kurzer Schenkel außen die Länge des Rastergrundmaßes und dessen langer Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes hat;
d) ein spiegelbildlich L-förmiges Element (16, 16'), dessen kurzer Schenkel außen die Länge des Rastergrundmaßes und dessen langer Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes hat, und
e) ein T-förmiges Element (18, 18'), dessen Flansch und dessen mit der Flanschdicke gemessener Steg die Länge des doppelten Rastergrundmaßes haben.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bausatz aus geschoßhohen Wand-Bauelementen mit Rastermaßen für den Bau von Gebäuden.

Abgesehen von Hochhäusern werden die Wände der meisten Häuser in langwieriger Arbeit auf der Baustelle aus Mauersteinen und anderen kleinformatigen Wandbauelementen errichtet. Auch die Schalarbeiten bei Wänden aus Beton nehmen viel Zeit in Anspruch. Für individuelle Fertighäuser und Wohnblöcke in Plattenbauweise werden deshalb mit industriellen Arbeitsverfahren geschoßhohe Wandelemente vorgefertigt, die auf der Baustelle miteinander sowie mit Böden und Decken verbunden werden. Allerdings richtet sich dabei die Form der Wandelemente nach dem jeweiligen Grundriss des Geschosses. Es werden zwar eine Vielzahl von Grundrißvarianten angeboten, aber wegen der großen Zahl unterschiedlicher Wandteile nicht auf Lager gehalten, so daß die Produktion der meisten Teile erst nach Auftragseingang beginnt und der Bauherr normalerweise eine Lieferzeit von mehreren Wochen oder gar Monaten in Kauf nehmen muß. Spontane nachträgliche Änderungen des Grundrisses während der Bauphase sind unter diesen Umständen praktisch nicht mehr möglich oder mit unverhältnismäßigen Verzögerungen und Kosten verbunden. Ausserdem sind die meisten vorgefertigten Wandbauelemente nicht ohne Abstützung aufzustellen. Man braucht deshalb jeweils eine geübte Mannschaft, spezielle Hub- und Haltevorrichtungen für die Montage sowie zuverlässige formschlüssige Verbindungsmittel zwischen benachbarten Wandbauelementen, damit sie sich im montierten Zustand gegenseitig stützen und aufrecht halten.

Aus der WO 94/19552 A1 ist die Verwendung eines ohne Abstützung aufzustellenden, im Grundriss winkelförmigen Außenwandbauteils für eine Außenecke bekannt. Die Anwendung erfolgt jedoch in Verbindung mit unterschiedlichen plattenförmigen Wandbauteilen in Rahmenbauweise, die wegen fehlender Standfestigkeit mit den benachbarten Wandbauteilen durch Nut-Feder-Eingriff zur Außenwand verbunden und außerdem auch mit den Dach- oder Deckenelementen durch Nut-Feder-Verbindung formschlüssig in Eingriff gebracht werden.

Bei Wandsystemen für optische und akustische Trennwände in Großraumbüros und für Messestände gibt es u. a. auch winkelförmige, standfähige Elemente (vgl. DE-GM 72 33 226), aber am meisten werden einfache, gerade Wandelemente mit unterschiedlichen Längen gebraucht. Weil sie sehr leicht und nicht geschoßhoch sind, ergeben sich beim Aufbau und Halten in aufrechter Stellung keine Probleme und Risiken. Typischerweise sorgen formschlüssige Verbindungen zwischen den Trennwandelementen für den Zusammenhalt und die Standfestigkeit der zusammengebauten Einheiten. Die Art der formschlüssigen Verbindungen ist entscheidend für die Dauer und den Schwierigkeitsgrad der Montagearbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bausatz der eingangs genannten Art für Gebäudewände bereitzustellen, der sich schon mit sehr wenigen in Form und Größe unterschiedlichen Wandbauelementen für die Gestaltung einer Vielzahl verschiedener Grundrisse eignet und eine einfache, schnelle Montage gestattet.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bausatz folgende Elemente mit unterschiedlichen Grundflächen aufweist:

a) ein kleines rechtwinkliges Element, dessen beide Schenkel außen die Länge eines Rastergrundmaßes haben;
b) ein großes rechtwinkliges Element, dessen beide Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes haben;
c) ein L-förmiges Element, dessen kurzer Schenkel außen die Länge des Rastergrundmaßes und dessen langer Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes hat;
d) ein spiegelbildlich L-förmiges Element, dessen kurzer Schenkel außen die Länge des Rastergrundmaßes und dessen langer Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes hat, und
e) ein T-förmiges Element, dessen Flansch und dessen mit der Flanschdicke gemessener Steg die Länge des doppelten Rastergrundmaßes haben.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß man eine sehr große Zahl verschiedener Grundrisse allein mit den genannten winkelförmigen Bauelementen realisieren kann, obgleich man bei Gebäudewänden in erster Linie nicht an die Ecken, sondern an die unterschiedlich langen, geraden Wände denkt. Der vorgeschlagene Bausatz aus nur fünf unterschiedlichen, ausschließlich winkelförmigen Wandbauelementen ist auch nicht dazu bestimmt, zuvor entworfene Grundrisse mit individuellen Maßen in die Praxis umzusetzen. Vielmehr soll umgekehrt der Grundriss nach Möglichkeit allein mit den angebotenen fünf winkelförmigen Wandbauelementen entwickelt werden. Man wird feststellen, daß sich in praktisch allen Situationen unter Berücksichtigung der Größe und Lage des Grundstücks und der Wünsche der Bauherren akzeptable und interessante Grundrisse gewinnen lassen, insbesondere, wenn die Dicke der Schenkel, des Flanschs und des Stegs jeweils 1/5 des Rastergrundmaßes und dieses 125 cm beträgt. Hierbei ist berücksichtigt, daß bei Gebäudemaßen Längen, die ein ganzzahliges Vielfaches von 25 cm betragen, bevorzugt Verwendung finden. So ist z. B. eine Türbreite von 1 m ein übliches Maß, während z. B. schmale Toilettentüren eine Breite von 75 cm haben.

Der vorgeschlagenen Wanddicke von 25 cm liegt die Überlegung zugrunde, daß ausreichende Wärmedämmwerte für Außenwände nur mit einem mehrschaligen Wandaufbau erreicht werden. Man kann also von dem bisher üblichen Denkschema mit dicken, wärmedämmenden Außenwänden, dünneren, tragenden Innenwänden und noch dünneren nicht-tragenden Innenwänden abgehen und mit einer einzigen Wandstärke arbeiten, die einerseits die notwendige Tragfähigkeit hat, andererseits zum Rastergrundmaß paßt. Der Nachteil des etwas größeren Raumverlusts durch Verwendung der 25 cm dicken, vorgeschlagenen Wandbauelemente anstelle von dünnen, nicht-tragenden Zwischenwänden wird ausgeglichen durch die Vorteile, nur fünf verschiedene Wandbauelemente zu brauchen, der besseren Schalldämmung zwischen benachbarten Innenräumen und der gleichmäßigeren Abstützung der über die Decke aufzunehmenden Lasten.

Der vorgeschlagene Bausatz erlaubt eine wesentliche Verkürzung und Vereinfachung der Bauzeit und eine Senkung der Baukosten. Es brauchen nur fünf verschiedene Wandbauelemente hergestellt zu werden. Sie können z. B. fabrikatorisch in Formen aus Leichtbeton und für Kellergeschosse aus Schwerbeton gefertigt und in einer bestimmten Stückzahl auf Lager genommen werden. Da Risse meistens unmittelbar nach der Herstellung auftreten, können schadhafte Wandbauelemente aussortiert werden, bevor sie zum Einbau kommen. Die gleichbleibende Produktion und Lagerhaltung der wenigen unterschiedlichen Elemente erlaubt den Einsatz rationeller Fertigungsverfahren und eine gleichbleibende, hohe Fertigungsgüte. Gemessen am Umsatz können die in Fabrik- und Handelslagern gehaltenen Stückzahlen und damit auch die Lagerkosten klein gehalten werden.

Für den Bauherrn hat das vorgeschlagene System zunächst den Vorteil, daß die benötigten Wandbauelemente sofort auf Abruf zur Verfügung stehen. Auch Grundrissänderungen, Umtausch und Nachbestellung von Wandbauelementen sind ohne zeitliche Verzögerung und überproportionale zusätzliche Kosten möglich. Da sämtliche Elemente eine Winkelform haben und somit allein standfähig sind, können sie nach der Formung in aufrechter Lage diese Stellung beibehalten und brauchen jeweils nur versetzt zu werden. Dabei sind in das obere Ende der Elemente eingegossene Tragösen oder Traghaken aus Stahl hilfreich. Sie gestatten einen einfachen, schnellen Transport mittels Kränen von der Form zum Lager, auf ein Transportfahrzeug und an die Einbaustelle. Nach der Errichtung der Wände können die Tragösen abgeschnitten werden. Unter Zuhilfenahme der üblichen Hebezeuge kann ggf. ein einzelner Mann die vorgefertigten Bauelemente unter Beibehaltung ihrer aufrechten Lage transportieren und an der Baustelle genau positionieren und ausrichten.

Auf der Baustelle werden die Wandbauelemente mit dem Fundament, der Keller- oder Geschoßdecke, der auf ihnen ruhenden Decke und jeweils angrenzenden Wandbauelementen materialschlüssig durch Mörtel oder Kleber verbunden. Zu diesem Zweck wird auf der Aufstellfläche dort, wo Wandbauelemente aufgestellt werden sollen, ein Mörtelbett vorbereitet. Die genau horizontale Ausrichtung auf gleichem Niveau erfolgt mittels untergelegter Tragklötzchen. In gleicher Weise wird eine Fertigdecke in ein auf der Oberseite der Wandbauelemente vorbereitetes Mörtelbett gelegt. Im Hinblick auf die Klebefuge zwischen aneinandergrenzenden Wandbauelementen werden sie mit einem geringen Untermaß gefertigt, so daß sie auch in der Summe ihrer Längen einschließlich der Klebefugen im Rastermaß bleiben. Für die Fuge genügt ein ganz geringes Untermaß, weil die fabrikatorische Herstellung millimetergenau ist.

Die vorgeschlagenen Wandbauelemente bilden die Ecken der umgrenzten Räume. Sie enden jeweils an Durchgängen, Fenstern und Türen. Stürze können zusammen mit einer Decke geschalt und gegossen werden. Bei Einsatz von Fertigdecken können sie auch als Sonderbauteile in jeder gewünschten Länge, auch außerhalb des Rastermaßsystems, vorgefertigt und mit Winkelstücken an den Enden versehen werden, mit denen sie in einfacher Weise auf die angrenzenden Wandbauelemente aufgelegt werden können. Das Auflegen der Fertigdecke wird dadurch nicht behindert, weil es ohnehin im Mörtelbett erfolgt.

Ebenso wie die Stürze und die entsprechend langen Fensterbänke und Brüstungen unter den Fenstern können im Grundriß weitere Wandteile vorhanden sein, z. B. runde Treppenhäuser oder Erker sowie besonders lange gerade Wände, die auf konventionelle Weise errichtet werden. Dabei bleibt der große Vorteil erhalten, daß der weit überwiegende Teil aller Wände schnell und kostensparend durch einfaches Aufstellen weniger Standardelemente errichtet werden kann und nur noch wenig Handarbeit an der Baustelle erforderlich ist, um Sonderwünsche zu erfüllen.

Installationsleitungen können in verkleideten Ecken, zwischen benachbarten Wandbauelementen, die mit ausreichendem Zwischenabstand aufgestellt werden, und im Boden verlegt werden. Selbst wenn im Einzelfall Leitungsschlitze in die Wandbauelemente aus Leichtbeton gemeißelt werden müssen, ist der hierfür erforderliche Arbeitsumfang gering im Ver hältnis zu der Einsparung durch den Ersatz individuell gemauerter oder geformter Wände durch nur noch mit einem Kran an der jeweils vorgesehenen Stelle aufzusetzende, von Anfang an standfeste Standardelemente.

Ein Verputzen der vorgefertigten Wandbauelemente ist ebenfalls nicht erforderlich, weil sie mit glatten Flächen hergestellt werden können. Es genügt das Glätten der wenigen schmalen Fugen durch Verspachteln. Auf den Außenflächen der Außenwände wird eine Wärmedämmschicht angebracht und darauf bzw. davor in herkömmlicher Weise z. B. eine Putzschicht, eine vorgemauerte Wandschale, eine Holzverkleidung oder Fassadenplatten. Das fertige Massivhaus unterscheidet sich daher nach der Fertigstellung nicht von anderen, konventionell errichteten Massivhäusern.

Dasselbe Bauprinzip mit einem Bausatz aus nur fünf winkelförmigen Wandbauelementen läßt sich im übrigen in entsprechender Weise auch zur Herstellung von Fertighäusern im Holzrahmenbau anwenden. Hier sind die Wandbauelemente zwar grundsätzlich leichter, aber es macht sich auch als Vorteil bemerkbar, wenn nur wenige, immer gleiche Wandbauelemente produziert zu werden brauchen, die bereits mit dem Aufstellen standfest sind und nur noch in einer das Verrücken verhindernden Weise mit dem Boden, angrenzenden Wandbauelementen und der Decke verbunden zu werden brauchen. Das Planen mit den ebenfalls jederzeit sofort verfügbaren Standardelementen bietet größere Freiheit in der Gestaltung der Grundrisse als bisher bei Fertighäusern üblich. Da bei der Vorfertigung der Wandbauelemente die Lage von Installationsleitungen nicht berücksichtigt werden kann, empfiehlt es sich, verhältnismäßig dicke Deckplatten auf den Holzrahmen anzubringen, so daß Schlitze in die Deckplatten eingeschnitten werden können, die nach dem Einlegen der Leitun gen zugespachtelt werden. Im übrigen kann bei den erfindungsgemäßen Wandbauelementen in Holzrahmenbauweise auf die erprobten Fertigungstechniken und den bewährten Wandaufbau von Fertighäusern zurückgegriffen werden.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1A, 1B eine perspektivische Ansicht und die vermaßte Grundfläche eines kleinen rechtwinkligen, gleichschenkligen Wandbauelements aus Beton;
2A, 2B entsprechende Ansichten eines großen rechtwinkligen, gleichschenkligen Wandbauelements;
3A, 3B entsprechende Ansichten eines L-förmigen Wandbauelements;
4A, 4B entsprechende Ansichten eines mit Bezug auf 3A, 3B spiegelbildlich ausgebildeten Wandbauelements;
5A, 5B entsprechende Ansichten eines Wandbauelements mit T-förmiger Grundfläche;
6A, 6B bis 10A, 10B jeweils eine perspektivische Ansicht und die Grundfläche von Wandbauelementen in Holzrahmenbauweise, die in ihren Maßen den Wandbauelementen aus Beton nach 1A, 1B bis 5A, 5B entsprechen;
11 eine Skizze, die den Transport und die Aufstellung von Wandbauelementen nach 1A, 1B bis 5A, 5B veranschaulicht;
12A, 12B Grundrisse des Erdgeschosses und Obergeschosses eines mit Wandbauelementen nach 1A, 1B bis 5A, 5B errichteten Gebäudes.
Das in 1A, 1B gezeigte Wandbauelement 10 ist ein aus Leichtbeton LB5 nach DIN 4232 oder Schwerbeton B 25 nach DIN 1045 bestehender prismatischer Körper mit einer Höhe von 2,63 m, d. h. der Wandhöhe eines Geschosses, und der in 1B dargestellten, rechtwinklig gleichschenkligen Grundfläche mit einer äußeren Schenkellänge von 1,25 m und einer Wanddicke von 25 cm. Die Wanddicke beträgt demnach 1/5 der äußeren Schenkellänge bzw. 1/4 der inneren Schenkellänge.
Das in 2A, 2B gezeigte Wandbauelement 12 hat dieselbe Höhe und Wanddicke, aber eine rechtwinklig gleichschenklige Grundfläche mit einer äußeren Schenkellänge von 2,50 m.
Die in 3A, 3B und 4A, 4B dargestellten Wandbauelemente 14, 16 haben ebenfalls die genannte Höhe und Wanddicke. Die rechtwinklige Grundfläche hat jeweils einen kurzen Schenkel mit einer äußeren Kantenlänge von 1,25 m und einen langen Schenkel mit einer äußeren Kantenlänge von 2,50 m. Die beiden Wandbauelemente 14, 16 unterscheiden sich nur in der Anordnung des kurzen Schenkels relativ zum langen Schenkel. Bei dem Wandbauelement nach 3A, 3B hat die Grundfläche die Form eines "L", während die Grundfläche des Wandbauelements nach 4A, 4B als spiegelbildlich L-förmig charakterisiert werden kann.
Das in 5A, 5B gezeigte Wandbauelement 18 hat ebenfalls die vorstehend genannte Höhe und Wanddicke, aber eine T-förmige Grundfläche mit einer Flanschlänge von 2,50 m und einer Steglänge von 2,25 m. Addiert man zu der Steglänge die Wanddicke des Flanschs, so erkennt man, daß die Tiefe der Grundfläche nach 5B ebenso wie deren Breite 2,50 m beträgt.
Die jeweils mit denselben Bezugszeichen wie in 1A, 1B bis 5A, 5B, jedoch zusätzlich mit einem Indexstrich gekennzeichneten Wandbauelemente nach 6A, 6B bis 10A, 10B haben dieselben Maße, sind aber in Holzrahmenbauweise erstellt. Die Holzrahmen bestehen jeweils aus einem Eckpfosten im Scheitelpunkt, mehreren senkrechten Ständern und oberen sowie unteren Rahmenhölzern. Sowohl die mit Bezug auf die Ecke inneren Seitenflächen als auch die äußeren Seitenflächen sind mit Abdeckplatten bekleidet, und die von den Rahmenhölzern und Abdeckplatten begrenzten inneren Hohlräume der Wandbauelemente sind mit einem nicht gezeigten Isoliermaterial, z. B. Mineralwolle, ausgefüllt.
Wie in 11 gezeigt, werden die vorstehend anhand von 1A, 1B bis 11A, 11B beschriebenen Wandbauelemente vorzugsweise aufrechtstehend gelagert und transportiert. Mittels an ihrer Oberseite angebrachter Ösen 20 können sie dann jederzeit an einen Kran angehängt und in der vorgesehenen Position auf der Bodenfläche, im Beispielsfall nach 11 einer Kellerdecke, abgesetzt werden, und zwar Wandbauelemente aus Beton jeweils auf einem Mörtelbett 22. Auch vorgefertigte Fensterstürze 24 können in gleicher Weise an Ösen 20 transportiert und mit nicht gezeigten Winkelstücken auf die angrenzenden Wandbauelemente aufgelegt werden.
Die in 12A, 12B gezeigten Grundrisse des Erdgeschosses und des Obergeschosses eines Einfamilienhauses sind ein Beispiel dafür, wie man allein unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Bausatzes, sogar ohne das in 5 gezeigte T-förmige Wandbauelement, Außen- und Innenwände eines individuell geplanten Wohngebäudes errichten kann. Man erkennt insbesondere, daß bei dem zugrundeliegenden Rastergrundmaß von 1,25 m und der gewählten Wanddicke von 25 cm harmonische Proportionen entstehen. Dies ist umso erstaunlicher, als die Schenkel aller Wandbauelemente nur zwei unterschiedliche Längen haben, nämlich entweder das Rastergrundmaß oder die doppelte Länge.

Claims

Bausatz aus geschoßhohen Wandbauelementen mit Rastermaßen für den Bau von Gebäuden, dadurch gekennzeichnet, daß er folgende Elemente mit unterschiedlichen Grundflächen aufweist: a) ein kleines rechtwinkliges Element (10, 10'), dessen beide Schenkel außen die Länge eines Rastergrundmaßes haben; b) ein großes rechtwinkliges Element (12, 12'), dessen beide Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes haben; c) ein L-förmiges Element (14, 14'), dessen kurzer Schenkel außen die Länge des Rastergrundmaßes und dessen langer Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes hat; d) ein spiegelbildlich L-förmiges Element (16, 16'), dessen kurzer Schenkel außen die Länge des Rastergrundmaßes und dessen langer Schenkel außen die Länge des doppelten Rastergrundmaßes hat, und e) ein T-förmiges Element (18, 18'), dessen Flansch und dessen mit der Flanschdicke gemessener Steg die Länge des doppelten Rastergrundmaßes haben.
Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schenkel, des Flanschs und des Stegs jeweils 1/5 des Rastergrundmaßes beträgt.
Bausatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastergrundmaß 125 cm beträgt.
Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandbauelemente (10–18; 10'–18') an ihrem oberen Ende mit Traghaken oder -ösen (20) versehen sind.
Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandbauelemente (10–18; 10'–18') glatte Seitenwandflächen haben.
Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandbauelemente (10–18) aus Schwer- oder Leichtbeton bestehen.
Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandbauelemente (10'–18') aus geschoßhohen Holzrahmen und darauf derart befestigten Abdeckplatten bestehen, daß diese eine Aussteifung bilden.