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Bauelementsystem
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Die Erfindung betrifft ein Bauelementsystem mit aneinander anschließbaren
Wandelementen und insbesondere unter Verwendung einer metallischen Skelett-Konstruktion
mit Vertikalstützen, die in einer Decken- oder Geschoßebene durch Horizontalträger
untereinander verstrebt sind.
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Solche skelettartigen Tragkonstruktionen, bei denen die Vertikalstützen
Knotenpunkte des aus Horizontalträgern gebildeten Trägerfachwerkes bilden, über
die die Lasten auf ein Fundament abgetragen werden, habe sich durch die Möglichkeiten
einer einfachen Montage und die Anpassungsfähigkeit an beliebige Umfassungsmaße
eines Gebäudes und an eine weitgehend variable Raumaufteilung bewährt. Dies gilt
auch im Hinblick auf die Anschlußmöglichkeiten, die die Vertikalstützen zur Aufteilung
und Abgrenzung von Raumwänden bieten. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,
ein Bauelementsystem der eingangs bezeichneten
Art zu verbessern
und dahingehend auszugestalten, daß mit einer möglichst kleinen Anzahl unterschiedlicher
Bauprofile eine weitgehend variable Gestaltung von Bauwerken einschließlich deren
Umfassungsquerschnitte und Raumaufteilungen erzielbar ist und besonders einfache
Anschlußmöglichkeiten der Bauelemente untereinander entstehen.
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Diese Aufgabe wird nach dem Grundgedanken der Erfindung dadurch gelöst,
daß Wandelemente zur Aufachung von Abständen zwischen den Vertikalstützen zusammengefügte
Rahmenprofile aus Leichtmetall mit wen-igstens einer nach außen offenen Profilkammer
aufweisen, in die Anschlußprofile zur Verbindung der Wandelemente untereinander
oder mit den über den Umfang verteilte, nach außen offene Profilkammern enthaltenden
Vertikalstützen einsteckbar befestigt sind. Aufgrund dieses Vorschlages lassen sich
Wandelemente beliebiger Abmessungen und beliebiger Funktion auf sehr einfache Art
praktisch aus einem einzigen Rahmenprofil herstellen und gleichzeitig die Verbidungen
von Wandelementen untereinander und mit den Vertikalstützen vorteilhaft mit Hilfe
einfacher Anschlußprofile zu einer Vielfalt von Raumgestaltungen erzielen, wobei
die Voraussetzungen für die Tragfähigkeit und statische Fesffkeit optimal erfüllt
sind. Darüberhinaus gestaltet sich der Zusammenbau bzw. die Montage der Einzelelemente
durch Anwendung der vorgeschlagenen Steckverbindungen besonders einfach.
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Vorzugsweise bestehen die Vertikalstützen aus einem Hohlprofil, dessen
Umfang eine der Anzahl anschließbarer Horizontalträger entsprechende Anzahl von
Prof ikan-ern in Form von Längsnuten mit erweitertem Grund enthält,
in
die in der Decken- oder Geschoßebene Anschlußarme für die Horizontalträger und außerhalb
dieser Ebene Anschlußprofile für die Wandelemente vertikal einsteckbar sind. Daraus
entsteht ein vortelhaftes Verbindungssystem zwischen den Vertikalstützen einerseits
und den Horizontalträgern oder Wandelementen andererseits, wobei die Anschlußprofile
mit einer Verdickung nach Art einer Verzahnung in die entsprechenden SChlitze eingeschoben
und formschlüssig gehalten sind. Diese formschlüssige Verbindung ist in der Lage,
Biegemomente vom Träger auf die Stütze zu übertragen und dadurch ein biegesteifes
Trägerfachwerk zu erzeugen. Im Außenbereich eines Bauwerkes brauchen z.B. nur zwei
Anschlußarme befestigt zu werden, so daß in das Rauminnere störend hineinragende
Anschlußarme vermieden werden. Der Profilumfang der Vertikalstützen kann verhält-nismäßig
klein bleiben, so daß man kleinere Wandstärken und gleichzeitig optisch ansprechend
Verkleidungen der Trennfugen der Wandelemente erreicht. Die Vertikalstütze kann
selbstverständlich auch nur als Knotenpunkt dienen, wobei ihre Länge dann nur der
Höhe der Horizontalträger im Dachverband entspricht.
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Der erweiterte Grund der Längsnut kann aus zur Symmetrieebene der
Nut parallelen Seitenflächen und aus mit den Seitenflächen jeweils einen Winkel
von 1200 bildenden Schrätlächen bestehen. Dadurch lassen sich die Anschlußprofile
leicht in die Vertikalstütze einschieben, und gleichzeitig ergibt sich eine zur
Kraftübertragung besonders günstige Formschlüssigkeit zwischen der Längsnut und
dem verdickten Ansatz. Bei den Anschlußarmen für die Horizontal träger wird eine
besonders große Festigkeit dadurch erzielt, daß die Flügel am Umfang der Vertikalstütze
anliegend
und dort mit Flächenpressung festgeschraubt sind.
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In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Anschlußprofile
zur Verbindung einer Vertikalstütze und einem Wandelement T-Form besitzen, wobei
der Fuß des senkrechten Steges einen verdickten Ansatz entsprechend dem erweiterten
Nutengrund trägt, während der Querarm des T-Profils die Profilkammer des Rahmenprofils
nach außen begrenzende Querschenkel hinterfaßt. Der senkrechte Steg des Anschlußprofils
kann unter Berücksichtigung eines Rastermaßes für die Abstände zwischen auszufachenden
Vertikalstützen und der Länge der Wandelemente so bemessen sein, daß die Wandelemente
zwischen den Vertikalstützen unter Zugbeanspruchung eingespannt sind. Auf diese
Weise wird mit sehr einfachen Anschlußprofilen eine bequem herstellbare Befestigung
der Wandelemente erzielt, die durch die Anwendung des speziell auf Modulmaße abgestimmten
Anschlußprofils gleichzeitig eingespannt werden, wobei die aufgewendete Spannkraft
einerseits zur Versteifung der Gesamtanordnung dient und außerdem ausgenutzt werden
kann, um die Wandelemente stirnseitig gegen festgelegte Dichtungen anzupressen.
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Wenn die Vertikalstutze aus einem quadratischen oder rechteckigen
Rohrpro-fil besteht, kann der senkrechte Steg des T-Profils so lang sein, daß das
Rahmenprofil unter Zwischenfügung einer elastischen Dichtung gegen den Umfang der
Vertikalstütze angepresst wird.
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Das Rahmenprofil für die Wandelemente besteht zweckmäßigerweise
aus
extrudiertem Leichtmetall und kann an seiner Innenseite mit Anschlüssen für Isolier-
oder Verkleidungsplatten oder für Tür- oder Fensterrahmen versehen sein.
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Das Rahmenprofil besitzt eine symmetrisch zur Profilbreite angeordnete
Kammer, die durch seitlich vorspringenden Querschenkel gegenüberlder Profilkammer
zur Aufnahme der Anschlußprofile abgeteilt ist und zur Aufnahme eines Eckverbindungswinkels
in den auf Gehrung geschnittenen Rahmenprofilen dient. Die von außen zugänglichen
Querschenkel werden mit dem in die Kammer eingesteckten SChenkel des Eckverbindungswinkels
verpresst, so daß die Rahmenprofile fest miteinander verbunden sind. Die von außen
zugänglichen Querschenkel ermöglichen dabei die Anwendung einfacher Preß- oder Verformungseinrichtungen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Rahmenprofil,
von seiner Stirnfläche ausgehend, durch seitlich vorspringende Querschenkel abgeteilte
äußere und mittlere Profilkammern gleicher Breite zur wahlweisen Steckaufnahme der
Querarme von Anschlußprofilen, wobei sich die innere Profilkammer zir Aufnahme des
Eckverbindungswinkels hinter den stärker seitlich vorspringenden Querschenkeln dieser
Kammer anschließt. Dadurch ergibt sich eine weitere Anpassungsmöglichkeit für mit
den Wandelementen zu überbrückende Längen bzw. zu überbrückende Anschlußmaße bei
bestimmten Formen von Vertikalstützen. Dies gilt gleichermaßen auch bei der Stoßverbindung
von Wandelementen mit Hilfe von Anschlußprofilen, die mit Kammer abschnitten in
die äußeren oder mittleren Profilkammern der sich gegenüberstehenden Rahmenprofile
einsteckbar sind.
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Mit Hilfe der klammerartigen Anschlußprofile werden die Quer schenkel
der äußeren oder mittleren Profilkammern hinterfaßt, je nachdem, wie groß der Stoßfugenabstand
bzw. die zwischen zwei Wandelemente eingelegte Dichtung bemessen ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es
zeigen Fig. 1 die Draufsicht auf eine Vertikalstütze, Fig. 2 die Draufsicht auf
einen Anschlußarm für einen Horizontalträger, Fig. 3 einen waagerechten Schnitt
durch eine Vertikalstütze mit mehreren daran angeschlossenen Wand-bzw. Fensterelementen,
Fig. 4 einen waagerechten Schnitt durch eine viereckige Vertikalstütze mit mehreren
daran angeschlossenen Wand- bzw. Fensterelementen, Fig. 5 einen waagerechten Schnitt
durch den Anschlußbereich zweiere Wandelemente und einer davon abgehenden Querwand
und Fig. 6 eine perspektivische Ansicht für dieEckverbindung des Rahmenprofils.
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Gemäß Fig. 1 ist eine Vertikalstütze 10, bestehend aus
einem
sechseckigen Leichmetall-Hohlprofil an sämtlichen Ecken mit radial gerichteten Längsnuten
11 versehen, die einen erweiterten Nutengrund 12 besitzen. Der verbreiterte Nutengrund
wird aus zur Symmetrieebene parallelen Seitenfläcnen 13 sowie aus dazu jeweils in
einem Winkel von beispielsweise 1200 verlaufenden Wandflächen 14 am Grund bzw. 15
am Hals gebildet. Im Bereich der Längsnuten besitzt das Hohlprofil einen verdickten
Wandquerschnitt 18. Angedeutete Gewindebohrungen 16, die bis in den Hohlraum 17
hindurchgeführt sind, dienen zur Schraubbefestigung eines Anschlußarmes 20 gemäß
Fig. 2.
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A8 Anschlußprofil zwischen der Vertikalstütze 10 und einem nicht gezeigten
Horizontalträger eines Trägerfachwerkes dienen Anschlußarme 20 nach Fig. 2, die
aus einem Armabschnitt 21 und einem verdickten Ansatz 22 bestehen, der genau dem
Querschnitt der Nut mit dem verbreiterten Grund 12 entspricht. Zu beiden Seiten
des Armabschnittes 21 sind -Flügel 23 angeformt, die Durchgangsbohrungen 24 für
nicht gezeigte Befestigungsschrauben aufweisen, mit denen die Flügel 23 gegen den
Umfang der Vertikal stütze 10 angepresst werden Anstelle des gezeigten Seckseckprofils
können die Vertikalstützen auch mit anderen Profilformen ausgeführt sein.
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EntsprechendFig. 3 ist eine Vertikalstütze 10 senkrecht auf eine Bodenplatte
25 aufgeschweißt, die über Bohrungen 26 und nicht gezeigte Schraubbolzen auf einem
Fundament verankert wird.
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Auf dem Fundament können zur Positionierung des Verlaufes der Wandelemente
rechteckförmige Hohl-profile verlegt sein, die von den Profilkammern der weiter
unten beschrienbenen Rahmenprofile überfaßt sind und mit ihrer Oberseite an den
ebenfalls weiter unten beschriebenen Querschenkeln 36 der inneren Profilkammer 35
anliegen.
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Entsprechend Fig. 3 sind an zwei gegenüberliegende Längsnuten der
Vertikalstütze Wandelemente mit Hilfe von Anschlußprofilen 28 angeschlossen. Dabei
kann das Wandelement 6 durch beliebige Ausfachungsplatten 46 geschlossen sein, während
das Wandelement 7 als Fenster- oder Türrahmen ausgebildet ist. Von einer weiteren
Längsnut der Vertikalstütze 10 geht mit Hilfe eines Anschlußprofils 28 ein Wandelement
6 aus, das die Wand eines Innenraums begrenzt. Die Anschlußprofile 28 zur Verbindung
der Vertikalstütze 10 mit einem Wandelement 6 oder 7 besitzen eine T-Form, wobei
am Fuß des senkrechten Steges 31 ein verdickter Ansatz 30 angeformt ist, dessen
Umriß dem Profil des erweiterten Nutengrundes 12 (Fig. 1) angepaßt ist. Das Anschlußprofil
28, das sich über die gesamte Höhe des Wandelementes oder aber auch nur über Teilhöhen
davon erstrecken und unterteilt sein kann, wird von oben in die Längsnut der Vertikalstütze
eingeschoben und gleichzeitig auch in eine Profilkammer 37 des Rahmenprofils 33
der Wandelemente. Dabei hinterfaßt ein Querarm 32 des T-förmigen Anschlußprofils
28 seitlich in die Profilkammer 37 vorspringende Querschenkel 38, wobei durch den
Vorgang des Einschiebens des Anschlußprofils vorzugsweise eine in der Erstreckungsrichtung
des Wandelementes liegende Zugkraft erzeugt wird. Die Abstände zwischen den Stirnflächen
der Wandelemente und der Vertikalstütze werden mit nicht gezeigtem Insolierstoff
und Überbrückungeprofilen abgedeckt.
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Aus Fig. 4 ergibt sich, daß die verdickten Ansätze 30 der Anschlußprofile
28, da sie lediglich auf Zug beansprucht sind, nur an den an die Nutöffnung in der
Vertikalstütze anschließenden Schrägflächen 15 anliegen.und somit einen kleineren
Querschnitt haben können als der erweiterte Nutengrund. Gemäß der gezeigten Variante
haben die verdickten Ansätze 30 eine Schwalbenschwanzform. Weiterhin ergibt sich
aus Fig. 4, daß der Querarm 32 des T-förmigen A-nschlußprofils 28 unter Berück8ichtigung
der vorzusehenden Fugenbreite zwischen den Stirnflächen der Wandelemente 33 oder
Fensterelemente 34 und den gegenüberliegenden Seitenflächen der Vertikalstütze 50
in die äußere Profilkammer 39 des jeweiligen Rahmenprofils 33 eingesteckt sind.
Auf diese Weise wird mit Hilfe der Anschlußprofile 28 das jeweilige Wandelement
oder Fensterelement, zwischen dessen Stirnfläche und der Vertikalstütze nicht gezeigte
Dichtungen vorgesehen sind, für eine kraftschlüssige Verbindung gesorgt.
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Entsprechend Fig. 3 - 6 besitzt das Rahmenprofil für die Wand- oderFensterelemente
eine symmetrisch zur Profilbreite angeordnete innere Kammer 35, die durch seitlich
vorspringende Querschenkel 36 gegenüber der mittleren Profilkammer 37 abgeteilt
ist. Die Querschenkel 36 ragen seitlich in die Kammer weiter vor als die Querschenkel
38 der mittleren Kammer 37 und auch als die Querschenkel, die durch die äußere Stirnfläche
29 des Rahmenprofils gebildet sind und die äußere Profilkammer 39 umgrenzen. Wie
in Fig. 6 dargestellt, werden die Rahmenprofile 33 zur Herstellung der Umfassungsrahmen
für die Wandelemente auf Gehrung geschnitten und dann mit Hilfe von Eckvedindungswinkeln
vereinigt. Dabei wird ein Schenkel 70 des Winkels
69 in die innere
Profilkammer 35 eingesteckt, die durch den Querschnitt des Schenkels im wesentlichen
ausgefüllt ist.
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Der Eckverbindungswinkel kann mit Vertiefungen oder einer unregelmäßigen
Oberfläche versehen sein, in die mit Hilfe eines Preßwerk-zeuges die Querschenkel
36 des Rahmenprofils eingepreßt werden.
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Beiderseits der sich nach außen öffnenden Profilkammern enthält die
Stirnfläche 29 des Rahmenprofils 33 Nuten 40 zur Aufnahme von elastischen Dichtungen
62, wie sie beispielsweise in Fig. 5 angedeutet sind. Die Dichtungen werden in üblicher
Weise in die Längsnuten 40 eingedrückt und stehen mit einem Wulst nach außen über
die Stirnfläche 29 über.
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Weiterhin besitzt das Rahmenprofil 33 an beiden Seiten senkrecht von
der Stirnwand 29 ausgehende Längsstege 42, die parallel zur allgemeinen Ebene des
Wandelementes verlaufen. Diese Längsstege 42 sind von den äußeren Rändern der Rahmenprofilbreite
aus einwärts versetzt und bilden eine Auflage für die Ausfachungsplatten 46, die
aus beliebigem geeignetem Material bestehen können. Die äußeren Bereiche 43 der
Stirnwand 29 bilden für die Ausfachungsplatten 46 eine Rahmenfassung. Im Fall eines
Fenster- oder Türelementes 34 sind an Stelle der Längsstege 42 und der Rahmenfassungen
43 äußere Profilwände eines Kastenprofils vorgesehen und an der Stirnseite des Rahmenprofils
eine zusätzliche äußere Längsnut 40.
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Um Wandelemente oder Fensterelemente unmittelbar miteinander zu verbinden,
sind entsprechend Fig. 5 Anschluß-
Profile 60 vorgesehen, die mit
klammerartigen Abschnitten 61 die Querschenkel 38 hinterfassen, welche die mittleren
Profilkammern 37 der beiden sich gegentiberstehenden Rahmenprofile abteilen. Falls
bei einer größeren Breite der Fuge 63 erforderlich, können die Klammerabschnitte
61 auch in die äußeren Kammern 39 oder in eine mittlere und in eine äußere Kammer
der sich gegenfiberstehenden Rahmenprofile eingesteckt werden. Mit Hilfe der Anschlußprofile
60 werden die gegenüberliegenden Rahmenprofile 33 gegeneinander gezogen bzw. gegeneinander
gepresst, wobei die Preßkraft in den elastischen Dichtungen 62 aufgenommen wird,
die in die Nuten 40 eingelegt worden sind.
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Um gemäß Fig. 5 an die StoBverbindungssblle zweier in einer Flucht
liegender Wandelemente ein davon senkrecht abgehendes Wandelement anzufügen, ist
erfindungsgemäß ein fdrmlges Anschlußprofil 64 vorgesehen. Der senkrechte Steg 65
dieses Anschlußprofils besitzt an seinem freien Ende einen Querfuß 66 und an seinem
oberen Ende einen Querarm 67. Der Steg 65 des Anschlußprofils befindet sich in Anlage
an den Stirnflächen 29 der Rahmenprofile 33, wobei das Klemmprofil 60 für die Einspannung
des Steges 65 zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen29 sorgt.
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Der Querfuß 66 greift dabei in die Längsnuten 40, die an dieser Seite
keine Dichtungen 62 enthalten. Der Querarm 67 des Anschlußprofils 64 ist in die
mittlere Profilkammer 37 des Rahmenprofils des anzuschließenden Wandelementes eingesteckt,
wobei dieses Rahmenprofil über die elastischen Dichtungen 62 gegen die Ausfachungsplatten
46 der beiden anderen Wandelemente angepreßt ist.
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Das Rahmenprofil 33 enthält zwischen dem Umfassungwänden der Profilkammern
und den Längsstegen 42 in Rahmenrichtung verlaufende Aufnahmen, die beispielsweise
zum Einschieben und zur Halterung schwererer Wandteile als Schallschutz oder als
zusätzliche thermische Isolierung dienen. - Die innere Kammer 35 kann zur Aufnahme
eines waagerecht verlegten, nicht gezeigten Bodenprofils verwendet werden, das zuvor
von unten her mit der Bodenwandung der Kammer verschraubt worden ist. Am Bodenprofil
ist eine waagerechte Platte angeschraubt, mit der die Verankerung des Wandelementes
auf dem Fundament durchgeführt wird.