DE2027122A1 - Trigonales Element-Bausystem - Google Patents

Description

• Trigonales Element-Bausystem Die Erfindung betrifft ein universales Bausystem aus industriell gefertigten Elementen zur Herstellung von Hochbauten verschiedenster Gestalt und Größe mit flexibler Nutz ungsmöglichkeit.
• Der Stand der Technik zeigt im wesentlichen 3 Gruppen von vorgefertigten Bausystemen: 1. Tafelbauweisen 2. Skelettbauweisen 3. Raumzellenbauweisen Bei der ersten Gruppe werden für ein- oder mehrgeschossige Gebäude die tragenden Wunde und Decken in Fabriken möglichst mit fertiger Oberfläche hergestellt und am Bau montiert. Für mehrgeschossige Gebünde werden meistens Betontafeln verwendet.
• Bei der zweiten Gruppe werden die tragenden Konstr.ktionen als Stützen, Stäbe, Rahmen oder Raumgitter ausgebildet. Decken und Winde sind Ausfachungen bzw. Umhüllungen des Skelettes.
• Bei der dritten Gruppe werden vorgefertigte, möglichst komplett ausgebaute Raumeinheiten aufeinander geschichtet oder in Tragstrukturen verankert.
• Die genannten Fertigbausysteme haben verschiedene Nachteile: Tafelbauweisen und Raumzellenbauweisen sind, von der Nutzung her gesehen, geschlossene Systeme, d.h. sie können nur einem einmal festgelegten Nutzungszweck dienen ohne Möglichkeit der Anpassung an neue Forderungen hinsichtlich Größe, Ausbau oder Technik. Wandbausysteme sind wenig installationsfreundlich, Raumzellensysteme unwirtschaftlich wegen der Verdoppellung von Wänden und Decken sowie wegen hoher Transport- und Montagekosten. Beide Systeme lassen nr kleinteilige Nutzungen zu, eignen sich nicht für Großräume.
• Skelettbauweisen sind unwirtschaftlich, weil die Trennung in tragende und raumabschliessende Funktionen eine Vielzahl zusätzlicher Bauteile und Anschlußpunkte mit sich bringt.
• Der durch die Vorfertiging erreichbare Vorteil der Einsparung von Lohnkosten geht durch die Komtliziertheit der Details-lind Montagevorgänge wieder verloren. Auch hier hat sich eine Spezialisierung für bestimmte Anwendungsgebiete vollzogen: Die Systeme eignen sich entweder für den Geschoßbau oder für Großräume. Die Forderung des modernen Städtebaues nach Verflechtung vielfältiger Nutzungen in zusammenhängenden Strikturen können sie nicht oder nur unwirtschaftlich erfüllen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde> ein Bausystem zu entwickeln, das folgende Eigenschaften hat: 1. Offenes System, d.h. es soll für Nutzungen und damit verbundene Bauformen verschiedenster Art und Größe eingesetzt werden können.
• 2. Mobiles System, d. h. Änderungen in der Größe und Form der Struktur sollen durch einfache Montagevorgänge jederzeit möglich sein.
• 3. Wirtschaftliches System durch Beschränkung auf wenige, genormte, statisch vielseitige Elemente, die fertigungstechnisch gestaltet, leicht transportabel, montierbar, möglichst viele Funktionen am Bau zugleich erfüllen.
• 4. Msterialoffenes System, d.h. die gleiche geometrische Strlktor soll in verschiedenen, auch zukünftigen neuen Baustoffen verwirklicht werden können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem räumlichen Trigonalsystem Elemente in Form von Tetraedern und Dreiecksplatten durch Knotenelemente kraftschlüssig so miteinander verbunden werden, daß sie für vielfaltige Raumgestalten und Nutzungsstrukturen zugleich tragende und raumbildende , wie auch installationsführende Funktionen übernehmen.
• Die Wirtschaftlichkeit dieses trigonalen Element-Bausystems wird dadurch noch gesteigert, daß alle Elemente in der Fabrik einen elastischen, wetterfesten, abriebfesten, schweißbaren Überzug als fertige Oberfläche erhalten, sodaß jedes Element an jeder Stelle eines Bauwerkes verwendet und mit anderen Elementen fugenlos zusammengefügt werden kann.
• DSs trigonale Element-Brnsystem kann sich dem Baumarkt und den statischen Erfordernissen des jeweiligen Bauwerkes dadurch anpassen, daß seine Elemente sowohl in Beton, Stahl, Kunststoff wie auch in zukünftigen neuen Baustoffen hergestellt werden können.
• In Abbildung 1 sind die Grundelemente des trigonalen Element-Bausystems dargestellt: Figur 1 zeigt das Grundelement in Form eines Tetraeders mit einer Kantenlänge von 104 cm, dessen 4 Spitzen so abgestumpft sind, daß dort gleichseitige Dreiecke mit der Kantenlänge 2 = 12 cm entstehen. Aus jedem dieser Dreiecke steht mittig ein Bolzen ca 3 cm hervor. Figur 2 zeigt ein zweites Element in Form einer ca 10 cm starken Dreiecksplatte, die in ihrer geometrischen Form von dem Grundelement etrpeder (Figur 1) als eine seiner Seitenflachen abgeleitet ist.
• Figur 5 zeigt ein drittes Element in Form einer ebenfalls ca 10 cm starken Dreiecksplatte mit der Kantenlänge 104 cm, deren Kanten aber so abgeschrägt sind, daß an den Spitzen Quadrate mit der Kantenlänge a = 12 cm entstehen. Die Quadratflächen sind mit Gewindebohrungen versehen. Figur 4 zeigt die gleiche Platte als Hohlkörper aus durchsichtigem Kunststoff hergestellt.
• Figur 5 zeigt das ganze Knotenelement aus Stuhl, ein hohles Prisma, das von 14 Flachen, 8 gleichseitigen Dreiecken und 6 Quadraten je mit der gleichen Eantenlänge a = 12 cm begrenzt wird. Eine Dreiecksfläche ist für din Verschraubung der Elemente von innen offen. Alle Flächen haben mittige Durchgangsbohrungen.
• Figur 6 zeigt das halbe Knotenelement, das benötigt wird, wenn Strukturflächen mit ebener Oberfläche gefordert sind, z.B.
• Fußböden. In Abb.2 ist als Ausführungsbeispiel für das Zusammenwirken der Elemente(Fig.1 - 6) die Konstruktion von einer räumlich trigonal versteiften hohlen Deckenplatte (Fig. 7), von stabförmigen hohlen Streben(Fig.8)und von membranartig eingespannten schräg geneigten durchsichtigen Wandflächen (Fig. 9) gezeigt.

Claims (4)

Patentansprüche

1. ) ) Universales Bausystem aus industriell gefertigten Elementen zur Herstellung von Hochbauten dadurch gekennzeichnet, daß in einem trigonalen Element-Bausystem industriell gefertigte Elemente in Form von Tetraedern und Dreiecksplatten durch Knotenelemente kraftschlüssig so miteinander verbunden werden, daß sie für vielfältige Raumgestalten und Nutzungsstrukturen als universale genormte Elemente zugleich tragende und raumbildende wie auch installationsführende Funktionen übernehmen und auch jederzeit demontiert werden können.

2. Universales Bausystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Elemente einen gleichen, elastischen, wetterfesten, abriebSesten, schweißbaren Überzug als fertige Oberfläche erhalten, sodaß jedes Element an jeder Stelle eines Bauwerkes verwendet und mit anderen Elementen fugenlos zusammengefügt werden kann.

3. Universales Bausystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß a) der Tetraeder (Fig. 1) aus bewehrtem Leichtbeton mit einem Kprn aus geschäumtem Wärmedämmstoff besteht, seine Wandungen bei außen gleichen Abmessungen den statischen Erfordernissen entsprechend verschieden dick ausgeführt werden können, seine Spitzen in Form von drei eckigen Stahlplatten mit hervorstehend-em Bolzen ausgebildet sind.

b) die Dreiecksplatten (Fig.2),3 ) aus bewehrtem Leichtbeton mit Zwischenlage aus geschäumten Wärmeplatten bestehen und die Spitzen in Form von dreieckigen bzw. quadratischen Stahlplatten mit hervorstehenden Bolzen bzw. Gewindebohrungen ausgebildet sind.

4. Universales Bsusystem nach Anspruch 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tetraeder (Fig.1) und die Dreiecksplatten (Fig. 2,3) aus gekantetem Stahlblech über einem Kern aus geschäumtem, wärmedämmendem und zugleich aussteifendem Kunststoff bestehen.

L e e r s e i t e