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Dreigeschossiges Bauwerk Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein
dreigeschossiges Bauwerk, das gemäß dem sogenannten Erstellungsverfahren unter Verwendung
von Baueinheiten gebaut ist.
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Die jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet von Wohnhäusern, die in
industriellem Maßstab vorgefertigt werden, d.h. Wohnhäuser, die im allgemeinen als
Fertighäuser bezeichnet werden, haben das Bedürfnis nach dreigeschossigen Häusern
geweckt, die auf ähnliche Weise zu erstellen sind.
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Heutzutage machen jedoch selbst zweigeschossige Bauwerke dieser Bauart
viel Arbeit bei der Erstellung an der Baustelle mit wenigen Ausnahmen erforderlich.
Daher sind noch größere Schwierigkeiten bei dreigeschossigen Bauwerken zu erwarten,
selbst wenn diese derart beschaffen sind, daß sie im wesentlichen in die Kategorie
von Fertighäusern eingeordnet werden können, da zusätzlich zu verschiedenen technischen
Beschränkungen auch sehr viele Bauvorschriften in Zusammenhang mit dreigeschossigen
Bauwerken zu beachten sind, wie die Nordseitenlinienbestimmung und die Schrägschattenlinienbestimmung,
durch die eine genügende Arbeitsersparnis an der Baustelle verhindert werden kann.
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Die Erfindung zielt darauf ab, ein dreigeschossiges Bauwerk zu schaffen,
das gemäß dem sogenannten Erstellungsverfahren unter Verwendung von Baueinheiten
konstruiert
ist, wobei eine extreme Arbeitsersparnis bei der Erstellung
auf der Baustelle erzielt wird.
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Vorzugsweise soll nach der Erfindung ein dreigeschossiges Bauwerk
nach dem Erstellungsverfahren unter Verwendung von Baueinheiten derart ausgelegt
werden, daß trotz der Berücksichtigung von verschiedenen Bauvorschriften eine ähnliche
Arbeitsersparnis erzielt wird, als wenn keine solche Bauvorschriften vorhanden sind.
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Erfindungsgemäß zeichnet sich ein dreigeschossiges Bauwerk durch die
Merkmale nach dem Anspruch 1 aus.
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Das dreigeschossige Bauwerk weist eine Erdgeschoßkonstruktion und
eine Konstruktion für den zweiten Stock auf, die jeweils aus einer Vielzahl von
Baueinheiten bestehen, die jeweils einen rechteckigen, parallelepipedförmigen Aufbau
haben, und die horizontal und vertikal miteinander verbunden sind, und das dreigeschossige
Bauwerk weist eine Konstruktion für das dritte Geschoß auf, das aus Baueinheiten
besteht, die jeweils in Form eines hexaedrischen Kegelstumpfes ausgebildet sind,
der rechteckige Boden- und Oberseiten hat, und die auf der Oberseite der Konstruktion
£ür den zweiten Stock installiert sind, so daß die Konstruktion für den dritten
Stock in Umfangsrichtung durch schräg verlaufende Seiten der Baueinheiten begrenzt
ist, die jeweils in Form eines hexaedrischen Kegelstumpfes ausgebildet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist eine der Baueinheiten,
die jeweils in Form eines Kegelstumpfes ausgebildet ist und für die Erfindung bestimmt
ist, entsprechend Anspruch 3 einen hexaedrischen Kegelstumpf
auf,
der rechteckige Boden- und Oberseiten hat, und das aus vier Stahlstützpfeilern aufgebaut
ist, die an den vier Ecken aufwärts gerichtet sind, sowieaus vier oberen Stahlrahmen
und vier unteren Stahlrahmen besteht, die mit den Stahlstützpfeilern an den oberen
und unteren Enden jeweils verbunden sind.
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Eine bevorzugte Ausführungsform einer Baueinheit, die die Form eines
rechteckigen Parallelepipeds hat, zeichnet sich nach Anspruch 6 dadurch aus, daß
es im wesentlichen aus einer Geschoßkonstruktion aufgebaut ist, die in Umfangsrichtung
durch Stahlrahmen begrenzt ist und vier hohle Stahlstützpfeiler hat, wobei eine
Außenwandkonstruktion zuvor mit der Querseite der Baueinheit verbunden ist, wie
dies in Anspruch 7 angegeben ist. Die Baueinheiten, die die Form eines Kegelstumpfes
oder die Form eines rechteckigen Parallelepipeds h-aben, sind in der Fabrik vorgefertigte
Erzeugnisse, die mit einem möglichst großen Vollständigkeitsgrad fertiggestellt
sind. Zweckmäßigerweise.ist jede Einheit auch mit der Außenwandkonstruktion versehen,
die mit der Querseite verbunden ist, die nach außen weist und insbesondere ist jede
Baueinheit in Form eines Kegelstumpfes bereits schon bei der Herstellung im Werk
mit einer Dachkonstruktion versehen, die mit den oberen Teilen der Bauelemente verbunden
ist.
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Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, ermöglicht das
dreigeschossige Bauwerk nach der Erfindung, daß sich die Erstellungsarbeiten im
wesentlichen auf die Verbindung der jeweiligen Baueinheiten beschränkt, so daß diese
Arbeiten leichter als jene Arkten sind, die erforderlich sind, um ein ähnliches
Bauwerk auf die übliche Art und Weise zu erstellen, da der
Erdgeschoßteil,
der Teil für den zweiten Stock und der Teil für den dritten Stock in Form von weitgehend
fertiggestellten Baueinheiten, die vorgefertigt sind, zusammengesetzt sind. Diese
Baueinheiten haben insbesondere die Form eines rechteckigen Parallelepipeds und
die Form eines hexaedrischen Kegelstumpfes, der rechteckige Boden- und Oberflächen
hat. Selbst wenn es erwünscht ist, das dreigeschossige Bauwerk an Ort und Stelle
unter der Auflage von verschiedenen Bauvorschriften, wie die Nordseitenschuylininbcstimmung
und die Schattenschräglinienbestimmung, zu bauen, überwindet die vorliegende Erfindung
diese Schwierigkeit wirksam, indem für den dritten Stock Baueinheiten verwendet
werden, die jeweils in Form eines Pyramidenstumpfes ausgebildet sind und daher bereits
diese gewünschten Schräglinien enthalten, so daß das dritte Geschoß mit derselben
Arbeitsersparnis wie beim Erdgeschoß und dem zweiten Geschoß erstellt werden kann,
ohne daß man von den Bauvorschriften abweicht. Die Erfindung schafft somit ein dreigeschossiges
Bauwerk als Wohnhaus, das in industriellem Maßstab vorfertigbar ist, und mit dem
eine Arbeitsersparnis an der Baustelle erzielt wird.
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Somit wird das wesentliche Ziel nach der Erfindung auf entsprechende
Weise erreicht.
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Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf
die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
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Darin gezeigt: Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
nach der Erfindung, Figur 2 eine perspektivische Ansicht dieser Ausführungsform
während ihrer Erstellung, wobei der
dritte Stock schematisch vereinfacht-dargestellt
ist, Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Baueinheit,
die in Form eines hexaedrischen Kegelstumpfes ausgebildet ist und zur Errichtung
des dritten Geschosses des Bauwerks nach der Erfindung verwendet wird, Figur 4 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Baueinheit, die in Form eines
rechteckigen Parallelepipeds ausgebildet ist, und die zur Errichtung des Erdgeschosses
und des zweiten Geschosses des Bauwerks nach der Erfindung verwendet wird, und Figuren
5 und 6 schematische Vertikalschnittansichten zur Verdeutlichung der Außenansicht
sowie der wesentlichen innen liegenden Teile der Ausführungsform nach Figur 1,-
wobei Figur 5 dieses Ausführungsbeispiel von der Vorderseite und Figur 6 von der
linken Seite aus gesehen zeigt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform eines Bauwerks nach der Erfindung
wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
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Zuerst soll eine Baueinheit U3, die in Form eines Pyramidenstumpfes
ausgebildet ist und zur Bildung des dritten Geschosses bei der Ausführungsform nach
Figur 1 bestimmt ist, unter Bezugnahme auf Figur 3 näher erläutert werden, die beispielhaft
eine Grundauslegungsform einer solchen Baueinheit U3 zeigt. Mit la, 1b, 1c,
1d
sind Stahlstützpfeiler bezeichnet, die an den vier Ecken errichtet sind. Mit 2,
2, 2, 2 sind obere Stahlrahmen bezeichnet, die mit den oberen Enden der Stahlstützpfeiler
1a, 1b, 1c, ld jeweils verbunden sind und mit 3, 3, 3, 3 sind die unteren Stahlrahmen
bezeichnet, die auf ähnliche Weise mit den unteren Enden der Stahlstützpfeiler la,
lb, lc, ld jeweils verbunden sind, so daß sich als ganzes eine Baueinheit U3 bildet,
die die Form eines hexaedrischen Pyramidenstumpfes hat, und rechteckige Ober- und
Unterseiten 10, 11 besitzt. Bei dieser Baueinheit U3 ist nur ein Stützpfeiler 1c
senkrecht vorgesehen und die restlichen drei Stützpfeiler la, 1b, 1d sind in Bezug
zur Horizontalen geneigt, so daß zwei Querseiten 12, 13, die den Stützpfeiler 1c
enthalten, zwei vertikale Ebenen bestimmen, während die anderen beiden Querseiten
14, 15 jeweils schräg verlaufende Ebenen bestimmen.
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Die Stahlstützpfeiler, die insgesamt mit 5 bezeichnet sind und die
oberen und unteren Stahlrahmen 2, 3 können jegliche Form haben, vorausgesetzt, daß
sie ausreichend starr und steif sind. Vorzugsweise bestehen die Stahlstützpfeiler
1 aus rohrförmigem Hohlmaterial, das einen quadratischen Querschnitt hat und die
oberen Stahlrahmen 2 und die unteren Stahlrahmen 3 sind aus einem Stahl mit H-Querschnitt
und J-Querschnitt hergestellt.
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Der Stützpfeiler 1, die oberen Rahmen 2 und die unteren Rahmen 3 können
starr miteinander verbunden sein, wie dies in Figur 3 gezeigt ist, wobei dazwischen
Stahlstücke 4 mit quadratischem Querschnitt angeordnet sind, deren jeweilige obere
und untere öffnungen mittels Stahlplatten geschlossen sind, um die Steifigkeit der
Baueinheit U3 insgesamt zu verbessern. In Figur 3 sind mit 5
Versteifungsrahmen
bezeichnet, die als Zwischenverbindung zwischen den oberen Rahmen 2 und den unteren
Rahmen 3 vorgesehen sind und zwar zweckmaBigerweise auf eine solche Weise, daß die
Versteifungsrahmen zusammen eine vertikale Ebene bestimmen. Mit der Bezugsziffer
6 sind Versteifungsstreben bezeichnet Die Anzahl von Sätzen von Versteifungsrahmen
5, die als Zwischenverbindung zwischen den oberen Rahmen 2 und den unteren Rahmen
3 vorgesehen sind, hängt von der Größe der Baueinheit U3 ab.
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Diese pyramidenstumpfförmige Baueinheit U3 nach der Erfindung weist
nach Figur 3 einen hexaedr£schen Pyramidenstumpfaufbau auf, der die rechteckige
obere Seite 10, die rechteckige untere Seite 11 und wenigstens eine Querseite umfaßt,
die eine geneigte Ebene bestimmt.-Die Anzahl und der Winkel bzw. die Winkel der
geneigten Ebenen sind keinen Beschränkungen unterworfen, sondern können nach den
Erfordernissen gewählt werden wenn jedoch eine Vielzahl von solchen Einheiten U3
horizontal miteinander verbunden werden, muß die Seite oder die Seiten, längs der
diese Baueinheiten U3 wechselseitig verbunden werden sollen, zuvor vertikal ausgerichtet
werden und wenn diese wechselseitig beispielsweise wie in Figur 1 gezeigt, verbunden
sind, müssen auch zwei oder drei Seiten ebenfalls zur Verbindung zuvor vertikalausgerichtet
werden. Ferner kann die Baueinheit U3-nach der Erfindung zuvor am Boden mit einer
Erdgeschoßkonstruktion 20, an der Oberseite mit einer Dachkonstruktion 21 und längs
wenigstens einer Querseite mit einer Außenwandkonstruktion 22 versehen werden, um
die gewünschte Arbeitsersparnis an der Baustelle während der Erstellung des Bauwerks
nach der Erfindung zu verbessern. Die Einheit U3 kann auch zuvor längs ihrer geneigten
Seiten mit
Sonnenstrahlen aufnehmenden Rohren 23 versehen werden,
wie dies in Figur 1 gezeigt ist.
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Nunmehr sollen die rechteckigen Baueinheiten U1, U2 nach der Erfindung
erläutert werden, die zur Erstellung des Erdgeschosses und des zweiten Geschosses
bei der Ausführungsform nach Figur 1 verwendet werden. Nach den Figuren 1 und 2
weisen diese Baueinheiten Ult U2 die Form eines rechteckigen Parallelepipeds jeweils
auf.
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Entsprechend Figur 4 ist es zweckmäßig, daß jede rechteckige parallelepipedförmige
Baueinheit für eine Erdgeschoßkonstruktion 30 in Umfangsrichtung durch Stahlrahmen
und vier hohle Stahlstützpfeiler 32 begrenzt wird und daß vorzugsweise zuvor längs
einer Quer seite eine Außenwandkonstruktion 31 vorgesehen ist Die Art und Weise,
wie das Bauwerk nach der Erfindung bestehend aus hexaedrischen pyramidenstumpfförmigen
Einheiten U3 und rechteckigen Einheiten U1, U2 erstellt wird, wird nachstehend unter
BezugnabIrte aus licJtIr 1 näher erläutert. Zuerst wird eine Vielzahl von rechteckigen
Einheiten U1 auf einem zuvor erstellten Fundament gesetzt, dann wird eine Vielzahl
von rechteckigen Einheiten U2 daraufgelegt und jeweils Paare von diesen rechteckigen
Einheiten U1, U2, die horizontal und vertikal einander benachbart liegen, werden
wechselweise mit Hilfe der zugeordneten Stützpfeiler derart verbunden, daß man das
Erdgeschoß und das zweite Geschoß jeweils erhält (s. Figur 2).
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Anschließend wird oder werden die hexaedrische pyramidenstutnpfförmige
Einheit oder die hexaedrischen pyramidenstumpfförmigen Baueinheiten U3 mit einer
geneigten Seite derart zuvor ausgerichtet, daß die möglicherweise
vorhandenen
Baubestimmungen, wie die Nordseitenschrglinienbestimmuny und die Schattenschräglinienbestimmung,
erfüllt werden und diese Baueinheit oder diese Baueinheiten werden dann auf den
rechteckigen Baueinheiten U2 so installiert, daß sie zusammen das zweite Geschoß
bilden, wobei die geneigte Seite längs einem Teil des Außenumfangs entsprechend
Figur 3 angeordnet ist Wenn eine Vielzahl von hexaedrischen pyramidenstumpfförmigen
Baueinheiten U3 auf die rechteckigen Einheiten U2, wie gezeigt, gesetzt wird, werden
die Einheiten U3 mit zwei oder drei Querseiten verwendet, die vertikale Ebenen bilden
Die Verbindung dieser hexaedrischen pyramidenstumpfförmigen Einheit U3 mit der reclll.cckicJcEn
Einheit U2 kann wi i-ksatn auf dieselbe Art und Weise wie die Verbindung zwischen
ähnlichen rechteckigen Baueinheiten U1 und U2 hergestellt werden, da die hexaedrische
pyramidenstumpfförmige Einheit tJ 3 eine rechteckige Grundseite hat, die mit der
Oberseite der rechteckigen Baueinheit U2 übereinstimmt. Auch dieVerbindung zwischen
den hexaedrischen pyramidenstumpfförmigen Baueinheiten U3 erfolgt längs den benachbarten
vertikalen Seiten mit Hilfe der zugeordneten Stützpfeiler nuf dieselbe Art und Weise
wie die horizonLale Verbindung zwischen den Baueinheiten U1 im Erdyeschoß oder zwischen
den Baueinheiten U2 im zweiten Geschoß.
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Selbstverständlich sind die Dachkonstruktion 21 und die Außenwandkonstruktion
22 üblicherweise zusammen mit der Erdgeschoßkonstruktion 20 zuvor mit der hexaedrischen
pyramidenstumpfförmigen Baueinheit U3 verbunden, obgleich eine solche Baueinheit
U3 in Figur 2 mit der Dachkonstruktion gezeigt ist und die Außenwandkonstruktion
22 aus Ubersichtlichkeitsgründen an der entsprechenden Stelle bei der Baueinheit
U3 weggelassen ist. Ferner hat das Bauwerk eine Veranda bzw. einen Balkon, der in
Figur 1
gezeigt ist und der sich unter Verwendung der hexaedrischen
pyramidenstumpfförmigen Baueinheit U3 erstellen läßt, die längs der geneigten Ebene
zuvor mit Sonnenstrahlenaufnahmerohren 23 versehen ist.
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Nachdem das Erdgeschoß, das zweite Geschoß und das dritte Geschoß
auf die zuvor beschriebene Weise gebildet worden sind, können die offenen Seiten
der jeweiligen Einheiten U1, U2 und U3-mit verschiedenen Bauelementen, wie Glastüren,
Fensterrahmen 24 und Zierrahmen 25 versehen werden, und schließlich kann die Außenfläche
des Bauwerks längs den Randflächen mit einem wasserdichten Überzug versehen werden,
die zwischen den jeweiligen benachbarten Baueinheiten vorhanden sind.
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Somit ist ein dreigeschossiges Bauwerk der Fertigbauart fertiggestellt,
das in Figur 3 gezeigt ist.
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Die jeweiligen Einheiten U1, U2 U3 können installiert werden, indem
sie von einem Kran h3 hangellv Das so nach der Erfindung gebildete dreigeschossige
Bauwerk erfüllt die Bauvorschriften, wie die Bestimmung für die Nordseitenschräglinie
und die Schattenschräglinie, da das dritte Geschoß des Bauwerks aus hexaedrischen
pyramidenstumpfförmigen Einheiten U3 besteht, deren geneigte Seite längs dem Abschnitt
22 des Außenumfangs unter Erfüllung der Auflagen durch die Bestimmung, wie der Nordseitenschräglinienbestimmung
und der Schattenschräglinienbestimmung, angeordnet ist, so daß der äußere Umfangsabschnitt
22' die gewünschte schräge Ebene bildet, wie dies in den Figuren 5 und 6 gezeigt
ist.
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Selbstverständlich ist die Anzahl dieser schrägen Ebenen keinen Beschränkungen
unterworfen und man kann in Abhängigkeit von den speziellen Erfordernissen des Erstellungsortes
des Bauwerks die Anzahl auch kleiner wählen, obgleich bei der beschriebenen und
gezeigten bevorzugten Ausführungsform der gesamte Außenumfang des dritten Geschosses
von schrägen Ebenen begrenzt wird.