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Patent Searching and Data


Title:
STRUCTURE AND METHOD FOR ERECTING A STRUCTURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/058781
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a structure (1) comprising: a framework (2) formed by perpendicular supports (6), each mounted in a foundation in the ground; beams attached to the supports (6) and extending horizontally between the supports (6); usable units (4) directly resting on just two respective beams and each being formed by at least one shipping container; and walkable access routes (5) attached to the framework (2) and supply and waste disposal lines from the ground to each of the usable units (4). The invention also relates to a method for erecting a structure (1) of this type. In order to increase the variability of the structure (1), it is proposed that the supports (6) have a longitudinal grid spacing of 0.4 to 0.6 times a length of the usable units (4) in a longitudinal direction (11) of the usable units (4).

Inventors:
MALLINOWSKI IVAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/076977
Publication Date:
April 01, 2021
Filing Date:
September 25, 2020
Export Citation:
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Assignee:
WERK EINS GMBH (DE)
International Classes:
E04B1/348
Foreign References:
US4059931A1977-11-29
KR20160017842A2016-02-17
FR919598A1947-03-12
US3721056A1973-03-20
DE3208302A11982-09-23
Attorney, Agent or Firm:
BAUER, Dirk (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Bauwerk (1 ) mit einem Skelett (2) aus senkrechten, in jeweils einem Fundament auf einem Untergrund gelagerten Stützen (6, 21) und an den Stützen (6, 21) angebrachten und sich waagrecht zwischen den Stützen (6, 21) erstreckenden Riegeln (8, 25), mit auf jeweils nur zwei der Riegel (8, 25) unmittelbar aufliegenden, aus jeweils mindestens einem Seecontainer (23) gebildeten Nutzeinheiten (4, 22), und mit an dem Skelett (2) angebrachten begehbaren Zuwegungen (5) und Ver- und Entsorgungsleitungen von dem Untergrund zu jeder der Nutzeinheiten (4, 22), dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6, 21) in einer Längsrichtung (11 ) der Nutzeinheiten (4, 22) einen Längsrasterabstand (19) mit dem 0,4- bis 0,6-fachen einer Länge der Nutzeinheiten (4, 22) aufweisen.

2. Bauwerk (1 ) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Riegel (8, 25) auf an den Stützen (6, 21) seitlich auskragenden Konsolen (16) aufliegen.

3. Bauwerk (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6, 21) und die Riegel (8, 25) Fertigteile aus Stahlbeton sind.

4. Bauwerk (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6, 21 ) quer zu einer Längsrichtung (11 ) der Seecontainer (23) einen Längsrasterabstand (19) mit dem 2- bis 3- fachen einer Breite der Seecontainer (23) aufweisen.

5. Bauwerk (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsolen (16) in Längsrichtung der Stützen (6, 21) einen Rasterabstand (15) mit dem 1,2- bis 1,6-fachen einer Höhe der Seecontainer (23) aufweisen.

6. Bauwerk (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Riegel (8, 25) mit den Stützen (6, 21) verzapft sind. 7. Bauwerk (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuwegungen (5) im Wesentlichen quer zu einer Längsrichtung (11 ) der Seecontainer (23) verlaufen.

8. Bauwerk (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- und Entsorgungsleitungen mindestens abschnittsweise zwischen zwei parallel zu einer Längsrichtung (11) der Seecontainer (23) angeordneten Längsseiten benachbarter Nutzeinheiten (4, 22) verlaufen.

9. Bauwerk (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- und Entsorgungsleitungen mindestens abschnittsweise in einem in einer Längsrichtung in den Stützen (6, 21) ausgebildeten Kanal verlaufen.

10. Verfahren zum Errichten eines Bauwerks (1), wobei zunächst ein Skelett (2) errichtet wird, indem senkrechte Stützen (6, 21) in jeweils einem Fundament auf einem Untergrund gelagert, und dann waagrechte Riegel (8, 25) zwischen den Stützen (6, 21) angebracht werden, anschließend aus jeweils mindestens einem Seecontainer (23) gebildete Nutzeinheiten (4, 22) auf jeweils nur zwei der Riegel (8, 25) unmittelbar aufgelegt werden, und wobei an dem Skelett (2) Zuwegungen (5) und Ver- und Entsorgungsleitungen von dem Untergrund zu jeder der Nutzeinheiten (4, 22) angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6, 21) in einer Längsrichtung (11) der Nutzeinheiten (4, 22) einen Längsrasterabstand (19) mit dem 0,4- bis 0,6-fachen einer Länge der Nutzeinheiten (4, 22) aufweisen.

Description:
Bauwerk und Verfahren zum Errichten eines Bauwerks

Die Erfindung betrifft zunächst ein Bauwerk mit einem Skelett aus senkrechten, in jeweils einem Fundament auf einem Untergrund gelagerten Stützen und an den Stützen angebrachten und sich waagrecht zwischen den Stützen erstreckenden Riegeln, mit auf jeweils nur zwei der Riegel unmittelbar aufliegenden, aus jeweils mindestens einem Seecontainer gebildeten Nutzeinheiten, und mit an dem Skelett angebrachten begehbaren Zuwegungen, und Ver- und Entsorgungsleitungen von dem Untergrund zu jeder der Nutzeinheiten. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Errichten eines solchen Bauwerks.

Ein solches Bauwerk und ein Verfahren zum Errichten desselben ist von AKKA Architects, Amsterdam/NL unter der Projektbezeichnung „Living Frame|Work“ bekannt: Vorgeschlagen wird dort, ein Skelett aus senkrecht und waagrecht verlaufenden und miteinander verschweißten Stahlträgern zu errichten und Nutzeinheiten aus je zwei Seecontainern unmittelbar auf die waagrecht verlaufenden Riegel aufzulegen. Durch die Skelettbauweise erfüllt das bekannte Bauwerk die gesetzlichen Anforderungen an die Standfestigkeit im Brandfall.

Im Flintergrund der Erfindung ist aus US 3,721,056 A ein Skelettbauverfahren bekannt, wobei Stützen und Riegel als Fertigteile aus Stahlbeton gefertigt, auf den Riegeln Bodenelemente aufgelegt und die Nutzeinheiten auf den Bodenelementen aufgebaut werden. DE 3208302 A1 offenbart ein Bauwerk aus übereinander gestapelten und miteinander verschraubten Seecontainern.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Bauwerk variabler zu gestalten.

Lösung

Ausgehend von dem bekannten Bauwerk wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass die Stützen in einer Längsrichtung der Nutzeinheiten einen Längsrasterabstand mit dem 0,4- bis 0,6-fachen einer Länge der Nutzeinheiten aufweisen. Die Nutzeinheiten kragen dann mit dem insgesamt 0,6- bis 0,4-fachen ihrer Länge über die Riegel aus, auf denen sie aufliegen. In das erfindungsgemäße Bauwerk können die Nutzeinheiten besonders einfach eingebracht - und bedarfsweise auch aus dem ansonsten weiter bestehenden Bauwerk wieder entnommen werden.

Vorzugsweise werden in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Riegel auf an den Stützen seitlich auskragende Konsolen aufgelegt. Die zwischen zwei benachbarten Stützen aufgelegten Riegel lassen sich besonders einfach in einem bestehenden Bauwerk für eine neu anzubringende Nutzeinheit montieren, nach dessen Nutzung demontieren und an anderer Stelle neu einsetzen.

Vorzugsweise sind in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Stützen und die Riegel Fertigteile aus Stahlbeton. Stützen aus Fertigbeton weisen ein Fundament auf, in dem sie biegesteif gelagert sind. Im Gegensatz zu Stahlkonstruktionen sind aufwändige Aussteifungen in der weiteren Konstruktion entbehrlich. Solche Fertigteile sind zudem für den Hallenbau allgemein bekannt und zu geringen Kosten in variablen Abmessungen verfügbar.

Die Nutzeinheiten des Bauwerks können insbesondere als Wohnungen, Büros, Werkstätten, Ladenlokale, Restaurants und Lagerräume ausgestattet sein und genutzt werden.

Vorzugsweise weisen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Stützen quer zu einer Längsrichtung der Seecontainer einen Längsrasterabstand mit dem 2- bis 3- fachen einer Breite der Seecontainer auf. In einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk kann zwischen zwei Stützen eine Nutzeinheit aus zwei nebeneinander stehenden, an den Längsseiten miteinander verbundenen Seecontainern eingebracht werden.

Vorzugsweise weisen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Konsolen in Längsrichtung der Stützen einen Rasterabstand mit dem 1,2- bis 1,6-fachen einer Höhe der Seecontainer auf. In einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk kann zwischen zwei benachbarten Konsolen eine Nutzeinheit mit der Höhe eines Seecontainers eingebracht werden. Wird eine Konsole „übersprungen“, dann kann eine Nutzeinheit aus zwei oder mehr übereinander stehenden, an Decke und Boden miteinander verbundenen Seecontainern eingebracht werden.

Vorzugsweise sind in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Riegel mit den Stützen verzapft. Die Verbindung des Riegels mit der Stütze und damit der Riegel von der Stütze lässt sich in einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk bei Bedarf besonders einfach lösen.

Vorzugsweise verlaufen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Zuwegungen im Wesentlichen quer zu einer Längsrichtung der Seecontainer. In einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk sind die Zuwege zu den Nutzeinheiten besonders kurz.

Vorzugsweise verlaufen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Ver- und Entsorgungsleitungen mindestens abschnittsweise zwischen zwei parallel zu einer Längsrichtung der Seecontainer angeordneten Längsseiten benachbarter Nutzeinheiten. In einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk lassen sich die Ver- und Entsorgungsleitungen besonders leicht kaschieren.

Vorzugsweise verlaufen in einem erfindungsgemäßen Bauwerk die Ver- und Entsorgungsleitungen mindestens abschnittsweise in einem in einer Längsrichtung in den Stützen ausgebildeten Kanal. In einem solchen erfindungsgemäßen Bauwerk sind die betreffenden Abschnitte der Ver- und Entsorgungsleitungen verborgen.

Ausgehend von dem bekannten Verfahren wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass die Stützen in einer Längsrichtung der Nutzeinheiten einen Längsrasterabstand mit dem 0,4- bis 0,6-fachen einer Länge der Nutzeinheiten aufweisen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein erfindungsgemäßes Bauwerk hergestellt. Das Verfahren zeichnet sich daher gleichermaßen durch die vorstehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Bauwerks aus. Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes erfindungsgemäßes Bauwerk,

Fig. 2a/b zwei Details des ersten Bauwerks,

Fig. 3 einen Endausbau des ersten Bauwerks und

Fig. 4a/b zwei Details eines zweiten erfindungsgemäßen Bauwerks.

Das in Figur 1 gezeigte erste erfindungsgemäße Bauwerk 1 weist ein an einem Untergrund verankertes Skelett 2, in sechs übereinander angeordneten Etagen 3 und zwei hintereinander angeordneten Blöcken A und B in dem Skelett 2 liegende Nutzeinheiten 4, an dem Skelett 2 zwischen den Blöcken A, B angebrachte Zuwegungen 5 und Ver- und Entsorgungsleitungen von dem Untergrund zu den Nutzeinheiten 4 auf. Der Untergrund sowie die Ver- und Entsorgungsleitungen sind nicht dargestellt. Unter der ersten Etage 3 befinden sich nicht dargestellte Stellplätze für PKW.

Die Nutzeinheiten 4 sind Wohn-, Büro- und Ladeneinheiten in Blocks aus je zwei nebeneinander angeordneten gebrauchten Seecontainern (40-Fuß HC). In einer alternativen Belegung können in einer nicht dargestellten Nutzeinheiten bis zu drei Seecontainer aufeinander gestapelt werden. Bis zu dieser Höhe erfüllen die Nutzeinheiten 4 die Anforderungen an die Stabilität im Brandfall.

Das Skelett 2 besteht im Wesentlichen aus 21 senkrechten Stützen 6 und waagrecht zwischen den Stützen 6 verlaufenden Riegeln 7, 8: Die Stützen 6 weisen einen rechteckigen Querschnitt von 80 x 50 cm und eine Länge 9 von 20 m sowie ein Fundament 10 mit einer Aufstandsfläche von 2,5 x 2,5 m und einer Höhe von 60 cm auf. Die Riegel 7, 8 weisen einen quadratischen Querschnitt von 30 x 30 cm auf.

In Längsrichtung 11 des Bauwerks 1 und der Seecontainer sind 36 lange Riegel 7 mit einer Länge 12 von 12 m zwischen den Blöcken A, B und 68 kurze Riegel 8 mit einer Länge 13 von 5,5 m in Querrichtung des Bauwerks 1 angeordnet. An den Schmalseiten der Stützen 6 sind in einem vertikalen Rasterabstand 15 von 3,4 m seitlich auskragende Konsolen 16 angeformt. Jede Stütze 6 weist jeweils einen nicht dargestellten, über die gesamte Länge durchgehenden Kanal für die Ver- und Entsorgungsleitungen auf. Die Nutzeinheiten 4 liegen in der Längsrichtung 11 des Bauwerks 1 auf je zwei der kurzen Riegel 8 derart auf, dass sie vorn und hinten um jeweils etwa 1 m über diese auskragen und sind an die Ver- und Entsorgungsleitungen in den angrenzenden Stützen 6 angeschlossen.

Die Zuwegungen 5 bestehen aus sechs Laubengängen 17 in Querrichtung 14 des Bauwerks 1 , die etagenweise die Nutzeinheiten 4 erschließen, und aus seitlich neben den Stützen 6 angeordneten Treppenhäusern 18, die die Etagen 3 vom Untergrund her erschließen. Die Laubengänge 17 sind aus in einer Reihe aneinander anschließenden und miteinander verbundenen, nicht einzeln dargestellten Plattenbalken mit einer Breite von 4 m gebildet, die auf den langen Riegeln 7 vor und zwischen den Nutzeinheiten 4 aufliegen.

Zur Herstellung des ersten Bauwerks 1 werden zunächst die Stützen 6,

Riegel 7, 8, Plattenbalken und Treppenhäuser 18 aus Stahlbeton industriell vorgefertigt und die Stützen 6 entweder mit Strom- oder mit Wasser- und Abwasserleitungen zur Ver- und Entsorgung der Nutzeinheiten 4 vorkonfektioniert. Die Nutzeinheiten 4 werden teilmöbliert mit eingebauten Trennwänden, Bädern, Einbauschränken und -geräten, Beleuchtung, und mit autarker Lüftung und Heizung industriell vorgefertigt.

An dem Bauplatz werden zunächst die Stützen 6 mit Längsrasterabständen 19 von 6 m und 12 m und einem Querrasterabstand 20 von 5,5 m auf dem verdichteten Untergrund aufgerichtet und nivelliert. Dann werden wie in Figur 2a dargestellt für die erste Etage 3 jeder Nutzeinheit 4 die kurzen Riegel 8 in Querrichtung 14 und zwischen den Blöcken A, B die langen Riegel 7 in Längsrichtung 11 auf die Konsolen 16 aufgelegt und mit nicht dargestellten Bolzen an den Stützen 6 gesichert.

Anschließend werden wie in Figur 2b dargestellt in den Blöcken A, B auf die kurzen Riegel 8 die Nutzeinheiten 4 und zwischen den Blöcken A, B auf die langen Riegel 7 die Plattenbalken für den Laubengang 17 der ersten Etage 3 aufgelegt. Die Nutzeinheiten 4 werden vorn an die in der jeweils benachbarten Stütze 6 verlaufenden Strom leitungen und hinten an die in der jeweils benachbarten Stütze 6 verlaufenden Wasser- und Abwasserleitungen angeschlossen. Dann werden darüber die weiteren Etagen 3 entsprechend hergestellt. Schließlich werden die Treppenhäuser 18 aufgerichtet und an die Laubengänge 17 angeschlossen.

Bei einer Nutzungsänderung während der Lebensdauer des Bauwerks 1 können einzelne Nutzeinheiten 4 in der Längsrichtung 11 des Bauwerks 1 entnommen und durch andere ersetzt werden. Durch den Längsrasterabstand 19 von 6 m kippen die Nutzeinheiten 4 beim Entnehmen oder Einfügen in das Bauwerk 1 nicht zwischen die Riegel 7, 8. Ebenso können Riegel 7, 8 und Stützen 6 entnommen, ersetzt, bei Bedarf ergänzt oder nach einem Abbau des Bauwerks 1 weiter verwendet werden.

Figur 3 zeigt den maximalen Ausbau des ersten Bauwerks 1 mit 24 Stützen 6, 36 langen Riegeln 7, 120 kurzen Riegeln 8 und 60 Nutzeinheiten 4 mit einfacher Höhe.

Die Figuren 4a und 4b zeigen zwei Schnitte eines nicht weiter dargestellten zweiten erfindungsgemäßen Bauwerks. Das Bauprinzip des zweiten Bauwerks entspricht dem ersten Bauwerk 1 : Es besteht aus an einem am Untergrund verankerten Skelett mit vier Stützen 21 und vier Nutzeinheiten 22 aus je einem Seecontainer 23 je Etage 24. Die Riegel 25, auf denen die Nutzeinheiten 22 aufliegen, kragen über die Stützen 21 hinaus aus, so dass zwei der Nutzeinheiten 22 zwischen den Stützen 21 und zwei weitere außerhalb der Stützen 21 aufgelegt werden können.

An der Eingangsseite 26 der Nutzeinheiten 22 sind Kragarme 27 an den Stützen 21 angebracht, auf denen nicht dargestellte Laubengänge aufgelegt werden. In den Figuren sind

1 Bauwerk

2 Skelett A Block B Block

3 Etage

4 Nutzeinheit

5 Zuwegung

6 Stütze

7 langer Riegel

8 kurzer Riegel

9 Länge

10 Fundament

11 Längsrichtung

12 Länge

13 Länge

14 Querrichtung

15 vertikaler Rasterabstand

16 Konsole

17 Laubengang

18 Treppenhaus

19 Längsrasterabstand

20 Querrasterabstand

21 Stütze

22 Nutzeinheit

23 Seecontainer

24 Etage

25 Riegel

26 Eingangsseite

27 Kragarm