DE4009987A1 - Bauelement zur waermedaemmung bei gebaeuden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein wärmedämmendes Bauelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit Hilfe derartiger Bauelemente werden vorkragende Wandteile, wie beispielsweise Balkone, mit einer ent­ sprechenden Zwischendecke eines Gebäudes unter weit­ gehendem Ausschluß von Kältebrücken verbunden.

Ein Bauelement der eingangs genannten Art ist bei­ spielsweise aus der DE-PS 30 05 571 bekannt. Dieses als Fertigbauteil ausgelegte Bauelement umfaßt Druck­ elemente, die bei verschiedensten Querschnitten in einem Fall hohl, etwa büchsenförmig, ausgebildet sind und beim Bau durch den zum Gießen der vorkragenden Platte verwendeten Beton gefüllt werden. Eine andere Variante sieht vor, daß in dem Isolierkörper Öffnungen bzw. Hohlräume gelassen werden, die durch das Beton­ gießen zu Druckelementen werden. In diese Öffnungen können ggf. Druck-Stahlstäbe eingelegt sein. In allen Fällen wird jedoch eine innige Verbindung zwischen Isolierkörper und Druckelement angestrebt, die eine gegenseitige Verschiebung beider Teile verhindern soll.

Bei Gebäuden mit vorkragenden Wandteilen, wie bei­ spielsweise Balkonen, Hauseingangsplatten o. dgl. be­ steht jedoch neben dem Problem einer unerwünschten Wärmeableitung infolge der Bildung von Kältebrücken das weitere Problem, daß die vorkragenden Gebäudeteile, die teilweise an ihrer Vorderseite auf im Freien stehen­ den Stützen gelagert sind, und die unmittelbar an­ schließenden Wandteile des Gebäudes aufgrund von Temperaturunterschieden unterschiedliche Längen-Dehn­ bewegungen ausführen. Dies kann sich insbesondere bei mehrgeschossigen Bauwerken nachteilig auswirken und zur Bildung von Rissen führen.

Bei dem durch die DE-PS 30 05 571 bekanntgewordenen Druckelement besteht die Gefahr, daß es an beiden Sei­ ten mit einer rauhen Oberfläche einerseits an dem Beton des im Gebäude liegenden Wandteils, beispielsweise an der Zwischendecke, und andererseits an dem Beton des vorkragenden Gebäudeteils haftet und keine Relativbe­ wegung zuläßt. Wenn sich die vorkragenden Gebäudeteile in horizontaler oder auch in vertikaler Richtung auf­ grund thermischer Längendehnung bzw. Eigen- und Nutz­ last gegenüber der Gebäudewand bewegen, können hier­ durch hohe zusätzliche Beanspruchungen für die verbun­ denen Bauteile entstehen, die zu dauernden Schäden führen können.

Um solche zusätzlichen Beanspruchungen zu vermeiden, wurde durch die DE-OS 33 09 254 ein stabförmiges Druck­ element bekannt, das aufgrund seiner Schlankheit in der Lage ist, temperaturbedingten Längsbewegungen des vor­ kragenden Gebäudeteils gegenüber dem Gebäude elastisch zu folgen. Diese Druckelemente erfordern eine bestimmte Mindestlänge für eine festgelegte Längsverschiebung, die sich wiederum aus den örtlichen Gegebenheiten wie den Abmessungen des vorkragenden Gebäudeteils, dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des für das vorkragende Gebäudeteil verwendeten Materials und den maximal zu erwartenden Temperaturschwankungen ergibt. Aus diesem Grund ragen die Druckelemente häufig aus dem Isolier­ körper hervor. Insbesondere in diesem Fall folgen die Druckelemente den Bewegungen des vorkragenden Gebäude­ teils im Bereich des Isolierkörpers durch entsprechende, wechselnde Verbiegungen, die im wesentlichen S-förmig durch den Isolierkörper hindurchlaufen. Hieraus resul­ tieren Probleme bezüglich der Korrosionsfestigkeit.

Durch die ständig wechselnde Biegebeanspruchung der Druckelemente wird deren Korrosionsbeschichtung in den Ubergangsbereichen des Isolierkörpers zu den Gebäude­ bzw. vorkragenden Wandteilen durch das (Beton-)Material des Gebäudes bzw. des vorkragenden Wandteils gequetscht. Diese ständig wechselnde Druckbelastung der Korossions­ beschichtung hat deren Versprödung und/oder Zerstörung durch Abplatzen zur Folge, so daß die Druckelemente an diesen Stellen der Feuchtigkeit ausgesetzt sind, welche durch das temperaturbedingte Arbeiten in be­ sagte Übergangsbereiche eindringt, und somit der Korrosion unterliegen. Die eindringende Feuchtigkeit führt aber auch im Falle von aus Edelstahl bestehenden Druckele­ menten aufgrund des ständig wechselnden Kantendrucks zu einer Korrosion der belasteten Elementbereiche.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik den Nachteilen abzuhel­ fen und ein Bauelement der eingangs genannten Art in Vorschlag zu bringen, dessen Druckelement Druckkräfte querkraftfrei und ohne die Korrosionsfestigkeit beein­ trächtigende Verformungen überträgt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ge­ kennzeichneten Merkmale gelöst. Das erfindungsgemäße Bauelement weist folgende Vorteile auf.

Durch die gelenkige Verbindung des Druckstabs mit den Druckplatten können die Druckplatten Verschiebungen in­ folge von Setzkräften oder thermischen Längenausdehnungen der an sie anliegenden Bauteile folgen ohne Querkräfte in den Druckstab einzuleiten. Der Druckstab ist somit nur einachsig durch die Druckkraft belastet und kann diese ohne nennenswerte Eigenverformung zwischen den Druckplatten übertragen. Zerstörung einer Korrosions­ schicht durch ständig wechselnde Druckbelastung sowie Korrosion auch von Edelstahl durch ständig wechselnden Kantendruck findet somit nicht statt.

Die Erfindung soll nachfolgend durch ein Ausführungs­ beispiel anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen bestimmungsgemäß eingesetzten Bauelements in schematischer Horizontalschnittdarstellung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Druckplatte.

Fig. 1 zeigt einen Horizontalschnitt durch einen Isolier­ körper 2 eines wärme- und/oder schalldämmenden Fertig­ bauteils, dessen Längsrichtung sich in der Schnittebene erstreckt. Dieses wärmedämmende Fertigbau­ teil ist in bekannter Weise zwischen einem Teil eines Gebäudes, beispielsweise einer Betondecke 3 und einem vorkragenden Betonteil, beispielsweise einer Balkon­ platte 4 angeordnet. Normalerweise im unteren Teil des Isolierkörpers 2 ist ein stabförmiges Druckelement 1 so angeordnet, daß seine Längsrichtung sich senkrecht zur Längsrichtung des Isolierkörpers 2 erstreckt. Das Druckelement 1 besitzt zwei einander gegenüberliegende Enden 5 und 6, wobei das Ende 5 an der Betondecke 3 und das Ende 6 an der Balkonplatte 4 anliegt. Das Druck­ element 1 weist einen Druckstab 7 auf, der einen runden, rechteckigen oder andersförmigen Querschnitt besitzt und an dessen gegenüberliegenden Enden 5 und 6 sich Endzapfen 8 und 9 befinden, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Druckstabs 7 ist. Zwischen dem Druckstab 7 und den Endzapfen 8 und 9 befinden sich Absätze 10 und 11, die die Form eines Oberflächenseg­ ments einer Kugel haben.

Auf jeden Endzapfen 8 und 9 des Druckstabs 7 ist je eine Druckplatte 12 aufgesteckt. Fig. 2 zeigt eine An­ sicht der Seite der Druckplatte, die der jeweils gegen­ überliegenden Druckplatte zugewandt ist. Die Druckplatte 12 hat die Form einer ovalen Kalotte, wobei sich die längere Seite in Längsrichtung des Isolierkörpers 2 erstreckt. In der Mitte der Druckplatte 12 befindet sich eine Ver­ tiefung 13, in deren Mitte sich wiederum eine Durch­ gangsbohrung 14 befindet. Die Vertiefung 13 ist so aus­ geführt, daß sie, wenn die Druckplatte 12 auf einen Endzapfen 8 oder 9 aufgesteckt ist, den Absatz 10 bzw. 11 flächig berührt.

Die Vertiefungen 13 bewirken zusammen mit den Absätzen 11 bzw. 12 durch ihre aufeinander abgestimmten Form­ gebungen, daß die Betondecke 3 und die Balkonplatte 4 und mit ihnen die jeweils anliegenden Druckplatten 12 sich relativ zueinander bewegen können, ohne daß der Druckstab 7 eine nennenswerte Verformung aufweist. Die Endzapfen 8 und 9 dienen ausschließlich der Fixierung der Druckplatten 12 bei der Herstellung des Bauele­ ments, dessen Transport auf die Baustelle und dem An­ betonieren des vorkragenden Betonteils. Zu diesem Zweck sind die Endzapfen 8 und 9 nach der Montage der Druck­ platten 12 gestaucht. Außer dieser Nietverbindung ist auch ein Anheften durch einen Schweißpunkt oder ein anderes Verfahren der Befestigung denkbar, daß die Druckplatten 12 während der genannten Vorgänge an dem Druckstab 7 befestigt. Diese Befestigung muß aber gleich­ zeitig so beschaffen sein, daß sie einer Relativbewe­ gung zwischen der Betondecke 3 und der Balkonplatte 4 nur einen vernachlässigbar geringen Widerstand ent­ gegensetzt, so daß für diesen Fall von einer gelenkigen Verbindung gesprochen werden kann. Bei der Befestigungs­ art durch Nieten ist dies dadurch zu gewährleisten, daß der Durchmesser der Endzapfen 8 und 9 genügend klein gewählt wird und die Endzapfen 8 und 9 bei der oben genannten Relativbewegung abscheren können.

Übertrifft die Länge des Druckstabs 7 die Breite des Isolierkörpers 2, so daß die Druckplatten 12 über den Isolierkörper 2 hinausragen und der Beton der anzu­ gießenden Betondecke 3 bzw. Balkonplatte 4 zwischen die Druckplatten 12 und den Isolierkörper 2 gelangt, so kann der Druckstab 7 ganz oder mindestens in dem Be­ reich in dem er mit dem angegossenen Beton umgeben ist, mit einem elastischen Weichmaterial ummantelt sein. Die Schichtdicke des Weichmaterials ist so bemessen, daß der Druckstab 7 auch in diesem Fall ohne nennens­ werte Eigenverformung den Horizontal- und Vertikalbe­ wegungen der Balkonplatte 4 folgen kann.

Dieses elastische Weichmaterial kann z. B. aus weichem Styropor, Polyurethan oder Gummi bestehen. Der Druck­ stab 7 und die Druckplatten 12 können beispielsweise aus Edelstahl, aus Beton- oder Baustahl bzw. Kohlen­ stoffstahl mit einer Korrosionsschutzschicht aus Epoxy, Gummi, Kunststoff o. dgl. oder aus einem Verbundwerkstoff wie GFK oder ähnlichem bestehen.

Für die geometrische Form der Druckplatten 12 sind un­ terschiedliche Varianten denkbar mit ebenem, konkavem oder konvexem Querschnitt und runder oder rechteckiger oder ellyptischer Grundform. Wesentlich ist, daß bei allen Varianten die Verbindung zwischen den Druckplatten 12 und dem Druck­ stab 7 so ausgeführt ist, daß der Druckstab 7 bei ver­ nachlässigbarer Eigenverformung Druckkräfte zwischen den beiden Druckplatten übertragen kann, auch wenn diese gegeneinander verschoben sind.

Claims (20)

1. Wärmedämmendes Bauelement, das zwischen einem von einem Gebäude (3) vorkragenden Gebäudeteil (4) und dem Gebäude (3) angeordnet ist und aus einem läng­ lichen Isolierkörper (2) aus thermisch isolierendem Material mit sich im wesentlichen quer zum Isolier­ körper (2) erstreckenden und seitlich vorstehenden Bewehrungselementen besteht, in den ein oder mehrere Druckelemente (1) aus druckfestem Material zur Über­ tragung von Druckkräften integriert sind, die aus mindestens einem Stab (7) bestehen, der in seiner Längsrichtung quer zum Isolierkörper (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit beiden Enden (5, 6) des Stabes (7) jeweils eine Druckplatte (12) gelenkig verbunden ist.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Druckelements (1) im wesentlichen der Breite des Isolierkörpers (2) entspricht.

3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Druckelements (1) kleiner als die Breite des Isolierkörpers (2) ist.

4. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Druckelements (1) größer als die Breite des Isolierkörpers (2) ist.

5. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (7) ganz oder zumindest in dem Bereich, wo er von Beton umgeben ist, mit einem elastischen Weichma­ terial ummantelt ist.

6. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (12) Kalottenform haben.

7. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Seite der Kalotte dem Isolierkörper (2) zugewandt ist.

8. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Seite der Kalotte vom Isolierkörper (2) abgewandt ist.

9. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (12) eben sind.

10. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bei­ den Druckplatten (12) eines Druckelements (1) eine unterschiedliche Form haben.

11. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (12) eine ovale Form haben und ihre Längsrichtung sich in Längsrichtung des Isolierkör­ pers (2) erstreckt.

12. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ge­ lenkige Verbindung zwischen dem Stab (7) und der Druckplatte (12) mittels je einer konkaven und einer in diese eingreifenden konvexen Berührungs­ fläche dargestellt ist.

13. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (7) stirnseitig die konkave Berührungsfläche aufweist.

14. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (7) stirnseitig die konvexe Berührungsfläche aufweist.

15. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (12) durch eine Nietverbindung an dem Stab (7) befestigt sind.

16. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (12) durch eine Schweißverbindung an dem Stab (7) befestigt sind.

17. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (12) aus Edelstahl, Beton- oder Bau­ stahl bzw. Kohlenstoffstahl oder aus einem Verbundwerkstoff wie GFK bestehen.

18. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (7) aus Edelstahl, Beton- oder Baustahl bzw. Kohlenstoffstahl oder aus einem Verbundwerkstoff wie GFK besteht.

19. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (1) ganz oder teilweise mit einer Korossionsschutzschicht aus Epoxy, Gummi oder Kunststoff überzogen ist.

20. Bauelement nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichmaterial aus Styropor, Polyurethan oder Gummi besteht.