-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kragplattenanschlusselement zum Verbinden einer Decken-/Bodenplatte und einer auskragenden Platte.
-
Stand der Technik
-
Beim Anschluss von auskragenden Platten an Gebäudeteile, also beispielsweise beim Anschluss eines Balkons an eine Decken-/Bodenplatte, stehen zwei Aspekte im Vordergrund. Zum einen müssen die verschiedenen Kräfte, die auf die auskragende Platte einwirken, also Zug-, Druck- und/oder Querkräfte, sicher und vollständig auf das Gebäude übertragen werden. Zum anderen muss für eine gute thermische Isolierung gesorgt werden, da die auskragenden Platten in der Praxis einer starken thermischen Beanspruchung unterworfen sind. Die auskragenden Teile können als Wärmebrücken wirken und dadurch Bauschäden verursachen.
-
Seit langem bekannte Kragplattenanschlusselemente weisen daher in der Regel Verbindungselemente zur Kraftübertragung zwischen den Gebäudeteilen sowie einen Körper aus Dämmmaterial auf, der eine möglichst weitgehende thermische Isolierung der auskragenden Platte bewirkt.
-
Die
DE 3 005 571 B1 offenbart zum Beispiel ein Kragplattenanschlusselement mit einem länglichen, quaderförmigen Isolierkörper aus thermisch isolierendem Material. Der Isolierkörper ist mit länglichen, metallenen Bewehrungselementen durchsetzt, die sich im Wesentlichen quer zum Isolierkörper erstrecken und die zur Aufnahme von Zugkräften ausgelegt sind. Neben diesen Bewehrungselementen weist das Kragplattenanschlusselement Querkraftstäbe aus Armierungsstahl sowie Stahlkonstruktionsteile auf, die als Druckelemente wirken.
-
Aus der
EP 822 299 B1 ist ein Kragplattenanschlusselement mit einer senkrecht stehenden, festen, formstabilen und biegesteifen mittleren Platte zur Übertragung von Moment, Zug-, Druck- und Querkräften bekannt, wobei oben und unten mit der Platte parallel zu der in der Fuge anzuordnenden Platte ausgerichtete Körper fest, formstabil und biegesteif verbunden sind. Der obere Körper weist mindestens auf einer Seite der Platte eine Verlängerung über die Länge der Platte hinaus auf, während der untere Körper mindestens auf der anderen Seite der Platte ebenfalls eine Verlängerung über die Länge der Platte hinaus aufweist, um die Körper über die Verlängerungen in den Beton-Bauteilen verankern zu können. Die Körper sind mit der Platte mittels mechanischen Mitteln, insbesondere mittels einer Schweiß-, Kleb- oder Schraubverbindung verbunden.
-
Die
EP 499 590 B1 beschreibt ein wärmedämmendes Kragplattenanschlusselement mit einem Isolationskörper, mindestens einer oberen Lage von in Abstand voneinander angeordneten Armierungseisen, welche den Isolationskörper durchdringen, mindestens einer unteren Lage von in Abstand voneinander angeordneten Armierungseisen oder Druckübertragungselementen, welche den Isolationskörper durchdringen, und mindestens einem Querstab auf jeder Seite des Isolationskörpers. Zumindest ein Querstab ist bei der oberen Lage der Armierungseisen und zumindest ein anderer Querstab ist bei der unteren Lage der Armierungseisen oder der Druckübertragungselemente angeordnet. Mindestens eine vertikal angeordnete Platte, welche die Querstäbe miteinander verbindet, ist zwischen zwei benachbarten Armierungseisen einer Lage von Armierungseisen angeordnet.
-
Aus der
EP 1 745 182 B1 ist ebenfalls ein Kragplattenanschlusselement zum Verbinden einer Decken-/Bodenplatte und einer auskragenden Platte bekannt. Das Kragplattenanschlusselement weist Zugmittel, Querkraftmittel, Druckmittel und einen quaderförmigen Isolierkörper auf. Das Druckmittel ist als ein den quaderförmigen Isolierkörper durchsetzendes Gelenkelement ausgebildet, das den thermisch bedingten Bewegungen der auskragenden Platte durch eine Kippbewegung folgt.
-
Trotz der vielfältigen, aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen für Kragplattenanschlüsse besteht weiterhin ein Bedarf an statisch gut belastbaren, thermisch gut isolierenden und mit möglichst geringem Materialaufwand herzustellenden Kragplattenanschlusselementen.
-
Darstellung der Erfindung
-
Hier setzt die Erfindung an. Es soll ein Kragplattenanschlusselement zur Verfügung gestellt werden, das eine gute statische Belastbarkeit bei gleichzeitig guter thermischer Isolierung aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kragplattenanschlusselement gemäß unabhängigem Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Aspekte, Details und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
-
Das erfindungsgemäße Kragplattenanschlusselement verbindet eine Decken-/Bodenplatte und eine auskragende Platte. Es weist einen im eingebauten Zustand zwischen der Decken-/Bodenplatte und der auskragenden Platte angeordneten Isolierkörper auf. Der Isolierkörper wird von zumindest einem Zugstab, zumindest einem Querkraftenstab und zumindest einem Druckelement zur Aufnahme von Druckkräften durchsetzt. Der Querkraftstab weist einen im eingebauten Zustand in der auskragenden Platte angeordneten Schlaufenabschnitt, zwei im Isolierkörper angeordnete Diagonalabschnitte und zwei im eingebauten Zustand in der Decken-/Bodenplatte angeordnete Endabschnitte auf, wobei der Schlaufenabschnitt das in die auskragende Platte ragende Druckelement umschlingt. Die beiden an den Schlaufenabschnitt anschließenden Diagonalabschnitte durchdringen ausgehend von der auskragenden Platte den Isolierkörper im eingebauten Zustand diagonal nach oben in Richtung der Decken-/Bodenplatte. Die beiden an die beiden Diagonalabschnitte anschließenden Endabschnitte verlaufen im eingebauten Zustand im wesentlichen waagrecht in der Decken-/Bodenplatte.
-
Unter „im wesentlichen waagrecht“ ist zu verstehen, dass es durch den Betoniervorgang zu leichten Abweichungen kommen kann, die aber für die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Kragplattenanschlusselements keine Rolle spielen.
-
In aus dem Stand der Technik bekannten Kragplattenanschlusselementen verlaufen die zur Aufnahme von Querkräften vorgesehenen Stäbe üblicherweise im unteren Bereich der auskragenden Platte in horizontaler Richtung, durchdringen dann den Isolierkörper ausgehend von der auskragenden Platte im eingebauten Zustand diagonal nach oben in Richtung der Decken-/Bodenplatte, verlaufen im oberen Bereich der Decken-/Bodenplatte dann wieder in horizontaler Richtung und sind dort in üblicher Weise an die Bauwerksbewehrung angeschlossen. Daneben sind Lösungen bekannt, bei denen die Querkraftstäbe im oberen Bereich der auskragenden Platte horizontal verlaufen, kurz vor dem Dämmkörper vertikal nach unten bis in den unteren Bereich der auskragenden Platte geführt sind, den Dämmkörper ausgehend von der auskragenden Platte im eingebauten Zustand diagonal nach oben in Richtung der Decken-/Bodenplatte durchdringen, schließlich in der Decken-/Bodenplatte dann wieder in horizontaler Richtung verlaufen und dort an die Bauwerksbewehrung angeschlossen sind. Grundsätzlich stellen diese Formen effektive Methoden zur Aufnahme der Querkräfte dar. Allerdings muss eine hohe Zahl an Querkraftstäben in einem Kragplattenanschlusselement bestimmter Ausdehnung verwendet werden, um die auftretenden Querkräfte sicher und dauerhaft in das Gebäude einzuleiten.
-
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass ein statisch hoch belastbares und gleichzeitig gut wärmedämmendes Kragplattenanschlusselement dadurch erhalten werden kann, dass der Querkraftstab nicht wie üblich in horizontaler Richtung in der auskragenden Platte geführt wird, sondern dass er unter Ausbildung einer Schlaufe das in die auskragende Platte ragende Druckelement umschlingt und der Querkraftstab dann durch den Isolierkörper hindurch zurück in die Decken-/Bodenplatte geführt wird. Es zeigt sich, dass die Anzahl an erfindungsgemäßen Querkraftstäben in einem Kragplattenanschlusselement bestimmter Ausdehnung geringer ist als die Anzahl üblicher Querkraftstäbe in einem entsprechenden Kragplattenanschlusselement.
-
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Querkrafstabs bewirkt nicht nur eine ausgezeichnete Übertragung der auftretenden Querkräfte auf das Gebäude sondern führt außerdem zu einer Stabilisierung der dem Gebäude zugewandten unteren Kante der auskragenden Platte. Das häufig zu beobachtende frühe Abplatzen des Betons an dieser Stelle wird bei Einsatz des erfindungsgemäßen Kragplattenanschlusselements deutlich hinausgezögert.
-
Ein erfindungsgemäßer Querkrafstab kann auf einfache Weise durch Biegen eines linearen Stabes hergestellt werden.
-
Bevorzugt schließen beide Diagonalabschnitte eines Querkraftstabes mit ihren anschließenden, im eingebauten Zustand im wesentlichen waagrecht verlaufenden Endabschnitten jeweils einen Winkel α zwischen 120° und 160° ein. Der genannte Winkelbereich stellt sicher, dass der Querkraftstab mit seinen Diagonalabschnitten einen Isolierkörper üblicher Dimensionierung ausgehend von der auskragenden Platte im eingebauten Zustand diagonal nach oben in Richtung der Decken-/Bodenplatte so vollständig durchdringt, dass der Schlaufenabschnitt einerseits das im unteren Bereich des Dämmelements vorgesehene Druckelement umschlingt und andererseits sowohl der Schlaufenabschnitt wie auch die Endabschnitte eine genügende Betondeckung aufweisen.
-
Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen den beiden Diagonalabschnitten eines Querkraftstabes zwischen 2 und 13 cm, bevorzugt zwischen 4 und 11 cm und besonders bevorzugt zwischen 6 und 9 cm. Die beiden Diagonalabschnitte eines Querkraftstabes werden durch Biegen eines Stabes und der dadurch bewirkten Ausbildung des Schlaufenabschnitts gebildet. Der minimale Abstand zwischen den beiden Diagonalabschnitten wird daher durch den minimalen Biegeradius des zur Herstellung des Querkraftstabes verwendeten Stabes einerseits und die horizontale Ausdehnung des Druckmittels andererseits festgelegt. Zum einen kann der minimale Biegeradius nicht unterschritten werden, zum anderen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Querkraftstab mit seinem Schlaufenabschnitt das in die auskragende Platte ragende Druckmittel umschlingt. Der Abstand zwischen den beiden Diagonalabschnitten eines Querkraftstabes muss also in jedem Fall größer sein also die im eingebauten Zustand horizontale Ausdehnung des Druckmittels.
-
Als Druckmitttel können im Rahmen der vorliegenden Erfindung alle im Zusammenhang mit Kragplattenanschlusselementen bekannten Druckkräfte übertragenden Mittel verwendet werden. Druckstäbe kommen ebenso in Frage wie jede Art von Drucklager aus Beton, Stahl, Kunststoff oder Holz. Insbesondere können auch aus Faserbeton hergestellte gelenkige Druckelemente mit in die auskragende Platte ragenden konvexen Abschnitten verwendet werden.
-
Die im eingebauten Zustand vertikale Querschnittsfläche des Druckelements beträgt bevorzugt zumindest 50 mm2, besonders bevorzugt zumindest 100 mm2. Da zu einer günstigen Übertragung der Druckkräfte in der Regel größere Kontaktflächen zwischen Druckelement und Decken-/Bodenplatte erforderlich sind, werden größere vertikale Querschnittsflächen des Druckelements bevorzugt.
-
Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen dem Schlaufenabschnitt des Querkraftstabes und dem benachbarten Druckelement zumindest 5 mm, besonders bevorzugt zumindest 10 mm und insbesondere bevorzugt zumindest 15 mm. Zur sicheren Übertragung der Kräfte von dem Schlaufenabschnitt des Querkraftstabes auf das Druckmittel ist es erforderlich, dass der zwischen dem Schlaufenabschnitt und dem Druckelement vorhandene Zwischenraum beim Betonieren der auskragenden Platte mit Beton verfüllt wird. Um eine vollständige und gleichmäßige Verfüllung zu erreichen, darf der Abstand zwischen Schlaufenabschnitt des Querkraftstabes und benachbartem Druckelement nicht zu klein gewählt werden. Die angegebenen bevorzugten Abstände stellen eine vollständige und homogene Füllung mit Ortbeton sicher.
-
Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen dem Schlaufenabschnitt des Querkraftstabes und der im eingebauten Zustand unteren Oberfläche der auskragenden Platte zumindest 10 mm, besonders bevorzugt zumindest 15 mm. Die angegebenen Abstände stellen eine dauerhaft ausreichende Betondeckung sicher.
-
Besonders bevorzugt verlaufen der Zugstab und die Endabschnitte des Querkraftstabs im wesentlichen parallel zueinander. Unter „im wesentlichen parallel“ ist zu verstehen, dass es durch den Betoniervorgang zu leichten Abweichungen kommen kann, die aber für die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Kragplattenanschlusselements keine Rolle spielen.
-
Ganz besonders bevorzugt werden die verschiedenen möglichen Kombinationen der oben genannten bevorzugten Ausführungsformen. In allen Fällen führt die Kombination der einzelnen, näher spezifizierten Elemente zu einer Kombination der mit diesen einzelnen Elementen verbundenen Vorteile, was zu ganz besonders gut geeigneten, statisch hoch belastbaren und gleichzeitig gut wärmegedämmten Kragplattenanschlusselementen führt.
-
Die in dem erfindungsgemäßen Kragplattenanschlusselement vorgesehenen Zugstäbe, Druckstäbe und Querkraftstäbe werden bevorzugt alle aus Metall, beispielsweise Bau- und Armierungsstahl, insbesondere bevorzugt aber auch aus nicht-rostender Betonstahl gefertigt. Die in den Beton-Bauteilen eingegossenen Stahlteile werden vom Beton gegen Korrosion geschützt. Allerdings müssen zumindest die den Bereich des Isolierkörpers durchsetzenden Abschnitte der Stäbe gegen Korrosion geschützt werden. Bevorzugt werden diese Abschnitte aus Edelstahl gefertigt oder durch das aus der
EP 895 558 B1 bekannte System vor Korrosion geschützt. Gemäß EP 895 558 B1 wird ein aus korrodierendem Material bestehender Baustahlstab kontaktfrei mit einer nicht-korrodierenden Hülse umgeben und der Zwischenraum zwischen Hülse und Baustahlstab mit einer gießfähigen, aushärtenden Masse verfüllt.
-
Wege zur Ausführung der Erfindung
-
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den 1 und 2 näher erläutert werden.
-
1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kragplattenanschlusselements 1. Das die Decken-/Bodenplatte 2 und die auskragende Platte 3 verbindende Kragplattenanschlusselement 1 umfasst einen zwischen Decken-/Bodenplatte 2 und auskragender Platte 3 angeordneten quaderförmigen Isolierkörper 4. Der Isolierkörper 4 wird von einem Zugstab 5 zur Aufnahme von Zugkräften, einem Querkraftstab 6 zur Aufnahme von Querkräften und einem Druckelement 7 zur Aufnahme von Druckkräften durchsetzt. Bei dem Druckelement 7 handelt es sich um ein Druckelement aus Faserbeton, das mit seinen konvex gewölbten Endabschnitten in die auskragende Platte bzw. in die Decken-/Bodenplatte ragt. Zugstab 5 und Querkraftstab 6 sind aus Armierungsstahl mit einem Durchmesser von 6 mm gefertigt.
-
Der Querkraftstab 6 weist einen in der auskragenden Platte 3 angeordneten Schlaufenabschnitt 6.1, zwei im Isolierkörper 4 angeordnete Diagonalabschnitte 6.2 und zwei in der Decken-/Bodenplatte 2 angeordnete Endabschnitte 6.3 auf, wobei der Schlaufenabschnitt 6.1 das in die auskragende Platte 3 ragende Druckelement 7 umschlingt. Die beiden an den Schlaufenabschnitt 6.1 anschließenden Diagonalabschnitte 6.2 durchdringen ausgehend von der auskragenden Platte 3 den Isolierkörper 4 diagonal nach oben in Richtung der Decken-/Bodenplatte 2. Die beiden an die beiden Diagonalabschnitte 6.2 anschließenden Endabschnitte 6.3 verlaufen waagrecht in der Decken-/Bodenplatte 6.3 und werden in üblicher Weise an die Bauwerksbewehrung angeschlossen. Die beiden Diagonalabschnitte 6.2 des Querkraftstabes 6 schließen mit den Endabschnitten 6.3 jeweils einen Winkel α von rund 140° ein.
-
Die 2 zeigt das Kragplattenanschlusselement 1 der 1 in einer geschnittenen Frontalansicht. Dargestellt sind mehrere Zugstäbe 5, zwei Druckelemente 7 sowie die Diagonalabschnitte 6.2 und Schlaufenabschnitte 6.1 zweier Querkraftstäbe. Die vertikale Querschnittsfläche F der beiden Druckelemente 7 beträgt jeweils rund 12 cm2. Der Abstand A zwischen den beiden Diagonalabschnitten 6.2 eines Querkraftstabes beträgt rund 7 cm. Schließlich beträgt der Abstand B zwischen den Schlaufenabschnitten 6.1 und dem jeweiligen benachbarten Druckelement 7 rund 7 mm. Der Abstand D zwischen dem Schlaufenabschnitt 6.1 des Querkraftstabes und der im eingebauten Zustand unteren Oberfläche der auskragenden Platte beträgt 15 mm.
-
Das in den 1 und 2 dargestellte Kragplattenanschlusselement weist ausgezeichnete Eigenschaften im Hinblick auf die Einleitung der auftretenden Kräfte in das Gebäude ebenso wie im Hinblick auf seine wärmedämmenden Eigenschaften auf.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kragplattenanschlusselement
- 2
- Decken-/Bodenplatte
- 3
- auskragende Platte
- 4
- Isolierkörper
- 5
- Zugstab
- 6
- Querkraftstab
- 6.1
- Schlaufenabschnitt
- 6.2
- Diagonalabschnitt
- 6.3
- Endabschnitt
- 7
- Druckmittel
- A
- Abstand zwischen den beiden Diagonalabschnitten eines Querkrafstabes
- B
- Abstand zwischen Schlaufenabschnitt und benachbartem Druckelement
- D
- Abstand zwischen Schlaufenabschnitt und unterer Oberfläche der auskragenden Platte
- F
- vertikale Querschnittsfläche des Druckelements
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3005571 B1 [0004]
- EP 822299 B1 [0005]
- EP 499590 B1 [0006]
- EP 1745182 B1 [0007]
- EP 895558 B1 [0024]