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Die Erfindung betrifft einen sprengwirkungshemmend ausgeführten Gebäudeabschluß, mit
dem eine Öffnung in einem Gebäude verschließbar ist und der eine Füllung sowie diese im
wesentlichen ringsum einfassende Rahmenelemente aufweist, wobei die Rahmenelemente
mittels Befestigungselementen mit an die Öffnung angrenzenden Gebäudeteilen
kraftschlüssig verbindbar sind.
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Unter Gebäudeabschluß im Sinne der vorliegenden Anmeldung sollen insbesondere Türen
oder Fenster verstanden werden, wobei letztere sowohl starr als auch dreh- und/oder kippbar
ausgeführt sein können. Grundsätzlich kommen aber auch alle anderen möglichen flächigen
Elemente wie etwa Fassadenelemente o. ä., seien sie aus Metall und/oder Kunststoff und/oder
Glas und/oder Holz ausgeführt, in Betracht, mit denen eine Gebäudeöffnung verschließbar ist.
Der Begriff Rahmenelemente soll in der vorliegenden Anmeldung dahingehend definiert sein,
daß darunter Schenkel von Blendrahmen oder bei dreh- und/oder kippbaren Fenstern auch
von Flügelrahmen zu verstehen sind, wobei diese Rahmen aus Profilen aus Kunststoff
und/oder Metall, insbesondere Aluminium aber auch Stahl, oder aus Holz bestehen können.
Sprengwirkungshemmend ausgeführte Gebäudeabschlüsse zeichnen sich insbesondere
dadurch aus, daß sie Druckwellen, wie sie insbesondere bei Detonationen außerhalb von
Gebäuden auftreten, standhalten, ohne daß die Füllung zu Bruch geht oder der Gebäudeabschluß
insgesamt einschließlich seiner Rahmenelemente aus den an die Öffnung angrenzenden
Gebäudeteilen, mit denen der Gebäudeabschluß kraftschlüssig verbunden ist, herausgerissen
wird.
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Bei den allgemein bekannten sprengwirkungshemmend ausgeführten Gebäudeabschlüssen
wie sie beispielsweise in der DE 37 06 401 C2 beschrieben sind, werden als
Befestigungselemente insbesondere Schrauben und Dübel verwendet, welche in Bohrungen in der Laibung
eingebracht werden, wobei die Dübel entweder aus Metall bestehen können und die
Schrauben ein Maschinengewinde aufweisen. Alternativ hierzu ist es aber auch weit verbreitet,
Kunststoffdübel zu verwenden, die in der Regel mit Schrauben mit Holzgewinde
zusammenwirken.
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Als Nachteil hat es sich bei den vorgenannten Verbindungselementen herausgestellt, daß
diese für eine sichere Verankerung des Gebäudeabschlusses dann nicht geeignet sind, wenn die
Gebäudeteile, in die die zugehörigen Bohrungen eingebracht werden, nicht die nötige
Festigkeit aufweisen. Dies kann insbesondere bei Altbauten mit "mürben" Steinmaterialien oder
auch sandenden oder zumindest nicht hinreichend festen Putzen im Bereich der Laibung der
Fall sein. Schwierigkeiten mit den vorgenannten Befestigungselementen treten aber auch
dann auf, wenn - wie bei Neubauten häufig - Hohllochziegel verwendet werden, bei denen
die Luftkammern einen wesentlichen Teil des Steinmaterials ausmachen. Bei großen
Druckbelastungen kann die herkömmliche Befestigung der Gebäudeabschlüsse dazu führen, daß
diese vollständig aus ihren Verankerungen herausgerissen werden.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen sprengwirkungshemmenden
Gebäudeabschluß vorzuschlagen, der auch bei Materialien der angrenzenden Gebäudeteile, die nur
eine unzureichende Festigkeit aufweisen, sicher verankert werden kann.
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Ausgehend von einem Gebäudeabschluß der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf mindestens zwei gegenüberliegenden Seiten des
Gebäudeabschlusses rechtwinklige Laschen an den Rahmenelementen befestigt sind, wobei
jeweils mindestens ein Zugschenkel der Laschen in der Nähe der Laibung der Öffnung
verläuft und jeweils mindestens ein Stützschenkel der Lasche an einer Ansichtsseite des an die
Öffnung angrenzenden Gebäudeteils anliegt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Gebäudeabschluß erfolgt somit die Abstützung der in eine
Richtung senkrecht zu der durch die Füllung definierten Ebene einwirkenden Kräfte mit Hilfe von
Laschen, deren Stützschenkel hinsichtlich ihrer an der Ansichtsseite des an die Öffnung
angrenzenden Gebäudeteils anliegenden Fläche so groß dimensioniert werden können, daß die
Flächenpressung so weit reduziert werden kann, daß auch Mauerwerksmaterialien mit
geringerer Festigkeit selbst bei einer hohen Druckbelastung auf das Fenster nicht beschädigt
werden. Neben der durch den Stützschenkel definierten Fläche besteht eine weitere Möglichkeit
zur Einflußnahme auf die im Belastungsfall hervorgerufene Flächenpressung darin, daß die
Anzahl der insgesamt pro Gebäudeabschluß verwendeten Laschen variiert wird. So besteht
einerseits die Möglichkeit darin, bei geringeren Anforderungen an die Standfestigkeit, die
Laschen lediglich an zwei gegenüberliegenden Seiten des Gebäudeabschlusses anzubringen,
wohingegen bei höchsten Anforderungen an die Sprengwirkungshemmung die Laschen auch
an sämtlichen (vier) Seiten angebracht sein können. Ein weiterer Vorteil des
Gebäudeabschlusses ist darin zu sehen, daß die Krafteinleitung in die die Öffnung umgebenden
Gebäudeteile - bei Betrachtung der positiven Druckwelle - auf der druckbelasteten Seite
stattfindet und daher die gesamte Wanddicke abstützend wirkt. Hingegen besteht bei einer
Befestigung des Gebäudeabschlusses mit Hilfe von ankerartigen Befestigungselementen, die
in der Mitte der Laibung angebracht sind, die Gefahr, daß - insbesondere bei geringeren
Wandstärken in Kombination mit entsprechend geringer Materialfestigkeit - die in
Belastungsrichtung hinter den Befestigungselementen angeordneten Mauerteile in größeren
Stücken in Richtung des Rauminneren herausgebrochen werden. Bei der erfindungsgemäßen
Rauminneren herausgebrochen werden. Bei der erfindungsgemäßen Lösung müßten
Wandteile in der Stärke der gesamten Wand herausgedrückt werden, was angesichts der ohnehin
verminderten Flächenpressung und der dadurch vermiedenen Kerb- bzw. Keilwirkung nahezu
ausgeschlossen ist.
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Nach einer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist es vorgesehen, daß zwischen dem
Stützschenkel und der zugeordneten Widerlagerfläche der Ansichtsseite des Gebäudeteils ein
Dämpfungselement angeordnet ist und, daß weitere ankerartige Befestigungselemente im
Bereich des Zugschenkels des Gebäudeabschlusses vorhanden sind, die eine Bewegung des
Gebäudeabschlusses in eine zu der durch die Füllung definierten Ebene senkrechte Richtung
zulassen.
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Durch diese Maßnahme wird die von den die Öffnung umgebenden Gebäudeteilen
aufzunehmende Kraft weiter reduziert, da ein Teil der Energie durch die zwischengeschalteten
Dämpfungselemente zuvor vernichtet wird. Je größer die während der Krafteinleitung auftretende
Verlagerung des Gebäudeabschlusses in Kraftrichtung und gleichfalls je größer die dabei
auftretende Kraft ist, desto höher ist die während dieses Vorgangs absorbierte Energie und desto
geringer die eventuell am Ende des Verlagerungsweges auftretende und von den
Gebäudeteilen aufzunehmende Kraftspitze.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung besteht in diesem Zusammenhang darin, daß die
Befestigungselemente herkömmliche Anker beispielsweise in Dübeln angeordnete Schrauben
sind, die den Zugschenkel in Langlöchern durchdringen, die parallel zu der Richtung der
möglichen Verlagerung verlaufen. Auf diese Weise wird gleichfalls verhindert, daß die
Laschen in eine Richtung parallel zu der durch die Füllung definierten Ebene ausweichen.
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Als Dämpfungselemente können beispielsweise plastisch verformbare Blechstreifen, die
beispielsweise wannen- oder dachförmig ausgebildet sein können oder elastisch verformbare
Kunststoffmaterialien mit Gaseinschlüssen, wie beispielsweise Moosgummi oder Neoprene,
Verwendung finden.
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Um auch eine sichere Abstützung der entgegen der Hauptbelastungsrichtung wirkenden
Reflexionskräfte zu erhalten, die eintreten, nachdem die Druckwelle an dem Gebäudeabschluß
reflektiert wurde, ist es sinnvoll, die Laschen U-förmig auszubilden. Sofern derartige U-
förmige Laschen aus zwei L-förmigen Teilen bestehen, die durch Verschrauben oder
Verschweißen miteinander verbunden sind, ist auch beim nachträglichen Einbau des
erfindungsgemäßen Gebäudeabschlusses eine einfache Montage möglich.
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Eine einfache Möglichkeit zur Verbindung des Gebäudeabschlusses mit den Laschen besteht
darin, daß diese mit einem Rahmenelement verschraubt werden. Die Verschraubung ist
insbesondere deshalb vorteilhaft, weil in diesem Fall auch unterschiedliche Materialien bei dem
Rahmenelement (z. B. Aluminium) und den Laschen (z. B. Stahl) miteinander kombiniert
werden können.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele eines
Gebäudeabschlusses der in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:
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Fig. 1 eine Außenansicht eines in Form eines Dreh-Kipp-Fensters ausgeführten
Gebäudeabschlusses mit an sämtlichen vier Seiten des Blendrahmens
angeordneten Laschen;
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Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II durch den Blendrahmen und den
Flügelrahmen des Gebäudeabschlusses nach Fig. 1;
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Fig. 3 wie Fig. 2, jedoch mit Dämpfungselementen zwischen den Laschen und die
Widerlagerflächen an dem Gebäudeteil;
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Fig. 4 wie Fig. 2, jedoch mit U-förmigen Laschen;
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Fig. 5 wie Fig. 4, jedoch mit zusätzlichen Dämpfungselementen auf beiden Seiten
des Gebäudeteils;
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Fig. 6 wie Fig. 5, jedoch mit U-förmigen Laschen, die aus zwei L-förmigen Laschen
zusammengesetzt sind;
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Fig. 7 wie Fig. 6, jedoch mit in vertikale Richtung versetzt angeordnet und
entgegengesetzt ausgerichteten L-förmigen Laschen;
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Fig. 8 eine Vorderansicht der Laschen gemäß Fig. 7;
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Fig. 9 wie Fig. 2, jedoch mit einer Verschiebemöglichkeit zwischen Lasche und
zugeordnetem Rahmenelement und
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Fig. 10 eine Seitenansicht des Blendrahmens des Gebäudeabschlusses nach Fig. 9.
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Ein in den Fig. 1 und 2 dargestellter Gebäudeabschluß 10 besteht aus einem Blendrahmen
1, der aus zwei horizontalen Rahmenschenkeln 1H und zwei vertikalen Rahmenschenkeln 1V
zusammengesetzt ist sowie aus einem darin dreh- und kippbar gelagerten Flügelrahmen 2, der
gleichfalls aus jeweils zwei gegenüberliegenden horizontalen und vertikalen
Rahmenschenkeln in der bekannten Weise zusammengesetzt ist. Der Flügelrahmen 2 umfaßt ringsum eine
Füllung 3, die aus vier parallel zueinander verlaufenden Glasscheiben 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4
besteht.
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Sämtliche vier Schenkel 1V und 1H des Blendrahmens 1 sind mit drei Laschen 4 versehen,
die mit Hilfe von jeweils zwei Blechschrauben 5 mit dem als Hohlprofil ausgeführten
Blendrahmen 1 verschraubt sind. Jede Lasche 4 besteht aus einem parallel zu der Laibung L eines
Gebäudeteils 6 verlaufenden Zugschenkel 7 und einem rechtwinklig hierzu ausgerichteten
Stützschenkel 8, der sich auf einer Ansichtsseite 9 des Gebäudeteils 6 abstützt. Des weiteren
ist der Zugschenkel 7 der Lasche 4 mit einem Langloch 11 versehen, durch das eine Schraube
12 hindurchgeführt ist, die in einem in eine Bohrung 13 eingeführten Dübel 14 verankert ist.
Zum Ausgleich von Maßtoleranzen und zur Erleichterung der Montage stützt sich der
Zugschenkel 7 der Lasche 4 über einen Unterlegklotz 15 aus Hartholz oder Kunststoff an der
Laibung L ab.
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Kommt es auf der Gebäudeaußenseite zu einer Explosion, so wirken Druckkräfte in Richtung
der Pfeile 16 auf den Gebäudeabschluß 10 und versuchen, diesen in dieselbe Richtung zu
verlagern. Die bei geschlossenem Flügelrahmen 2 über die nicht dargestellten allgemein
bekannten Verriegelungselemente in den Blendrahmen 1 weitergeleiteten Kräfte werden in Form von
Zugkräften in dem Zugschenkel 7 der Laschen 4 übertragen, um schließlich in Form von
Druckkräften im Kontaktbereich zwischen dem Stützschenkel 8 der Lasche 4 und der
zugeordneten Widerlagerfläche 17 der Ansichtsseite 9 in das Gebäudeteil 6 eingeleitet zu werden.
Aufgrund der großen Anzahl der Laschen 4 und der hinreichend groß dimensionierten
Kontaktfläche der Stützschenkel 8 ist die Flächenpressung im Bereich der Widerlagerflächen 17
so gering, daß auch bei einem Material des Gebäudeteils 6, das nur geringe Festigkeitswerte
aufweist, eine hinreichend sichere und zerstörungsfreie Krafteinleitung möglich ist. Kommt es
aufgrund des durch den Klotz 15 bedingten Abstandes zwischen dem Zugschenkel 7 und der
Laibung L des Gebäudeteils 6 zu einer geringfügigen Verbiegung des überstehenden
Abschnitts des Stützschenkels 8, so wird diese Energie verzehrende und die Spitzenbelastung
mindernde Verformung durch die Langlöcher 11 in dem Zugschenkel 7 der Lasche 4
ermöglicht.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der Fig. 3 bis 10 sind Bauteile, die im Vergleich mit
den bereits zuvor erörterten Fig. 1 und 2 identisch sind, mit den übereinstimmenden
Bezugszeichen versehen.
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Der in Fig. 3 dargestellte Gebäudeabschluß 20 unterscheidet sich lediglich insofern von dem
gemäß den Fig. 1 und 2, daß der Widerlagerfläche zwischen der Ansichtsseite 9 des
Gebäudeteils 6 und dem Stützschenkel 8 der Lasche 4 ein Dämpfungselement 21 aus einem
elastischen porösen Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Moosgummi oder Neoprene,
angeordnet ist. Wiederum wird die im Belastungsfall auftretende Verlagerung des
Gebäudeabschlusses 10 in Richtung des Gebäudeinneren durch die Langlöcher 11 in den Laschen 4
ermöglicht. Durch die bei der Verformung der Dämpfungselemente 21 verzehrte Energie wird
die in das Gebäudeteil 6 eingeleitete maximale Kraft reduziert. Wiederum wird in die
Schrauben 12 - abgesehen von Reibkräften - keine Querkraft eingeleitet, so daß punktuelle
Kraftangriffe mit hohen Flächenpressungen, die insbesondere Mauerwerk mit geringer Festigkeit vor
Probleme stellen würden, vermieden werden. Wie auch bei den Ausführungen gemäß den
Fig. 1 und 2 dienen die Schrauben 12 im Wesentlichen dazu, ein Ausweichen der Laschen
4 senkrecht zu der Laibung L im Belastungsfall zu verhindern.
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Fig. 4 zeigt einen weiteren Gebäudeabschluß 30, bei dem die Laschen 34 U-förmig sind, und
auf beiden Ansichtsseiten 9 des Gebäudeteils 6 mit jeweils einem Stützschenkel 38 versehen
sind, die sich jeweils auf der korrespondierenden Widerlagerfläche 37 abstützen. Die U-
förmigen Laschen 34 werden bei der Montage in einem ersten Schritt ohne das eigentliche
Fenster montiert und zwar mit Hilfe von zunächst lediglich einer Schraube 12, die auf der
Innen- oder der Außenseite des Gebäudeabschlusses 30 angeordnet sein kann. In einem
nächsten Schritt wird das Fenster eingesetzt und mit Hilfe von Schweißpunkten oder -nähten 31
mit den Laschen 34 verbunden. Sodann kann die Lasche 34 mittels der jeweils zweiten
Schraube 12 auf der anderen Seite verbunden werden.
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Der in Fig. 5 abgebildete Gebäudeabschluß 40 weist im Unterschied zu dem
Gebäudeabschluß 30 nach Fig. 4 zwei Dämpfungselemente 41, davon jeweils einen auf jeder
Ansichtsseite 39 des Gebäudeteils 6 auf, und ist zu diesem Zweck entsprechend länger bemessen.
Hinsichtlich der Montage bestehen mit Ausnahme der Einfügung der vorgenannten
Dämpfungselemente keine Unterschiede zu dem bereits zuvor beschriebenen Gebäudeabschluß 30. Die
zusätzlichen Dämpfungselemente bewirken sowohl bei der positiven Druckwelle als auch bei
der anschließend durch deren Reflexion hervorgerufenen Belastung eine Minimierung der in
das Gebäudeteil 6 eingeleiteten Maximalkräfte.
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Um beispielsweise auf die Herstellung der Schweißverbindung zwischen Blendrahmen 1 und
Lasche 54 auf der Baustelle verzichten zu können, jedoch ohne auf die Anordnung von
Stützschenkeln 58, 58' an beiden gegenüberliegenden Ansichtsseiten 9 verzichten zu müssen, sind
die Laschen 54 des in Fig. 6 gezeigten Gebäudeabschlusses zweiteilig ausgeführt und
bestehen aus einer außenseitigen Lasche 56 und einer innenseitigen Lasche 57, die im Bereich
übereinstimmender Langlöcher 51 mit Hilfe einer gemeinsamen Schraube 12 in dem
Gebäudeteil 6 verankert sind, wobei unter dem Zugschenkel 59 der außenseitigen Lasche ein Klotz
53 zum Ausgleich von Maßtoleranzen angeordnet ist. Jeweils zwischen den Stützschenkeln
58, 58' und den zugeordneten Widerlagerflächen an dem Gebäudeteil 6 befinden sich
Dämpfungselemente 52 aus einem elastischen porösen Kunststoffmaterial.
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In den Fig. 7 und 8 ist ein Gebäudeabschluß 60 dargestellt, bei dem in Richtung der
Schenkel 1V und 1H des Blendrahmens 1 abwechselnd außenseitige Laschen 64 und
innenseitige Laschen 64' angeordnet sind. Während beide Arten von Laschen 64 und 64' mittels
Schweißnähten bzw. Schweißpunkten 65 mit dem Blendrahmen 1 verbunden sind, sind die
außenseitigen Laschen 64 mit Hilfe von zwei Schrauben 12 mit dem Gebäudeteil 6
verbunden, wohingegen dies bei den innerseitigen Laschen 64' nur mit einer Schraube 12 der Fall
ist. Während entweder die außenseitigen Laschen 64 oder die innenseitigen Laschen 64'
bereits vor der Montage des Gebäudeabschlusses 60 mit dem Blendrahmen 1 verbunden sein
können (durch Verschweißen aber auch durch Verschrauben), werden die jeweils anderen
Laschen 64, 64' erst nach Einsetzen des Gebäudeabschlusses 60 in die zu verschließende
Gebäudeöffnung in den verbleibenden Spalt zwischen Blendrahmen 1 und Laibung L
eingeschoben und - vorzugsweise durch Verschweißen - mit dem Blendrahmen 1 verbunden und
sodann mit dem Gebäudeteil 6 verschraubt. Wiederum sind beide Arten von Laschen 64, 64'
mit Langlöchern 11 für die Schrauben 12 versehen und stützen sich über Dämpfungselemente
62 an der jeweiligen Ansichtsseite 9 des Gebäudeteils 6 ab.
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Schließlich ist in den Fig. 9 und 10 noch eine weitere Variante eines Gebäudeabschlusses
70 dargestellt, bei dem die Verbindung zwischen dem Blendrahmen 1 und einer lediglich L-
förmigen Lasche 74 über eine mit der Lasche 74 verbundene Kopplungsplatte 75 erfolgt.
Diese weist zwei Langlöcher 70 auf, in denen Schrauben 77, die in entsprechende Bohrungen in
dem Blendrahmen 1 eingeschraubt sind, verschiebbar aufgenommen sind. Die
Kopplungsplatte 75 ist über ein Verbindungsstück 78 mit dem Zugschenkel 79 der Lasche 74 durch
Verschweißen derart gekoppelt, daß oberhalb des Verbindungsstücks 78 ein freier Raum für die
Gleitbewegung der Schrauben 77 in den Langlöchern 76 verbleibt. Bei einer durch eine
Explosion bedingten Druckwirkung in Richtung der Pfeile 16 ist somit - ausgehend von der in
den Fig. 9 und 10 dargestellten Ausgangsposition - eine Verschiebung des Blendrahmens
1, d. h. des gesamten Gebäudeabschlusses 70 in Richtung des Pfeils 80 möglich. Bei dieser
zwangsläufig reibungsbehafteten Verschiebung, die in sämtlichen rings um den Blendrahmen
1 verteilten Laschen 74 stattfindet, wird bereits ein Teil der auf den Gebäudeabschluß 70
einwirkenden Druckenergie absorbiert, so daß die am Ende des Verschiebeweges auftretende
und über die Stützschenkel 81 der Laschen 74 auf das Gebäudeteil 6 eingeleitete Kraft
deutlich reduziert ist.