DE19627342A1 - Bauelement zur Wärmedämmung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei zu betonierenden Bauteilen, insbesondere zwischen einem Gebäude und einem vorkragenden Außen­ teil, bestehend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolierkörper mit zumindest Druckelementen, die quer zur Längserstreckung des Isolierkörpers durch diesen hindurchlaufen und jeweils mit beiden Bauteilen in Wirkverbindung stehen.

Derartige Bauelemente sind allgemein bekannt, um vor­ kragenden Bauteile wie beispielsweise Balkone mit einer entsprechenden Decke eines Gebäudes unter weitgehendem Ausschluß von Wärmebrücken zu verbinden. Die hierbei auftretenden Druckkräfte werden über Druckelemente auf­ genommen, die zur besseren Aufnahme und Übertragung der Druckkräfte in der Regel in beiden Bauteilen verankert sind.

Durch diese Verankerung ergibt sich jedoch der Nach­ teil, daß beim Auftreten von seitlichen beispielsweise temperaturbedingten Längenänderungen des vorkragenden Außenteils gegenüber dem Gebäude Zwangsschnittkräfte in die Druckelemente eingeleitet werden, da diese aufgrund ihrer Steifigkeit den Horizontal-Relativbewegungen nicht ungehindert folgen können.

Verzichtet man allerdings auf eine Verankerung der Druckelemente in den Betonbauteilen, indem die Druck­ elemente nicht über den Isolierkörper in das Bauteil vorstehen, so ergibt sich neben einer verschlechterten Druckkraftübertragung der zusätzliche Effekt, daß im hochbelasteten Anschlußbereich der Druckelemente an den Betonbauteilen Relativbewegungen zwischen diesen beiden Elementen auftreten, die zu einem Verschleiß des Beton­ bauteils und darüber hinaus zu einer starken Geräusch­ entwicklung bei jedem Überwinden der Haftreibung zwi­ schen Druckelement und Betonbauteil führen.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement zur Wärmedämmung zur Verfügung zu stellen, bei dem die Zwangsschnittkräfte, die durch Relativbewegungen der beiden Bauteile in Horizontalrichtung entstehen, von den Druckelementen ferngehalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckelemente in zumindest zwei getrennte, sich in Druckrichtung aneinander abstützende Druckstabteile aufgeteilt sind, daß jedes der beiden Druckstabteile jeweils einem der beiden Bauteile zugeordnet ist, und daß die Druckstabteile mit ihrem freien Ende aneinander anliegen und gegeneinander senkrecht zu ihrer Längser­ streckung horizontal verschiebbar gelagert sind.

Die demgemäß gestalteten Druckelemente haben den Vor­ teil, daß die Druckkräfte immer zentrisch in die Druck­ stäbe eingeleitet und horizontale Querkräfte durch gegenseitiges Verschieben der beiden Druckstabteile abgefangen werden. Das gegenseitige Abstützen der bei­ den freien Enden der Druckstabteile erfolgt hierbei derart, daß selbst im belasteten Zustand den horizon­ talen Querkräften kein größerer Widerstand entgegenge­ setzt wird, indem dieser Übergangsbereich zwischen bei­ den Druckstabteilen als Gleitlager ausgeführt wird.

Damit die Druckelemente die Druckkräfte zuverlässig übertragen können, ist es vorteilhaft, daß sie in Ver­ tikalrichtung steif und knickstabil ausgeführt sind, weshalb das Anliegen der beiden Druckstabteile anein­ ander in Vertikalrichtung formschlüssig erfolgt. Diese Anforderung der Druckfestigkeit und Biegeweichheit wer­ den beispielsweise von einer Schwalbenschwanzführung erfüllt, die etwaige Vertikalkomponenten der Druckkraft sicher vom einen Druckstab auf den anderen überträgt, jedoch horizontale Relativbewegungen der beiden Bau­ teile nicht behindert.

Obwohl diese seitlichen Relativbewegungen höchstens in der Größenordnung von etwa ± 2 mm liegen, ist es zumin­ dest für die Montage zweckmäßig, wenn im Anlagebereich der beiden Druckstabteile eine Sperre zur Vermeidung eines zu großen seitlichen Versatzes zwischen beiden Druckstabteilen angeordnet ist. Eine derartige Ausfall­ sicherung kann beispielsweise aus einer seitlichen Aufkantung des Druckelementmaterials bestehen, die außerhalb des Verschiebebereichs angeordnet ist, oder aber auch aus einer gegenseitigen Verbindung, insbeson­ dere Verklebung der beiden Druckstabteile, welche vor­ teilhafterweise nach dem Einbau bei der ersten stär­ keren seitlichen Belastung aufbricht, um danach seit­ liche Relativbewegungen der beiden Druckstabteile nicht mehr zu behindern. Wäre der Versatz schon bei der Mon­ tage des Bauelementes zu groß, so wäre bei weiteren Horizontalverschiebungen der beiden Druckstabteile auf­ grund einer zu stark versetzten Belastung das Auftreten von horizontalen Querkräften nicht auszuschließen.

Für den Anlagebereich zwischen beiden Druckstabteilen empfiehlt es sich, diesen entsprechend bekannten Gleit­ lagern mit einer Gleitschicht zu versehen, welche bei­ spielsweise aus nicht wasserlöslichen Stoffen wie etwa Graphit, Teflon oder Fett bestehen kann, um eine lebenslange Schmierung der Lagerflächen zu gewährlei­ sten, deren Qualität auch durch etwaige den Isolier­ körper durchquerende Umgebungseinflüsse nicht ver­ schlechtert wird.

Was die Position des Anlagebereichs der beiden Druck­ stabteile betrifft, so sind insbesondere zwei Varianten denkbar: Zum einen kann der eine Druckstabteil aus nur einem plattenförmigen Kontaktprofil bestehen, welches im angrenzenden Bauteil verankert ist und auf der dem Bauteil abgewandten Seite eine Lagerhälfte aufweist, während sich der andere Druckstabteil in der Art eines herkömmlichen Druckelementes ausgehend vom anderen Be­ tonbauteil durch fast den gesamten Isolierkörper hin­ durch erstreckt und schließlich mit seinem als andere Lagerhälfte ausgebildeten Ende in die erste Lagerhälfte des Kontaktprofils eingreift. Zum anderen können jedoch auch beide Druckstabteile sich bis ungefähr zur Mitte des Isolierkörpers erstrecken und dort unter Anlage ihrer als Lagerhälften ausgebildeten freien Enden aneinander angekoppelt sein.

Zwar sind als Aufbau der Druckstäbe für den sich durch den Isolierkörper hindurcherstreckenden Bereich die herkömmlichen Bauformen, also beispielsweise Hohlpro­ file oder Stäbe aus Vollmaterial mit verschiedenem Querschnitt denkbar, jedoch ist es besonders vorteil­ haft, wenn die Druckstabteile einen ovalen bis kreisförmigen Querschnitt aufweisen, um so die zen­ trische Druckeinleitung und -übertragung zu gewährlei­ sten. Der ovale Querschnitt, der in vorteilhafter Weise derart angeordnet ist, daß der Druckstab breiter als hoch ausgebildet ist, führt dazu, daß die horizontalen Querkräfte in Richtung auf den Übergangsbereich zum anderen Druckstab, also das horizontale Schublager, zentriert werden.

Zur besseren Aufnahme und Übertragung der Druckkräfte mit allen etwaigen Querkraftkomponenten empfiehlt es sich insbesondere, daß die Druckstabteile an den jewei­ ligen Verankerungsbereichen mit den angrenzenden Beton­ bauteilen plattenförmige Kontaktprofile aufweisen, wo­ durch sich die eingeleiteten Druckkräfte vergrößern und die Verankerungslänge mit dem jeweiligen Bauteil redu­ zieren läßt. Gleichzeitig können sich jedoch in vor­ teilhafterweise die Druckelemente nach Durchquerung dieser plattenförmigen Kontaktprofile in das jeweilige Betonteil fortsetzen, um die Übertragung von Querkraft­ komponenten auf den jeweiligen Druckstab noch zu erhö­ hen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen anhand der Zeichnungen; hierbei zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Druckelement eines Bau­ elementes zur Wärmedämmung in Seitenansicht;

Fig. 2 das Druckelement aus Fig. 1 in Draufsicht;

Fig. 3 eine alternative Bauform des Druckelementes in Seitenansicht und

Fig. 4 das Druckelement aus Fig. 3 in Draufsicht.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Bauelements 1 zur Wärmedämmung dargestellt, das zwi­ schen einem Gebäude A und einem vorkragenden Außenteil B in Form einer Balkonplatte angeordnet ist. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch dieses Bauelement in seit­ licher Ansicht und zwar im Bereich eines Druckelementes 2, das sich durch einen Isolierkörper 3, welcher zwi­ schen den beiden Bauteilen angeordnet ist, erstreckt und jeweils mit beiden Bauteilen in Wirkverbindung steht. Etwaige restliche Bestandteile des Bauelements, nämlich insbesondere die über den Druckelementen ver­ laufenden Zug- und Querkraftstäbe sind in der Zeichnung nicht dargestellt.

Jedes Druckelement setzt sich aus zwei Druckstabteilen 4 und 5 zusammen, welche sich aneinander in Druckrich­ tung, also in Richtung von der Balkonplatte B auf das Gebäudeteil A, über ein Horizontallager 6 abstützen, während sie mit ihren anderen freien Enden über plat­ tenförmige Kontaktprofile 7 bzw. 8 in den angrenzenden Bauteilen verankert sind. Das Horizontallager 6 ist so ausgebildet, daß die beiden Druckstabteile 4 und 5 horizontal verschieblich angeordnet, jedoch in Verti­ kalrichtung miteinander formschlüssig verankert sind. Hierzu ist das von der Balkonplatte B ausgehende Druck­ stabteil 5 an seinem freien Ende ungefähr trapezförmig mit größer werdendem Querschnitt ausgebildet und in eine ungefähr schwalbenschwanzförmige Führung 9 aufge­ nommen, die am freien Ende des Druckstabteils 4 ange­ ordnet ist.

Die schwalbenschwanzförmige Führung 9 umfaßt somit das freie Ende des Druckstabteils 5 an drei Flächen, wo­ durch lediglich eine Verschiebung in seitlicher Hori­ zontalrichtung, nicht jedoch in horizontaler Druckstab­ richtung sowie in Vertikalrichtung möglich ist. Wie bereits vorstehend erwähnt, liegen die temperaturbe­ dingten Längenänderungen zwischen Betonplatte und Ge­ bäudebauteil in der Größenordnung von etwa ±2 mm, was bei einem durchgehenden und verankerten Druckstab durch die eingeprägte Verformung bzw. Krümmung zu Zwangs­ schnittkräften führen kann. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Druckelementes wird die jeweils wirkende Druckkraft immer zentrisch vom Druckstabteil 5 auf das Druckstabteil 4 ohne jegliche Querkomponente übertra­ gen.

Fig. 2 zeigt den Ausschnitt des Bauelements nebst an­ grenzenden Betonbauteilen in Draufsicht und läßt zusam­ men mit Fig. 1 insbesondere die Gestaltung des Hori­ zontallagers 6 erkennen.

Es ist noch zu erwähnen, daß beide Kontaktprofile 7 bzw. 8 jeweils einen noch weiter in das angrenzende Bauteil A bzw. B hineinragenden Vorsprung aufweist, wodurch etwaige Querkräfte noch besser auf das Druck­ element 2 übertragen werden können.

Die Ausführungsform des Bauelements aus Fig. 3 ent­ spricht in weiten Teilen derjenigen aus Fig. 1, jedoch mit dem einzigen Unterschied, daß die Position des Ho­ rizontallagers in Richtung der Balkonplatte B verscho­ ben wurde. Das in Fig. 3 dargestellte Bauelement 11 weist demnach ein Horizontallager 16 auf, das direkt an einem auf ein Kontaktprofil 18 reduzierten Druckstab­ teil 15 angreift. Demgemäß erstreckt sich ein zweites Druckstabteil über fast die gesamte Breite eines Iso­ lierkörpers 13, der zwischen den beiden Bauteilen A und B angeordnet ist. Bis auf die größere Länge entspricht aber das Druckstabteil 14 dem Druckstabteil 4 aus Fig. 1.

Dadurch daß das Druckstabteil 15 auf die Länge des Kontaktprofils 18 beschränkt ist und keinen weiteren stabförmigen Fortsatz in Richtung des Druckstabteils 14 aufweist, ist auch das für die im Horizontallager 16 wirksamen Kräfte entscheidende Hebelverhältnis redu­ ziert: Etwaige senkrecht zur Längserstreckung der Druckstabteile in Horizontalrichtung auftretende Quer­ kräfte werden direkt über das Kontaktprofil 18 auf das Horizontallager 16 übertragen, ohne daß ein zwischen Kontaktprofil und Horizontallager angeordnetes Druck­ stabteil in Querrichtung beansprucht werden könnte. Somit ist die Länge des Hebelarms auf nahezu null reduziert, wodurch auch Momente in Querrichtung ent­ sprechend kleiner als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind.

Fig. 4 zeigt schließlich die Ausführungsform aus Fig. 3 in Draufsicht.

Aus den Fig. 3 und 4 ist des weiteren ersichtlich, daß sich das Druckstabteil 14 zumindest in Horizontal­ richtung keilförmig bzw. konisch in Richtung des Hori­ zontallagers 16 verjüngt, wodurch eine bessere Über­ tragung etwaiger doch das Horizontallager 16 durch­ dringender Querkräfte möglich ist.

Schließlich ist noch zu erkennen, daß das Kontaktprofil 18 in herkömmlicher Weise ausgeführt sein kann und kei­ nen weiteren, sich in das Bauteil B erstreckenden Vor­ sprung - etwa ähnlich dem Vorsprung 19 des Kontaktpro­ fils 17 - aufweisen muß. In ähnlicher Weise können na­ türlich auch die Kontaktprofile 7, 8 und 17 ausgeführt sein.

Zusammenfassend liegt der Vorteil der Erfindung darin, daß ein Druckelement zur Verfügung gestellt wird, das lediglich zur Übertragung von Druckkräften dient, wäh­ rend etwaige Querkraftkomponenten nicht übertragen, sondern durch Horizontalverschieblichkeit ausgeglichen werden.

Claims (13)

1. Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei zu beto­ nierenden Bauteilen, insbesondere zwischen einem Ge­ bäude (A) und einem vorkragenden Außenteil (B), be­ stehend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolier­ körper mit zumindest Druckelementen, die quer zur Längserstreckung des Isolierkörpers durch diesen hin­ durchlaufen und jeweils mit beiden Bauteilen in Wirk­ verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (2, 12) in zumindest zwei ge­ trennte, sich in Druckrichtung aneinander abstützende Druckstabteile (4, 5, 14, 15) aufgeteilt sind, daß jedes der beiden Druckstabteile jeweils einem, der beiden Bauteile zugeordnet ist, und daß die Druck­ stabteile mit ihren freien Enden aneinander anliegen und gegeneinander senkrecht zu ihrer Längserstreckung horizontal verschiebbar gelagert sind.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstabteile (4, 5, 14, 15) mit ihren freien Enden in Vertikalrichtung formschlüssig verbunden sind.

3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstabteile (4, 5, 14, 15) mit ihren freien Enden über eine Schwalben­ schwanzführung miteinander verbunden und horizontalver­ schiebbar gelagert sind.

4. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckstabteile sich aneinander über ein Horizontallager (6, 16) abstützen.

5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Horizontallager (6, 16) zur Verhinderung extremer horizontaler Relativbewe­ gungen zwischen den beiden Druckstabteilen (4, 5, 14, 15) Ausfallsicherungen aufweist.

6. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Horizontallager (6, 16) an den jeweiligen Kontaktflächen mit einer Gleitschicht versehen ist.

7. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschichten aus nicht wasserlöslichen Stof­ fen, insbesondere aus Graphit, Teflon oder Fett beste­ hen.

8. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Horizontallager (6, 16) in der Mitte zwischen den beiden Betonbauteilen (A, B) angeordnet ist.

9. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Horizontallager (6, 16) am Rand des Isolierkör­ pers (3, 13) angeordnet ist.

10. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstabteile (4, 5, 14, 15) einen kreisför­ migen oder ovalen Querschnitt aufweisen.

11. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstabteile (4, 5, 14, 15) mit sich in Rich­ tung des Horizontallagers (6, 16) konisch bzw. keilför­ mig verjüngendem Horizontalquerschnitt ausgebildet sind.

12. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstabteile (4, 5, 14, 15) an den den Bau­ teilen (A, B) zugewandten Enden plattenförmige Kon­ taktprofile (7, 8, 17, 18) aufweisen.

13. Bauelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Kontaktprofile (7, 8, 17, 18) mit in das angrenzende Betonbauteil (A, B) ragenden und sich in Richtung der Druckstabteile (4, 5, 14, 15) erstreckenden Vorsprüngen versehen sind.