CH699781B1

CH699781B1 - Connecting element for building connections.

Info

Publication number: CH699781B1
Application number: CH16652008A
Authority: CH
Inventors: Andre Robert; Clement Gutzwiller
Original assignee: Basys Ag
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2013-11-15
Also published as: EP2337903B1; EP2337903A1; WO2010046841A1; CH699781A2; DE202009018734U1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlusseinheit für die Verbindung von zwei Gebäudeteilen, bestehend aus einem Isolierkörper (10) und mindestens einem Anschlusselement, wobei das Anschlusselement aus einer Versteifungsplatte (13), welche mit jeweils zwei Bewehrungsstäben (11, 11´) fest verbunden ist, besteht. Die Anschlusseinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die in einem oder mehreren Winkeln relativ zum Isolierkörper geneigt angeordneten Anschlusselemente im Normalzustand ihre im Allgemeinen zugedachte Tragfunktion entfalten können, aber neu zusätzlich im ausserordentlichen Lastfalle auftretende Erschütterungen und Schwingungen (z.B. Erdbeben) das ursprüngliche, für eine befriedigende Gebrauchstauglichkeit erforderliche Tragverhalten verlieren dürfen und sodann neu eine andere statische Funktion erhalten und diese auch vollumfänglich erfüllen können, z.B. eine Zug- und Druckbandfunktion.The present invention relates to a connection unit for the connection of two building parts, consisting of an insulating body (10) and at least one connecting element, wherein the connecting element of a stiffening plate (13) which is fixedly connected to two reinforcing bars (11, 11 '), consists. The connection unit is characterized by the fact that in one or more angles inclined relative to the insulator arranged connecting elements in normal condition can develop their generally intended support function, but newly additionally occurring in extraordinary load shocks and vibrations (eg earthquakes) the original, for a satisfactory Serviceability may lose required carrying behavior and then newly received a different static function and can fully meet this, for example a tension and compression band function.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlusseinheit für Gebäudeverbindungen gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a connection unit for building connections according to the preamble of patent claim 1.

[0002] Für Kragplatten an Gebäuden wie sie für Balkone geplant werden, finden Anschlusseinheiten aus Versteifungsplatte und mit dieser fest verbundenen Zug- und Druckstäben Anwendung, wie sie z.B. aus der Schrift DE 3 700 295 C2 bekannt sind. Weiterentwicklungen sind z.B. in CH 690 966 A5 veröffentlicht. Alle diese Erfindungen behandeln die Aufnahme von Zug- und Druckkräften, um eine Kragplatte in horizontaler Position zu halten. Insbesondere, wenn eine solche Kragplatte als Boden oder Decke für einen verglasten Raum verwendet wird, ist ein Absenken solcher Platten absolut nicht erwünscht, weil eine solche Abweichung aus der Horizontalen die normalerweise am äussersten Ende angebrachten Verglasungen und Abschlüsse verklemmt oder gar beschädigt. For cantilevers on buildings as they are planned for balconies, find connection units of stiffening plate and with this firmly connected pull and push rods application, as e.g. from the document DE 3 700 295 C2 are known. Further developments are e.g. published in CH 690 966 A5. All of these inventions deal with the inclusion of tensile and compressive forces to hold a cantilever in a horizontal position. In particular, if such a cantilever is used as a floor or ceiling for a glazed space, lowering such panels is absolutely undesirable because such a deviation from the horizontal jams or even damages the glazings and shutters normally attached to the extreme end.

[0003] Diese Betrachtungsweise entspricht jedoch nicht den praktischen Anforderungen. Es wäre schön, wenn die an den Baukörpern angreifenden Kräfte nur durch die Gravitation erzeugt würden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass speziell natürlich in Erdbeben gefährdeten Gegenden die auf die Baukörper einwirkenden Kräfte von allen möglichen Richtungen, vertikal, horizontal und natürlich auch in winkeligen Richtungen zu den beiden, auf die Baukörper einwirken. Wenn nun das bisher angewandte Prinzip, nur vertikal einwirkende Kräfte zu betrachten, angewandt wird, dann entstehen z.B. im Falle der Einwirkung durch Erdbeben in horizontaler Richtung Belastungen auf die Anschlusseinheiten, welche nicht vorgesehen sind. Die hier beschriebenen Neuerungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Tragteile in einem oder mehreren Winkeln angeordnet sind. Sie erfüllen im Normalzustand ihre im Allgemeinen zugedachte und z.B. in Patent CH 690 966 A5 beschriebene Tragfunktion. Im ausserordentlichen Lastfalle auftretende Erschütterungen und Schwingungen (z.B. Erdbeben) verlieren die Bewehrungselemente die ursprünglich wirkende, befriedigende Gebrauchstauglichkeit und das erforderliche Tragverhalten. Die erfindungsgemässen Anschlusselemente übernehmen sodann neu eine andere im Räumlichen auftretende statische Funktion und können diese auch vollumfänglich erfüllen (Zug- und/oder Druckbandfunktion). However, this approach does not meet the practical requirements. It would be nice if the forces acting on the structures were only generated by gravity. It has been shown, however, that the natural forces acting on the structure, especially in earthquake-prone areas, act on the structures from all directions, vertically, horizontally and, of course, in angled directions to the two. Now, if the previously applied principle of considering only forces acting vertically is applied, e.g. in the case of exposure to earthquakes in the horizontal direction loads on the terminal units, which are not provided. The innovations described here are characterized in that the support members are arranged in one or more angles. They normally fulfill their generally intended and e.g. supporting function described in patent CH 690 966 A5. In extreme load cases, vibrations and vibrations (such as earthquakes), the reinforcing elements lose their original, satisfactory serviceability and structural integrity. The connection elements according to the invention then take on a new static function occurring in space and can also fulfill these in full (tension and / or pressure belt function).

[0004] Diese neue Fähigkeit kann ferner so beschrieben werden: A Kombiniertes Tragverhalten, Situation I) und II) <tb>I)<sep>Die für eine befriedigende Gebrauchstauglichkeit notwendige minimale Verformung verlangt nach dem gemäss Patent Nr. CH 690 966 A5 beschriebenen Tragverhalten. Dafür sind die Tragelemente im Bauteil verankert. Dies ist Normalzustand. <tb>II)<sep>Im ausserordentlichen Lastfalle (z.B. Erdbeben) spielt die Gebrauchstauglichkeit keine Rolle mehr, die Tragelemente mit den hier beschriebenen Neuerungen dürfen die für minimale Verformung vorhandenen Fixierungen verlieren. Aufgrund der Anordnung in einem oder mehreren bestimmten Winkeln zur Horizontalen und Vertikalen werden die Elemente in dieser Situation zu reinen Zug- und Druckbändern. <tb>B<sep>Verbessertes Tragverhalten Damit dieser Neuerung je nach Anordnung in Situation II) grössere Deformationen (Wege) ermöglicht werden, ohne dass die Tragelemente versagen können, ergeben sich bessere Dämpfungseigenschaften der Erschütterungen und Schwingungen mit entsprechend kleineren resultierenden Kräften.This new capability can also be described as follows: A Combined structural behavior, situation I) and II) <RTIgt For this, the support elements are anchored in the component. This is normal condition. <tb> II) <sep> In the exceptional load case (for example earthquake) the suitability for use no longer plays a role, the supporting elements with the innovations described here must lose the fixings available for minimal deformation. Due to the arrangement in one or more specific angles to the horizontal and vertical elements in this situation to pure tensile and pressure bands. sep> Improved structural behavior For this innovation, depending on the arrangement in situation II), larger deformations (paths) are made possible without the support elements being able to fail, resulting in better damping properties of the vibrations and vibrations with correspondingly smaller resulting forces.

[0005] Selbstverständlich müssen diese in statischer Hinsicht neben Situation I) auch auf Situation II) bemessen sein. Die Lasten sind unter Umständen um Grössenordnungen verschieden! Of course, they must be dimensioned in static terms, in addition to situation I) on situation II). The loads may be different by orders of magnitude!

[0006] Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe, eine Anschlusseinheit zur Verbindung von Gebäudeteilen aus Beton und Stahl an Betonbauten der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt werden. The present invention now has the task of improving a connection unit for connecting building parts made of concrete and steel to concrete structures of the type mentioned in such a way that the conditions described above are met.

[0007] Diese Aufgabe löst eine Anschlusseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere erfindungsgemässe Merkmale gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor, und deren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. This object is achieved by a connection unit with the features of claim 1. Further inventive features will become apparent from the dependent claims, and the advantages thereof are explained in the following description.

[0008] In der Zeichnung zeigt: <tb>Fig. 1<sep>Schnitt A–A einer Anschlusseinheit, Versteifungsplatte senkrecht zur Z-Achse. <tb>Fig. 2<sep>Schnitt B–B einer Anschlusseinheit, Versteifungsplatte senkrecht zur Z-Achse, Anschlusselement im Winkel α zur parallel zur X-Achse liegenden Seite des Isolierkörpers. <tb>Fig. 3<sep>Schnitt C–C einer Anschlusseinheit, Versteifungsplatte parallel zur Z-Achse. <tb>Fig. 4<sep>Schnitt D–D einer Anschlusseinheit, Versteifungsplatte parallel zur Z-Achse, Anschlusselement im Winkel α zur parallel zur X-Achse liegenden Seite des Isolierkörpers. <tb>Fig. 5<sep>Schnitt E–E einer Anschlusseinheit, im Winkel γ zur Z-Achse angeordnete Versteifungsplatte. <tb>Fig. 6<sep>Schnitt F–F einer Anschlusseinheit, zur X-Achse senkrecht stehendes Anschlusselement. <tb>Fig. 7<sep>Schnitt G–G einer Anschlusseinheit, zur Z-Achse im Winkel γ angeordnete Versteifungsplatte. <tb>Fig. 8<sep>Schnitt H–H einer Anschlusseinheit, zur parallel zur X-Achse liegenden Seite des Isolierkörpers im Winkel α angeordnetes Anschlusselement. <tb>Fig. 9<sep>Schnitt J–J einer Anschlusseinheit, zur Z-Achse im Winkel β angeordnetes Anschlusselement. <tb>Fig. 10<sep>Schnitt K–K einer Anschlusseinheit, Versteifungsplatte parallel zur Z-Achse. <tb>Fig. 11<sep>Anordnung der drei Achsen X, Y, Z im Isolierkörper. <tb>Fig. 12<sep>Perspektivische Ansicht von zwei Anschlusseinheiten im Isolierkörper.In the drawing shows: <Tb> FIG. 1 <sep> Section A-A of a connection unit, stiffening plate perpendicular to the Z-axis. <Tb> FIG. 2 <sep> Section B-B of a connection unit, stiffening plate perpendicular to the Z-axis, connection element at an angle α to the side of the insulator parallel to the X-axis. <Tb> FIG. 3 <sep> Section C-C of a connection unit, stiffening plate parallel to the Z-axis. <Tb> FIG. 4 <sep> Section D-D of a connection unit, stiffening plate parallel to the Z-axis, connection element at angle α to the side of the insulator parallel to the X-axis. <Tb> FIG. 5 <sep> Section E-E of a connection unit, stiffening plate arranged at an angle γ to the Z-axis. <Tb> FIG. 6 <sep> Section F-F of a connection unit, connecting element perpendicular to the x-axis. <Tb> FIG. 7 <sep> Section G-G of a connection unit, stiffening plate arranged at an angle γ to the Z-axis. <Tb> FIG. 8 <sep> Section H-H of a connection unit, to the parallel to the X-axis side of the insulator at an angle α arranged connection element. <Tb> FIG. 9 <sep> Section J-J of a connection unit, connecting element arranged at an angle β to the Z-axis. <Tb> FIG. 10 <sep> Section K-K of a connection unit, stiffening plate parallel to the Z-axis. <Tb> FIG. 11 <sep> Arrangement of the three axes X, Y, Z in the insulating body. <Tb> FIG. 12 <sep> Perspective view of two connection units in the insulating body.

[0009] Die Figuren stellen bevorzugte beispielhafte Ausführungsvorschläge dar, welche in der nachfolgenden Beschreibung als Beispiele erläutert werden. The figures represent preferred exemplary embodiment proposals, which will be explained in the following description as examples.

[0010] Die Anschlusseinheit besteht aus einem Isolierkörper 10, einer Versteifungsplatte 13 und zwei Bewehrungsstäben 11, 11 ́. Der Einfachheit halber wird in dieser Beschreibung von einem Anschlusselement gesprochen, das sich aus der festen Verbindung zwischen Versteifungsplatte 13 und den zwei mit dieser fest verbundenen Bewehrungsstäben 11, 11 ́ zusammensetzt. Die zwei Bewehrungsstäbe 11, 11 ́ und die Versteifungsplatte 13 sind durch Schweissen oder Kleben etc. zu einer festen Einheit zusammengefügt. Entscheidend für die Kraftübertragung zwischen zwei Baukörpern ist die Lage des Anschlusselementes in Bezug auf die zu verbindenden Baukörper. The connection unit consists of an insulating body 10, a stiffening plate 13 and two reinforcing bars 11, 11th For the sake of simplicity, this description refers to a connection element which is composed of the fixed connection between stiffening plate 13 and the two reinforcing rods 11, 11 fixedly connected thereto. The two reinforcing bars 11, 11 and the stiffening plate 13 are joined together by welding or gluing etc. into a solid unit. Decisive for the power transmission between two structures is the position of the connection element in relation to the building to be joined.

[0011] Um die Positionen und Lagen einfach darzustellen, wurden immer Figurenpaare Fig. 1/Fig. 2, Fig. 3/Fig. 4, Fig. 5/Fig. 6, und Fig. 7/Fig. 8 mit Schnitt im Grundriss (gerade Nummern Fig. 2, 4, 6, 8) und Schnitt im Seitenriss (ungerade Nummern Fig. 1, 3, 5, 7) dargestellt. Zusammengehörig sind auch Fig. 9und Fig. 10, wobei Fig. 9den Schnitt im Aufriss und Fig. 10den Schnitt im Seitenriss zeigt. Je nach Form und Position der Bauteile, die durch solche Anschlusseinheiten miteinander verbunden werden sollen, ist deren räumliche Ausrichtung unterschiedlich. In order to easily represent the positions and positions, pairs of figures were always Fig. 1 / Fig. 2, Fig. 3 / Fig. 4, Fig. 5 / Fig. 6, and FIG. 7 / FIG. 8 with section in plan (even numbers Fig. 2, 4, 6, 8) and section in the side elevation (odd numbers Fig. 1, 3, 5, 7) shown. Figures 9 and 10 also belong together, wherein Fig. 9 shows the section in elevation and Fig. 10 shows the section in side elevation. Depending on the shape and position of the components that are to be interconnected by such terminal units, their spatial orientation is different.

[0012] Mit dem Winkel α in Fig. 2und Fig. 4 wird der Winkel bezeichnet, den das Anschlusselement, insbesondere die Bewehrungsstäbe 11, 11 ́, zur parallel zur X-Achse liegenden Seite des Isolierkörpers 10 hin in der Ebene bilden, die senkrecht zur Z-Achse liegt. Wie Fig. 1 zeigt, liegt die Versteifungsplatte 13 in dieser Ebene, welche senkrecht zur Z-Achse liegt. Ebenso ist in Fig. 4 dargestellt, wie ein Winkel α zwischen den Bewehrungsstäben 11, 11 ́ und dem Isolierkörper 10 gebildet ist. Dabei liegen die Bewehrungsstäbe 11, 11 ́ mit ihrem Zentrum in zwei parallelen Ebenen Q ́, Q ́ ́, welche senkrecht zur Z-Achse liegen. Der Bewehrungsstab 11 liegt in der Ebene Q ́ und der Bewehrungsstab 11 ́ liegt in der Ebene Q ́ ́. Wie in der zugehörigen Fig. 3 dargestellt, steht hier die Versteifungsplatte 13 senkrecht zu den Ebenen Q ́ und Q ́ ́, zur parallel zur X-Achse liegenden Seite des Isolierkörpers 10 aber in einem Winkel α. With the angle α in Fig. 2 and Fig. 4, the angle is referred to form the connection element, in particular the reinforcing rods 11, 11, the parallel to the X-axis side of the insulating body 10 out in the plane, the vertical to the Z-axis. As shown in FIG. 1, the stiffening plate 13 lies in this plane, which is perpendicular to the Z-axis. Likewise, it is shown in Fig. 4, as an angle α between the reinforcing bars 11, 11 and the insulating body 10 is formed. In this case, the reinforcing rods 11, 11 lie with their center in two parallel planes Q, Q, which are perpendicular to the Z-axis. The reinforcing bar 11 lies in the plane Q and the reinforcing bar 11 lies in the plane Q. As shown in the accompanying Fig. 3, here is the stiffening plate 13 perpendicular to the planes Q and Q, to the parallel to the X-axis side of the insulator 10 but at an angle α.

[0013] In Fig. 5 und Fig. 6 ist das Anschlusselement zur parallel zur X-Achsen liegenden Seite des Isolierkörpers 10 senkrecht, also parallel zur Y-Achse angeordnet, jedoch ist die Versteifungsplatte 13 gegenüber der Z-Achse um den Winkel γ geneigt. In Fig. 5 and Fig. 6, the connecting element to the parallel to the X-axis side of the insulating body 10 is perpendicular, that is arranged parallel to the Y-axis, however, the stiffening plate 13 is inclined relative to the Z-axis by the angle γ ,

[0014] In Fig. 7 und Fig. 8 ist das Anschlusselement zur parallel zur X-Achse liegenden Seite des Isolierkörpers 10 in einem Winkel α angeordnet, und die Versteifungsplatte 13 ist gegenüber der Z-Achse um den Winkel γ geneigt. In Fig. 7 and Fig. 8, the connecting element to the parallel to the X-axis side of the insulating body 10 is arranged at an angle α, and the stiffening plate 13 is inclined relative to the Z-axis by the angle γ.

[0015] In Fig. 9 und Fig. 10 wird ein weiterer möglicher Einsatz des Anschlusselementes zur isolierten Verbindung von zwei Betonwänden 1 und 2 gezeigt. Die Anschlusselemente werden zur Ebene, welche senkrecht zur X-Achse steht, in einem Winkel β von 1° bis 89° angeordnet. Mit dieser Anordnung werden durch das Anschlusselement die Zug- und Druckkräfte in Richtung der Y-Achse und in Richtung der X-Achse wirkungsvoll übernommen. Die in Fig. 10gezeigte Anordnung der Versteifungsplatte 13 zeigt lediglich eine Möglichkeit. Die Versteifungsplatte 13 kann durchaus wie in Fig. 5gezeigt zur Z-Achse in einem Winkel γ angeordnet sein, um allfällig in anderer Richtung wirkende Kräfte aufzufangen. In Fig. 9 and Fig. 10, a further possible use of the connecting element for the isolated connection of two concrete walls 1 and 2 is shown. The connection elements are arranged to the plane which is perpendicular to the X-axis, at an angle β of 1 ° to 89 °. With this arrangement, the tensile and compressive forces in the direction of the Y-axis and in the direction of the X-axis are effectively taken over by the connecting element. The arrangement of the stiffening plate 13 shown in FIG. 10 shows only one possibility. As shown in FIG. 5, the stiffening plate 13 may well be arranged at an angle γ to the Z-axis in order to absorb any forces acting in a different direction.

[0016] In Fig. 11 werden die Achsen X, Y, Z im Verhältnis zum Isolierkörper 10 beispielhaft gezeigt. Diese Zeichnung soll nur zur Erklärung der räumlichen Anordnung des Isolierkörpers 10 in Bezug auf die drei Richtungen aufgezeigt werden. Die Ausdehnung des Isolierkörpers 10 kann in allen drei Richtungen durchaus stark von der in Fig. 11 gezeigten Darstellung abweichen. In Fig. 11, the axes X, Y, Z are shown in relation to the insulating body 10 by way of example. This drawing is intended only to explain the spatial arrangement of the insulator 10 with respect to the three directions. The extent of the insulating body 10 may differ greatly in all three directions from the representation shown in Fig. 11.

[0017] Fig. 12 zeigt zur Illustration ein Anschlusselement im Isolierkörper 10 eingebaut. Diese Form wird in der Kombination der Berechnung und der statischen Auslegung zugrunde gelegt. Im Ingenieurbüro wird aufgrund der Gebäudepläne festgelegt, welche der oben beschriebenen Anordnungen zum Einsatz kommen sollen. Die besondere Technik besteht darin, ein Anschlusselement oder mehrere Anschlusselemente so auszulegen, dass es allen gewünschten Anforderungen genügt. Fig. 12 shows for illustration a connection element in the insulating body 10 installed. This form is used in the combination of the calculation and the static design. Based on the building plans, the engineering office determines which of the arrangements described above should be used. The special technique is to design a connection element or a plurality of connection elements so that it meets all desired requirements.

Claims

1. connection unit for the connection of two building parts, consisting of an insulating body (10) made of thermally insulating material and at least one connecting element (11, 11, 13), wherein the at least one connecting element (11, 11, 13) of one each Stiffening plate (13) and two reinforcing bars, wherein the stiffening plate in the region of the insulating body (10) is arranged and fixedly connected to the two said reinforcing bars (11, 11), characterized in that the connecting element of stiffening plate (13) and Reinforcing bars (11, 11) relative to the insulating body (10) is inclined such that at least one angle α, β, γ between the connecting element and the three mutually perpendicular axes (X, Y, Z) of the insulating in an angular range of 1 ° to 89 °, wherein at least two of the axes (X, Y, Z) are perpendicular to two mutually perpendicular outer surfaces of the insulator.

2. Connection unit according to claim 1, characterized in that the stiffening plate (13) is located in the plane formed by the X- and Y-axis and the connection element (11, 11, 13) parallel to the X-axis side of the insulating body (10) is arranged at an angle α of 1 ° to 89 °.

3. Connection unit according to claim 1, characterized in that the stiffening plate (13) is parallel to the Z-axis and the connecting element (11, 11, 13) parallel to the X-axis side of the insulating body (10) at an angle α from 1 ° to 89 °.

4. Connection unit according to claim 1, characterized in that the stiffening plate (13) to the Z-axis at an angle γ of 1 ° to 89 ° and the connection element (11, 11, 13) to the side lying parallel to the X-axis of the insulating body (10) is vertical.

5. Connection unit according to claim 1, characterized in that the stiffening plate (13) to the Z-axis at an angle γ of 1 ° to 89 ° and the connection element (11, 11, 13) to the parallel to the X-axis side of the insulating body (10) is arranged at an angle α of 1 ° to 89 °.

6. Connection unit according to claim 1, characterized in that the stiffening plate (13) is parallel to the Z-axis and the connecting element (11, 11, 13) parallel to the X-axis side of the insulating body (10) at an angle α is arranged from 1 ° to 89 ° and the Z-axis in the plane perpendicular to the Y-axis plane has an inclination angle β of 1 ° to 89 °.

7. Connection unit according to claim 1, characterized in that the made of mild steel or stainless steel connection element (11, 11, 13) is provided with a paint.

8. connection unit according to claim 1, characterized in that the stiffening plate (13) and the reinforcing rods (11, 11) are fixedly connected to each other by means of welding.

9. connection unit according to claim 1, characterized in that the stiffening plate (13) and the reinforcing rods (11, 11) are firmly connected to each other by means of gluing.