DE10035539A1

DE10035539A1 - Vorrichtung zur Eckbefestigung einer Leibungsplatte

Info

Publication number: DE10035539A1
Application number: DE2000135539
Authority: DE
Inventors: Alfred Stein
Original assignee: IBT INGENIEURBUERO fur BEFEST
Current assignee: IBT INGENIEURBUERO fur BEFEST
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2002-02-07
Anticipated expiration: 2020-07-22
Also published as: DE10035539C2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Eckbefestigung einer Leibungsplatte (8) an einer mit einem Bauwerk (1) verbundenen Mutterplatte (4). DOLLAR A Um zu erreichen, daß die mit der Befestigung der jeweiligen Leibungsplatte (8) an der Mutterplatte (4) verbundene Lasteinleitung in die Mutterplatte (4) aufgrund der Eigenlast der Leibungsplatte (8) möglichst gering ist, schlägt die Erfindung vor, die bei bekannten Vorrichtungen erforderlichen zwei Befestigungswinkel durch einen einzigen Befestigungswinkel entsprechender Länge (Winkelschiene) zu ersetzen. Bei Verwendung einer derartigen Winkelschiene (9) wird die Eigenlast der Leibungsplatte (8) im wesentlichen nur von der oberen Befestigungseinrichtung (10) auf die Mutterplatte (4) übertragen. Dabei ist die auf die Mutterplatte (4) zu übertragende (Zug-)Kraft aufgrund des langen wirksamen Hebelarmes zwischen der oberen Befestigungseinrichtung (10) und der Unterkante der Winkelschiene (9) (Druckpunkt) wesentlich geringer als bei bekannten Vorrichtungen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Eckbefestigung einer Leibungsplatte an einer mit einem Bauwerk verbundenen Mutterplatte.

Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt und werden vor allem bei Fassadenver kleidungen mit großformatigen Natursteinplatten eingesetzt. Dabei werden die Mutter- und Leibungsplatte üblicherweise auf ihrer Rückseite über mindestens zwei voneinan der beabstandete Befestigungswinkel übereck miteinander verbunden. Häufig besitzen die beiden Befestigungswinkel einen voneinander unterschiedlichen Aufbau und sollen unterschiedliche Funktionen erfüllen. So dient der untere Befestigungswinkel in der Regel als Traganker und soll in erster Linie das Eigengewicht der Leibungsplatte auf nehmen. Der obere Befestigungswinkel hingegen soll die Windlasten aufnehmen und daher als Halteanker wirksam sein.

Nachteilig ist bei diesen bekannten Vorrichtungen unter anderem, daß sich aufgrund der unterschiedlichen Funktionen der Befestigungswinkel und der damit verbundenen un terschiedlichen Befestigungen der Leibungsplatte an der Mutterplatte eine asymmetri sche Lasteinleitung ergibt. Dadurch erhält man in der Mutterplatte einen ungünstigen Spannungsverlauf, der zum Reißen der Mutterplatte führen kann. Außerdem sind vor allem die Halteanker relativ aufwendig aufgebaut und daher teuer.

Aus der DE-U-296 08 483 ist bereits eine Vorrichtung zur Eckbefestigung einer Lei bungsplatte mit einer Mutterplatte bekannt, bei der die beiden Befestigungswinkel ähnliche oder gleiche Abmessungen aufweisen und sowohl als Trag- als auch als Haltewin kel dienen. Beide Winkel sollen Eigenlast- und Windlastanteile sowie auftretende ther mische Spannungen anteilig aufnehmen.

Wie Versuche der Anmelderin ergeben haben, weisen diese Vorrichtungen den Nachteil auf, daß aufgrund der großen Steifigkeit der Befestigungswinkel und der großen Tole ranzen der Befestigungsmittel eine gleichmäßige Lastaufteilung auf beide Winkel nicht immer möglich ist. Außerdem werden durch die Steifigkeit der Winkel relativ große Spannungen aus thermischen Verformungen in der Konstruktion hervorgerufen.

Um eine möglichst gleichmäßige Lasteinleitung in die Mutterplatte zu gewährleisten und die Beanspruchung aus thermischen Verformungen gegenüber bekannten Vorrich tungen zu verringern, ist es bereits aus der DE-U-299 09 395.6 bekannt, die beiden, vorzugsweise aus einer Leichtmetallegierung bestehenden Befestigungswinkel, elastisch mit der Mutter- und/oder Leibungsplatte zu verbinden. Entsprechend den zu erfüllenden Funktionen sind die Befestigungswinkel hinsichtlich ihrer Abmessungen, ihrer Form und ihres Materials derart ausgelegt, daß sie Eigenlast- und Windlastanteile sowie die auftretenden thermischen Spannungen anteilig aufzunehmen vermögen.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist unter anderem, daß die Belastungen der Mutter platte aufgrund des Gewichtes (Eigenlast) der Leibungsplatte trotz der Aufteilung auf zwei Winkel immer noch relativ groß ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs er wähnten Art anzugeben, bei der eine deutliche Reduzierung der Belastung der Mutter platte aufgrund der vorgegebenen Eigenlast der Leibungsplatte erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteran sprüche.

Der Erfindung liegt im wesentlichen der Gedanke zugrunde, die bei bekannten Vorrichtungen erforderlichen zwei Befestigungswinkel durch einen einzigen Befestigungs winkel entsprechender Länge (Winkelschiene) zu ersetzen. Zwar entspricht das Trag verhalten einer derartigen Winkelschiene für Windbelastungen dem Tragverhalten von bekannten Tragwinkeln, doch wird bei Verwendung einer Winkelschiene die Eigenlast der Leibungsplatte im wesentlichen nur von der oberen Befestigungseinrichtung auf die Mutterplatte übertragen. Dabei ist die auf die Mutterplatte zu übertragende (Zug-)Kraft aufgrund des langen wirksamen Hebelarmes zwischen der oberen Befestigungseinrich tung und der Unterkante der Winkelschiene (Druckpunkt) wesentlich geringer als bei bekannten Vorrichtungen.

Die Winkelschiene sollte allerdings nicht direkt an den Werksteinplatten anliegen, son dern einen Mindestabstand von diesen aufweisen, damit das unterschiedliche Verfor mungsverhalten der aus Metall bestehenden Winkelschiene und den Werksteinplatten nicht zu zusätzlichen Belastungen aufgrund der ansonsten auftretenden Scherkräfte etc. fährt. Außerdem sind die Befestigungselemente elastisch auszubilden, damit die bei thermischer Beeinflussung sich ergebenden unterschiedlichen Längenänderungen von Winkelschiene und Werksteinplatten sowie Verwölbungen der Werksteinplatten zwän gungsarm von den Befestigungselementen aufgenommen werden.

Durch die vorstehenden Maßnahmen wird eine gegenüber bekannten Vorrichtungen wesentlich günstigere Lastverteilung und ein wesentlich günstigerer Spannungsverlauf in der Mutterplatte und in der Leibungsplatte erreicht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die elastische Befesti gungseinrichtung aus einer Schraubverbindung, bei der eine Schraube kopfseitig in der jeweiligen Mutter- oder Leibungsplatte verankert und der Schraubenschaft der Schraube durch eine Ausnehmung der Winkelschiene hindurchgeführt und rückseitig mit einer Mutter verschraubt ist, wobei sich die Mutter über ein erstes elastisches Element, vor zugsweise aus Gummi oder Kunststoff, an der Rückseite des Befestigungswinkels ab stützt. Dabei weist die jeweilige z. B. als Langloch ausgebildete Ausnehmung der Win kelschiene einen gegenüber dem Durchmesser des Schraubenschaftes größeren Außen durchmesser auf, der derart gewählt ist, daß bei einem bestimmten Anpreßdruck der Mutter ein der Ausnehmung zugewandter Bereich des ersten elastischen Elementes in die Ausnehmung gedrückt wird, so daß die Winkelschiene sowohl in axialer als auch in einer zur Schraubenachse radialen Richtung innerhalb der Ausnehmung der Winkel schiene elastisch gelagert ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt die elastische Befestigungs einrichtung ein zusätzlich zwischen der Winkelschiene und der Mutter- und/oder Lei bungsplatte befindliches zweites elastisches Element aus Gummi oder einem syntheti schen Elastomer, welches gleichzeitig den Abstand zwischen der Winkelschiene und der Mutter- und/oder Leibungsplatte definiert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden an hand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig. 1 einen Gebäudeausschnitt im Bereich einer Fensteröffnung mit einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung zur Eckbefestigung einer Leibungsplatte an einer Mutterplatte;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Ausschnitt entlang der dort mit 11-11 bezeichneten Linie;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 mit III bezeichneten Ausschnittes und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 2 mit IV bezeichneten Ausschnit tes.

In Fig. 1 ist mit 1 die Mauer eines Gebäudes bezeichnet, die außenseitig mit einer Wär medämmung 2 und vor der Wärmedämmung mit einer Fassadenverkleidung 3 versehen ist. Die Fassadenverkleidung 3 besteht aus einzelnen Natur- oder Betonwerksteinplatten (Mutterplatten) 4, die mittels üblicher Befestigungselemente 5, wie Gewindebolzen, Hinterschnittdübel, Klebedübel o. dgl., an der Mauer 1 befestigt sind.

Im Bereich einer ein Fenster 6 enthaltenden Maueröffnung 7 ist außenseitig eine eben falls aus einem Natur- oder Betonwerkstein bestehende Leibungsplatte 8 angeordnet, die über eine Winkelschiene 9 (Fig. 2) mit der Mutterplatte 4 verbunden ist.

Die Winkelschiene 9 ist mittels oberer und unterer elastischer Befestigungseinrichtun gen 10, 10' sowohl mit der Mutterplatte 4 als auch mit der Leibungsplatte 8 verbunden, so daß diese Platten in Richtung der Längsachse 11 der jeweiligen Befestigungsein richtung 10 als auch senkrecht zu dieser Richtung elastisch gelagert sind (Fig. 3).

Hierzu umfaßt die jeweilige Befestigungseinrichtung 10, 10' einen Schraubbolzen 12, der kopfseitig in der Mutterplatte 4 bzw. in der Leibungsplatte 8, z. B. mittels eines Hinterschnittdübels 13, befestigt ist und deren Schraubenschaft 14 durch ein Ferti gungstoleranzen berücksichtigendes Langloch 15 der Winkelschiene 9 hindurchgeführt und auf der Rückseite 16 der Winkelschiene 9 mit einer Mutter 17 verschraubt ist. Da bei stützt sich die Mutter 17 über eine metallische Unterlegscheibe 18 und über ein scheibenförmig ausgebildetes erstes elastisches Element 19, z. B. aus Neopren, an der Rückseite 16 der Winkelschiene 9 ab.

Das jeweilige sich quer zur Richtung der Längsachse der Winkelschiene 9 erstreckende Langloch 15 weist einen gegenüber dem Durchmesser des Schraubenschaftes 14 größe ren Durchmesser auf und ist derart gewählt, daß bei einem bestimmten Anpreßdruck der Mutter 17 ein dem Langloch 15 zugewandter Bereich 20 des ersten elastischen Ele mentes 19 in das Langloch 15 gedrückt wird. Dadurch wird die Winkelschiene 9 in Richtung ihrer Längsachse als auch quer zur Längsachse in ihrer Lage gesichert und es ergibt sowohl eine elastische Lagerung der Winkelschiene 9 in Richtung der Schrauben achse 11 als auch eine elastische Lagesicherung quer zur Schraubenachse 11.

Die elastische Befestigungseinrichtung 10, 10' umfaßt ferner ein zweites elastisches Element 21, über welches sowohl ein definierter Abstand als auch eine elastische Lage rung zwischen der Winkelschiene 9 und der Mutterplatte 4 bzw. der Leibungsplatte 8 erreicht wird.

Die, Abmessungen der Winkelschiene 9 (insbesondere der Abstand zwischen der oberen Befestigungseinrichtung 10 und der Unterkante der Winkelschiene) sind derart gewählt, daß die Eigenlastanteile der Kraft in der oberen Befestigungseinrichtung 10 auf ein Mi nimum reduziert wird.

Die Erfindung ist keineswegs auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann die Winkelschiene 9 auch eine von der dargestellten Form abwei chende Form aufweisen. Diese wird in der Regel auf die besondere Anwendung abge stimmt sein.

Bezugszeichenliste

1

Mauer, Bauwerk

2

Wärmedämmung

3

Fassadenverkleidung

4

Mutterplatte, Naturwerksteinplatte, Betonwerksteinplatte, Werksteinplatte

5

Befestigungselement

6

Fenster

7

Maueröffnung

8

Leibungsplatte, Platte, Werksteinplatte

9

Winkelschiene

10

obere elastische Befestigungseinrichtung

10

' untere elastische Befestigungseinrichtung

11

Längsachse, Schraubenachse

12

Schraube, Schraubbolzen

13

Hinterschnittdübel

14

Schraubenschaft

15

Ausnehmung, Langloch

16

Rückseite (Befestigungswinkel)

17

Mutter

18

Unterlegscheibe

19

erstes elastisches Element

20

Bereich (erstes elastisches Element)

21

zweites elastisches Element

Claims

1. Vorrichtung zur Eckbefestigung einer Werkstein-Leibungsplatte (8) an einer mit einem Bau werk (1) verbundenen Werkstein-Mutterplatte (4) mit den Merkmalen:

a) die Mutterplatte (4) und die Leibungsplatte (8) sind auf ihrer Rückseite über eine Winkelschiene (9) übereck miteinander verbunden und.
b) die Winkelschiene ist über jeweils mindestens zwei elastische Befestigungs einrichtungen (10, 10') mit der Mutterplatte (4) und der Leibungsplatte (8) verbunden und weist gegenüber diesen Werksteinplatten (4, 8) jeweils einen vorgegebenen Abstand auf.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Befe stigungseinrichtung (10, 10') aus einer Schraubverbindung besteht, bei der eine Schraube (12) kopfseitig in der jeweiligen Mutter- oder Leibungsplatte (4, 8) ver ankert und der Schraubenschaft (14) der Schraube (12) durch eine Ausnehmung (15) der Winkelschiene (9) hindurchgeführt und rückseitig mit einer Mutter (17) verschraubt ist, wobei sich die Mutter (17) über ein erstes elastisches Element (19) an der Rückseite der Winkelschiene (9) abstützt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ersten elastischen Element (19) um ein scheibenförmig aus Gummi oder Kunst stoff bestehendes Element handelt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mutter (17) und dem ersten elastischen Element (19) eine Unterlegscheibe (18) aus einem nichtelastischen Material angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Ausnehmung (15) der Winkelschiene (9) einen gegenüber dem Durchmesser des Schraubenschaftes (14) größeren Außendurchmesser aufweist, der derart gewählt ist, daß bei einem bestimmten Anpreßdruck der Mutter (17) ein der Ausnehmung (15) zugewandter Bereich (20) des ersten elastischen Elementes (19) in die Aus nehmung (15) gedrückt wird und eine elastische Lagerung der Winkelschiene (9) in axialer Richtung und in zur Schraubenachse (11) radialen Richtung erfolgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Befestigungseinrichtung (10, 10') ein zwischen der Winkelschiene (9) und der Mutter- und der Leibungsplatte (4, 8) angeordnetes zweites elastisches Element (21) umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elasti sche Element (21) aus Gummi oder aus Kunststoff besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite elastische Element (19, 21) aus Neopren besteht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Mutter- und der Leibungsplatte (4, 8) um Natur- oder Betonwerkstein platten handelt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Befestigung der Winkelschiene (9) an der Mutter- und/oder Leibungsplatte (4, 8) erforderlichen Ausnehmungen (15) als Langlöcher ausgebildet sind, die sich quer zur Richtung der Längsachse der Winkelschiene (9) erstrecken.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelschiene (9) aus einer Leichtmetallegierung oder Stahl besteht.