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"verbundgedämmtes Profilblech" Beschreibung Profilbleche werden vornehmlich
für Dach- und Wandverkleidungen verarbeitet. Seltener ist die Anwendung bei Deckenausbildungen.
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Die Bleche werden in modernen Sroduktionsanlagen in günstigen Querschnitten
in großen Längen hergestellt. Der Oberrlächenschutz ist befriedigend gelöst. Die
möglichen Spannweiten sind so erheblich, daß diese aus konstruktiven oder bauphysikalischen
Gründen oft gar nicht mehr ausgenutzt werden können0 Eine häufige Ursache für diese
ungenützte Möglichkeit ist der Einbau einer Dämmschicht gegen Feuer, Wärme oder
Schall. Strukturbedingt sind die möglichen Spannweiten dieses Materials gering.
Eine äußere Belastung können diese Dämmplatten im allgemeinen nicht aufnehmen.
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Auf der Zeichnung ist ein solcher Fall dargestellt: ein sogenanntes
Kaltdach, bestehend aus den Pfetten (1), einer hierauf lose verlegten Isolierschicht
(2) und Trapezblechen (3) als oberen Abschluß. Die Pfettenabstände werden nach der
größtmöglichen Stützweite des schwächsten Materials, also der Isolierung bestimmt
Eine solche Dechhaut wird statisch berechnet unter folgender Lastannahme: auf Isolierung
- nur das Eigengewicht auf Trapezblech - Eigengewicht und alle außen oder innen
angreifenden Lasten wie Schneee, Wind, Reparatur- und sonstige Zusatzlasten.
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Diese Berechnungsweise ist in vielen Fällen nicht richtig, das Konstruktionsprinzip
unrentabel.
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Bei großen offenen, mit Profilblechen verkleideten Hallen (z.B. Flugzeug-
und Schiffbauhallen o.a.) wird der statische Nachweis der Wandverkieidiang im allgemeinen
in der orm geführt,
"verbundgedämmtes Profilblech" daß die äußeren
Winddruck- und die inneren Windsogkräfte zusammengefaßt auf die Profilbleche abgesetzt
werden, unabhängig davon, ob hinter den Blechen eine Dämmschicht angeordnet ist
oder nicht0 Auch diese Berechnungsweise ist in vielen Fällen nicht richtig Die tatsächliche
Kräfteverteilung kann eine gänzlich andere sein0 Bei zweischaligen Wandsystemen
geht die von außen wirkende Windbelastung zunächst immer auf die Außenhaut, Pür
die Innenschale ergeben sich verschiedenartige Belastungsfälle. Grundsätzlich kann
man sagen, daß alle Sogkräfte bzw0 Belastungen aus Luftunterdruck, die in einer
Halle auftreten, die Isolierung wandabziehend belasten, da sich der Unterdruck nicht
durch die an sich dichte Isolierung -so sollte es jedenfalls sein- belastungsmäßig
auf die äußeren Profile augenblicklich absetzen kann.
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Auf der Zeichnung ist dieser Belastungszustand dargestellt: Die Windkraft
(4) erzeugt auf der Außenhaut (5) einer links offenen Halle eine nach links gerichtete
Flächenbelastung = Staudruck (6)o Der Unterdruck (7) in der Halle braucht nicht
zeitlich gleich aufzutreten mit dem Winddruck (4); Böen können geringe zeitliche
Verschiebungen ergeben. Auch besteht die Möglichkeit, daß ein derartiger Unterdruck
durch den Probelauf eines Triebwerks entsteht. Auf die Isolierschicht (8) wirkt
also eine nach links gerichtete Plächenbelastung, die eine natürliche Gröfdenordnung
von 40 - o kp/qm erreichen kann Unter extremen Verhältnissen können diese Belastungen
noch weitaus höher sein.
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Sinngemäß gilt das Vorhergesagte auch für Dächer und Decken.
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Auf der Zeichnung ist der schematisierte Quer- (lo) uhd Långsschnitt
(il) einer links geöifneten, mit einer Daohhaut (12) und einer Zwischendecke (13
-z.B. abgehängte Feuerschutzdecke) versehenen Halle dargestellt0 Eine nach links
gerichtete Luftströmung (14) erzeugt auf dem Dach eine abhebende Sogwirkung (l5)o
In der Halle entsteht ein Unterdruck, der die Zwischendecke nach untengerichtet
(16) belastet. Hat die Luftströmung (14) eine umgekehrte Richtung, so entsteht in
der Halle ein Überdruck. Die Belastung (16) der Decke kehrt sich umo Die Dachbelastung
(15) behält ihre Richtung. Aus dem Vorhergesagten ergibt sich, daß hermetisch abschließende
leichte Zwischendecken in offene Hallen
"verbundgedämmtes Profilblech"
für Uber- und Unterdruck ausreichend dimensioniert sein müssen.
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Die auftretenden Kräfte werden häufig unterschätzt. Dies wohl daher,
weil die Kräfte nicht sichtbar in Erscheinung treten und auch nicht, wie eine aufprallende
Windbö, körperlich wahrgenommen werden. Ein Luftdruckunterschied von 3o mm mm (Wassersäule)
erzeugt aber schon eine Belastung von 3o kp/qm.
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Zusammenfassend kann gesagt werden: Wand-, Dach- und Deckensysteme,
die sich, abgesehen von der Tragkonstruktion, im wesentlichen aus Profilblechen
und einer freitragenden Däemschicht aufbauen, haben im allgemeinen den Nachteil,
daß die möglichen großen Spannweiten der Profilbleche nicht ausgenutzt werden können
und die Dämmschicht außerdem durch einen eventuellen Uber- oder Unterdruck in unzulässiger
Weise belastet wird bzw0 nicht ausreichend gesichert ist0 Die vorstehend erläuterten
Mängel und Gefahren der zweischaligen Bauweise (Profilblech-+ Dämmschicht) will
diese Ereindung umgehen.
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Das nachfolgend dargestellte System ist entwickelt worden für alle
dünnwandigen, bis ca 3 mm starken Profilbleche wie beispielsweise Well-, Trapez-
oder fannenbleche oder andere Blechformen, die in ihrer Anwendung den vorgenannten
Blechen entsprechen0 Aus welchem möglicherweise auch mehr- oder verschiedenschichtigen
metall diese Bleche bestehen, ist unerheblich.
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Das zunächst grrndlegende Prinzip dieser Erfindung besteht darin,
daß die vorgenannten Bleche vor der Verarbeitung mit einer Dämmschicht gegen Feuer,
Wärme oder Schall versehen werden; daher auch die bezeichnung "verbundgedämmtes
Profilbelch". Die Schwierigkeiten, die einer Anwendung aus verschiedenen Gründen
zunächst im Wege stehen, werden nachfolgend gelöst.
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Die prägnanten Querschnittsformen der verbundgedämmten Profilbleche
sind auf der eichnung dargestellt0 titan muß hiernach unterscheiden zwischen einem
Profilblech, bei dem der Dämmstoff den Profilquerschnitt voll ausfüllt (17), oder
bei dem der Dämmstoff plattenförmig auf den Blechquerschnitt aufgetragen ist (18),
oder bei dem die Isolierung dem Profilverlauf des bleches angepaßt ist (19). Zahlreiche
Zwischenformen sind möglich(z.B. 20 + 21 + 22).
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Auf eine erschopfende Darstellung kann verzichtet werden.
tIverbundgedämmtes
ProfiAblecU" Die innere Struktur der Dämmschicht kann auf die jeweiligen Anforderungen
und tonstruktiven Notwendigkeiten abgestimmt werden0 Die Beschichtung mit einer
billigen woll- oder faserartigen Isolierung loser Konsistenz wäre auch für größere
Spannweiten ohne weiteres möglich und könnte von gleichem Effekt sein wie eine teure
feste Isolierschicht0 Die Dämmschicht kann aus den verschiedensten Faser-, Filz-,
Woll-, Span- Schaumstoffen oder aus anderem geeignetem Material bestehen, Die Dämmschicht
wird vor der Verarbeitung der Platte aufgespritzt, aufgeschäumt, aufgepreßt, aufgeklebt,
möglicherweise aber auch aufgeschraubt, aufgeheftet, aufgenietet, aufgeklemmt oder
in anderer Form auf-gebrachtO Auch Kombinationen von Befestigungen sind möglich.
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Ein be-sonders für höhere Ansprüche geeignetes verbundgedämmtes Profilblech
ist auf der Zeichnung dargestellt (25)o Die Beschichtung besteht hier aus vorgefertigten
Dämmplatten (24), beispielsweise Steinwollfilzen, die auf ein Profilblech aufgeklebt
(25) sind0 Zur zusätzlichen Sicherung sind Schraub- bzw. Nietverbindungen (26) angeordnet.
Einjsolches verbundgedämmtes Profilblech wäre beispielsweise für eine Feuerschutzdecke
in einer Flugzeughalle gut geeignet.
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Die auftretenden Druck- und Sogkräfte würden auf die Dämmschicht wirken,
von dieser aber unmittelbar auf das tragende Profilblech abgeleitet werden0 Bs besteht
also keine Gefahr, daß die Dämmschicht aus dem Deckenzusammenhang herausgelöst wird0
ähnliche verbundgedämmte Profilbleche könnten auch bei Dächern und XJänden Verwendung
finden.
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Eine andere Art ist auf der Zeichnung (27) dargestellt. Zwei gegenüberliegende
Profilbleche (28) sind maschinell ausgeschäumt worden und werden, als Doppelplatten
vor Transportschäden geschützt, auf die Baustelle geliefert. Erst kurz vor der Verarbeitung
wird diese Doppelplatte zu zwei Einzelplatten aufgetrennt. Hiermit wäre beispielsweise
ein Weg aufgezeigt, das Vorprodukt fabrikationsmäßig baureif in Serien herzustellen
und wobei gleichzeitig das Transportproblem zufriedenstellend gelöst wäre, Die Doppelplatten
ließen sich gut aufeinanderlegen.
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"verbundgedämmtes Profilblech" Das verbundgedammte Profilblech kann
als eine vorgefertigte Bauplatte bezeichnet werden. alle bei solchen Platten überhaupt
sind die ftandausbildungen besonders wichtig und mit großer Sorgfalt auszuführen.
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In der Anwendung ist ZU unterscheiden zwischen Dachplatten, Wandplatten
und Deckenplatten. Es ist ferner zu unterscheiden zwischen symmetrischen und unsymmetrischen
Platten sowie zwischen überlappend und stumpf gestoßenen Blechen.
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Dachplatten, die nach der Verlegung auf ihrer Oberseite mit keiner
weiteren Dichtung mehr versehen werden sollen, müssen an den zur Traufe parallel
verlaufenden Querstößen einen sogenannten Überdeckungsstoß (29) erhalten. Einige
seitliche Plattenstoßausbildungen sind auf der Zeichnung dargestellt (3o, 31, 32)o
Sofern es sich hierbei um Uberdeckungsstöße handelt, müssen diese Platten vorzugsweise
unsymmetrisch sein, da im anderen Falle immer zwei verschieden ausgebildete Platten
ähnlich der Mönchnonnendeckung erforderlich sind.
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Einige interessante Ausbildungen ergeben sich für symmetrische Platten
mit Stumpfstoß, da sich diese Platten universell, d,h.
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im Inhen- und Außenbau verwenden lassen. Auf der Zeichnung iat eine
solche Platte mit einem Stoß im Wellenberg (33) dargestellt.
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Bei Dachplatten kann die Stoßabdichtung über ein besonderes Kappenblech
(34) erfolgen. Dieses Blech hätte im übrigen noch den Vorteil, daß durch die keilförmige
Abkantung beim Anziehen der Schraubbefestigung die beiden benachbarten Platten auseinandergepreßt
werden0 Statt dieser Kappenbleche konnen auch entsprechend geforrate lachträger
(55) angeordnet werden. Hieraus ließe sich ein völlig neues Dachsystem entwickeln.
Die sich durch den trager ergebende Kältebrücke wäre allerdings ein Nachteil.
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Eine andere Platte hat den Stoß im Wellental (36)o Bei der Verwendung
als Dachplatte wäre ein zusätzliches Abdeckblech (37) erforderlich. Als Deckenplatte
könnte diese Ausführung mit oben-oder untenliegendem Profilblech (38) mit oder ohne
Abdeckschiene (39) eingebaut erden,
"verbundgedämmtes Profilblech"
nur besseren Abdichtung kann die Dämmschicht gleich Isolierung an den Plattenrändern
profiliert sein wie- beispielsweise durch einen Versatz (4o), durch Nut und Feder
(41) oder durch beidseitige Nut (42), in die eine Dichtungsschnur eingelegt wird.
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Die Isolierung kann mehr- oder verschiedenschichtig sein. Die Anordnung
einer Dampfsperre (43) ist möglich. Hier könnte auch eine Schutzschicht gegen äußere
mechanische Angriffe vorgesehen werden.
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Für Zwischendecken ergibt sich die sehr interessante Möglichkeit,
die längsverlaufenden Hohlräume der Bippen an ein Klimasystem anzuschließen und
mit liarm- bzw. Kaltluft zu druchströmen. Bei einer derartigen Platte (44-), deren
Rippen zur Vermeidung von Reibungsverlusten innen möglichst glattflächig sein müssen
und daher zur Dämmschicht möglicherweise mit einer entsprechenden Zusatzschicht
(45) z. B. Folie abschließen sollten, kann die Wärmeabgabe über die große Blechfläche
erfolgen. Es können aber auch im Blech kleinere Luftaustrittsöffnungen (4õ) angeordnet
werden, durch die Warmluft in den Raum strömt. Die rippen können auch zur Frischluftzufuhr
bzw. Abluftansaugung herangezogen werden.
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Sofern die Belastung des verbundgedämmten Profilblechs durchweg nur
in einer Richtung erfolgt, kann die Tragfähigkeit durch die Anordnung eines Spannstabs
(47) vergrößert werden. Dies ist dann möglich, werm die Schwerlinie (48) des Blechquerschnitts
nicht in halber Blechhöhe liegt und es sich also um einen unsymmetrischen Querschnitt
(49) handelt. Die statischen Zusammenhänge lassen sich mit; den folgenden Formeln
vereinfacht darstellen: aus der Vorspannkraft: max #ov= - Zv / F + Mv / Wxo = positiv
= = Zugspannung min #uv= - Zv / F - Mv / Wxu = negativ = Druckspannung hierin bedeutet:
max #ov= maximale Spannung aus der Vorspannkraft im oberen Querschnittsteil max
#uv= maximale Spannung aus der Vorspannkraft iin untcreii Querschnittsteil
"verbundgedämmtes
Profilblech" Zv = Vorspannkraft im Spannstab F = Blechquerschnitt Mv = inneres Moment
aus der Vorspannkraft @v . e Wxo bzw. Wzu = Widerstandsmoment des Blechquerschnitts.
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Die im Blech so aufgebauten Vorspannungen haben gegenüber den endgültigen
Spannungen einschl. der Beanspruchung aus der Gebrauchslast ein umgekehrtes Vorzeichen.
Somit ergibt sich also eine vergrößerte Tragfähigkeit.
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Die Befestigung der verbundgedämmten Wellprofilbleche an der tragenden
Konstruktion kann verschiedenartig erfolgen. Gegenüber der üblichen Befestigungsart
solcher Profilbleche ohne isolierung ergeben sich einige unterschieae. Es ist in
diesem Zusammenhang nicht erforderlich, die verschiedenen Möglichkeiten aufzuzählen.
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Die vorstehend beschriebenen verbundgedämmten Profilbleche lassensich
verschiedenartig verwenden. Lervorzuheben ist die besonctere Eignung zum bau in
größen offenen Hallen, da die bisherige Bauweise hier oft nicht befriedigen konnte.
j?in besonderer vorteil ist, daß die Verarbeitung eine isolierten Wandverkleidung
in einem Arbeitsgang erfolgen kann und die großen Spannweiten der Profilbleche voll
ausgenutzt werden können. Die Isolierung bedarf keiner gesonderten Unterkonstruktion.
Diese Isolierung = Dämmschicht Kann Schutz bieten vor feuer, Wärme und Schall.
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bine aus den hier dargestellten Platten (Wellprofil oben, Isolierung
unten ) hergestellte Zwischendecke unterhalt des Dachraumes einer großen, weitgespannten
z.T. offenen Flugzeugschalle mit einer Plattenbefestlbung an den in größeren Abständen
angeordneten Dachbindern hat z¢BO folgende Vorteile: Die Zwischendecke würde bei
einem Brand in der Halle die tragende konstruktion vor Feuer schützen, sie würde
einen guten Wärmeschutz bieten und schallschluckend sein.
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"verbundgedämmtes Profilblech" Durch die Verringerung der Raumhöhe
kann die Heizungsanlage kleiner bemessen werden und es ergeben sich erhebliche Sinsparungen
in den laufenden Heizungskosten. Das Dach und die Wandflächen oberhalb der Zwischendecke
brauchen keine Isolierung zu erhalten, an der tragenden Konstruktion brauchen keine
Feuerschutzmaßnahmen getroffen zu werden. -Die Decke ist begehbar., auf ihr können
alle erforderlichen Installationen leicht zuginglich und jederzeit überwachbar verlegt
werden. Lampen können in jedem Punkt der Halle angebracht werden. Duch die Zwischendecke
ergibt sich eine leichte Unterhaltung und Inspecktionsmöglichkeit cier tragenden
Konstruiftion. Bei Ausbesserungs- und Anstreicherarbeiten im Dachraum braucht kein
Gerüst aufgestellt zu werden, der Betrieb in der halle kann ungestört fortgeführt
werden