DE19621643A1 - 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 integrierten Druckelemen­ ten, die quer zur Längserstreckung des Isolierkörpers durch diesen hindurch verlaufen und jeweils an beide Bauteile angeschlossen sind.

Mit Hilfe derartiger Bauelemente werden vorkragende Wandteile wie beispielsweise Balkone mit einer ent­ sprechenden Zwischendecke eines Gebäudes unter weitge­ hendem Ausschluß von Kältebrücken verbunden. Zur Auf­ nahme von Druckkräften weisen die Druckelemente in der Regel an ihren Enden in den Betonbauteilen verankerte Druckplatten auf, die die Krafteinleitung in die Druck­ elemente begünstigen und die Verankerungslänge im Beton reduzieren.

Derartige Druckplatten, die insbesondere scheibenförmig ausgebildet sind und parallel zur Längserstreckung des Isolierkörpers und senkrecht zu den durch den Isolier­ körper verlaufenden Druckelementen angeordnet sind, ha­ ben allerdings den Nachteil, daß durch sie die Mittel­ achse der Druckelemente nicht beliebig tief im Wärme­ dämmungsbauelement angeordnet werden kann. Denn zum einen kann der Höhenversatz zwischen Mittelachse der Druckelemente und Druckplattenunterseite nicht in grö­ ßerem Maße reduziert werden bei gleichzeitiger Auf­ rechterhaltung der Druckplattenfunktion und zum anderen muß unterhalb des Drucklagers eine bestimmte Beton- bzw. Isolierkörperdicke eingehalten werden, um die Druckplatte und somit das korrosionsgefährdete Druck­ element vor Korrosion zu schützen. Hierdurch wird je­ doch verhindert, was allgemein angestrebt wird, nämlich den Abstand zwischen Zug- und Druckelementen möglichst groß zu wählen, um hierdurch das auf das Druckelement übertragene Moment vergrößern zu können.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bauelement zur Wärmedämmung mit einem Druckelement zur Verfügung zu stellen, dessen geometrische Anordnung und Gestaltung die Übertragung größerer Momente als her­ kömmliche Lösungen ermöglicht, wobei jedoch die Wärme­ dämmeigenschaften nicht herabgesetzt werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckelemente aus einem Profilkörper bestehen mit mehreren insbesondere vertikal verlaufenden Druckste­ gen, wobei die Länge der Druckelemente in Richtung der Längserstreckung des Isolierkörpers, also die Länge der Anlage am angrenzenden Betonbauteil, ein Vielfaches ihrer vertikalen Höhe beträgt. Während sich bei den Druckelementen des Standes der Technik vertikal- und Horizontalerstreckung in der Ebene der Fuge in der Regel nicht unterscheiden, da diese rotationssymme­ trisch ausgeführt sind, zeichnet sich das Druckelement der vorliegenden Erfindung dadurch aus, daß es nur eine Orientierung des Druckelements innerhalb des Wärmedämm­ elementes gibt, die die Anforderungen an das Druckele­ ment erfüllt. Denn das erfindungsgemäße Druckelement ist aufgrund der vertikalen, parallel zueinander ver­ laufenden Druckstege in Vertikalrichtung steif und so­ mit knickstabil, hingegen in Horizontalrichtung schub­ bewegungsweich ausgebildet, wodurch es seitliche tempe­ raturbedingte Längenänderungen des vorkragenden Außen­ teils gegenüber dem Gebäude nicht behindert. Bei einem fälschlicherweise um 90° gedrehten Einbau des Druckele­ mentes ließe sich nur ein Bruchteil der Druckkräfte über längere Zeit aufnehmen.

Somit ist das Druckelement für die Anforderungen, die für jede der verschiedenen Beanspruchungsrichtungen in­ nerhalb der Fuge bestehen, durch richtungsabhängige An­ passung der Dimension der Druckstege optimal ausgelegt. Dies führt zu einer drastischen Materialersparnis.

Auf der anderen Seite führt das Vorsehen mehrerer Druckstege dazu, daß sich die Höhe jedes einzelnen Druckstegs reduzieren läßt, da sich die aufzunehmende Belastung entsprechend verteilt.

Die Vertikalrichtung der Druckstege besagt, daß zwar das gesamte Druckelement vom einen Bauteil ausgehend horizontal und damit quer zur Längserstreckung der Fuge zum anderen Bauteil verläuft, hierbei aber die Druck­ stege innerhalb dieses horizontal verlaufenden Druck­ elements zumindest teilweise vertikal angeordnet sind.

Zweckmäßigerweise sind die Druckstege durch zumindest einen hierzu quer verlaufenden Verbindungssteg verbun­ den, der in Richtung der Längserstreckung des Isolier­ körpers entweder vertikal oder horizontal verläuft und eine gegenseitige Lagefixierung der Druckstege zuein­ ander bewirkt. Jedoch kann diese gegenseitige Lagefi­ xierung auch durch den Isolierkörper selbst sicherge­ stellt werden, so daß ein Verbindungssteg nicht erfor­ derlich wäre und die einzelnen Druckstege ohne direkte Verbindung lose angeordnet wären. Insbesondere besteht der Profilkörper aus zumindest drei Druckstegen und ist die Länge der Druckelemente zumindest dreimal so groß wie deren Höhe, wodurch sich für jedes Druckelement ein gutes Verhältnis zwischen dem Querschnitt bzw. der Druckelementhöhe und der Druckfestigkeit bzw. dem auf­ nehmbaren Moment ergibt.

Vorteilhafterweise erstrecken sich die Stege genau in Vertikalrichtung durch den Isolierkörper, um die Anfor­ derung der vertikalen Steifigkeit und der horizontalen Schubweichheit zu gewährleisten. Bei bestimmten Ausge­ staltungen der Druckstege kann sich jedoch auch deren Neigung aus der Vertikalen empfehlen, die in Teilbe­ reichen 45° nicht übersteigen sollte.

Zur weiteren Einsparung des Druckelementmaterials, was zu einer Erhöhung der Wärmedämmung führt, empfiehlt es sich, wenn die Druckstege mit sie im Bereich des Iso­ lierkörpers durchdringenden Aussparungen versehen sind.

Es ist darüberhinaus vorteilhaft, wenn die Druckelemen­ te an den dem Betonbauteil zugewandten Seiten sich pa­ ralell zur Längsrichtung des Isolierkörpers erstrecken­ de plattenförmige Kontaktprofile aufweisen, die zweck­ mäßigerweise gleichzeitig den Verbindungssteg ersetzen können, indem sie die Druckstege miteinander verbinden. Hierbei sind idealerweise die Kontaktprofilflächen, die zur Aufnahme der Druckkräfte dienen, im wesentlichen so groß bemessen wie der von den Druckstegen umschriebene Querschnittsbereich des Druckelements, so daß zumindest die vertikale Erstreckung des Druckelementes durch die Kontaktprofile nicht erhöht wird. Hierdurch läßt sich der Abstand des Kontaktprofils von der Unterkante des Isolierkörpers minimieren und somit aufgrund des größe­ ren Hebelarms zwischen Druck- und Zugelementen das auf­ zunehmende Moment erhöhen. Die plattenförmige Gestal­ tung der Kontaktprofile umfaßt insbesondere auch rauhe, gerippte oder ganz allgemein mit Vorsprüngen versehene Oberflächen, die den Kontakt mit den angrenzenden Be­ tonbauteilen verbessern.

Darüber hinaus kann hierdurch das plattenförmige Kontaktprofil flacher und dafür breiter ausgeführt werden, da es auf seiner Rückseite in kurzen Abständen von den senkrecht hierzu verlaufenden Druckstege unterstützt und gegen Durchbiegen gesichert wird. Folglich muß das Kontaktprofil bei gleicher Kraftaufnahme keinen vertikalen Überstand gegenüber den ebenfalls in ihrer Höhe reduzierten Druckstegen auf­ weisen.

Somit ist offensichtlich, daß durch diese Lamellen­ bauweise die Bauhöhe des Druckelements einschließlich der Druckplatten verringert werden kann, ohne daß dies zu einem größeren Querschnittsbereich des Druckelement­ materials und somit zu einer größeren Wärmeleitung durch den Isolierkörper führen würde.

Durch den lamellenartigen Aufbau der Druckelemente er­ gibt sich, daß die plattenförmigen Drucklager nicht größer als der von den Druckstegen umschriebene Quer­ schnittsbereich ausgeführt werden müssen und dennoch die Lagerfläche größer als die Stegquerschnittsfläche im Isolierkörper ausgeführt ist, so daß die Drucklager ihre Funktion der Einleitung der Druckkräfte in das Druckelement gewährleisten können.

Zum einen ist es empfehlenswert, daß die Kontaktprofile formschlüssig mit den angrenzenden Betonbauteilen ver­ bunden sind, was durch einzelne, sich in den Beton er­ streckende Vorsprünge, eine entsprechend ausgeführte Oberfläche oder durch ein sich in das Betonbauteil er­ streckendes Kontaktprofil erfolgen kann. Hierdurch wer­ den die horizontalen Schubbewegungen zwischen den bei­ den Bauteilen direkt auf das Druckelement übertragen, welches erfindungsgemäß schubbewegungsweich ausgeführt ist. Somit können Relativbewegungen zwischen den Beton­ bauteilen und dem Druckelement, welche zu einer Überbe­ anspruchung der Drucklageroberfläche bis hin zu deren Zerstörung führen können, verhindert werden. Zum ande­ ren ist es aber auch empfehlenswert, wenn die Kontakt­ profile zumindest teilweise in den Isolierkörper einge­ bettet sind und nur in geringem Maße in das Betonbau­ teil vorstehen, um so einen ausreichenden Abstand von der im Betonbauteil befindlichen Bewehrung einzuhalten. Hierdurch muß bei der Positionierung der Druckelemente nicht auf die Position der Bewehrungselemente Rücksicht genommen werden. Schließlich können ganz allgemein die Druckelemente und nicht nur die Kontaktprofile zumin­ dest teilweise über den Isolierkörper hinausragen und im angrenzenden Betonbauteil verankert sein, um so ei­ nen Formschluß herzustellen, der insbesondere die Über­ tragung von Horizontalbewegungen begünstigt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Druckelemente aus insbesondere alkalibeständigem, faserverstärktem Kunststoff bestehen, beispielsweise aus glasfaserver­ stärkten Thermoplasten oder Duroplasten, da sich hier­ durch eine geringere Wärmeleitung durch den Isolierkör­ per ergibt. Darüberhinaus braucht ein solches Kunst­ stoffdruckelement keine Beton- bzw. Isoliermaterial­ überdeckung, da es nicht korrosionsempfindlich ist. Vielmehr kann das Kunststoffdruckelement bündig mit den angrenzenden Betonbauteilen verlegt werden, wodurch die Handhabbarkeit verbessert wird.

Im Fall des Einbaus eines Kunststoffdruckelementes ohne Betonüberdeckung empfiehlt es sich, wenn die Druckele­ mente auf ihrer Unterseite mit einem Brandschutzmate­ rial geschützt sind, da sie sonst im Falle eines Bran­ des schnell zerstört würden, woraufhin die ganze Lage­ rung erneuert werden müßte. Ein derartiges Brandschutz­ material empfiehlt sich darüberhinaus auch für diejeni­ gen Außenseiten des Isolierkörpers, die nicht von Beton beaufschlagt sind, da das Isoliermaterial hierdurch im Hinblick auf Wärme- bzw. Schalldämmung ausgelegt werden kann, ohne auf Brandschutzeigenschaften Rücksicht neh­ men zu müssen.

Eine Vereinfachung bei der Bestückung des Bauelements zur Wärmedämmung und eine Reduzierung des Verarbei­ tungsaufwandes ergibt sich dadurch, daß die Länge des Druckelementes der Länge des Isolierkörpers entsprechen kann und somit pro Isolierkörper nur ein Druckelement mit einer entsprechend großen Anzahl an Druckstegen zur Verfügung gestellt werden muß.

Ebenso können die Druckelemente in Modulbauweise aus einzelnen Druckstegen und/oder Kontaktprofilen zusam­ mengesetzt seien oder einzelne Druckelemente zu einem in der Länge variierbaren zusammengesetzten Druckele­ ment kombiniert werden. Hierbei kann das Kombinieren über einen Verbindungssteg oder über geeignete Verbin­ dungsmittel insbesondere durch gegenseitiges Verkleben, Anklipsen oder Verrasten erfolgen.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfin­ dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen; hier­ bei zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Druckelement in Drauf­ sicht;

Fig. 2 das Druckelement aus Fig. 1 in entlang der Linie II-II aus Fig. 1 geschnittener Vorder­ ansicht;

Fig. 3 das Druckelement aus den Fig. 1 und 2 in Seitenansicht;

Fig. 4 bis 6 eine alternative Ausführungsform eines Druckelements in denen Darstel­ lungen entsprechend der Fig. 1 bis 3.

Fig. 7 bis 9 eine weitere Ausführungsform eines Druckelements in den Darstellungen entsprechend der Fig. 1 bis 3 und

Fig. 10 bis 12 eine weitere Ausführungsform eines Druckelements in den Darstellungen entsprechend der Fig. 1 bis 3.

In Fig. 1 ist ein Druckelement 1 in Draufsicht darge­ stellt, das sich zwischen einem Gebäudeteil A und einem vorkragenden Außenteil B, beispielsweise einer Beton­ platte, erstreckt. Das Druckelement 1 besteht aus acht vertikalen Druckstegen 2, an deren Ende jeweils ein sich senkrecht zu den Druckstegen erstreckendes plat­ tenförmiges Kontaktprofil 3 bzw. 4 angeordnet ist. Hierbei liegt das Kontaktprofil 3 zur Übertragung der Druckkräfte flächig an der Balkonplatte B an, während das Kontaktprofil 4 flächig an das Gebäudebauteil A angeschlossen ist. Etwaige Mittel zum formschlüssigen Verankern der Kontaktprofile in den Betonbauteilen - beispielsweise in Form von Vorsprüngen - sind der Ein­ fachheit halber in den Prinzipzeichnungen nicht darge­ stellt.

Neben dem Druckelement 1 ist ebenfalls zwischen dem Ge­ bäudebauteil A und der Balkonplatte B in der Fuge ein Isolierkörper 5 angeordnet, der sich längs der gesamten Fuge erstreckt und lediglich Aussparungen für die ein­ zubringenden Zug-, Querkraft- und Druckelemente auf­ weist. So erstreckt sich der Isolierkörper - wie aus Fig. 2 ersichtlich - in der Fuge auch oberhalb des Druckelementes 1, um eine Schall- und Wärmeübertragung durch die Fuge zu verhindern.

Aus der Schnittdarstellung der Fig. 2 ist außerdem zu erkennen, daß die Länge des Druckelementes 1 in Rich­ tung der Längserstreckung des Isolierkörpers ein Viel­ faches seiner vertikalen Höhe beträgt, nämlich im vor­ liegenden Fall das Doppelte.

Fig. 3 zeigt schließlich das Druckelement 1 in Seiten­ ansicht und läßt die Anordnung des Druckelementes in­ nerhalb der Fuge zwischen den beiden Betonbauteilen er­ kennen. Hierbei ist insbesondere ersichtlich, daß das Druckelement in der tiefstmöglichen Position innerhalb der Fuge eingebaut werden kann, da insbesondere die beiden plattenförmigen Kontaktprofile 3 und 4 nicht gegenüber den Druckstegen 2 nach unten überstehen. Ins­ besondere wenn das Druckelement 1 aus Kunststoff herge­ stellt wird, unterliegt es auch dann keiner Korrosion, wenn es bündig mit den Bauteilunterseiten in der Fuge angeordnet wird und somit dem Umgebungsklima ausgesetzt ist.

Bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die Kontaktprofile 3 und 4 bündig an den beiden Beton­ bauteilen A und B an. Ebenso können diese jedoch auch mittels Vorsprüngen in den Betonbauteilen verankert sein bzw. sich teilweise oder vollständig in diese Betonbauteile flächig erstrecken.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen ein Druckelement 11, das ähnlich dem Druckelement 1 aufgebaut ist, jedoch zu den Druckstegen 12 zwei zusätzliche Verbindungsstege 13 und 14 (siehe Fig. 4 und 6) aufweist, die sich senkrecht zu den Druckstegen 12 erstrecken und wiederum senkrecht zueinander angeordnet sind. Mit Hilfe dieser Verbin­ dungsstege 13 und 14 lassen sich insbesondere die Bie­ gesteifigkeiten und Druckfestigkeiten in den verschie­ denen Richtungen in geeigneter Weise steuern.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen wiederum ein Druckelement 21, das sich von dem Druckelement 11 nur dadurch unter­ scheidet, daß ein weiterer Verbindungssteg 25 parallel zum Verbindungssteg 23 (der dem Verbindungssteg 13 aus Fig. 4 entspricht) vorgesehen ist.

Schließlich ist in den Fig. 10 bis 12 eine Ausfüh­ rungsform eines Druckelementes 31 dargestellt. Dieses Druckelement weist im Gegensatz zu den plattenförmigen Druckstegen der Druckelemente 1, 11 und 21 solche Druckstege 32 auf, die an ihren Enden bogenförmig aus­ laufen und in die angrenzenden plattenförmigen Druck­ lager 33, 34 (siehe Fig. 10) bzw. in die Verbindungs­ stege 35 bzw. 36 (siehe Fig. 11) übergehen. Darüber­ hinaus ist - wie aus Fig. 12 erkennbar - jeder Druck­ steg 32 mit einer Aussparung 37 versehen, um den Wärme­ übergang durch das Druckelement zu reduzieren.

Zur Verbesserung der Wärme- und Schalldämmeigenschaften können die Zwischenräume zwischen den einzelnen Druck­ stegen in allen vier aufgezeigten Ausführungsformen mit Dämmaterial versehen sein.

Zusammenfassend liegt der Vorteil der vorliegenden Er­ findung darin, daß die Druckelemente aufgrund ihrer La­ mellenbauweise in der tiefstmöglichen Position inner­ halb der Fuge angeordnet werden können und selbst mit nur geringer Höhe ausgeführt sein können, wodurch das vom Druckelement aufzunehmende Moment vergrößert wird.

Claims (17)

1. Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei zu beto­ nierenden Bauteilen, insbesondere zwischen einem Gebäu­ de (A) und einem vorkragenden Außenteil (B), bestehend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolierkörper (5) mit zumindest integrierten Druckelementen, die quer zur Längserstreckung des Isolierkörpers durch diesen hin­ durchverlaufen und jeweils an beide Bauteile ange­ schlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (1, 11, 21, 31) aus einem Profil­ körper bestehen mit mehreren insbesondere vertikal ver­ laufenden Druckstegen (2, 12, 22, 32), wobei die Länge der Druckelemente in Richtung der Längserstreckung des Isolierkörpers ein Vielfaches ihrer vertikalen Höhe be­ trägt.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Druckstege (2, 12, 22, 32) in Anpassung an die effektiv auftretenden Belastungen in den verschiedenen Belastungsrichtungen unterschiedlich sind.

3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper aus zumindest drei Druckstegen (2, 12, 22, 32) besteht.

4. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Druckelemente (1, 11, 21, 31) in Richtung der Längserstreckung des Isolierkörpers (5) zumindest dreimal so groß ist wie deren Höhe.

5. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Teilbereiche der Druckstege (2, 12, 22, 32) aus der Vertikalen um maximal 45° geneigt sind.

6. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstege (2, 12, 22, 32) mit sie im Bereich des Isolierkörpers (5) durchdringenden Aussparungen (37) versehen sind.

7. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (1, 11, 21, 31) an den den Beton­ bauteilen (A, B) zugewandten Seiten sich parallel zur Längsrichtung des Isolierkörpers (5) erstreckende plat­ tenförmige Kontaktprofile (3, 4, 33, 34) aufweisen.

8. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktprofile (3, 4, 33, 34) die senkrecht hierzu verlaufenden Druckstege (2, 12, 22, 32) miteinander verbinden und daß deren Profilfläche im wesentlichen so groß bemessen ist wie der von den Druckstegen umschriebene Querschnittsbereich des Druck­ elements (1, 11, 21, 31).

9. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktprofile (3, 4, 33, 34) zumindest teilweise in den Isolierkörper (5) eingebettet sind.

10. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (1, 11, 21, 31) zumindest teil­ weise über den Isolierkörper (5) hinausragen.

11. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktprofile (3, 4, 33, 34) formschlüssig mit den angrenzenden Betonbauteilen (A, B) verbunden sind.

12. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (1, 11, 21, 31) aus insbesondere alkalibeständigem faserverstärktem Kunststoff bestehen.

13. Bauelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente (1, 11, 21, 31) zumindest auf einer Seite mit einem Brandschutzmaterial geschützt sind.

14. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Druckelements (1, 11, 21, 31) in Richtung der Längserstreckung des Isolierkörpers (5) der Länge des Isolierkörpers entspricht.

15. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Druckstege (2, 12, 22, 32) und/oder Kon­ taktprofile (3, 4, 33, 34) in Modulbauweise zu einem in der Länge variierbaren Druckelement (1, 11, 21, 31) kombinierbar sind.

16. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Druckelemente (1, 11, 21, 31) in Modulbau­ weise zu einem in der Länge variierbaren Druckelement kombinierbar sind.

17. Bauelement nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kombinieren der einzelnen Druckstege (2, 12, 22, 32) und/oder Kontaktprofile (3, 4, 33, 34) oder der Druckelemente (1, 11, 21, 31) über einen Verbindungs­ steg oder über Verbindungsmittel insbesondere durch Kleben, Anklipsen oder gegenseitiges Verrasten erfolgt.