DE19711813C2

DE19711813C2 - Thermisch isolierendes Bauelement

Info

Publication number: DE19711813C2
Application number: DE1997111813
Authority: DE
Inventors: Klaus Froehlich; Steffen Plenzig; Klaus Sedlbauer; Juergen Hoffmann; Norbert Koenig; Achim Wichtler
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Halfen GmbH and Co KG
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Leviat GmbH
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 2000-03-09
Anticipated expiration: 2017-03-22
Also published as: DE19711813A1

Description

Die Erfindung betrifft ein thermisch isolierendes Bauele ment zum Einsatz in Trennfugen zwischen lastaufnehmenden Bauwerksteilen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebe nen Gattung.

Die DE 195 08 292 A1 beschreibt ein thermisch isolierendes Bauelement zum Einsatz in Trennfugen zwischen lastaufneh menden Bauwerksteilen. Dieses Bauelement umfaßt einen Iso lierkörper, der Bewehrungsglieder enthält. Das Bauelement ist zur Aufnahme von Zug-, Druck- und Schubkräften dimen sioniert. Der Isolierkörper ist zur Aufnahme von Druck- und Schubkräften zumindest partiell aus einem druckfesten Iso lierstoff hergestellt, wobei dieser an mindestens einer seiner beiden den Bauwerksteilen zugekehrten Flächen profi liert ist.

Aus der CH 685 252 A5 ist ein Kragplattenanschlußelement mit integrierten Zug- oder Druckstäben beschrieben. Dabei besteht das Kragplattenanschlußelement aus zwei sandwichar tig aneinanderliegenden, miteinander verbundenen länglichen Profilträgern aus Kunststoff. Im Bereich einer Trennfläche zwischen den übereinander angeordneten Profilträgern ver laufen die Zug- oder Druckstäbe quer zur Längsrichtung der Elemente. Die Profilträger müssen mit entsprechenden Formen versehen sein, um die Druckstäbe aufnehmen bzw. fest um schließen zu können. Es ist außerdem erforderlich, Verbin dungsmittel an den Profilträgern vorzusehen, durch die eine dauerhafte Verbindung der sandwichartig aufeinanderliegen den Profilträger möglich ist. Dabei sind für jedes Krag plattenanschlußelement zwei Paare von Profilträgern erfor derlich, nämlich ein oberes Profilträgerpaar und ein unte res Profilträgerpaar, wobei zwischen diesen Profilträger paaren ein Zusatzelement aus einem anderen Werkstoff ange ordnet ist.

In der DE 31 16 381 A1 ist ein Wärmedämmelement für Gebäude mit vorkragenden Wandteilen beschrieben. Das Wärmedämmele ment umfaßt einen länglichen Isolierkörper aus thermisch isolierendem Material. Außerdem sind sich im wesentlichen quer zum Isolierkörper erstreckende und seitlich vorste hende Bewehrungselemente sowie in dem Isolierkörper inte grierte Druckelemente vorgesehen. Dabei sind die Druckele mente von wesentlich geringerer Dicke als der Isolierkörper und stehen in unmittelbarem Kontakt mit der Gebäudedecke und der Balkonbodenplatte, so daß in diesem Bereich keine nennenswerte Isolierung zu erzielen ist.

In der CH 677 249 A5 ist ein Anschlußelement für Kragplat ten beschrieben. Zur Wärmedämmung und Schallisolierung ist zwischen der Kragplatte und einer Gebäudedecke ein Isolier körper vorgesehen, durch den sich kraftaufnehmende Stäbe aus einem Betonrippenstahl erstrecken. Hierzu sind minde stens ein oberer und ein unterer Stab vorgesehen, zwischen denen sich ein beide Stäbe verbindender weiterer Stab er streckt, der mit diesen fest verbunden ist. Durch diesen dritten Stab wird somit eine Schubbewehrung erzeugt, die sich durch den Isolierkörper jeweils in die angrenzenden Bereiche der Gebäudedecke und der Kragplatte erstreckt. Bei einer solchen Konstruktion werden zunächst die Gebäudedecke und die Kragplatte unter Belassung eines Zwischenraums ge fertigt, der später mit dem Isoliermaterial, beispielsweise durch eine aufgeschäumte Isolierung, gefüllt wird.

In der CH 666 505 A5 ist ein Dehnungselement zur Über brückung von Trennfugen stahlbewehrter Betonkonstruktionen beschrieben. Dabei werden drei Rohrstücke derart zusammen gesetzt, daß sie im wesentlichen die Form eines Z bilden. Die parallel zueinander verlaufenden Rohrstücke werden von Bewehrungseisen durchsetzt. Beim Gießen und nachfolgenden Rütteln strömt Beton in zwischen den Rohrstücken und den Bewehrungseisen gebildeten Hohlraum, so daß die Beweh rungseisen vollständig entlang ihrer Länge von Beton korro sionssicher umschlossen sind. Die Rohrstücke sind aus einem korrosionsfestem Material. Die Rohrstücke bzw. die durch das obere und untere Rohrstück geführten Bewehrungseisen dienen zur Übertragung von Zug, Druck und Schubspannung. Die Trennfuge wird später mit einem wärmeisolierenden Mate rial gefüllt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermisch isolierendes Bauelement zu schaffen, das einfach hergestellt werden kann und gute Isolationseigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe wird durch ein thermisch isolierendes Bauele ment mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung umfaßt der Isolierkörper ein Hohlprofil dessen im Querschnitt mittlerer Bereich eine andere Dicke aufweist als der obere und untere Bereich. So ergibt sich die Profilierung an einem einstückigen Bauelement, das gute Isolierungseigenschaften besitzt und für das lediglich ein geringer Materialeinsatz bezogen auf das Gesamtvolumen erforderlich ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß separat zu fertigende Drucklager, die den Isolierkörper durchsetzen, nicht erforderlich sind und der Isolierkörper selbst ein oder mehrere großflächige Drucklager bildet und auch die Schubkräfte aufnehmen kann. Letzteres wird dadurch erreicht, daß zumindest auf einer Seite des Isolierkörpers zum Beton des Bauwerksteils eine formschlüssige Verbindung entsteht. Der Isolierkörper wird im vorgefertigten Zustand in die Schalung eingesetzt, so daß ein nachträgliches Aus füllen der Trennfuge mit Isolierstoff nicht erforderlich ist.

Es ist durchaus möglich, den Isolierkörper in großen Längen oder als Endlosmaterial herzustellen und in die jeweilige Bedarfslänge abzutrennen. Aus diesem Grund besitzt der Iso lierkörper über seine Längserstreckung einen durchgehend gleichbleibenden Aufbau bzw. Querschnitt.

Zur Versteifung des Hohlprofils sind vorzugsweise sich in Längsrichtung des Isolierkörpers erstreckende Trennwände vorgesehen, die die Seitenwände des Hohlprofils gegeneinan der abstützen. Auf diese Weise ist ein Mehrkammerprofil ge bildet. Das Hohlprofil besteht vorzugsweise aus einem fa serverstärkten Material, insbesondere aus einem mit Glasfa ser oder Kohlefaser verstärkten Kunststoff. Solche Werk stoffe eignen sich zur Herstellung des Hohlprofils im Strangziehverfahren oder Pultrusionsverfahren.

Als Bewehrung für die auftretenden Zugkräfte sind in an sich bekannter Weise, bezogen auf die Längserstreckung des Isolierkörpers, in regelmäßigen Abständen Zugkraftstäbe, die aus einem korrosionsfesten Material bestehen oder mit einem korrosionsresistenten Überzug versehen sind, einge bettet. Um den Transport und die Handhabung des Isolierkör pers beim Einsetzen in die Schalung zu erleichtern, ist es zweckmäßig, daß die Zugkraftstäbe und gegebenenfalls vorge sehene Querkraftstäbe zumindest auf einer Seite des Iso lierkörpers einen Überstand von begrenzter Länge aufweisen. An diesen überstehenden Enden der Zugkraftstäbe können wei tere Bewehrungsstäbe, die sich in die Gebäudedecke oder die auskragende Platte hinein erstrecken und die jeweils ge wünschte Länge besitzen, befestigt werden. Hierzu können Schnellverschlüsse oder Schraubverbindungen dienen.

Ausführungsbeispiele von thermisch isolierenden Bauelemen ten sind nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläu tert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 und 2 perspektivische Ansichten von als Hohlprofil ge stalteten Isolierkörpern,

Fig. 1a und 1b vergrößerte Darstellungen möglicher Querschnitts formen des Hohlprofils der Fig. 1,

Fig. 2a und 2b vergrößerte Darstellungen von Querschnittsformen des Hohlprofils der Fig. 2,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts ei nes Isolierkörpers mit Zugkraftstab,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines vollständigen Isolierkörpers,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Gebäudedecke mit Balkon-Bodenplatte und eingesetztem Isolierkör per,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Ausführungsvariante eines ein Hohlprofil umfassenden Isolierkörpers.

In Fig. 1 und 2 sind in perspektivischer Darstellung zwei Ausführungsformen von Hohlprofilen 12, 13 gezeigt, die als Druck- und Schubkräfte aufnehmende Isolierkörper gestaltet sind. Das Hohlprofil 12 in Fig. 1 weist einen gegenüber dem oberen Bereich b und dem unteren Bereich c eingeschnürten mittleren Bereich a auf, das heißt, der mittlere Bereich a hat eine geringere Dicke als die Bereiche b und c. Die Pro filform ist durch eine Außenwand 32 bestimmt und zwischen den Seitenwänden 32' erstrecken sich in Längsrichtung des Profils verlaufende Trennwände 33. Durch die Trennwände 33 ergibt sich ein druckstabiles Mehrkammerprofil, das vor zugsweise aus einem faserverstärkten Material besteht. Das Hohlprofil 13 der Fig. 2 ist ähnlich demjenigen der Fig. 1, jedoch weist in Fig. 2 der mittlere Bereich a eine größere Dicke auf als der obere Bereich b und der untere Bereich c. Die im Hohlprofil gebildeten Kammern können bedarfsweise mit einem Isolierstoff gefüllt sein, beispielsweise einem Hartschaum, Polystyrol etc.

Die Fig. 1a zeigt eine vergrößerte Ansicht des Querschnitts des Hohlprofils 12, wobei die Dicke des mittleren Bereichs a mit D₁ bezeichnet ist, wohingegen die oberen und unteren Bereiche b, c eine Dicke D aufweisen, die gegenüber D₁ größer ist. Entsprechend den Belastungen, für die das Hohl profil 12 ausgelegt ist, können die Wandabschnitte der Außenwand 32 bzw. 32' unterschiedliche Wanddicken aufwei sen, wie dies aus oberer und unterer Außenwand deutlich wird. Zwei Trennwände 33 sind parallel zur Ober- bzw. Un terkante ausgerichtet, eine dritte Trennwand 33' verläuft unter einem Winkel zu diesen.

Eine ähnliche Ausführung ist in Fig. 1b gezeigt, diese um faßt eine weitere Trennwand 33", die zu einer höheren Be lastbarkeit des Hohlprofils 12 führt.

Die Fig. 2a zeigt eine vergrößerte Ansicht des Querschnitts vom Hohlprofil 13. Dabei weist der mittlere Bereich a eine Dicke D₂ auf, die größer ist als die Dicke D* der oberen und unteren Bereiche b, c. Auch dieses Hohlprofil 13 umfaßt drei Trennwände 33, 33', es ist jedoch auch möglich, eine weitere Trennwand 33" vorzusehen, sofern eine größere Be lastbarkeit gefordert wird.

Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt eines Isolierkörpers 29, der aus dem Hohlprofil 12 und einer darüber befindlichen Schicht 34 aus einem anderen Isolierwerkstoff als das Hohl profil besteht. Hohlprofil 12 und Schicht 34 sind fest mit einander verbunden, beispielsweise geklebt. Durch die Schicht 34 erstreckt sich der Zugkraftstab 8. In Fig. 4 ist (verkleinert) ein vollständiger Isolierkörper 29 mit mehreren Zugkraftstäben 8 dargestellt.

Die Fig. 5 zeigt die Anordnung eines Hohlprofils 12 in der Trennfuge 3 zwischen einer Gebäudedecke 1 und einer frei kragenden Betonplatte 2. Wie aus dieser Darstellung er sichtlich ist, kann das Hohlprofil 12 auch ohne weitere Isolierschicht eingesetzt werden, diese wird dann erst spä ter eingebracht.

Die Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Isolierkör per 29, der ein Hohlprofil 12' und zwei weitere Schichten 35, 36 eines Isolierwerkstoffs umfaßt. Das Hohlprofil 12' ist an seiner Oberseite und an seiner Unterseite mit seit lichen Rändern 37, 37' versehen, so daß eine formschlüssige Aufnahme der oberen Schicht 35 und der unteren Schicht 36 möglich ist, die seitlich versetzt zueinander verlaufen. Durch den Hohlraum erstreckt sich lediglich eine einzige Trennwand 33'. Die seitlichen Ränder 37 dienen als Lagesi cherung am Betonteil, sofern es sich bei diesem um ein Fer tigteil handelt.

Claims

1. Thermisch isolierendes Bauelement zum Einsatz in Trenn fugen (3) zwischen lastaufnehmenden Bauwerksteilen, beispielsweise zwischen einer Gebäudedecke (1) und ei ner Balkon-Bodenplatte (2), mit einem Isolierkörper (29), der Bewehrungsglieder (8) enthält, wobei das Bauelement zur Aufnahme von Zug-, Druck- und Schub kräften dimensioniert ist und der Isolierkörper (29) zur Aufnahme von Druck- und Schubkräften zumindest partiell aus einem druckfesten Isolierstoff besteht und dieser an mindestens einer seiner beiden den Bau werksteilen (1, 2) zugekehrten Flächen profiliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (29) ein Hohlprofil (12, 12', 13) umfaßt, das als Druckelement dient und dessen im Querschnitt mittlerer Bereich (a) eine andere Dicke aufweist als ein oberer Bereich (b) und ein unterer Bereich (c) und daß der Isolierkörper (29) über dem Hohlprofil (12, 12', 13) eine aus einem Isolierwerkstoff bestehende Schicht (34, 35) aufweist, durch welche sich die Bewehrungsglieder (8) erstrecken.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (12, 13) mindestens eine sich in Längsrichtung des Isolierkör pers 29 erstreckende Trennwand (33, 33', 33") auf weist, so daß ein Mehrkammerprofil gebildet ist.

3. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Trennwand (33) sich zwischen Seitenwänden (32') des Hohlprofils (12, 13) erstreckt.

4. Bauelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei der Trenn wände (33, 33', 33") in einem Winkel zueinander ange ordnet sind.

5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (12, 13) aus einem faserverstärkten Material, insbesondere aus einem mit Glasfaser oder Kohlefaser verstärkten Kunststoff besteht.

6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (29) über seine Längserstreckung einen durchgehend gleich bleibenden Aufbau aufweist.

7. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf die Längser streckung des Isolierkörpers (29) in regelmäßigen Ab ständen Zugkraftstäbe (8) aus korrosionsfestem oder korrosionsgeschütztem Material eingebettet sind.

8. Bauelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugkraftstäbe (8) zu mindest auf einer Seite einen Überstand von begrenzter Länge aufweisen.

9. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Bereich (a) eine geringere Dicke (D₁) aufweist als die Dicke (D) des oberen Bereichs (b) und unteren Bereichs (c).

10. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 81 dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (D₂) des mittle ren Bereichs (a) größer ist als die Dicke (D*) des obe ren und unteren Bereichs (b, c).

11. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern des Hohlprofils (12, 12', 13) mit einem Isolierstoff gefüllt sind.

12. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Hohl profils (12') eine weitere Schicht (36) eines Isolier werkstoffes angeordnet ist.

13. Bauelement nach Anspruch 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (12') an seiner Oberseite und an seiner Unterseite mit seitli chen Rändern (37, 37') versehen ist, zwischen denen die Schichten (35, 36) formschlüssig aufgenommen sind.

14. Bauelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schicht (35) und die untere Schicht (36) seitlich versetzt zueinander verlaufen.