DE19816099A1 - Verbindungsanordnung - Google Patents
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Abstract
Verbindungsanordnung (10) zur Verbindung von zumindest zwei kraftschlüssig miteinander zu verbindenden Teilen (11, 12) mit einem durch einen Hohlraum (15) von zumindest einem Teil (12) hindurchgeführten Verbindungselement (14), wobei der Hohlraum (15) eine Befüllungsöffnung (29) und eine Entgasungsöffnung (31, 32) aufweist und mit einem flüssigen, aushärtbaren Füllstoff (26) auf Mineralbasis verfüllt ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zur Ver
bindung von zumindest zwei kraft schlüssig mit einander zu verbindenden
Teilen mit einem durch einen Hohlraum von zumindest einem Teil hin
durchgeführten Verbindungselement.
Verbindungsanordnungen der vorgenannten Art werden beispielsweise
häufig im Stahlbau, insbesondere im Hochbau, verwendet, um aus einzel
nen Tragelementen zusammengesetzte Tragstrukturen zu erstellen. Dabei
werden zur Verbindung der miteinander zu verbindenden Teile in der
Regel Bolzenverbindungen als Verbindungselemente eingesetzt, die ein
Verspannen der Teile mittels eines Gewindebolzens ermöglichen. Hierzu
werden im Falle von zwei miteinander zu verbindenden Verbindung steilen
Durchgangslöcher der Verbindungsteile in eine Überdeckungslage ge
bracht, so daß der Bolzen durch beide Verbindungsteile hindurchgeführt
und die Verbindungsteile durch Einschrauben des Bolzens in eine Gewin
demutter miteinander verspannt werden können.
Im konventionellen Hochbau, bei dem Tragelemente aus Stahl miteinander
verbunden werden, werden auch die Bolzenverbindungen konventionell
ausgelegt wobei die Bolzenverbindungen mit einer ausreichend groß
bemessenen Vorspannkraft mit den Tragelementen verspannt werden
müssen, um zu verhindern, daß durch das Eigengewicht der Tragstruktur
und durch im Betrieb auftretende Belastungen, wie beispielsweise Windla
sten im Falle von Fassadentragstrukturen, schädliche Querkraftbelastun
gen auf die Bolzenverbindung wirken. Dies wird im Fall von Stahlkon
struktionen dadurch möglich, daß aufgrund der besonderen Material- und
Oberflächeneigenschaften von Stahl so große Flächenpressungen zwischen
dem Bolzenkopf des Gewindebolzens und dem Tragelement realisierbar
sind, daß ohne eine negative Beeinflussung des Materialgefüges der
Tragelemente eine ausreichend große Bolzenvorspannkraft einstellbar ist,
um im Verlauf der Zeit auftretende Setzerscheinungen kompensieren zu
können.
Bei Verwendung von anderen Materialien im Hochbau, die nicht die hohe
Oberflächenfestigkeit von Stahl, also nicht eine entsprechend hohe zuläs
sige Flächenpressung, aufweisen, hat sich jedoch der Einsatz der vorste
hend beschriebenen konventionellen Bolzenverbindungen als unzulässig
erwiesen. Dies trifft insbesondere im Falle der Verwendung von spröden
Werkstoffen, wie Glas, zu, bei denen bei Aufbringung zu hoher Flächen
pressungen, insbesondere im Randbereich von Durchgangsbohrungen,
hohe Bruchgefahr besteht. Darüber hinaus sind derartige Materialien auch
nicht in der Lage, den bei konventionellen Verbindungsanordnungen
auftretenden hohen Lochleibungsdrücken auf Dauer standzuhalten, da
anders als bei duktilen Werkstoffen kein Abbau von Spannungsspitzen
durch plastische Materialverformung stattfindet.
Bei derartigen Werkstoffen ist man daher dazu übergegangen, in die für
die Bolzenverbindung notwendigen Durchgangslöcher Traghülsen, insbe
sondere aus Metall, einzusetzen, um das vorbeschriebene, für eine Bol
zenverbindung wenig geeignete Werkstoffverhalten zu kompensieren.
Bei einem derartigen Aufbau der Bolzenverbindung ergeben sich jedoch
bei der Montage entsprechender Tragstrukturen häufig Probleme, da die
einzelnen Tragelemente in situ mit ihren Befestigungslöchern in eine
Überdeckungslage gebracht werden müssen, um eine Hülse einführen zu
können und anschließend die Tragelemente durch die in die Hülse einge
setzte Bolzenverbindung in ihrer Relativlage zu sichern.
Alternativ zu der vorstehend erwähnten Verwendung von Traghülsen
besteht auch die Möglichkeit, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen
den miteinander zu verbindenden Teilen über eine Ausgußmasse aus
Kunststoff herzustellen, mit der nach Herstellung einer Bolzenverbindung
zwischen den Verbindungsteilen die zwischen dem Verbindungsbolzen und
den Durchgangslöchern verbleibenden Zwischenräume ausgefüllt werden.
Bei Verwendung einer derartigen Ausgußmasse aus Kunststoff hat sich
jedoch herausgestellt, daß durch alterungsbedingte Veränderungen im
Materialgefüge des Kunststoffs, beispielsweise bedingt durch UV-Be
strahlung, oder durch ein Kriechen infolge der Langzeitbelastung
bedingt keine ausreichende Dauerfestigkeit einer derartigen Verbindung
erzielbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Verbindungsanordnung zur dauerfesten Verbindung kraftschlüssig mitein
ander zu verbindender Teile vorzuschlagen, die auch eine zuverlässige und
einfach herstellbare Verbindung zwischen Teilen ermöglicht, die im
Vergleich zu Stahl eine relativ geringe zulässige Flächenpressung aufwei
sen.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbindungsanordnung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung ist der in zumindest
einem Teil ausgebildete Hohlraum zur Hindurchführung des Verbindung
selements mit einer Befüllungsöffnung und einer Entgasungsöffnung
versehen und ist mit einem Füllstoff auf Mineralbasis verfüllt. Hierdurch
ist es möglich, zur Herstellung der Verbindungsanordnung zunächst das
Verbindungselement durch den Hohlraum des zumindest einen Teiles
hindurchzuführen und eine die Relativposition sichernde Verbindung
zwischen den Teilen herzustellen und erst anschließend durch Verfüllen
des verbleibenden Hohlraums einen ausreichenden Kraftschluß zwischen
den miteinander zu verbindenden Teilen für eine dauerhaft gesicherte
Verbindung herzustellen. Infolge des sich im wesentlichen über das
gesamte Volumen des Füllstoffs mit den umgebenden zu verbindenden
Teilen ergebenden Kraftschlusses kommt es zu einer weitestgehenden
Egalisierung des Lochleibungsdrucks, so daß das Auftreten gefährlicher
Spannungsspitzen weitestgehend verhindert wird.
Als besonders vorteilhaft bei dieser Verbindungsanordnung wird empfun
den, daß aufgrund des zunächst zwischen dem durch den Hohlraum hin
durchgeführten Verbindungselement und dem zugeordneten Verbindungs
teil verbleibenden hülsenförmigen Hohlraum eine begrenzte Relativbewe
gung zwischen den Teilen möglich bleibt, um gegebenenfalls eine Justie
rung der Relativanordnung der Teile zu ermöglichen. Erst nach Ausrich
tung der miteinander zu verbindenden Teile erfolgt ein Verfüllen des
verbleibenden Hohlraumes mit dem anfangs flüssigen Füllstoff auf Mine
ralbasis, der nach dem Aushärten eine dauerhafte und kraftschlüssige
Fixierung der miteinander verbundenen Teile sicherstellt. Durch die bis
auf die Befüllungsöffnung und die Entgasungsöffnung abgeschlossene
Ausbildung des Hohlraumes wird eine vollständige, tragfähige Verfüllung
des Hohlraums ermöglicht, ohne die Gefahr der Ausbildung von Lunkern
infolge Gasblasenbildung beim Befüllen. Dabei kann insbesondere durch
einen Zusatz geeigneter Treibmittel im Füllstoff ein Schwinden des Füll
stoffvolumens beim Aushärtevorgang im wesentlichen kompensiert wer
den.
Das zur Herstellung der Verbindungsanordnung vorgesehene Verbindung
selement kann vielfältig ausgeführt sein, wobei es in jedem Fall darauf
ankommt, daß dieses Verbindungselement zumindest zeitweise, also bis
zur Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung über den Füllstoff auf
Mineralbasis, die Fixierung einer Relativanordnung der miteinander zu
verbindenden Teile ermöglicht. Bei diesem Verbindungselement kann es
sich um einen einfachen Steckbolzen oder dergleichen handeln, der die
Aufnahme von Schubkräften ermöglicht. Auch kann ein derartiges Verbin
dungselement als Gewindebolzen ausgelegt sein, der eine Definition der
Relativposition der miteinander zu verbindenden Teile über durch eine
Bolzenvorspannkraft erzeugte Reibungskräfte ermöglicht. Auch ist es
möglich, in einfachster Weise in den Hohlraum eingreifende Bauteilvor
sprünge, wie beispielsweise an einem Verbindungselement angeordnete
Nocken, zur Definition der Relativpositionen der miteinander zu verbin
denden Teile zu verwenden. Vorzugsweise wirken die vorgenannten
Verbindungselemente quer zur Hauptbelastungsrichtung der Verbindungs
anordnung.
Bei einer vorteilhaften Variante der Verbindungsanordnung ist ein Teil als
Gestellteil und das andere Teil als Anbauteil ausgebildet, wobei der
Hohlraum im Anbauteil vorgesehen ist und das Verbindungselement zur
kraftschlüssigen Verbindung des Anbauteils mit dem Gestellteil dient. Bei
dieser Variante der Verbindungsanordnung dient die Verbindungsanord
nung quasi als Krafteinleitung, um ausgehend von beispielsweise her
kömmlich ausgebildeten Stahltragstrukturen, die mit einem den Gestellteil
bildenden Kragfortsatz versehen sind, eine Verbindung mit einem Anbau
teil aus einem beliebigen Werkstoff, wie beispielsweise Glas, Holz oder
auch Faserverbundwerkstoffen, herstellen zu können. In diesem Zusam
menhang sei darauf hingewiesen, daß von dem hier bislang und nachfol
gend verwendeten Begriff "Teil" auch Teileanordnungen umfaßt sind, so
daß insbesondere die vorstehend erläuterte Variante der Verbindungsan
ordnung auch die Verbindung einer Teileanordnung, also die Verbindung
von mehreren Teilen mit einem Gestellteil, umfaßt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen
Verbindungsanordnung sind die von der Verbindungsanordnung umfaßten
Teile als Verbindungsteile eines über das Verbindungselement erzeugten
Teileverbunds ausgebildet und der Hohlraum ist aus in den einzelnen
Verbindungsteilen ausgebildeten Teilhohlräumen zusammengesetzt. Der
Hohlraum kann auch aus ineinander übergehenden, jeweils in den einzel
nen Verbindungsteilen ausgebildeten Teilhohlräumen zusammengesetzt
sein. In dieser Variante betrifft die Verbindungsanordnung insbesondere
die Verbindung von untereinander gleichartig ausgebildeten Verbindungs
teilen, also beispielsweise den Fall der Verbindung zweier Verbindungs
teile aus demselben Werkstoff, wie etwa Glas, Holz oder Faserverbund
werkstoff, wobei derartige Werkstoffe insbesondere im Bereich des
Fassadenbaus einsetzbar sind.
Insbesondere im Fall der vorstehend erstgenannten Variante erweist es
sich als vorteilhaft, wenn zumindest die Befüllungsöffnung oder die
Entgasungsöffnung im Gestellteil ausgebildet ist.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn das Verbindungselement
als Bolzen einer Bolzenverbindungseinrichtung ausgebildet ist und zumin
dest die Befüllungsöffnung oder die Entgasungsöffnung in einem Schei
benelement der Bolzenverbindungseinrichtung ausgebildet ist. Bei einer
derartigen Ausführung der Verbindungsanordnung sind die Befüllungsöff
nung und/oder die Entgasungsöffnung in einem ohnehin erforderlichen
Montageteil ausgebildet, das einen konventionellen Bestandteil einer
Bolzenverbindung bildet. So kann beispielsweise im Fall einer Gewinde
bolzenverbindung das Scheibenelement aus der im Regelfall verwendeten
Beilegscheibe bestehen.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich aus der Verwendung eines Füllstoffs
auf Zementbasis zur Herstellung der Verbindungsanordnung. Neben der
einem Füllstoff auf Mineralbasis grundsätzlich zukommenden vorteilhaften
Eigenschaft der von der Zeit und Belastungen weitestgehend unbeeinfluß
ten Tragfähigkeit kommt einem derartigen Füllstoff noch die besonders
vorteilhafte Eigenschaft zu, daß er auch über einen weiten Bereich wei
testgehend unbeeinflußt von Umweltbedingungen gleichmäßig aushärtet.
Dabei hat sich insbesondere die Verwendung von Verpreßmörtel oder
Quellmörtel als Füllstoff als besonders vorteilhaft herausgestellt.
Insbesondere beim Einsatz der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung
im Bereich des Fassadenbaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn zumin
dest ein Teil der miteinander zu verbindenden Teile als Glasteil ausgebil
det ist.
Es erweist sich weiterhin von Vorteil, wenn zumindest ein Teil der mitein
ander zu verbindenden Teile als ein an einer Tragstruktur eines Gebäudes
angeordnetes Fassadenelement oder Glasbauelement ausgebildet ist.
Dabei kann das Anbauteil als Glasbauelement und das Gestellteil als ein
Teil der Tragstruktur des Gebäudes ausgebildet sein. Weiterhin ist es
möglich, die Verbindungsteile als Glasbauelemente auszubilden.
Grundsätzlich ist festzustellen, daß es sich bei einer derartigen Gebäude
tragstruktur sowohl um die Tragstruktur der Gebäudehülle, also bei
spielsweise der Gebäudefassade, als auch um eine den Innenraum des
Gebäudes segmentierende innere Gebäudestruktur handeln kann. Dement
sprechend können die mit der Tragstruktur zu verbindenden Teile als
Glasbauelemente, beispielsweise in der Verwendung als transparente
Fassadenelemente oder auch als Raumteilerelemente bzw. transparente
Stützelemente der inneren Gebäudestruktur oder äußeren Gebäudestruk
tur, ausgebildet sein.
In dem Fall, daß die miteinander zu verbindenden Teile Teile der Gebäu
dehülle, also der äußeren Gebäudestruktur, sind, kann das Anbauteil als
Fassadenelement und das Gestellteil als ein Teil der Tragstruktur der
Gebäudefassade oder auch als ein vorzugsweise justierbares Verbindungs
element zwischen der Tragstruktur und dem Fassadenelement ausgebildet
sein.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemä
ßen Verbindungsanordnung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Verbindungsanordnung als
Krafteinleitung;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Verbindungsanordnung zur
Verbindung zweier gleichartiger Verbindungsteile;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Verbindungsanordnung zur
Verbindung zweier gleichartiger Verbindungsteile;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Verbindungsanordnung zur
Verbindung zweier gleichartiger Verbindungsteile in einer
teilweise geschnittenen Seitenansicht;
Fig. 5 die in Fig. 4 dargestellte Verbindungsanordnung in einer
Querschnittdarstellung;
Fig. 6 noch eine weitere Ausführungsform der Verbindungsanord
nung zur Verbindung zweier gleichartiger Verbindungsteile;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung der in Fig. 6 dargestellten Verbin
dungsanordnung gemäß Schnittlinienverlauf VII-VII in Fig. 6;
Fig. 8 eine Verbindungsanordnung zur Herstellung einer räumlichen
Verbindungstragstruktur;
Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer Verbindungsanordnung
zur Herstellung einer räumlichen Verbindungstragstruktur;
Fig. 10 eine Verbindungsanordnung zur Herstellung einer komplexen
Tragstruktur aus Stahlelementen und Glas, wie etwa eine
Kombination aus einer Verbundglasanordnung und Stahlseilen
bzw. Stahlstangen.
Fig. 1 zeigt eine als Krafteinleitung ausgebildete Verbindungsanordnung
10, die zur Verbindung eines hier gabelartig ausgebildeten Gestellteils 11
mit einer mehrere Glasscheiben 12 umfassenden Verbundanordnung 13
dient. Bei dem Gestellteil 11 kann es sich beispielsweise um einen auskra
genden Fortsatz einer Tragstruktur, insbesondere einer Fassadentragstruk
tur, handeln und bei der Verbundanordnung 13 um ein abstützendes,
biegesteifes Fassadenelement, das in der Praxis zur Aufnahme von auf die
Fassade wirkenden Windlasten dient. Derartige Fassadenelemente werden
häufig als senkrecht stehende, transparent ausgeführte Tragelemente
zwischen den Stockwerksebenen einer Gebäudefassade angeordnet und als
Glasschwert bezeichnet. Darüberhinaus sind derartige Tragelemente auch
als Biegefetten bei Dach- und Schrägverglasungen einsetzbar.
Zur kraftschlüssigen Verbindung der Verbundanordnung 13 mit dem
Gestellteil 11 ist ein hier als Gewindebolzen 14 ausgeführtes Querverbin
dungselement vorgesehen, das durch einen hier in der Verbundanordnung
13 quer liegend und durchgehend angeordneten Hohlraum 15 hindurchge
führt ist und mit seinen Endbereichen Befestigungsbohrungen 16 und 17 in
hier parallel angeordneten Befestigungswangen 18, 19 des Gestellteils 11
durchdringt. Dabei liegt an einem Ende des Gewindebolzens 14 ein Bol
zenkopf 20 unter Zwischenlage einer Beilegscheibe 21 außenseitig an der
einen Befestigungswange 18 und am anderen Ende des Gewindebolzens 14
eine auf ein Bolzengewinde 22 aufgeschraubte Gewindemutter 23 unter
Zwischenlage einer weiteren Beilegscheibe 24 infolge einer auf den
Gewindebolzen 14 aufgebrachten Bolzenvorspannkraft kraftschlüssig an.
Ein nach Einsetzen des Gewindebolzens 14 in den Hohlraum 15 verblei
bender hülsenförmiger Verfüllhohlraum 25 ist mit einem Füllstoff 26 auf
Mineralbasis verfüllt.
Zur Herstellung der in Fig. 1 dargestellten Verbindungsanordnung 10 wird
nach Einführen der Verbundanordnung 13 in das Gestellteil 11, derart,
daß sich eine Überdeckung zwischen dem Hohlraum 15 der Verbund
anordnung 13 und den Befestigungsbohrungen 16, 17 des Gestellteils 11
ergibt, die in Fig. 1 dargestellte Bolzenverbindung hergestellt. Die Bol
zenvorspannkraft zur Herstellung einer kraftschlüssigen und die Verbun
danordnung 13 und das Gestellteil 11 zumindest temporär in ihrer Rela
tivlage fixierenden Verbindung wird erst nach Erreichen der gewünschten
Relativanordnung, also nach einer Justierung der miteinander zu verbin
denden Teile, aufgebracht. Da die auf die Bolzenverbindung aufgebrachte
Bolzenvorspannkraft lediglich der Fixierung der Relativanordnung über
Reibungskräfte dient und die Bolzenverbindung noch keine Betriebskräfte
aufnehmen muß, wie sie beispielsweise durch auf eine Gebäudefassade
aufgebrachte Windlasten entstehen, kann die Bolzenvorspannkraft im
Vergleich zu den bei konventionellen Bolzenverbindungen, die auch
Betriebs- und Traglasten aufnehmen müssen, erforderlichen Bolzenvor
spannkräfte vergleichsweise gering bemessen sein. Hierdurch sind auch die
insbesondere in dem den Hohlraum 15 der Verbundanordnung 13 umge
benden äußeren Randbereich 27, 28 auftretenden Flächenpressungen
vergleichsweise gering.
Die Herstellung einer letztendlich tragfähigen Verbindungsanordnung 10
wird durch anschließendes Verfüllen des verbleibenden Verfüllhohlraums
25 mit dem Füllstoff 26 erreicht. Hierzu ist im vorliegenden Fall im
Gewindebolzen 14 ein sich durch den Bolzenkopf 20 in Längsrichtung des
Gewindebolzens 14 erstreckender Befüllungskanal 29 vorgesehen, der in
einen quer zur Längsachse des Gewindebolzens 14 übergehenden Ausfluß
kanal 30 übergeht, welcher in den Verfüllhohlraum 25 einmündet. Um eine
weitestgehend vollständige Befüllung des Verfüllhohlraums 25 mit Füll
stoff 26 zu ermöglichen, ist im vorliegenden Fall eine Entlüftungsöffnung
in der Befestigungswange 18 vorgesehen, die in Fluidverbindung mit einer
Belüftungsöffnung 32 in der Beilegscheibe 24 steht. Um sicherzustellen,
daß unbeeinflußt von der Relativlage der Beilegscheibe 24 gegenüber der
Befestigungswange 18 eine Entlüftung des Verfüllhohlraums 25 gewähr
leistet ist, kann auch eine Mehrzahl von Paarungen aus Befüllungsöffnun
gen 31, 32 in der Beilegscheibe 24 und der Befestigungswange 18 vorge
sehen sein, wobei zwischen den einzelnen Belüftungsöffnungen 31 bzw. 32
unterschiedliche Abstände vorgesehen werden können, um eine zumindest
teilweise Überdeckung der Belüftungsöffnungen 31, 32 zu erreichen.
Nach dem Aushärten des in den Verfüllhohlraum 25 eingebrachten Füll
stoffs 26 übernimmt dieser Trag- und Stützfunktion, so daß nunmehr ein
Kraftschluß zwischen dem Gestellteil 11 und der Verbundanordnung 13
über den Füllstoff 26 im Verfüllhohlraum 25 gegeben ist. Dieser Kraft
schluß ist ausreichend, um die im Betrieb auftretenden statischen und
dynamischen Belastungen von der Verbundanordnung 13 in das Gestellteil
11 abzuleiten.
Fig. 2 zeigt eine Verbindungsanordnung 33, die zur kraftschlüssigen
Verbindung mehrerer Verbundanordnungen 34, 35 und 36 dient, die im
vorliegenden Fall jeweils aus Glasscheiben 12 zusammengesetzt sind. Zur
Herstellung des für die Fixierung der Relativanordnung zwischen den
Verbundanordnungen 34, 35 und 36 notwendigen Kraftschlusses dient
auch hier die unter Bezugnahme auf Fig. 1 vorstehend beschriebene
Bolzenverbindung, deren Teile daher hier mit Fig. 1 übereinstimmende
Bezugszeichen aufweisen. Auch in dem in Fig. 2 dargestellten Fall der
Verbindungsanordnung 33 wird der für die Übertragung von Betriebs
kräften erforderliche Kraftschluß zwischen den miteinander zu verbinden
den Teilen, also hier den Verbundanordnungen 34, 35 und 36, über den
ausgehärteten Füllstoff 26 gebildet. Hierzu sind in den einzelnen Verbun
danordnungen 34, 35 und 36 jeweils Teilhohlräumen 37, 38 und 39 ausge
bildet, die einen zusammengesetzten Gesamthohlraum 40 bilden. Dabei
kommt es wegen des anfangs flüssigen Aggregatzustands des Füllstoffs 26
nicht auf eine miteinander fluchtende Anordnung der Begrenzungswan
dungen der einzelnen Teilhohlräume an. Unbeeinflußt von Vorsprüngen
oder Hinterschneidungen der Wandung des Gesamthohlraums wird eine
vollständige, einen umfassenden Kraftschluß ermöglichende Befüllung mit
dem Füllstoff erreicht.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die weiteren Fig. 3 bis 10
weitere Applikationsmöglichkeiten und Ausführungsformen der Verbin
dungsanordnung erläutert.
Die in Fig. 3 dargestellte Verbindungsanordnung 41 ist ein weiteres
Ausführungsbeispiel für eine Verbindungsanordnung zur Verbindung
zweier gleichartiger Verbindungsteile, die im vorliegenden Fall als Ver
bundglasanordnungen 42 und 43 dargestellt sind. Abweichend von der in
Fig. 2 dargestellten Verbindungsanordnung 33 erfolgt hier die Verbindung
der Verbundglasanordnungen 42 und 43 nicht unmittelbar, sondern mittels
beidseitig die Verbundglasanordnungen 42, 43 miteinander verbindenden
Schublaschen 44, 45. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um den Aufbau eines sogenannten Glasschwertes 46, wobei
die Verbundglasanordnungen 42 und 43 einzelne Module des Glasschwer
tes 46 bilden. Zur kraftschlüssigen Verbindung der Verbundglasanordnun
gen 42 und 43 untereinander sind die Schublaschen 44, 45 über die Ver
bundglasanordnungen 42, 43 in hier nicht näher dargestellten Ausnehmun
gen durchdringende Gewindebolzen 47 miteinander verbunden. Dabei sind
die einzelnen Gewindebolzen 47, wie bereits in Fig. 1 detailliert darge
stellt und unter Bezugnahme auf die Darstellung in Fig. 1 detailliert
erläutert, in dem durch den Füllstoff 26 verfüllten Hohlraum 15 angeord
net, um über den Füllstoff 26 den Kraftschluß zwischen den Gewindebol
zen 47 und den Verbundglasanordnungen 42 und 43 herzustellen.
In den Fig. 4 und 5 ist in einer weiteren Ausführungsform eine Verbin
dungsanordnung 48 dargestellt, die ebenfalls geeignet ist, zum Aufbau
eines sogenannten Glasschwertes aus mehreren Glaselementen 49, 50
verwendet zu werden. Im Unterschied zu der in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsform weist die in Fig. 4 dargestellte Verbindungsanordnung
48 zwei im wesentlichen U-förmig ausgebildete Verbindungsprofile 54, 55
auf, die Außenränder 51 der Glaselemente 49, 50 umfassen und mit
Vorsprüngen 52 in hier als Randausnehmungen 53 ausgebildete Ausneh
mungen der Glaselemente 49, 50 eingreifen. Zur Sicherung in ihrer Rela
tivposition gegenüber den Glaselementen 49, 50 sind die Verbindungspro
file 54, 55 durch Gewindebolzen 56 untereinander verbunden, die sich
durch jeweils an den Verbindungsprofilen 54, 55 angeordnete Befesti
gungsflansche 57 parallel zu den Glaselementen 49, 50 erstrecken. Durch
ein Verspannen der Gewindebolzen 56 können die Verbindungsprofile 54,
55, wie in Fig. 4 dargestellt, in ihrer Relativposition gegenüber den
Glaselementen 49, 50 so gesichert werden, daß die Vorsprünge 52 in die
Randausnehmungen 53 eingreifen, wobei zwischen den Endbereichen der
Glaselemente 49, 50 ein kraftfreier Spalt 58 aufrechterhalten bleibt.
Anschließend können, wie im Prinzip unter Hinweis auf Fig. I bereits
detailliert erläutert, die Randausnehmungen 53 analog wie der in Fig. I
dargestellte Hohlraum 15 mit dem Füllstoff 26 verfüllt werden, so daß
nach Aushärten des Füllstoffs 26 der Kraftfluß von dem oberen Glasele
ment 49 über den Füllstoff 26 in die Vorsprünge 52 und die Verbindungs
profile 54, 55 und über die Vorsprünge 52 und den Füllstoff 26 in das
untere Glaselement 50 verläuft. Dieser Kraftflußverlauf ist in Fig. 4 mit
strichpunktiertem Linienverlauf dargestellt.
Fig. 6 zeigt eine vom Prinzip der Krafteinleitung über Vorsprünge 58 mit
der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Verbindungsanordnung 48 grund
sätzlich übereinstimmende Verbindungsanordnung 59.
Wie insbesondere aus Fig. 7 deutlich wird, besteht der wesentliche Unter
schied gegenüber der Verbindungsanordnung 48 darin, daß die Vorsprün
ge 58 nicht in Randausnehmungen 53 (Fig. 4) eingreifen, sondern vielmehr
in Ausnehmungen 83, die sich parallel zur Dickenrichtung der Glasele
mente 49, 50 durch die Glaselemente 49, 50 hindurch erstrecken.
Zur Herstellung eines Kraftschlusses zwischen dem oberen Glaselement 49
und dem unteren Glaselement 50 sind die Vorsprünge 58, wie insbesonde
re aus Fig. 7 zu ersehen ist, auf den Innenseiten von Schublaschen 60, 61
angeordnet und greifen in die Durchgangsausnehmungen 83 ein. Zur
Sicherung der Relativpositionierung der Schublaschen 60, 61 gegenüber
den Glaselementen 49, 50, derart, daß zwischen den Endbereichen der
Glaselemente 49, 50 ein kraftfreier Spalt 62 ausgebildet ist, sind die
Schublaschen 60, 61 im vorliegenden Fall über sich in Dickenrichtung der
Glaselemente 49, 50 erstreckende Verbindungsstücke 63 miteinander
verbunden. Wie ferner in den Fig. 6 und 7 dargestellt, erfolgt im vorlie
genden Fall die Verbindung der Schublaschen 60, 61 mit den Verbin
dungsstücken 63 über eine Verschraubung.
Die Fig. 8 und 9 zeigen schließlich Ausführungsbeispiele, die die Ausbil
dung einer räumlichen Verbindungstragstruktur unter Verwendung geeig
neter Ausführungsformen von Verbindungsanordnungen 64, 65 ermögli
chen. Dabei zeigt die Fig. 8 die Verbindungsanordnung 64, bei der insge
samt vier Schublaschen 66 als Winkellaschen ausgebildet sind und die die
Verbindung einer ersten Verbundglasanordnung 67 mit zwei weiteren
Verbundglasanordnungen 68 und 69 ermöglicht, die jeweils unter Ausbil
dung eines kraftfreien Spaltes 84 bzw. 85 im rechten Winkel kraftschlüs
sig mit der ersten Verbundglasanordnung 67 verbunden sind. Mittels einer
derartigen Verbindungsanordnung 64 ist es beispielsweise möglich, ein aus
Verbundglasanordnungen 67 bis 69 aufgebautes Fettenkreuz 86 aufzubau
en, bei dem die einzelnen Verbundglasanordnungen 67 bis 69 die Funktion
von Biegeträgern oder sonstiger räumlicher Tragwerke übernehmen.
Die in Fig. 9 dargestellte Verbindungsanordnung 65 weist ebenfalls als
Winkellaschen ausgebildete Schublaschen 70 auf, wobei diese im vorlie
genden Fall ein Auflager 71 zur Verbindung einer Verbundglasanordnung
87 mit einem Querträger bilden, der hier beispielhaft als Vierkantrohr 88
ausgebildet ist.
Neben der Verbindungsanordnung 65 weist die Darstellung gemäß Fig. 9
noch eine weitere Verbindungsanordnung 72 auf, die eine Aufhängeein
richtung an der Verbundglasanordnung 87 bildet und hierzu zwei Schubla
schen 73 aufweist, die an ihren freien Enden Befestigungsbohrungen 74
zur Verbindung mit beliebigen, von der Verbundglasanordnung 87 abzu
hängenden Teilen aufweisen.
Fig. 10 zeigt schließlich eine Verbindungsanordnung 75, die - hier am
Beispiel einer Flächenabstützung an einer großflächig ausgebildeten, im
vorliegenden Fall senkrecht stehenden Verbundglasanordnung 76 darge
stellt - die Ausbildung komplexer Tragstrukturen unter Verwendung von
Seilverspannungen oder Zugstangen ermöglicht. Hierzu weist die Verbin
dungsanordnung 75 zu beiden Seiten der Verbundglasanordnung 76 einen
Schublaschenverbund 77 bzw. 78 auf, die beide über einen zentralen
Verbindungsbolzen 79, der analog dem in Fig. 1 dargestellten Verbin
dungsbolzen 14 eine mit dem Füllstoff 26 ausgefüllten Hohlraum 15 in der
Verbundglasanordnung 76 durchdringt, verbunden sind. Jeder Schubla
schenverbund 77, 78 ist aus einzelnen Schublaschen 80 gebildet, die
gleichzeitig als Klemmscheiben zur kraftschlüssigen Aufnahme durchge
führter Seilbereiche 81 von Drahtseilen 82 dienen. Derartig abgestützt
können unerwünschte Flächendurchbiegungen des hier durch die Verbund
glasanordnung 76 gebildeten Flächengebildes verhindert werden.
Entsprechend dem vorstehend erläuterten Aufbau der Tragstruktur können
auch Zug- oder Druckstangen anstatt der Drahtseile verwendet werden.
Die Drahtseile, Zug- bzw. Druckstangen können unter beliebigen räumli
chen Winkeln beidseitig oder nur einseitig des abzustützenden Flächenge
bildes angeordnet sein und können hierdurch Bestandteile einer komplexen
räumlichen Tragstruktur bilden.
Claims (10)
1. Verbindungsanordnung zur Verbindung von zumindest zwei kraft
schlüssig miteinander zu verbindenden Teilen mit einem durch einen
Hohlraum von zumindest einem Teil hindurchgeführten Verbindung
selement,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraum (15, 40, 53, 83) eine Befüllungsöffnung (29) und
eine Entgasungsöffnung (31, 32) aufweist und mit einem flüssigen,
aushärtbaren Füllstoff (26) auf Mineralbasis verfüllt ist.
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil als Gestellteil (11) und ein anderes Teil als Anbauteil
(13) ausgebildet ist, wobei der Hohlraum (15) im Anbauteil ausge
bildet ist, und das Verbindungselement (14) zur kraftschlüssigen
Verbindung des Anbauteils (13) mit dem Gestellteil (11) dient.
3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teile als Verbindungsteile (34, 35, 36; 42, 43; 49, 50; 67,
68, 69) eines über das Verbindungselement (14; 47, 52; 58; 79) er
zeugten Teileverbunds ausgebildet sind und der Hohlraum (40) aus
in den einzelnen Verbindungsteilen (34, 35, 36; 42, 43; 49, 50; 67,
68, 69) ausgebildeten Teilhohlräumen (37, 38, 39; 53; 83) zusam
mengesetzt ist.
4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die Befüllungsöffnung (29) oder die Entgasungsöff
nung (31, 32) im Gestellteil (11) ausgebildet ist.
5. Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (14) als Bolzen einer Bolzenverbin
dungseinrichtung ausgebildet ist und zumindest die Befüllungsöff
nung (29) oder die Entgasungsöffnung (31, 32) in einem Schei
benelement (21, 24) ausgebildet ist.
6. Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Füllstoff (26) ein Füllstoff auf Zementbasis, insbesondere
ein Verpreßmörtel oder ein Quellmörtel, verwendet wird.
7. Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Teil der miteinander zu verbindenden Teile (11,
13; 34, 35, 36; 42, 43; 49, 50; 67, 68, 69) als Glasteil ausgebildet
ist.
8. Verbindungsanordnung nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Teil der miteinander zu verbindenden Teile (11,
13; 34, 35, 36; 42, 43; 49, 50; 67, 68, 69) als ein an einer
Tragstruktur eines Gebäudes angeordnetes Glasbauelement ausge
bildet ist.
9. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Anbauteil (13) als Glasbauelement ausgebildet ist, und das
Gestellteil (11) einen Teil der Tragstruktur der Gebäudes bildet.
10. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsteile (34, 35, 36) als Glasbauelemente ausge
bildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998116099 DE19816099A1 (de) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Verbindungsanordnung |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998116099 DE19816099A1 (de) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Verbindungsanordnung |
Publications (1)
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DE19816099A1 true DE19816099A1 (de) | 1999-10-21 |
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ID=7864233
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