-
Die
Erfindung betrifft ein Tragglied in Form einer Balkondecke aus massivem
Naturstein und damit hergestellte Balkone.
-
Die
Anwendung von Traggliedern aus Naturstein wie z.B. Granit, die aus
optischen Gründen
häufig
Traggliedern aus Beton od. dgl. vorgezogen werden, ist vor allem
dann problematisch, wenn eine erhöhte Tragfunktion erforderlich
ist, wie dies z.B. für Balkondecken
gilt. Das ist eine Folge davon, daß Natursteine zwar meistens
eine hohe Druckfestigkeit besitzen, die größer als die von entsprechenden
Bauelementen aus Beton ist, gleichzeitig aber eine sehr geringe
Biegefestigkeit aufweisen. Es besteht daher stets die Gefahr, daß Naturstein-Tragglieder
bereits unter geringen Biegebeanspruchungen zerstört werden,
wobei diese Zerstörung
schlagartig und ohne jede feststellbare Vorwarnung erfolgt.
-
Bei
vergleichsweise kleinen Traggliedern aus Naturstein wie z.B. Treppenstufen
ist es bekannt (
DE
35 06 329 A1 ), die Bruchgefahr dadurch zu verringern, daß die Treppenstufen
mit geraden, durchgehenden Bohrungen und in diese ohne Verbund eingebrachten,
mittels Spannmuttern vorgespannten und aus Vollmaterial hergestellten
Bewehrungsstäben
versehen werden. Die Montage der Treppenstufen erfolgt entweder
dadurch, daß das
tragende Mauerwerk mit einer entsprechend großen Aussparung versehen wird,
oder mit Hilfe von zwei ihre Enden abstützenden Trägern. Dasselbe Prinzip der
vorgespannten Bewehrung wird auch bei aus Naturstein bestehenden
Traggliedern angewendet, die als tragende, vertikale Säulen oder
Balken verwendet werden sollen (US-PS 2 908 139). Hierbei wird ein
Tragglied aus massivem Naturstein von einer parallel zur Längsachse
durchgehend gerade verlaufenden Bohrung durchsetzt, in die ebenfalls
ein gerader, aus Vollmatertial hergestellter Bewehrungsstab ohne
Verbund eingesetzt ist, der an seinen Enden mit auf die endseitigen
Stirnflächen
des Balkens einwirkenden, diesen in Längsrichtung vorspannenden Spannelementen
versehen ist.
-
Schließlich ist
es bei Spindeltreppen zusätzlich
bekannt (
EP 0 757 741
B1 ), die die Treppenstufen ohne Verbund durchragenden Bewehrungsstäbe an ihren
einen Enden mit angeschweißten,
auch als Spannelemente wirkenden Laschen zu versehen, die der Befestigung
der Treppenstufen an einer Spindel dienen. Die anderen Enden der
Bewehrungsstäbe weisen
hier Außengewinde
auf, auf die mit Innengewinden versehene, dem Einstellen der Vorspannkräfte dienende
Hülsen
aufgedreht werden. Die Hülsen weisen
einen nach außen
ragenden umlaufenden Bund auf, der auf die Stirnfläche der
Treppenstufe einwirkt.
-
Keines
der beschriebenen Anwendungsbeispiele für Tragglieder aus Naturstein
zeigt eine Möglichkeit
auf, vergleichsweise große
und schwere, als Balkonplatten ausgebildete Tragglieder in einer
den statischen Anforderungen genügenden
Art und Weise und ohne die Anbringung vergleichsweise großer Durchführungen
an einer Gebäudewand
zu befestigen, um dadurch sowohl den bauphysikalischen als auch
den wärmedämmtechnischen
Anforderungen zu genügen.
Die Anwendung von Balkondecken aus Naturstein wurde daher bisher
weder von der Fachwelt in Erwägung
gezogen noch jemals praktisch durchgeführt.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Tragglied aus massivem
Naturstein für seine
Anwendung als Balkondecke geeignet zu machen und so auszubilden,
daß es
mit Hilfe von wenigen, vergleichsweise kleine Querschnitte aufweisenden
Wanddurchführungen
montiert werden kann. Außerdem
soll ein mit einem derartigen Tragglied hergestellter Balkon vorgeschlagen
werden.
-
Zur
Lösung
dieser Aufgabe dienen die Merkmale der Ansprüche 1 und 12.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
teilweise geschnittene Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Balkondecke
und deren erfindungsgemäße Montage;
-
2 einen
Vertikalschnitt durch die Balkondecke nach 1;
-
3 und 4 den 1 und 2 entsprechende
Ansichten einer zweiten Ausführungsbeispiels
für die
erfindungsgemäße Montage
einer erfindungsgemäßen Balkondecke;
und
-
5 und 6 den 1 und 2 entsprechende
Ansichten eines dritten Ausführungsbeispiels
für die
erfindungsgemäße Montage
einer erfindungsgemäßen Balkondecke.
-
1 bis 6 zeigen
Ausführungsformen der
Erfindung, bei denen ein vergleichsweise großes Naturstein-Tragglied als
Balkondecke und dabei entweder als Kragträger (1 bis 4)
oder als Biegeträger
(5 und 6) ausgebildet ist.
-
Bei
der Ausführungsform
nach 1 und 2 ist als Tragglied eine Balkondecke 28 in
Form einer massiven Natursteinplatte vorgesehen, die hier im wesentlichen
planparallel ausgebildet ist und einen rechteckigen Querschnitt
besitzt. Die Balkondecke 28 weist eine Mehrzahl von parallel
zueinander angeordneten, geraden Bohrungen 29 auf, die
parallel zur Kragrichtung bzw. parallel zu einer Längsachse 30 der
Balkondecke 20 erstreckt sind und diese vollständig durchsetzen.
In den Bohrungen 29 sind ohne Verbund jeweils gerade, aus
Vollmaterial hergestellte, vorgespannte Bewehrungsstäbe 31 angeordnet.
Diese sind wie die Bohrungen 29 vorzugsweise in einem im
eingebauten Zustand oben liegenden Bereich der Balkondecke 28,
d. h. exzentrisch oberhalb der Mittelebene der Balkondecke 28 angeordnet,
wie 2 zeigt. Die Vorspannung der Bewehrungsstäbe 31 erfolgt
so, daß ein
Lastfall bzw. ein Moment in der beim Betreten des Balkons entgegengesetzten
Richtung erzeugt und damit eine Kompensation wenigstens des Eigengewichts
der gesamten Balkondecke 28 erzielt wird. Dadurch wird
eine Vergrößerung der
Tragfähigkeit
erhalten und eine Biegebeanspruchung erst beim Betreten des Balkons
erzeugt.
-
Um
einen biegesteifen Anschluß der
Balkondecke an eine Wand 32 zu ermöglichen, die beispielsweise
Teil eines Gebäudes
oder dgl. und im wesentlichen senkrecht zur Längsachse 30 angeordnet ist,
wird mit Hilfe der Bewehrungsstäbe 31 am
Hinterende der Balkondecke 28 ein Stahlträger 33 befestigt,
der sich zweckmäßig über die
gesamte Breite der Balkondecke 28 erstreckt. Im Ausführungsbeispiel
besitzt der Stahlträger 33 ein
L-Profil, dessen
einer, vertikaler Steg der hinteren Stirnseite und dessen anderer,
horizonta ler Steg der Unterseite der Balkondecke 28 anliegt,
wie 2 zeigt. Der Stahlträger 33 leitet die
auftretenden Biegemomente in eine Unterkonstruktion ein. Diese weist
gemäß 2 z.B. eine
Mehrzahl von parallel zur Längsachse 30 angeordneten
vorzugsweise ebenfalls aus Stahl bestehenden Trägern 34 auf, die rückseitig
z.B. in entsprechende Aussparungen einer Stahlbetondecke 35 des Gebäudes ragen
bzw. dort einbetoniert sind und im Ausführungsbeispiel aus Rohren mit
quadratischen Querschnitten bestehen. Die Vorderenden der Träger 34 liegen
mit ihren Oberflächen
an den Unterseiten des horizontalen Stegs des Stahlträgers 33 an
und sind mit diesem z.B. durch Schweißen oder sonstwie biegesteif
verbunden. Die Zahl der Träger 34 kann der
Zahl der Bewehrungsstäbe 31 entsprechen,
die z.B. in Abständen
von ca. 40 cm angeordnet sind, und die Lage der Träger 34 kann
der Lage der Bewehrungsstäbe 31 entsprechen.
Die Zahl und Anordnung der Träger 34 können allerdings
auch anders gewählt
sein.
-
Zur
Verspannung der Bewegungsstäbe 31 sind
diese an den Enden mit Außengewindeabschnitten
versehen, auf die Spannmuttern 36 bzw. 37 aufgeschraubt
werden. Mit besonderem Vorteil sind die Spannmuttern 37 am
Vorderende der Balkondecke 28 als mit Innengewinden versehene
Hülsen
ausgebildet, an deren Außenseiten
je ein Bund bzw. eine zur Abstützung
an der vorderen Stirnseite der Balkondecke 28 bestimmte
Anschlagscheibe 38 angeformt ist. Dabei können die
Hülsen
einen den Innendurchmessern der Bohrungen 29 entsprechenden Außendurchmesser
und einen den Außendurchmessern
der Bewehrungsstäbe 31 entsprechenden
Innendurchmesser aufweisen, so daß sie gemäß 1 und 2 bis
zum Anschlag der Anschlagscheiben 28 in die Bohrungen 40 gesteckt
werden können.
Daher ist es möglich,
zuerst die Hülsen
der Muttern 37 auf die zugeordneten Enden der Bewehrungsstäbe 31 aufzuschrauben,
die Bewehrungsstäbe 31 und
Hülsen
dann in die Bohrungen 29 einzuführen, bis die Anschlagscheiben 38 an
die Balkondecke 28 anschlagen, und dann von der entgegengesetzten
Seite her, ggf. unter Anwendung zusätzlicher Unterlegscheiben,
die Spannmuttern 36 festzuziehen. Die Länge der Bewehrungsstäbe 31 ist
dabei zweckmäßig so gewählt, daß ein Teil
der Hülsen
frei bleibt und in das freie Ende Bolzen 39 eingedreht werden
können,
die mit Befestigungsmitteln für
Geländerpfosten 40 versehen
sind. Im übrigen
sind mit den Bezugszeichen 41 und 42 eine vor
der Wand 32 angebrachte Wärmedämmung und ein auf der Stahlbetondecke 35 verlegter
Fußbodenbelag
angedeutet.
-
Bei
einer besonders bevorzugten Befestigungsart ist gemäß 3 und 4,
in denen gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind,
an der hinteren Stirnseite der Balkondecke 28 ein aus einem
Kastenprofil bestehender Stahlträger 45 befestigt.
Dessen Befestigung an der Balkondecke 28 erfolgt wie bei
der Ausführungsform
nach 1 und 2 mit Hilfe der den Stahlträger 45 durchragenden
Bewehrungsstäbe 31.
Der Stahlträger 45 steht
an den beiden Seiten der Balkondecke 28 etwas über diese
vor und ist an seinen Enden mit Stirnplatten 46 versehen,
die z.B. aus Stahl bestehen, an den Stahlträger 45 angeschweißt sind
und im montierten Zustand des horizontal angeordneten Stahlträgers 45 im
wesentlichen senkrecht zu diesem und zur Längsachse 30 liegen.
-
Eine
Unterkonstruktion enthält
bei dieser Ausführungsform
zwei Träger 47,
die z.B. ein I-Profil besitzen
und mit Zugankern 48, Schrauben oder dgl. an der Wand 32 befestigt
werden. Je nach Zahl der Stockwerke eines Gebäudes, an dem die Balkondecken 28 montiert
werden sollen, können
sich die Träger 47 mit
vertikaler Ausrichtung über
mehrere Stockwerke erstrecken. Die Träger 47 werden mit
einem dem Abstand der Stirnplatten 46 entsprechenden Abstand
an der Wand 32 befestigt, so daß der Stahlträger 45 mit
horizontaler Ausrichtung genau zwischen den Trägern 47 angeordnet
und dann mittels der Stirnplatten 46 an diesen befestigt
werden kann. Zur Befestigung dienen beispielsweise die Träger 47 und Stirnplatten 46 durchragende
Schrauben sowie Muttern, wie in 3 und 4 durch
das Bezugszeichen 49 angedeutet ist. Zur Erhöhung der
Stabilität kann
das Kastenprofil im übrigen
mit wenigstens einem inneren Verbindungssteg 50 versteift
sein.
-
Ein
besonderer Vorteil der Ausführungsform nach 3 und 4 besteht
darin, daß die
Wärmedämmung 41 und
eine ggf. auf diese aufgebrachte Putzschicht 51 nur an
zwei Stellen, nämlich
im Bereich der Stützen 47 unterbrochen
werden brauchen, so daß nur
kleine, vernachlässigbare,
durch die Wand 32 erstreckte Kältebrücken entstehen.
-
Auch
bei der Ausführungsform
nach 5 und 6 sind gleiche Teile mit denselben
Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu 1 bis 4 ist
hier eine Balkondecke 53 allerdings als Tragglied in Form
eines Biegeträgers
ausgebildet, der zwischen einer an der Wand 32 befestigen
Unterkonstruktion und wenigstens einer an seiner Vorderseite angeordneten,
vertikal erstreckten Stütze 54 abgestützt ist.
Infolgedessen sind die Bohrungen 29 und Bewehrungsstäbe 31 im
unteren Bereich der Balkondecke 53 ausgebildet, um dadurch
wenigstens das Eigengewicht zu kompensieren. Die Balkondecke 53 ist
in diesem Fall vorzugsweise durch vier Stahlträger 55 bis 57 mit
z.B. U-förmigen
Querschnitten eingefaßt,
die mit ihren Mittelstegen derart an den umlaufenden Stirnseiten
der Balkondecke 53 anliegen, daß ihre seitlichen Stege jeweils
nach außen
ragen. Die hinteren und vorderen Stahlträger 55 bzw. 57 sind
dabei mit Hilfe der Bewehrungsstäbe 31 befestigt
und mit der Balkondecke 53 verspannt. Die seitlichen Stahlträger 56,
die auch aus Flacheisen bestehen können, sind an ihren Hinterenden
z.B. mit dem hinteren Stahlträger 55 verschweißt oder
sonstwie biegesteif verbunden und an über den Stahlträger 55 nach
rückwärts ragenden
Enden mit Auflageplatten 58 versehen, die zur Befestigung
des Stahlträgerrahmens 55 bis 57 an
der Wand 32 dienen.
-
An
ihren Vorderenden weisen die seitlichen Stahlträger 56 um ca. 45° nach außen gewinkelte
Laschen 59 auf, die mit entsprechenden, an den seitlichen
Enden des Stahlträgers 57 angeformten,
ebenfalls um ca 45 ° abgewinkelten
Laschen 60 im montierten Zustand schmale Spalte bilden.
Diese Spalte dienen zur Aufnahme von Laschen 61, die in
entsprechenden Winkellagen an den Stützen 54 angebracht sind,
so daß diese
mit Hilfe von die Laschen 59 bis 61 durchragenden
Befestigungsschrauben 62 oder dgl. fest mit den Stahlträgern 56, 57 verbunden
und dadurch die Balkondecke 53 auf der Vorderseite abstützen können. Alternativ
könnte
auch nur der Stahlträger 57 mit
den Laschen 60 oder anderen Befestigungsmitteln versehen
sein. Außerdem
können
je nach Breite der Balkondecke 53 auch zwei oder mehr Stützen 54 vorgesehen
werden. Die Befestigungsschrauben 62 dienen außerdem zur
Verbindung der Vorderenden der Stahlträger 56 mit dem Stahlträger 57.
-
Ein
besonderer Vorteil der anhand der 5 und 6 beschriebenen
Balkondecke besteht darin, daß wegen
der Stützen 54 besonders
lange und breite Balkondecken 53 vorgesehen werden können, die
in Richtung der Längsachse 30 z.B.
eine Länge von
2 m bis 3 m aufweisen. Abgesehen davon kann auch bei dieser Ausführungsform
die Zahl und Größe der Kältebrücken gering
gehalten werden.
-
Als
Materialien für
die beschriebenen Tragglieder eignen sich vorzugsweise Granit, Porphyr, kristalliner
Marmor, hochfeste Kalk- oder Sandsteine und andere Natursteine mit
hoher Druckfestigkeit, wobei sich bei allen Varianten der Vorteil
ergibt, daß die
Oberflächen
der Tragglieder ein formschönes, edles
Aussehen besitzen und nicht mehr durch Aufbringen von zusätzlichen
Belägen
wie Putzen, Anstrichen, Estrichen oder dgl. bearbeitet werden brauchen.
-
Dagegen
werden die Bewehrungsstäbe
und die verschiedenen Stahlträger
vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt, damit sie auch bei Anordnung der
Tragglieder im Freien nicht rosten. Dadurch lassen sich die Vorteile
von Natursteinen optimal nutzen und mit nur wenigen wartungsfreien,
nahezu unbegrenzt dauerhaften Werkstoffen zahlreiche unterschiedliche
Gegenstände
mit großen
Abmessungen herstellen. Die Durchmesser der Bewehrungsstäbe betragen
bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen
z.B. ca. 16 mm bis 20 mm, während
die Bohrungen mit Durchmessern von z.B. ca 20 mm bis 25 mm hergestellt
werden, damit die Bewehrungsstäbe leicht
in sie eingeführt
werden können.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die
auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Das gilt insbesondere
für die
beschriebenen Materialien, Abmessungen und Anwendungsbeispiele sowie
die Zahl der im Einzelfall anzuwendenden Bewehrungsstäbe, die bei
Bedarf z.B. auch durchgehend als Gewindestäbe ausgebildet sein könnten. Außerdem versteht
sich, daß die
verschiedenen Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und
dargestellten Kombinationen verwendet werden können.