DE202011001710U1

DE202011001710U1 - Erdbebensichere Profile zum Herstellen von Kältebrückenunterbrechungen

Info

Publication number: DE202011001710U1
Application number: DE202011001710.9U
Authority: DE
Original assignee: OUEST ARMATURES
Current assignee: COHB INDUSTRIE, FR
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2021-01-20

Abstract

Profil (14), das in ein Modul (1) eingesetzt werden soll, welches eine Kältebrückenunterbrechung bildet, wobei das besagte Profil (14) mindestens einen ebenen horizontalen Teil (141) und mindestens einen ebenen vertikalen oder schrägen Teil (142) aufweist, wobei der/die ebene(n) horizontale(n) Teil(e) (141) die Belastungen weiterleiten soll(en), die eine vom Modul zu tragende vertikale Komponente aufweisen und der/die ebene(n) vertikale(n) oder schräge(n) Teil(e) (142) die Belastungen weiterleiten soll(en), die eine vom Modul (1) zu tragende horizontale Komponente aufweisen.

Description

1. Erfindungsbereich
Die Erfindung betrifft den Bereich des erdbebensicheren Bauens und insbesondere das erdbebensicher Errichten von Gebäuden aus Stahlbeton, die entweder vor Ort gegossen oder vorgefertigt werden.
Die Erfindung betrifft genauer ein erdbebensicheres Profil, das bei Modulen zum Einsatz kommen soll, die Kältebrückenunterbrechungen auf der Höhe der Kontaktstellen zwischen einer Fußbodenplatte und einer Fassaden-Hülle oder zwischen einer Fußbodenplatte und einer Balkonplatte bilden.
Die Erfindung kann insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für den Bau von Verwaltungsgebäuden, von kommerziellen Gebäuden, von Schulen, von Krankenhäusern, von Wohngebäuden und von Bürogebäuden eingesetzt werden.
2. Bisheriger Stand der Technik und Nachteile
Anbetracht der vom Klimawandel gestellten großen Herausforderung ist Frankreich mit der Unterschrift unter das Kyotoprotokoll, das seit Februar 2005 in Kraft getreten ist, ehrgeizige Verpflichtungen eingegangen: die Regierung hat sich nämlich dazu verpflichtet, die mittleren Emissionen von Treibhausgasen im Zeitraum von 2008 bis 2012 auf die von 1990 zurückzuführen.
In Frankreich sind die Gebäude die größten Energieverbraucher, mit mehr als 70 Millionen Tonnen Erdöläquivalent, was mehr als 40% des nationalen Energieverbrauchs darstellt. Dieser Verbrauch verursacht die Freisetzung von 120 Millionen Tonnen CO₂, d. h. ca. 25% der nationalen CO₂-Freisetzungen.
Um die Umwelt zu schützen und die Freisetzung von Treibhausgasen zu reduzieren, ist es vorrangig, den Energieverbrauch in Gebäuden zu verringern. Dieses ist das Ziel des Energie-Orientierungsgesetzes, das im Jahre 2005 gewählt wurde und in dem die thermischen Vorschriften von 2005, nämlich die RT 2005, eingehen. Die RT 2005 fügt sich in die kontinuierliche Weiterführung der thermischen Vorschriften für 2000 ein. Sie gilt für neue Gebäude sowohl für das Gebiet des Wohnungsbaus als auch für Gebäude anderer Gebiete, für welche die Baugenehmigungen seit dem 1. Juli 2006 beantragt wurden. Zweck dieser RT 2005 ist es, den Energieverbrauch für neue Gebäude um 15% im Verhältnis zur RT 2000 zu verringern, mit verstärkten thermischen Leistungen und Anforderungen. Die Fachleute sind nun in der Pflicht, Lösungen vorzuschlagen, um die Energiebilanz der Gebäude zu verbessern, um diesen neuen Anforderungen auf dem Wärmebereich gerecht zu werden. Sie sollen auch Lösungen vorschlagen, um den immer strenger werdenden Anforderungen neuer Vorschriften zuvorzukommen, insbesondere die der Thermischen Vorschriften 2010.
Die Verbesserung der Wärmeleistung eines Gebäudes geht insbesondere über die Verbesserung seiner thermischen Isolierung. Die Isolierung der Wände und der Glasflächen weist heute zwar eine hohe Leistungsfähigkeit auf, es bleiben dennoch nicht behandelte Wärmeverlustbereiche, die den Grund für einen übermäßigen Energieverbrauch bilden.
In Frankreich bevorzugen die Fachkräfte der Bauwirtschaft, sowohl auf dem Wohnbereich als auf dem tertiären Bereich, das Isolieren von Gebäuden von innen heraus. Diese Technik, die in Frankreich stärkere Verwendung als die Isolierung von außen her findet, hat den Nachteil, dass viele Kältebrücken genannte Schwachstellen zurückbleiben.
Kältebrücken sind physikalische Phänomene, die darauf beruhen, dass an einer Stelle des Gebäudes stärkere Wärmeflüsse als in den benachbarten Gebieten auftreten, aus Gründen, die mit den Baustoffen oder der Bauweise zusammenhängen. Derartige Kältebrücken entstehen insbesondere an den Übergangsstellen zwischen horizontalen Platten und Fassade, zwischen tragenden Wänden und Fassade und zwischen Bodenplatte und Balkon.
Diese Kältebrücken sind die Ursache für starke Energieverluste. Allgemein stellen die mit Kältebrücken zusammenhängenden Energieverluste 30 bis 40% der Wärmeverluste über die Wände eines Kollektivgebäudes dar. So verursacht ein Meter unbehandelter Kältebrücke in Frankreich einen überflüssigen Verbrauch von 77 kWh, d. h. 10 l Heizöl, oder eine zusätzliche Freisetzung von 5 kg CO₂ im Jahr.
Andererseits wird dadurch die Oberflächentemperatur im Inneren von Räumen eines Gebäudes stark verringert. Es kann zur Bildung von Kondensation und sogar von Schimmel auf der Höhe der Kältebrücken kommen, was erhebliche Wartungs- und Renovierungskosten verursacht.
Die Behandlung von Kältebrücken stellt somit eine hohe Herausforderung bei der Verbesserung der Energiebilanz neuer Bauten dar.
Die Fachleute haben deshalb Systeme zur Unterbrechung von horizontalen (Bodenplatte/Fassade) und vertikalen (tragende Wände/Fassade) Kältebrücken entwickelt.
Es sind insbesondere horizontale Kältebrückenunterbrechungen bekannt, die aus einer 40 bzw. 60 mm starken Steinwollisolierung (abhängig von den thermischen Anforderungen) gebildet werden, welche von einem Netzwerk rostgeschützter Verstärkungen durchquert wird, die ihrerseits gitterförmig verteilt sind, um die Gesamtheit der wirkenden Belastungen aufzunehmen. Auf einer ihrer Flächen ist die Isolierung mit einem PVC-Profil versehen.
Es sind ebenfalls horizontale Kältebrückenunterbrechungen bekannt, die aus einer Steinwollisolierung bestehen, welche mit einem harten Polyurethanschaum variabler Stärke, abhängig von den thermischen Anforderungen, verbunden ist, die von einem Netzwerk rostgeschützter, gitterförmig verteilter Verstärkungen durchquert ist, um die Gesamtheit der wirkenden Belastungen aufzunehmen.
Andere horizontale Kältebrückenunterbrechungen bestehen aus hartem Polystyrolschaum variabler Stärke, abhängig von den thermischen Anforderungen, die von einem Netzwerk rostgeschützter Verstärkungen durchquert ist, welche gitterförmig angeordnet und verteilt sind, um die Gesamtheit der wirkenden Belastungen aufzunehmen. Solche Kältebrückenunterbrechungen können auf mindestens einer Fläche mit einem Feuerschutz-Abdeckungsprofil oder mit einer Feuerschutzbeschichtung versehen sein.
Andere horizontale Kältebrückenunterbrechungen sind mit starren Platten versehen, die durch den Isolierstoff laufen, wobei diese Platten den Widerstand gegen Scherkräfte verstärken sollen.
Die Fachleute der Bauwirtschaft stellen jedoch täglich fest, dass der Einsatz dieser Kältebrückenunterbrechungen eine hohe Zahl von Schadensersatzansprüchen verursacht. Tatsächlich verursacht die Unterbrechung, gefolgt von der Wideraufnahme des Gießens der Hülle, insbesondere auf der Höhe der Bodenzugverbindung, einem Mangel an Homogenität, der zu Rissbildungen oder gar zu Fehlern beim Zusammenhalt der getragenen und/oder nebeneinander liegenden Elemente führt.
Andererseits stimmt der Einsatz derartiger Kältebrückenunterbrechungen für Gebäude in erdbebengefährdete Zonen nicht mit den Anforderungen der Normen für das erdbebensichere Bauen überein. Diese Baunormen bilden eine Gruppe von Regeln, die auf Gebäude anzuwenden sind, um ihren Widerstand gegen Erdbeben einer Stärke sicherzustellen, die niedriger oder gleich der vom Gesetz festgelegten nominalen Stärke ist. In Frankreich muss der erdbebensichere Bau eine Widerstandsfähigkeit von Gebäuden gegen Erdbeben der Stärke 7 bis 8 auf der MSK Skala sicherstellen.
Um somit diesen Anforderungen der Erdbebensicherheit zu genügen, fügen die Fachleute den Gebäuden eine oder mehrere zusätzliche Vorrichtung(en) hinzu, mit der/denen die Reaktion der Gebäude auf Erdbeben eingeschränkt wird. So gibt es beispielsweise Vorrichtungen zum erdbebensicheren Abstützen, Querverstrebungselemente, Systeme von Gegengewichten, erdbebensichere Verbindungen usw.
Jedoch gibt es nach dem Kenntnistand der Antragsteller bis heute keine Kältebrückenunterbrechungen, die über Mittel verfügen, die es ihnen ermöglichen, zusätzlich auch diese Anforderungen zu erfüllen.
Demnach gibt es einen Bedarf an angepasste Kältebrückenunterbrechungen in erdbebensichere Stahlbetonbauten.
3. Zweck der Erfindung
Zweck der Erfindung ist das Bereitstellen einer Kältebrückenunterbrechung für das erdbebensichere Bauen.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist ebenfalls das Bereitstellen einer derartigen Kältebrückenunterbrechung, deren Einsatz einfach und preiswert sein soll.
Genauer gesagt besteht ein Zweck der Erfindung, zumindest nach einer Ausführungsvariante, im Bereitstellen einer Kältebrückenunterbrechung, deren Einsatz im Gegensatz zu den Kältebrückenunterbrechungen nach dem bisherigen Stand der Technik ermöglicht, eine erhöhte Erdbebensicherheit gewährleistet, wobei dieser Einsatz gleichzeitig einfacher und kostengünstiger sein soll.
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht, zumindest bei einer Ausführungsvariante, insbesondere im Bereitstellen einer derartigen Kältebrückenunterbrechung, die eine Erhöhung der Wärmeenergiebilanz der neuen Bauwerke ermöglichen soll.
Noch ein Zweck der Erfindung besteht bei zumindest einer Ausführungsvariante im Bereitstellen einer derartigen Kältebrückenunterbrechung, die eine Verringerung der Fälle von Schadensersatzansprüchen bei neuen Bauwerken ermöglicht.
4. Vorstellung der Erfindung
Diese Zwecke sowie andere, die im Nachhinein ersichtlich werden sollen, erreicht man mit Hilfe eines Profils, das in einem Modul zum Einsatz kommen soll, das eine Kältebrückenunterbrechung bildet.
Das Profil nach der Erfindung weist mindestens einen ebenen horizontalen Teil und mindestens einen ebenen vertikalen oder schrägen Teil auf, wobei der/die ebene(n) horizontale(n) Teil(e) die Belastungen weiterleiten soll(en), die eine vom Modul zu tragende vertikale Komponente aufweisen und wobei der/die ebene(n) vertikale(n) oder schräge(n) Teil(e) die Belastungen weiterleiten sollen, die eine vom Modul zu tragende horizontale Komponente aufweisen.
Somit ist das Profil nach der Erfindung dazu geeignet, die Belastungen eines physikalischen Phänomens mit nach mehrfachen Richtungen, horizontal und/oder vertikal, verlaufenden Komponenten, wie sie beispielsweise und insbesondere bei den durch Erdbeben erzeugten Belastungen auftreten, weiterzuleiten und abzuführen.
Nach einer vorteilhaften Ausführung weist/weisen der/die ebene(n) vertikal(e) oder schräge(n) Teil(e) mindestens eine Öffnung auf, welche die Zugverbindungen einer Hülle oder einer Bodenplatte oder eine Bewehrung aufnehmen soll, die mit den Zugverbindungen einer Hülle oder einer Bodenplatte zusammenwirken soll.
Das Profil kann somit direkt oder indirekt mit den Zugverbindungen einer Hülle und/oder einer Bodenplatte zusammenwirken. Die Zugverbindungen von Hüllen und/oder von Bodenplatten können insbesondere mit dem Profil mit Hilfe von jeder dem Fachmann bekannten Technik verbunden werden, insbesondere durch Überlappung von Bewehrungen.
Ein derartiges Zusammenwirken zwischen dem Profil und den Zugverbindungen einer Hülle und/oder einer Bodenplatte ermöglicht es, in sehr einfacher und preiswerter Weise die mechanische Widerstandsfähigkeit des Gebäudes zu erhöhen und das Weiter- und Ableiten von vertikalen und horizontalen Spannungen, die auf das Gebäude im Falle eines Erdbebens einwirken, noch weiter zu verbessern.
Bevorzugterweise ist das Profil Z-förmig.
Nach einer vorteilhaften Ausführung wird das Profil aus Metall gefertigt.
Insbesondere kann es sich beim Metall um eine Edelstahlsorte handeln.
Der Einsatz eines Metallprofils ermöglicht das Verschweißen der Bewehrung, die mit den Zugverbindungen einer Hülle und/oder einer Bodenplatte zusammenwirken soll, mit dem Profil. So kann die Bewehrung gleichzeitig mit dem Profil und den Zugverbindungen einer Hülle und/oder einer Bodenplatte verbunden werden. Diese Kontinuität der Gebäudestruktur begünstigt die Fähigkeit des Gebäudes, die Effekte der von einem Erdbeben verursachten Erschütterungen an die Gesamtstruktur weiterzugeben und abzuleiten.
Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz eines Metallprofils eine weitere Erhöhung der mechanischen Widerstandsfähigkeit des Gebäudes.
Nach einem zweiten Aspekt bezweckt die Erfindung das Bereitstellen eines Moduls, das eine Kältebrückenunterbrechung für Fußböden bildet und das in einem Stahlbetongebäude eingesetzt werden soll, wobei das besagte Modul mindestens eine vordere Wand, einen Isolierstoff und metallische Bewehrungen, die in der Lage sein sollen, die auf die Struktur einwirkenden Belastungen aufzunehmen, aufweist.
Das Modul nach der Erfindung umfasst mindestens ein Profil nach der Erfindung, welches auf der besagten vorderen Wand vorsteht.
Unter „Kältebrückenunterbrechung für Fußböden” versteht man eine Vorrichtung zum Unterbrechen einer Kältebrücke, die sich an der Nahtstelle zwischen einer im Wesentlichen horizontalen Bodenplatte und einer im Wesentlichen vertikalen Fassaden-Hülle, insbesondere zwischen einer Fußbodenplatte oder zwei im Wesentlichen horizontalen Bodenplatten, insbesondere eine Fußbodenplatte und einer Balkonplatte, bildet.
Eine derartige Kältebrückenunterbrechung enthält einen Isolierstoff.
Als Beispiele für Isolierstoffe seien Steinwolle, Polystyrol oder harte Polyurethanschäume erwähnt.
Unter metallische Bewehrungen”, die in der Lage sind, die auf die Struktur einwirkende Belastungen aufzunehmen, versteht man auf den Widerstand gegen Zug- oder Schubkräfte ausgelegte Stahlteile sowie Profile zum Aufnehmen von Scherkräften. Diese Bewehrungen werden mit der Zugverbindung der Hülle und mit der Zugverbindung der Bodenplatte verbunden, um jeweils die Zugkräfte, die Scherkräfte und die Schubkräfte weiterzuleiten.
Als Beispiele metallischer Baustoffe, aus denen diese Metallbewehrungen hergestellt sind, seien Edelstahl oder gerippter Duplex-Edelstahl genannt. Es ist denkbar, die Korrosionsbeständigkeit der Metallbewehrungen durch eine Schutzhülle aus Elastomer oder aus einem Verbundmaterial mit geringer Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen.
Module nach der vorliegenden Erfindung sind von besonderem Interesse für das erdbebensichere Bauen, weil das Profil bzw. die Profile es dem Modul nach der Erfindung ermöglicht bzw. ermöglichen, Belastungen mit in mehreren Richtungen, horizontal und/oder vertikal, weisende Komponenten aufzunehmen, was mit den Modulen nach dem bisherigen Stand der Technik nicht möglich war.
Vorteilhafterweise werden die Profile zum Zeitpunkt ihrer Verwendung an das Modul herangeführt und mit ihm verbunden. So besteht keine Gefahr einer Beschädigung der Profile während des Transportes.
Vorteilhafterweise umfasst ein Modul nach der Erfindung eine Rückwand, eine obere Wand und eine untere Wand, die mit der vorderen Wand eine ein Rohr mit im Wesentlichen quadratischem oder rechteckigem Querschnitt bildende Gruppe bildet, wobei die besagten metallischen Bewehrungen die besagte, ein Rohr bildende Gruppe, von einer Seite zur anderen durchqueren.
Die ein Rohr bildende Gruppe bildet eine Art Schutzgehäuse, in dessen Innenraum der Isolierstoff beim Verlegen der Zugverbindungen der Hüllen und der Bodenplatten sowie während des Gießens der Hüllen und der Bodenplatten geschützt ist. Das Modul nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine ein Rohr bildende Gruppe, wobei sich die vordere Wand auf der Seite der Hülle oder der Balkonplatte befindet, während die Rückwand auf der Seite der Bodenplatte liegt. Ein derartiges Schutzgehäuse ermöglicht es, die Lebensdauer und den Erhalt des Isolierstoffs im Bau zu verlängern. Es ermöglicht insbesondere das zeitliche Aufrechterhalten der inhärenten Eigenschaften des Isolierstoffes (Abmessungen, Feuchtigkeitsgrad usw.).
Darüber hinaus ermöglicht ein derartiges Gehäuse das Verstärken der erdbebensicheren Fähigkeiten des Moduls.
Unter „die besagte, ein Rohr bildende Gruppe von einer Seite zur anderen durchquerend” versteht man, dass die Zugkräfte und Schubkräfte aufnehmenden Stahlteile sowie die Scherkräfte aufnehmenden Profile das Schutzgehäuse derart durchqueren, dass das Ende dieser Teile, welches auf der Seite der Hülle vorsteht, in der Lage ist, mit den Zugverbindungen der Hülle zusammenzuwirken und, dass das Ende, das auf der Seite der Bodenplatte vorsteht, mit den Zugverbindungen der Bodenplatte zusammenwirkt.
Die Tatsache, dass die metallischen Bewehrungen die ein Rohr bildende Gruppe von einer Seite zur anderen durchqueren führt dazu, dass diese das Aufrechterhalten der Starrheit der Verbindung Bodenplatte/Hülle oder Bodenplatte/Bodenplatte unterstützen.
Nach einer Variante durchqueren die besagten Profile das besagte, ein Rohr bildende Element, von einer Seite zur anderen.
Nach dieser Variante befindet sich der größte Teil des Profils in dem ein Rohr bildendes Element, wo es im Isolierstoff eingebettet ist. So werden die vom Profil weitergeleiteten Spannungen teilweise vom Isolierstoff aufgenommen, wobei sie im verstärkten Maße beim Weiter- und Ableiten die auf das Gebäude während eines Erdbebens einwirkenden Spannungen beitragen.
Insbesondere wird die vordere Wand des besagten, ein Rohr bildendes Element eines Moduls nach der Erfindung durch ein oberes, sich der Länge nach erstreckendes Randteil verlängert, das in der Ebene der besagten vorderen Wand angebracht ist.
Das sich der Länge nach erstreckende Randteil verlängert demnach die vordere Wand nach oben. Somit bildet das sich der Länge nach erstreckende Randteil einen Teil der Schalungsplatte, die beim Gießen der Hülle in dem Beton eingeschlossen und somit Teil der Hülle wird. Die Aufnahme des sich der Länge nach erstreckenden Randteils des Moduls in die Hülle ermöglicht es, die Gefahr der Rissbildung zu verringern und das Halten der getragenen und/oder nebeneinander liegenden Elemente zu verstärken.
Das sich der Länge nach erstreckende Randteil ermöglicht darüber hinaus das Bestimmen und Sicherstellen einer kontinuierlichen vertikalen Ausrichtung der Erhebung der oberen Schalungsplatte. So besteht beim Einsetzen einer oberen Schalungsplatte keine weitere Notwendigkeit zum Einloten und zum Überprüfen der Kontinuität der Montage.
Vorteilhafterweise, wird die besagte Wand des besagten, ein Rohr bildendes Element, durch einen unteren, sich der Länge nach erstreckenden Anschlag verlängert, der in der Ebene der besagten vorderen Wand angebracht ist.
Der sich der Länge nach erstreckende Anschlag verlängert somit die vordere Wand nach unten und bildet demnach einen Teil der Schalungsplatte, der während des Gießens der Hülle im Beton eingefasst und somit Teil der Hülle wird. Das Einfassen des sich der Länge nach erstreckenden Anschlags in die Hülle verringert das Risiko der Rissbildung und verstärkt das Halten der getragenen und/oder nebeneinander liegenden Elemente.
Das sich der Länge nach erstreckende Randteil und/oder der sich der Länge nach erstreckende Anschlag können beim Einsetzen des Moduls herangeführt und mit der vorderen Wand verbunden werden. So besteht keine Gefahr der Beschädigung des Randteils und/oder des Anschlags während des Transportes.
Das Randteil und/oder der Anschlag können mit der vorderen Wand mit Hilfe jeder dem Fachmann bekannten Technik verbunden werden, insbesondere durch Schweißen.
Nach einer Variante bilden die besagte vordere Wand und das besagte, sich der Länge nach erstreckende Randteil und/oder der besagte, der Länge nach sich erstreckende untere Anschlag, eine einzige und selbe vordere Platte.
Das spezifische Gehäuseprofil ermöglicht demnach sein Einfügen in eine Fassaden-Hülle ausschließlich über seine vordere Wand und sein oberes, sich der Länge nach erstreckenden Randteils und/oder seinen unteren, sich der Länge nach erstreckenden Anschlags.
Das Einfügen des Moduls erfolgt unmittelbar beim Gießen der Fassaden-Hüllen, ohne Wiederaufnahme des Gießens an der unteren Fußbodenfläche. Das Zusammenfügen der Fußbodenplatte und der Fassaden-Hülle erfolgt ohne Homogenitätsfehlstelle, so dass die Gefahren von Rissbildungen und von Fehlern beim Halten der getragenen und/oder nebeneinander liegenden Elemente verringert werden.
Andererseits führt die Tatsache, dass das Modul in die Hülle ausschließlich durch die vordere Wand und seinem, sich der Länge nach erstreckenden oberen Randteil und/oder seinem, sich der Länge nach erstreckenden unteren Anschlag eingefügt wird, nicht zu einer Verdünnung der Hülle auf der Höhe der Kältebrückenunterbrechung. Der Einsatz eines Moduls nach der Erfindung bedarf, im Gegenteil zu den Kältebrückenunterbrechungen nach dem bisherigen Stand der Technik, weder eine Verdickung der Hüllen noch den Einsatz zusätzlicher Stahlteile bei den Zugverbindungen (wir bitten diesbezüglich um Bestätigung), um das Halten der getragenen und/oder nebeneinander liegenden Elemente zu sichern.
Nach einer anderen Variante wird die besagte vordere Wand oder die besagte vordere Platte aus einem Kunststoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit gefertigt.
Nach dieser Variante ist die Zahl der Kältebrücken, die sich auf der Höhe der oberen und unteren Wand des Moduls bilden können, beschränkt. Die vordere Platte bildet eine zusätzliche thermische Sperre des Isolierstoffs. Die thermische Leistung des Gebäudes wird weiter verbessert.
Insbesondere besteht die besagte vordere Wand oder die besagte vordere Platte aus Polypropylen mit Zellenstruktur.
Vorteilhafterweise bestehen die besagte Rückwand, die besagte obere Wand und die besagte untere Wand aus einem Block.
Unter „aus einem Block” versteht man, dass die Rückwand, die obere Wand und die untere Wand aus einem einzelnen Teil gebildet sind, ohne Einsatz von Verbindungsteilen oder von Verbindungen wie Schweißnähte.
Bevorzugterweise sind die besagte Rückwand, die besagte obere Wand und die besagte untere Wand aus Metall.
Die Tatsache, das die Rückwand, die obere Wand und die untere Wand des Rohrs aus Metall sind, ermöglicht es, die Starre der Verbindung Platte/Hülle aufrechtzuerhalten, die Rissbildungsgefahr zu verringern und das Halten von getragenen und/oder nebeneinander liegenden Elementen zu verstärken.
Darüber hinaus ist es denkbar, um den thermischen Fluss durch das Modul weiter einzuschränken, dass das Blech, welches die obere Wand bildet, Längsschlitze und/oder, dass das Blech, welches die Rückwand bildet, kreisförmige Öffnungen aufweist. Das Vorhandensein solcher Schlitz/Öffnungen macht den Verlauf des thermischen Flusses durch das Modul „komplizierter”, was zu einer weiteren Verbesserung der Wärmeleistung der Gebäude führt, bei denen solche Module zum Einsatz kommen.
5. Liste der Figuren
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden deutlicher beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungen eines Moduls nach der Erfindung, die als veranschaulichende Beispiele ohne eingrenzende Wirkung vorgestellt werden sowie der beigefügten Figuren, wobei:
1 einen Querschnitt einer ersten Ausführung eines Moduls zeigt, welches eine Kältebrückenunterbrechung für Fußböden nach der vorliegenden Erfindung bildet;
2 einen Schnitt einer Konstruktion zeigt, in der ein Modul nach der 1 eingesetzt ist;
3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführung eines eine Kältebrückenunterbrechung bildenden Moduls für das Zusammenfügen von Fußboden und Balkon nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine Draufsicht eines eine Kältebrückenunterbrechung bildenden Moduls für das Zusammenfügen von Fußboden und Balkon nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
6. Detaillierte Beschreibung einer ersten Ausführung
Das allgemeine Prinzip der Erfindung beruht auf den Einsatz eines Profils, das mindestens einen ebenen horizontalen Teil und mindestens einen ebenen vertikalen oder schrägen Teil aufweist, wobei der/die horizontale(n) Teil(e) die vertikalen Belastungen übertragen soll(en), die auf das Modul einwirken und der ebene vertikale oder schräge Teil bzw. die ebenen vertikalen oder schrägen Teile die auf das Modul einwirkende horizontalen Belastungen übertragen soll(en).
Der Einsatz eines derartigen Profils an einem eine Kältebrückenunterbrechung bildendes Modul ermöglicht das Erzielen eines Moduls, das besser für den Einsatz in erdbebensichere Gebäude geeignet ist.
Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz eines derartigen Profils in ein eine Kältebrückenunterbrechung bildendes Modul eine sehr einfache und preiswerte Verbesserung der Erdbebensicherung bei Neubauten und der Verringerung der Zahl von Schadensersatzansprüchen bei denselben Neubauten.
Wie dargestellt, umfasst ein Modul (1) nach der Erfindung eine ein Rohr bildende Gruppe (11) mit rechteckigem Querschnitt. Die Gruppe (11) weist eine vordere Platte (111), eine Rückwand (112), eine obere Wand (113) und eine untere Wand (114) auf.
In der in den 1 und 2 dargestellten Ausführung ist die Platte (111) eine 3,5 mm starke Polypropylenplatte mit Zellenstruktur. Sie wird von der vorderen Wand (111) der Gruppe (11) sowie durch ein sich der Länge nach erstreckendes oberes Randteil (116) und einen unteren, sich der Länge nach erstreckenden Anschlag (117) gebildet. Die Platte mit Zellenstruktur (111) soll in die Fassaden-Hülle (2) eingefügt werden.
Die Rückwand (112), die obere Wand (113) und die untere Wand (114) bestehen aus einem Block aus 1 mm starkem verzinkten Blech. Wie dargestellt soll die Rückwand (112) die Fußbodenplatte (3) berühren. Die obere Wand (113) und die untere Wand sollen mit einem Isolierstoff (21) in Berührung liegen, der an der Innenseite der Fassaden-Hülle (2) angebracht wird.
Das von der vorderen Platte (111), von der Rückwand (112), von der oberen Wand (113) und der unteren Wand (114) abgegrenzte Schutzgehäuse nimmt einen Isolierstoff (12), nämlich Steinwolle, in Form eines 60 mm starken rechteckigen Quaders, auf.
Wie in 2 dargestellt, werden die ein Rohr bildende Gruppe (11) und der Isolierstoff (12) von einer Seite zur anderen von einer Bewehrung (13) durchquert. Diese Bewehrung (13) ermöglicht das Übertragen der auf den Bau wirkenden Kräfte und Spannungen auf das Modul (1). Die Bewehrung (13) ist aus Edelstahl. Wie dargestellt ist die Bewehrung (13) U-förmig. Die Zweige (131, 132) der Bewehrung (13) durchqueren senkrecht die Zellenplatte (111) und die Rückwand (112), so dass die freien Enden der Zweige (131, 132) sich auf der Seite der Fußbodenplatte (3) befinden, während sich der gekrümmte Teil (133) der Bewehrung (13) auf der Seite der Fassaden-Hülle (2) befindet. Die Bewehrung (13) ist mit der Rückwand (112) auf der Höhe der Durchquerungspunkte (134, 135, 136, 137) verschweißt. Sie durchquert die Zellenplatte (111) ohne mit ihr verbunden zu sein. Die Zellenplatte (111) wird mit der Rückwand (112), mit der oberen Wand (113) und der unteren Wand (114) durch Eindrücken verbunden.
Die Bewehrungen (13) wirken mit der Zugverbindung (22) der Fassaden-Hülle (2) über den gekrümmten Teil (133) und mit der Zugverbindung (31) der Fußbodenplatte über die Zweige (131, 132). Die Bewehrungen (13) sind mit den Zugverbindungen (22, 31) durch Überlappung verbunden.
Wie dargestellt, weist das Modul (1) darüber hinaus auf der vorderen Platte (111) und auf der hinteren Platte (112) eine Vielzahl von Z-förmigen Profilen (14) auf.
Bei den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungen sind die Profile (14) aus Edelstahl und stehen auf der Seite der Fußbodenplatte vor. Bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausführung sind die vorstehenden Teile der Profile (14) mit der Rückwand (112) verschweißt.
Nach einer weiteren Ausführung ist es denkbar, dass die Profile (14) auf der Seite der Fassaden-Hülle und auf der Seite der Fußbodenplatte vorstehen.
Nach einer vorteilhaften Ausführung durchqueren die Profile (14) das Element (11) von einer Seite zur anderen.
Bei diesen Ausführungen ist es ebenfalls denkbar, die vorstehenden Teile der Profile (14) mit der Zellenplatte (111) zu verschweißen.
Wie in den 1 und 2 dargestellt, weisen die Teile der Profile (14) auf dem ebenen vertikalen oder schrägen Teil (142) zwei Öffnungen (143) auf, die eine zusätzliche Bewehrung aufnehmen soll, welche mit dem Zugteil einer Platte oder einer Betonhülle zusammenwirken soll. Der Einsatz einer solchen Bewehrung in den Öffnungen (143) ermöglicht das Verstärken der Verankerung des Profils (14) in der Betonmasse und eine Gegenwehr zum Herausspülen des Profils (14).
Darüber hinaus bildet die Gruppe Bewehrung/Profil eine plastische Gruppe, d. h., die eine langsame Reaktion auf Deformationen bietet, so dass die Gefahr eines scharfen und schnellen Bruchs des Profils und des Moduls nach der Erfindung verringert wird.
Bei der in den 3 und 4 dargestellten Ausführung werden die ein Rohr bildende Gruppe (11) und der Isolierstoff (12) von einer Seite zur anderen von zwei Bewehrungen (13, 13') durchquert. Diese Bewehrungen (13, 13') ermöglichen die Übertragung der auf den Bau wirkenden Kräfte und Spannungen auf das Modul (1). Die Bewehrungen (13, 13') sind aus Edelstahl. Wie dargestellt sind die Bewehrungen (13, 13') U-förmig. Die Zweige (131, 132) der Bewehrung (13) durchqueren die Zellenplatte (111) und die Rückwand (12) senkrecht, so dass die freien Enden der Zweige (131, 132) sich auf der Seite der Fußbodenplatte (3) befinden, während sich der gekrümmte Teil (133) der Bewehrung sich auf der Seite der Balkonplatte (2) befindet. Die Zweige (131', 132') der Bewehrung (13') durchqueren die Zellenplatte (111) und die Rückwand (12) mit einer leichten Neigung, so dass die freien Enden der Zweige (131', 132') sich auf der Seite der Fußbodenplatte (3') befinden, während sich der gekrümmte Teil (133') der Bewehrung (13') sich auf der Seite der Fassaden-Hülle (2') befindet. Die Bewehrungen (13, 13') sind mit der Rückwand (112) auf der Höhe der Durchquerungspunkte verschweißt.
Die Bewehrungen (13, 13') wirken zusammen mit der Zugverbindung (22) der Balkonplatte (2) über den gekrümmten Teil (133) und mit der Zugverbindung (31) der Fußbodenplatte über die Zweige (131, 132, 131', 132'). Die Bewehrungen (13, 13') sind durch Überlappung der Bewehrungen mit den Zugverbindungen (22, 31) verbunden.
Wie in 3 dargestellt, wird die Zellenplatte (111) durch die vordere Wand der Gruppe (11) und einen sich der Länge nach erstreckenden unteren Anschlag (117) gebildet. Die Zellenplatte (111) soll mit der Balkonplatte in Berührung sein. Die Rückwand (112) soll in Berührung mit der Fußbodenplatte (3) sein.
Teil (142) der Profile (14) weist zwei Öffnungen (143) auf; eine Öffnung (143) soll eine horizontale Zugverbindung (22) einer Balkonplatte (2) aufnehmen und die zweite Öffnung eine zusätzliche Bewehrung, welche in der Lage sein soll, zusammen mit der Zugverbindung der Fußbodenplatte zu wirken.
7. Einsatz eines eine Kältebrückenunterbrechung bildendes Modul nach der ersten Ausführung
Der Einsatz dieser Kältebrückenunterbrechungen umfasst:

– das Anbringen unsymmetrischer Schalungsplatten zum Gießen der Fassaden-Hülle, wobei die äußere Schalungsplatte bündig oberhalb des oberen Abgleichs des zu gießenden Fußbodens auf der Höhe des dem sich der Länge nach erstreckenden Randteils (116) zugeschnitten ist, während die innere Schalungsplatte bündig an der unteren Fläche des zu gießenden Fußbodens abgeschnitten wird;
– das Anbringen der Hubbewehrungen der Schalungsplatten;
– das Anbringen der Module (1) nach der Erfindung am Kopf der inneren Schalungsplatten, wobei die untere Wand (114) eines jeden Moduls (1) auf der Stärke der Schalungsplatte mit Hilfe eines Systems von Holzkeilen positioniert und verkeilt wird. Die Zellenplatte (111) eines jeden Moduls (1) liegt im Anschlag gegen die innere Schalungsplatte und dem Holzkeil über den sich der Länge nach erstreckenden unteren Anschlag (117). Die Bewehrungen (13) eines jeden Moduls (1) fügen sich in die Rahmen der vertikalen Zugverbindung der Fassaden-Hülle (2) und der Platte (3). Die Module sind so entlang der Fassaden-Hülle angebracht, dass eine ununterbrochene Isolierung erreicht wird;
– das Anbringen der horizontalen Zugverbindungen der Fassaden-Hülle;
– das Gießen der Fassaden-Hülle;
– das Entfernen der Schalungsplatten. Die Module (1) sind in der Fassaden-Hülle befestigt, wobei die obere Wand, die untere Wand und die Rückwand des Moduls einen kleinen Absatz bilden, der auf der Seite des Fußbodens vorsteht;
– das Anbringen der Fußbodenschalung;
– das Anbringen der Eisenbewehrung für den Fußboden;
– das Gießen des Fußbodens;
– das Anbringen der Schalungsplatten zum Gießen der oberen Hülle, ausgehend vom kleinen Absatz.

Somit erfordert der Einsatz der Module nach der Erfindung keine Wiederaufnahme des Gießens der Hülle an der unteren Fußbodenfläche und verstärkt tatsächlich die Starrheit der Verbindung Platte/Hülle, verringert die Gefahr der Rissbildung und verstärkt das Halten der getragenen und/oder nebeneinander liegenden Elemente.
Andererseits erfordert der Einsatz von Modulen nach der Erfindung weder eine Änderung, noch eine Reduzierung oder eine Diskontinuität der Zugverbindungsbewehrungen am Rande des Fußbodens.
Es wurden vergleichende Untersuchungen der mechanischen und Erdbebenschutzleistungen der Module nach der Erfindung und der Module nach dem bisherigen Stand der Technik durchgeführt.
Die erzielten Ergebnisse ergeben, dass die Module nach der Erfindung eine Verringerung der Verschiebungen an der Modul-Fußboden-Verbindung um einen Faktor drei im Verhältnis zu den Modulen nach dem bisherigen Stand der Technik bei identischen Belastungen ermöglichen.
Die erzielten Ergebnisse zeigen außerdem, dass der Wert der Kraft, die anzusetzen ist, um den Bruch der Module nach der Erfindung zu erreichen, 30 bis 50% höher ist, als der Wert der Kräfte, die zum Bruch der Module nach dem bisherigen Stand der Technik führen.
Versuche zum Feststellen von Leistungen auf dem Gebiet der Erdbebensicherheit zeigen, dass die Module nach dem bisherigen Stand der Technik keinen mechanischen Widerstand gegen Kräfte bieten, die eine horizontale Komponente aufweisen. Derartige Module sind somit nicht geeignet, um Erdbeben standzuhalten. Dagegen beweisen die mit den Modulen nach der Erfindung erzielten Ergebnisse eindeutig deren mechanische Widerstandsfähigkeit gegenüber Kräften mit Komponenten, die in mehreren Richtungen, vertikal und horizontal, wirken. Diese Starrheit wird einerseits vom vertikalen Teil des Profils und andererseits durch die Kombinierung des Profils mit den Bewehrungen erzielt.
8. Einsatz eines eine Kältebrückenunterbrechung bildendes Modul nach der zweiten Ausführung
Der Einsatz eines Moduls nach der zweiten Ausführung unterscheidet sich vom Einsatz eines Moduls nach der ersten Ausführung dadurch, dass es folgendes umfasst:

– das Gießen der Betonhülle, die den Fußboden vom Balkon trennt;
– das Anbringen der Fußboden- und Balkonschalungen;
– das Anbringen eines Moduls nach einer zweiten Ausführung, wobei sich der der Länge nach erstreckende untere Anschlag zwischen der bereits gegossenen und mit einer Schalungsplatte versehenen Hülle und das Sperrholz der Fußbodenschalung eingefügt wird;
– das Anbringen der Eisenbewehrungen des Fußbodens und des Balkons;
– das Gießen des Fußbodens und des Balkons.

Claims

Profil (14), das in ein Modul (1) eingesetzt werden soll, welches eine Kältebrückenunterbrechung bildet, wobei das besagte Profil (14) mindestens einen ebenen horizontalen Teil (141) und mindestens einen ebenen vertikalen oder schrägen Teil (142) aufweist, wobei der/die ebene(n) horizontale(n) Teil(e) (141) die Belastungen weiterleiten soll(en), die eine vom Modul zu tragende vertikale Komponente aufweisen und der/die ebene(n) vertikale(n) oder schräge(n) Teil(e) (142) die Belastungen weiterleiten soll(en), die eine vom Modul (1) zu tragende horizontale Komponente aufweisen.
Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes/jede der ebene(n) vertikalen oder schrägen Teile (142) mindestens eine Öffnung (143) aufweist/aufweisen, welche die Zugverbindungen einer Hülle oder einer Bodenplatte oder eine Bewehrung aufnehmen soll, die mit den Zugverbindungen einer Hülle oder einer Bodenplatte zusammenwirken soll.
Profil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es Z-förmig ist.
Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Metall gefertigt ist.
Modul (1), das eine Kältebrückenunterbrechung bildet und in einem Stahlbetonbauwerk eingesetzt werden soll, wobei das besagte Modul mindestens eine vordere Wand (111), einen Isolierstoff (12) und metallische Bewehrungen (13) aufweist, die in der Lage sind, die von der Struktur herrührenden Belastungen aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 4 umfasst, welches auf der besagten vorderen Wand (111) vorsteht.
Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Rückwand (112), eine obere Wand (113) und eine untere Wand (114) aufweist, die mit der vorderen Wand (111) eine ein Rohr (11) mit im Wesentlichen quadratischem oder rechteckigem Querschnitt bildende Gruppe bildet, wobei die besagten metallischen Bewehrungen (13) die besagte, ein Rohr (11) bildende Gruppe, von einer Seite zur anderen durchqueren.
Modul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Profile (14) das besagte, ein Rohr bildendes Element, von einer Seite zur anderen durchquert.
Modul nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte vordere Wand des besagten, ein Rohr bildendes Element, durch ein oberes, sich der Länge nach erstreckendes Randteil verlängert wird, das in der Ebene der besagten vorderen Wand angebracht ist.
Modul nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte vordere Wand des besagten, ein Rohr bildendes Element, durch einen sich der Länge nach erstreckenden unteren Anschlag verlängert wird, der in der Ebene der besagten vorderen Wand angebracht ist.
Modul nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte vordere Wand und das besagte, sich der Länge nach erstreckende Randteil und/oder das sich der Länge nach erstreckende untere Randteil eine einzige vordere Platte bilden.
Modul nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte vordere Wand oder die besagte vordere Platte aus einem Kunststoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit gefertigt wird.
Modul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte vordere Wand oder die besagte vordere Platte aus Polypropylen mit Zellenstruktur gefertigt ist.
Modul nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Rückwand, die besagte obere Wand und die besagte untere Wand aus einem Block bestehen.
Modul nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Rückwand, die besagte obere Wand und die besagte untere Wand aus Metall sind.