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Die Erfindung betrifft ein Bauelement für den Innenbereich eines Gebäudes, insbesondere als Brandschutzelement für Lüftungs- und/oder Energieleitungskanäle, bestehend aus einem Trägergerüst mit zumindest einem Metallprofil und zwei Lagen von aufeinander angeordneten Bauplatten aus insbesondere hydraulisch abbindenden Materialien, insbesondere Silikat-Brandschutzplatten, wobei eine erste Lage mit dem Metallprofil verbunden ist und eine zweite Lage mit der ersten Lage verbunden ist.
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Aus dem Stand der Technik sind Bauelemente für den Innenbereich eines Gebäudes bekannt. Beispielsweise kann es sich hierbei um für den Brandschutz erforderliche Bauelemente, wie Lüftungskanäle, Kanäle für Energieleitungen, wie Stromleitungen, Gasleitungen oder dgl. handeln. Es sind aber auch Leichtbauwände bekannt, bei denen in regelmäßigen Abständen Ständerprofile aus verzinktem Stahlblech aufgestellt werden, die anschließend einseitig mit Gipskartonplatten verkleidet werden, bevor sodann zwischen den aufgestellten Ständern Dämmmaterial eingebaut und durch eine zweite Gipskartonplattenanordnung abgedeckt wird. Von besonderer Bedeutung sind aber die Bauelemente, die zum Brandschutz in Gebäuden eingebaut werden. Insbesondere in größeren, mehrere Etagen aufweisenden Gebäuden sind entsprechende Lüftungskanäle in den einzelnen Etagen oder etagenübergreifend zu verbauen. Gleiches gilt für Kanäle, die der Führung von Energieleitungen dienen. Neben den Energieleitungen können natürlich auch Wasserleitungen in entsprechenden Kanälen angeordnet sein.
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Bei größeren Gebäuden ist es erforderlich, einzelne Gebäudeabschnitte in sogenannte Brandabschnitte zu unterteilen, so dass ein Brand sich nicht in kurzer Zeit über eine gesamte Fläche oder über mehrere Etagen ausbreiten kann. Zu diesem Zweck werden Brandschotte verbaut und soweit diese einen Durchgangsbereich benötigen, werden auch entsprechende Brandschutztüren dort angeordnet.
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Besondere Aufmerksamkeit benötigen diesbezüglich Lüftungskanäle oder Energieleitungskanäle, die dem Grunde nach nicht an oder durch Brandschotten unterbrochen werden können, sondern eine Belüftung bzw. Energieversorgung auch über eine gesamte Fläche bereitstellen müssen. Um diese Lüftungskanäle bzw. Energieleitungskanäle auch durch einen Brandschott hindurch führen zu können, müssen entsprechende Lüftungskanäle bzw. Energieleitungskanäle ebenfalls Brandschutzeigenschaften aufweisen. Entsprechende Lüftungskanäle bieten sich daher auch für die Anordnung von Energieleitungen, insbesondere Leitungen für die Führung von fossilen Brennstoffen, wie beispielsweise Gas an. Eine entsprechende Problematik besteht beispielsweise auch bei Industriebauten und im Bereich von elektrischen Leitungen, die eine große elektrische Energie transportieren.
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Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise Lüftungs- und/oder Energieleitungskanäle bekannt, bei denen ein Trägergerüst aus Metallprofilen hergestellt wird, welches Trägergerüst nach der Montage im Gebäude mit Brandschutzplatten verkleidet wird. Diese Brandschutzplatten werden mit Schrauben an den Metallprofilen, beispielsweise an Blechprofilen mit Blechtreibschranken befestigt. Zu diesem Zweck ist es mitunter erforderlich, sowohl in den Metallprofilen, als auch in den Brandschutzplatten Bohrungen auszubilden, die der Aufnahme der Schrauben dienen.
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In jedem Fall ist aber ein Verschrauben der Bauplatten an den Metallprofilen zeitlich aufwendig und in manchen Bereichen nur sehr schwer umsetzbar, insoweit eine Befestigung auch in solchen Bereichen erforderlich ist, in denen die Schraube nur schwer zugänglich ist. Ferner sind diese Verarbeitungen dadurch für Fehler anfällig, da Bohrspitzen schnell versagen und das Bohren und Verschrauben mit einem hohen Kraftaufwand verbunden sind, wobei Gewinde schnell überdreht werden.
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In der Regel werden bei entsprechenden Bauelementen die Bauplatten doppellagig angeordnet, wobei die erste Lage der Bauplatten mit den Metallprofilen verschraubt werden und die zweite Lage der Bauplatten im Bereich der ersten Lage der Bauplatten und der Metallprofile befestigt werden. Bei der Ausgestaltung eines Bauelementes mit mehreren Lagen von Bauplatten ist darauf zu achten, dass die Lagen der Bauplatten flächig aufeinanderliegend angeordnet sind. Es muss also darauf geachtet werden, dass die Schraubenköpfe nicht über die Oberfläche der Bauplatten hervorstehen, so dass die zweite Lage Bauplatten nur auf den hervorstehenden Schraubenköpfen aufliegen. Um diese Anforderungen zu erfüllen ist es daher erforderlich, dass die Schraubenköpfe versenkt in die Bauplatten eingesetzt werden. Hierbei kommt es nicht selten dazu, dass die Durchstanzkraft der Schrauben größer ist als die Druckfestigkeit der Bauplatten, so dass die Bauplatten im Bereich der Schrauben beschädigt oder zerstört werden. Insbesondere bei Brandschutzanforderungen sind derartige Schäden nachteilig, da im Brandfall die Bauplatten hier weitergehend beschädigt werden können und die Brandschutzanforderungen, insbesondere die Widerstandsdauer bei einem Brand nicht mehr gewährleistet werden können.
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Die Befestigung der ersten Lage muss bestimmten u. a. nachfolgend genannten Anforderungen genügen:
- (1) Anforderungen der gültigen Bauordnung und der damit gültigen technischen Bestimmungen sind einzuhalten;
- (2) ein Nachweis der Verwendbarkeit auf Grundlage von (1) ist zu erbringen;
- (3) eine Standsicherheit und Dauerhaftigkeit der Verbindung in Verbindung mit der Bauplatte und der Unterkonstruktion ist nachzuweisen;
- (4) für die Materialverbindungen ist die Einwirkung nach den Korrosionsschutzklassen und die Abstimmung nach der Spannungsreihe zu berücksichtigen;
- (5) die Verarbeitungsmethode, insbesondere für die Verbindung ist so einzustellen, dass sich keine Schäden an den Materialkomponenten, Bauplatten, Verbindungselementen und einer Unterkonstruktion ergeben.
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Im Einzelnen ist zu den Anforderungen nach (1) darauf zu achten, dass im Rahmen der Bauordnungen der Bundesländer der Bundesrepublik Deutschland Bauprodukte und Bauarten nur eingesetzt werden dürfen, wenn ihre Verwendbarkeit nachgewiesen ist. Durch die Verwaltungsvorschriften technischer Baubestimmungen ist die Art der Nachweise festgelegt. Geregelte Bauprodukte sind nach eingeführten Regeln herzustellen, der Einsatz nicht geregelter Bauprodukte und Bauarten hat nach gültiger Zulassung zu erfolgen.
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Der bauliche Brandschutz ist ein wichtiges Anwendungsgebiet von Bauprodukten und Bauarten deren Verwendbarkeit durch AbP oder AbZ oder ETAG nachzuweisen ist.
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Im Einzelnen ist zu den Anforderungen nach (2) darauf zu achten, dass eine große Anzahl an Produkten und Bauarten z.B. des vorbeugenden Brandschutzes somit auf Grundlage von AbP und AbZ oder ETAG hergestellt und nachgewiesen werden.
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Ein wesentlicher Anwendungsbereich im vorbeugenden baulichen Brandschutz betrifft die räumliche Trennung von zwei Bereichen, wobei in einen dieser Bereiche das Brandereignis stattfindet: Ein vom beflammten Bereich abgetrennter Bereich muss über einen definierten Zeitraum, z.B. von 90 Minuten geschützt bleiben, d. h. in diesem Zeitraum darf die Temperatur auf einer brandabgewandten Seite des schützenden Bauteils eine bestimmte Differenztemperatur nicht übersteigen, Flammen und Rauch dürfen nicht das trennende Bauteil durchdringen. Derartige Bauteile finden Verwendung als z.B. Feuerschutzdecken die einen Installationsbereich von dem von Menschen benutzten Bereich trennen, womit der genutzte Bereich über die Feuerwiderstandsklasse und damit über eine definierte Zeit geschützt bleibt. Dies gilt beispielsweise für Installationskanäle, die aus Plattenmaterial beispielsweise in Rechteckform oder in Raumbereichsecken als zweiseitige Bekleidung geführt werden, um die Funktionstüchtigkeit der darin geführten Installationen abzusichern bzw. den Personenschutz wie vor beschrieben zu gewährleisten, für Trennwände zwischen zwei Raumbereichen, die aus Plattenmaterial beispielsweise in Rechteckform oder in Raumbereichsecken als zweiseitige Bekleidung geführt werden, um die Funktionstüchtigkeit der darin geführten Installationen abzusichern bzw. den Personenschutz wie beschrieben zu gewährleisten, oder für Durchdringungen in Bauteilen, die einer Feuerwiderstandsklasse zuzuordnen sind, und nach baurechtlicher Einstufung in einer entsprechenden Feuerwiderstandsklasse herzustellen sind.
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Im Einzelnen ist zu den Anforderungen nach (3) darauf zu achten, dass Bauelemente, insbesondere Bauelemente mit Anforderungen an die Feuerwiderstandsklasse, die aus Unterkonstruktion mit Plattenbekleidung hergestellt werden, nach dem Schutzziel der Konstruktion und den dafür verwendeten Bauprodukten und ihren Eigenschaften zu differenzieren sind. Beispielhaft seien als typische Anwendungsgebiete angeführt:
- Ständerwand mit einer ersten Plattenlage eine Beplankung aus Gipskartonplatten. Hierfür kommen als Unterkonstruktion Ständerwerksprofile aus Stahlblech mit einer Blechdicke von 0,6 mm zur Anwendung. Für die Befestigung der Gipskartonplatten auf dem Ständerwerk werden speziell dafür konstruierte Schrauben benutzt, die eine sichere Verschraubung im Ständerwerk gewährleisten, wobei gleichzeitig ein Trompetenkopf eben in der Gipskartonplatte versenkt wird. Hierfür gibt es spezielle Schraubwerkzeuge, die für diese spezielle Anwendung konstruiert und einstellbar sind. Eine zweite Plattenlage wird auf die erste Plattenlage geschraubt jedoch durch die erste Bauplatte in das Unterkonstruktionsprofil, dies erfolgt durch Benutzung einer längeren Schraube, mit gleicher Technik wie für die erste Plattenlage.
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Für Gipskartondecken gilt gleiches nur unter Benutzung anderer Profile. Für die Bauart mit Gipskartonplatten bzw. Gipsplatten nach DIN EN 520 ist die Art der Konstruktion und Herstellung unabhängig von der Plattendicke ob 9,5 mm, 12,5 mm, 18 mm, 20 mm oder 25 mm. Bauplatten aus anderen Materialien, wie beispielsweise Calziumsilikatplatten, die materialspezifisch andere Eigenschaften haben, sind auch für den bewitterten Bereich einsatzfähig, da sie im Gegensatz zu Gips aus witterungsbeständigem Material bestehen. Diese Bauplatten haben eine andere Materialstruktur, die sich in Druckfestigkeit und E-Modul abhängig von Rohdichte und Plattenart ausdrückt. In Teilbereichen werden auch diese Calziumsilikatplatten mit herkömmlichen Ständerwerk aus Blechprofilen verarbeitet. Die Konstruktionen aus Calziumsilikatplatten im Bereich des Feuerschutzes können jedoch mit statisch bemessener Unterkonstruktion für Konstruktionen eingesetzt werden, die üblicherweise mit Gipskartonplatten nicht möglich sind. Als Unterkonstruktion kommen hier in vielen Fällen Rohre mit rechteckigen, insbesondere quadratischem Querschnitt zum Einsatz. Hierbei weisen die Unterkonstruktionsprofile Wandstärken von mindestens 2 mm, in vielen Fällen jedoch weit höher auf. Für diese Konstruktion ist das Verschrauben der Bauplatten aus Calziumsilikat in vorbeschriebener Unterkonstruktion mit üblichen Trockenbauschrauben auch mit solchen mit Bohrspitze nicht mehr möglich. Daher sind diese Konstruktionen in der Regel in vielen Fällen so aufgebaut, dass die Unterkonstruktion zwischen den beiden Beplankungslagen liegt und diese beiden Beplankungslagen durch Plattenstreifen verbunden sind, die quasi als Zugglieder die obere und untere Bauplatte verbinden, diese sind mit Schnellbauschrauben verbunden. Hierbei erfolgt eine Verschraubung in das Profil selbst nicht. Für Konstruktionen, die so aufgebaut sind, dass beide Beplankungslagen aufeinander auf die Unterkonstruktion aufgebracht werden, ist es notwendig eine Befestigung der Bauplatten auf der Unterkonstruktion direkt herzustellen.
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Wie bereits vorbeschrieben, ist die Befestigung der Bauplatten mit einer Direktverschraubung in Unterkonstruktionen aus Stahl mit einer Wandstärke dicker als 2 mm auch mit selbstschneidenden Schrauben aufwendig, da der Bohrprozess mit einer selbstschneidenden Schraube mit einer starken Erhitzung der Schraube verbunden ist und durch die hohe Reibung beim Eindrehen des Schraubgewindes in das Material, das Gewinde leicht überdreht werden kann und somit zu einem Festigkeitsverlust der Verbindung führt. Diese Konstruktion ist für die Sicherstellung der Qualität und der Dauerhaftigkeit nicht geeignet.
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Absolut ungeeignet verlaufen die Versuche bei der Anwendung von Unterkonstruktion aus Chromnickelstählen mit entsprechend dafür hergestellten Schrauben mit Bohrspitze. Die Schrauben sind sehr teuer, da sie aus unterschiedlichen Materialien bestehen und die Bohrspitze in der Regel auf die Schraube aufgelötet wird. Beim Einbohren in Edelstahlprofile ist aufgrund der noch größeren Wärmeentwicklung mit einem hohen Ausfall an Schrauben zu rechnen, die bereits beim Einbohren zerbrechen. Auch Vorbohren führt nur zu unbefriedigenden Ergebnissen. Eine Sicherstellung der Qualität ist nicht möglich.
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Darüberhinaus ist der erforderliche Kraftaufwand der Monteure und der damit hohe Montageaufwand absolut unwirtschaftlich.
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Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass sowohl die Standsicherheit als auch die Dauerhaftigkeit einer derartigen Konstruktion nicht gegeben ist.
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Im Einzelnen ist zu den Anforderungen nach (4) darauf zu achten, dass für die Materialverbindungen der Korrosionsschutz entsprechend der Exposition gemäß den Korrosionsschutzklassen berücksichtigt wird. Die Abstimmung der Konstruktion auf eine Minimierung des Einflusses der Korrosion auf die Dauerhaftigkeit erfolgt nach den Regeln der Spannungsreihe ggf. unter Zuhilfenahme von Isolatoren.
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Im Einzelnen ist zu den Anforderungen nach (5) darauf zu achten, dass die Verarbeitungsmethoden so eingestellt und abgestimmt sind, dass die beteiligten Stoffe / Produkte durch den Herstellungs- und Bauprozess nicht beschädigt werden, z.B. ist die Flächenpressung des Verbinderkopfes auf der Bauplatte so einzustellen, dass keine Schwächung der Bauplatte im Bereich der Verbindung verursacht wird, die sich durch Risse oder Durchstanzen durch die Bauplatte zeigt.
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Für die Sicherstellung, dass die Anforderungen erfüllt werden, sind die konstruktiven Vorgaben der Zulassung einzuhalten, bzw. mit Hersteller und Prüfbehörde festzulegen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Bauelement derart weiterzubilden, dass das Bauelement hohen Brandschutzanforderungen entspricht und gleichzeitig einen vereinfachten und damit kostengünstigeren Einbau auch bei beengten Raumverhältnissen ermöglicht.
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Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht vor, dass die erste Lage der Bauplatten mit einem Niet an dem Profilelement des Traggerüstes befestigt ist.
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Bei der Anwendung von einer Nietverbindung für die erste Beplankung, die dadurch erfolgt, dass ein für den Blind-Niet vorgesehenes Loch in das Unterkonstruktionsprofil mit entsprechendem Bohrer gebohrt wird und anschließend mit einem Luftwerkzeug oder gleichwertigem Werkzeug der Niet gesetzt wird, ist der Produktionsaufwand vergleichsweise niedrig. Dabei ist es vorteilhaft, dass in hinnehmbarer Bandbreite gleichbleibende Qualität erzeugt werden kann. Der Blind-Niet ist hinsichtlich der Standsicherheit danach auszuwählen, dass die Kopfgröße in Verbindung mit den Festigkeitswerten der Bauplatte dazuführt, dass die Druckfestigkeitswerte der Bauplatte nicht überschritten werden. Dies ist leicht überprüfbar. Der Niet selbst hat zusätzlich den Vorteil, dass beim Aufbringen des Nietes eine Vorspannung erzeugt wird, die neben der reinen Scherverbindung aufgrund der Vorspannung zu einer zusätzlichen Reibungsverbindung (Gleitfeste Verbindung) führt. Hierdurch wird die Festigkeit der Verbindung gegenüber anderen reinen Scheerverbindungen noch erhöht.
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Das Aufbringen der zweiten Bauplatte auf die erste Bauplatte kann mit diversen Mitteln erfolgen, die wirtschaftlichste und schnellste ist die Befestigung mit Klammern, jedoch wäre es auch möglich, entsprechende Schraubverbindungen zwischen den beiden Platten herzustellen, auch eine Kleberverbindung wäre zum Beispiel denkbar. Der Vorteil der Nietverbindung in Verbindung mit der Klammerverbindung besteht darin, dass der Niet mit der zweiten Beplankungslage bedeckt wird und somit eine direkte Einwirkung der Beflammung auf dem Niet nicht erfolgt.
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Es ist somit bei der Erfindung vorgesehen, dass die Bauplatten mit Nieten direkt an den Metallprofilen befestigt werden. Ein Niet hat insbesondere den Vorteil, dass es in sehr kurzer Zeit eine feste Verbindung zwischen dem Metallprofil und der Bauplatte ermöglicht. Zu diesem Zweck sind in die zu verbindenden Bauteile Bohrungen einzubringen, was sowohl baustellenseitig als auch fabrikseitig erfolgen kann. Vorteilhaft ist, dass diese Bohrungen vor der Montage der einzelnen Elemente in diese eingebracht werden können. Im Anschluss hieran und im Anschluss an die Montage der Metallprofile können die Bauplatten mit Nieten an den Metallprofilen befestigt werden. Nieten bieten hierbei gegenüber Schrauben den Vorteil, dass in keines der Bauteile ein Gewinde eingebracht werden muss. Im Gegensatz zu Schraubverbindungen, welche durch komplexe Messungen (Drehmoment und ähnliches) überprüft werden müssen, ist eine formschlüssige Nietverbindung optisch und ohne Messaufwand an dem geformten Schließkopf zu erkennen. Es entfallen somit wesentliche Überprüfungsmaßnahmen.
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Des Weiteren kann eine Vernietung durch Maschinen, beispielsweise druckluftbetriebene Maschinen vorgenommen werden, so dass eine entsprechende Ausgestaltung eines Bauelementes auch in solchen Bereichen vorgenommen werden kann, in denen besondere Vorkehrungen gegen Explosionen vorzusehen sind. Die Nietverbindung kann durch voreingestellte Montagewerte auf die Druckfestigkeit der Bauplatten und/oder Metallprofile eingestellt werden, so dass eine gleichbleibende maschinelle Verarbeitung gewährleistet bleibt. Beschädigungen insbesondere der Bauplatten im Durchdringungsbereich der Nieten können vermieden werden.
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Vorzugsweise ist die zweite Lage der Bauplatten mit in der ersten Lage der Bauplatten verankerten Klammern verbunden. Bei diesen Klammern handelt es sich um U-förmige Metallklammern. Entsprechende Metallklammern können ebenfalls mit druckluftbetriebenen Werkzeugen in die Bauplatten eingetrieben werden, so dass sich eine sichere Verbindung der beiden Bauplatten miteinander ergibt. Der Niet ist als Blindniet ausgebildet. Bei einem Blindniet handelt es sich um eine spezielle Form eines Hohlniets, die nur den Zugang zu einer Seite der zu verbindenden Bauteile erfordert und mit einer speziellen Blindnietzange befestigt werden kann. Der Blindniet besteht neben dem eigentlichen, hohlen Nietkörper mit Nietkopf an der Vorderseite aus einem längeren, durchgesteckten Dorn mit Kopf außen vor dem Nietende, der mit einer Sollbruchstelle versehen ist.
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Beim Blindnieten erfolgt der Fügevorgang von nur einer, im Regelfall der äußeren Seite der Bauplatte. Der Blindniet wird in die Bohrung in der Bauplatte, diese durchgreifend und anschließend das Metallprofil durchgreifend eingesetzt. Nachdem der Blindniet in der zutreffenden Lage angeordnet ist, liegt der Nietkopf auf einer Außenseite der Bauplatte auf.
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Anschließend wird der am Nietkopf herausragende Dorn mit einer auf den Nietkopf aufgesetzten Blindnietzange herausgezogen. Das führt zu einer Stauchung und somit zu einer Aufweitung des Nietkörpers in und hinter der Bohrung. In der ersten Phase verkürzt die Stauchung den hohlen Nietkörper und der Durchmesser vergrößert sich. Zum Ende der ersten Phase ist die Bohrung vollkommen durch den Niet ausgefüllt. Erst wenn sich der Blindniet nicht weiter im Durchmesser ausdehnen kann, bildet sich hinter der Bohrung eine nennenswerte Aufweitung des Nietkörpers aus, der dann einen innenliegenden Nietkopf ausbildet. Am Ende des Vorgangs reißt der Dorn an der Sollbruchstelle innerhalb des Nietkörpers ab und der stehende Rest ragt nicht aus dem Niet hervor. Der abgerissene Teil des Dorns wird entsorgt.
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Erkennbar ist diese Vorgehensweise in denkbar kurzer Zeit durchführbar. In jedem Fall ergeben sich bei einem derartigen Verarbeitungsvorgang deutliche Zeitvorteile gegenüber einem Verschrauben von Bauplatte und Metallprofil ungeachtet des Vorteils, dass beim Vernieten dieser Bauteile vorbestimmte Kräfte einstellbar sind, während insbesondere ein manuelles Verschrauben von der Erfahrung der handhabenden Person abhängig ist, um eine zu große Flächenspannung im Bereich der Oberfläche der Bauplatte bei zu starkem Anzugsmoment der Schraube zu vermeiden.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bauplatte in der ersten Lage mit in gleichen Abständen zueinander und parallel zu zumindest einer Längskante der Bauplatte verlaufend angeordneten Bohrungen zur Aufnahme der Nieten ausgebildet ist, wobei die Bohrungen in einem Abstand zwischen 150 mm und 500 mm, insbesondere zwischen 200 mm und 300 mm zueinander angeordnet sind. Die Bauplatte kann demzufolge bereits für den Einbau fabrikmäßig vorbereitet und an entsprechend mit Bohrungen ausgebildeten Metallprofilen befestigt werden. Alternativ können die Bohrungen in den Bauplatten und/oder den Metallprofilen auch vor Ort erstellt werden. Hierbei haben sich die entsprechenden Abstände als vorteilhaft erwiesen, da zum einen eine ausreichende Verbindung der Bauplatte mit dem Metallprofil möglich ist, so dass auch höhere Gewichtskräfte getragen werden können. Des Weiteren sind die Abstände so bemessen, dass die Flächenspannungen in der Oberfläche der Bauplatte nicht überschritten werden, so dass die Bauplatte beispielsweise bei zu nah aneinander angeordneten Nieten mit zu hohen Kräften beaufschlagt wird, so dass zwischen den Nieten Spannungsrisse entstehen.
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Vorzugsweise sind die Nieten in einem Abstand von 250 mm zueinander angeordnet.
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Wie bereits voranstehend beschrieben, ist es weiterhin vorgesehen, dass der Niet einen hohlzylindrischen Nietkörper und einen einendseitig des Nietkörpers, einstückig mit dem Nietkörper ausgebildeten Nietkopf aufweist, wobei der Nietkopf einen Durchmesser aufweist, der zumindest einem doppelten, vorzugsweise einem dreifachen Durchmesser des Nietkörpers entspricht. Bei dieser Ausgestaltung ist sichergestellt, dass der auf der Oberfläche der Bauplatte aufliegende Bereich des Niets, der kreisringförmig ausgebildet Bereich des Nietkopfs, eine ausreichende Größe aufweist, um zu hohe Flächenspannungen zu vermeiden. Mit zunehmender Durchmessergröße des Nietkörpers ist es auch erforderlich, dass die entsprechende Auflagefläche des Nietkopfes auf der Oberfläche der Bauplatte vergrößert wird, da die Bohrung in der Bauplatte entsprechend dem Durchmesser des hohlzylindrischen Nietkörpers ausgebildet sein muss und jede größere Bohrung auch eine größere Schwächung der Bauplatte darstellt, so dass es bei zu hohen Anpressdrücken des Nietkopfes auf die Bauplatte zu verstärkter Rissbildung zumindest im Oberflächenbereich der Bauplatte kommen kann.
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Um eine dauerhafte Verbindung zwischen der Bauplatte und dem Metallprofil bereitzustellen, die insbesondere nicht durch im Laufe der Zeit entstehende Korrosion des Niets geschwächt wird, ist es vorgesehen, dass der Niet aus einem korrosionsbeständigen Metall ausgebildet ist. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um einen Edelstahl mit beispielsweise hohem Chromgehalt. Je nach Anwendungsfall ist aber auch bereits ein verzinkter Niet ausreichend, um Korrosionen zu vermeiden. Weiterhin zu berücksichtigen ist hier auch eine galvanische Korrosion, die als elektrisch-chemische Reaktion zweier verschiedener metallischer Werkstoffe oder anderer Elektronen leitender Festkörper entstehen kann. Von daher hat es sich als vorteilhaft erwiesen, für das Metallprofil und die Nieten edlere metallische Werkstoffe, wie beispielsweise rostfreien Stahl zu verwenden.
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Vorzugsweise schließt der Niet auf einer dem Metallprofil abgewandten Oberfläche der Bauplatte der ersten Lage oberflächenbündig ab. Hierdurch wird sichergestellt, dass die zweite Lage der Bauplatten großflächig auf der ersten Lage der Bauplatten aufliegt, so dass insgesamt ein flächiger Kontakt zwischen den Bauplatten der beiden Lagen sichergestellt ist. Zu diesem Zweck kann es erforderlich sein, dass die Bohrung zur Aufnahme des Niets in der Bauplatte im Bereich der dem Metallprofil abgewandten Oberfläche derart erweitert ausgebildet ist, dass diese Bohrung in diesem Bereich den Kopf des Niets vollständig aufnimmt, so dass dieser nicht über die Oberfläche hervorsteht.
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Bei einem erfindungsgemäßen Bauelement ist es darüber hinaus möglich, das Metallprofil im Querschnitt polygonal, insbesondere quadratisch auszubilden. Hierdurch besteht die Möglichkeit, ein stabiles Profil zu verwenden, welches insbesondere auch eine hohe Torsionsfestigkeit aufweist. Das Einsetzen des Niets kann auch in ein Metallprofil mit einem diesbezüglichen Querschnitt ohne großen Aufwand erfolgen. Bevorzugt werden als Metallprofile L-förmige Winkelprofile verwendet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
- 1 ein Bauelement im Bereich eines Gebäudeabschnitts in Seitenansicht;
- 2 das Bauelement gemäß 1 in einer Ansicht entlang der Linie B-B in 1 und
- 3 das Bauelement gemäß den 1 und 2 in einer weiteren Ansicht entlang der Linie C-C in 1.
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1 zeigt ein Bauelement 1, das im Bereich eines Gebäudeabschnitts 2 zur Ausbildung eines Energieleitungskanals 3 angeordnet und im Querschnitt im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist. Der Energieleitungskanal 3 dient der Aufnahme und Führung von Hochspannungsleitungen beispielsweise in einem Bahnhofsbereich. An das Bauelement 1 sind hohe Anforderungen hinsichtlich des Brandschutzes gestellt.
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Das Bauelement 1 besteht aus zwei rechtwinklig zueinander verlaufend angeordneten Metallprofilen, die mit jeweils einem Ende über ein Knotenblech 5 miteinander verbunden sind. Ein erstes Metallprofil 4 verläuft im Wesentlichen horizontal und ist mit einem Durchsteckanker 6 im Gebäudeabschnitt 2 befestigt, wobei der Durchsteckanker 6 über eine Lasche 7 mit dem horizontal verlaufenden Metallprofil 4 verbunden ist.
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Das vertikal verlaufende zweite Profilelement 4 weist an seinem freien, d.h. von dem horizontal verlaufenden Metallprofil 4 abgewandten Ende ein weiteres Knotenblech 5 auf, welches über einen Metallprofilabschnitt 8 mit einer weiteren Lasche 7 verbunden ist, die wiederum eine Verbindung zu einem weiteren Durchsteckanker 6 aufweist, mit dem Metallprofilabschnitt 8 am Gebäudeabschnitt 2 befestigt ist. Die Profilelemente 4 bilden ein Trägergerüst.
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In 1 ist der Energieleitungskanal 3 in einer Querschnittsansicht dargestellt und es versteht sich von selbst, dass sich das Bauelement 1 in Richtung einer Bildachsenebene entlang des Gebäudeabschnitts 2 erstreckt, so dass das Bauelement 1 in seiner Längserstreckung über mehrere Durchsteckanker 6 und den damit verbundenen Laschen 7 mit dem Gebäudeabschnitt 2 verbunden ist.
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2 zeigt die entsprechende Längserstreckung des Bauelementes 1 und es ist erkennbar, dass das Trägergerüst neben den Metallprofilen 4 endseitig im Querschnitt L-förmige Winkelelemente 9 aufweist, die mit den Metallprofilen 4 verbunden sind. An den Winkelelementen 9 ist eine erste Lage von Bauplatten 10 an einem Schenkel der Winkelelemente 9 befestigt. In gleicher Weise sind Bauplatten 10 auf den zweiten Schenkeln der Winkelelemente 9 angeordnet und mit diesen verbunden.
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In der 2 ist der zweite Schenkel der Winkelelemente 9 erkennbar, wobei in 2 auch mehrere in den zweiten Schenkeln der Winkelelemente 9 in gleichen Abständen zueinander angeordnete Bohrungen 11 dargestellt sind. Die erste Lage der Bauplatten 10 ist über Nieten 12 mit den Winkelelementen 9 verbunden. Hierzu werden die Nieten 12 entsprechend dem Abstand der Bohrungen 11 in gleichmäßigen Abständen von 250 mm angeordnet.
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Des Weiteren ist eine zweite Lage von Bauplatten 13 auf der ersten Lage der Bauplatten 10 aufliegend an den Bauplatten 10 befestigt. Zur Befestigung der zweiten Lage der Bauplatten 13 an der ersten Lage der Bauplatten 10 sind U-förmige Metallklammern 14 vorgesehen, die beide Lagen von Bauplatten 10, 13 durchgreifen.
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Aus 2 ist ferner die Anordnung von Dehnfugen 15 erkennbar, wie sie auch detailliert in 3 dargestellt sind. Erkennbar ist, dass die beiden Lagen der Bauplatten 10 und 13 im Bereich der Dehnfugen 15 jeweils einen Abstand zwischen zwei benachbart angeordneten Bauplatten 10, 13 aufweisen, wobei die beiden Abstände nicht übereinstimmend an einer Stelle angeordnet sind. Die Dehnfugen weisen darüber hinaus eine Abdeckplatte 16 auf, die beide Bauplatten 10, 13 untergreifend im Innenbereich des Energieleitungskanals 3 angeordnet ist und sich über die Breite einer Dehnfuge 15 erstreckt, wobei die Abdeckplatte 16 ausschließlich mit der ersten Lage der Bauplatten 10 über Klammern 14 verbunden ist. Um die Funktion der Dehnfuge 15 nicht zu beeinträchtigen ist die Abdeckplatte 16 derart mit der Bauplatte 10 verbunden, dass ein Ende der Abdeckplatte 16 im Bereich eines Abstands zwischen zwei beabstandet angeordneten Bauplatten 10 nicht mit der benachbart angeordneten Bauplatte 10 verbunden ist. Demzufolge ist eine Relativverschiebung der beiden Lagen der Bauplatten 10 und 13 in Längsachsenrichtung der Bauplatten 10, 13 in begrenztem Maße möglich.
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Bezugszeichen
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- 1
- Bauelement
- 2
- Gebäudeabschnitt
- 3
- Energieleitungskanäle
- 4
- Metallprofil
- 5
- Knotenblech
- 6
- Durchsteckanker
- 7
- Lasche
- 8
- Metallprofilabschnitt
- 9
- Winkelelement
- 10
- Bauplatte
- 11
- Bohrung
- 12
- Niet
- 13
- Bauplatte
- 14
- Klammer
- 15
- Dehnfuge
- 16
- Abdeckplatte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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