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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein lastentragendes Bauelement mit einer Metallstruktur
und einer seitlichen wärmeisolierenden Schicht
sowie auf einen Formkörper
zur Wärmeisolierung
von lastentragenden Bauelementen mit einer Metallstruktur.
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Aus dem Stand der Technik ist es
bekannt, als lastentragende Bauelemente Stahlträger zu verwenden. Im allgemeinen
eignen sich Stahlträger
hervorragend dazu, Wandöffnungen
für Türen, Fenster und
dergleichen in einem Mauerwerk zu überbrücken. Die Stahlträger können übermauert
werden, oder es wird eine Betondecke auf die Stahlträger gegossen.
Die Stahlträger übertragen
die statischen Lasten, die auf sie wirken, auf die Auflagerpunkte,
auf denen sie in dem Bauwerk aufgelegt sind. Für Bauzwecke gibt es einer Vielzahl
von genormten Stahlträgern,
in die jeweils einheitliche Maße
aufweisen. Als Stahlträger
sind beispielsweise die Typen IPL, HEM, HEB und dergleichen bekannt.
Nachteilig bei solchen Stahlträgern
ist ihre vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit,
insbesondere, wenn die Stahlträger
in Außenmauern
verarbeitet werden.
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Um die Stahlträger gegen unerwünschte Wärmeverluste
zu isolieren, ist es bekannt, diese mit Dämmplatten zu versehen. Ein
Beispiel hierfür
findet sich im deutschen Gebrauchsmuster 203 05 693.0. Die Befestigung
der Dämmplatten
an dem Stahlträger
ist im allgemeinen jedoch noch mit einem erheblichen Arbeitsaufwand
verbunden.
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Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einer Isolierung für
Stahlträger
zu schaffen, die auf rationelle Art und Weise mit dem Stahlträger verbindbar
ist.
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Die Aufgabe wird für ein gattungsgemäßes lastentragendes
Bauelement gelöst,
indem zumindest auf einer Seite des Bauelements ein aus einem wärmedämmenden
Material hergestellter Formkörper
zumindest teilweise einen von der Metallstruktur seitlich begrenzten
Hohlraum ausfüllt,
wobei der Formkörper
so ausgeformt ist, daß er
mit mindestens zwei Flächenseiten
an der Oberfläche
der Metallstruktur anliegt. Für
einen gattungsgemäßen Formkörper wird
die Aufgabe gelöst,
indem der Formkörper
aus einem wärmeisolierenden
Material hergestellt und so geformt ist, daß er mit mindestens zwei Flächenseiten
an der Oberfläche
der Metallstruktur anliegt.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist
darin zu sehen, daß ein
Formkörper,
der mit zwei Flächenseiten
an der Oberfläche
eines Stahlträgers anliegt,
dort auf einfache Weise dauerhaft befestigbar ist. Die einfachste
Form der Befestigung ist eine Klemmung, bei der sich die beiden
Flächenseiten
des Formkörpers
gegenüber
liegen, der Formkörper
ein leichtes Übermaß zu den
Abmessungen des auszufüllenden
Hohlraums des Stahlträgers
aufweist bzw. den Abmessungen genau entspricht, und der Formkörper mit
leichtem Druck in dem Hohlraum eingeschoben wird. Die Reibkräfte zwischen
den Oberflächen
des Formkörpers
und den benachbarten Flächen
des Stahlträgers
reichen dann aus, um den Formkörper
dauerhaft in einer eingeschobenen Position zu halten. Da die Abmessungen
der Stahlträger genormt
sind, können
auch die Formkörper
in standardisierten zu den jeweiligen Stahlträgern passenden Abmessungen
bereitgehalten werden. Die Montage des Formkörpers auf einem Stahlträger ist
denkbar einfach, indem der Formkörper
nur in seine Soll-Position gedrückt
wird. Gegebenenfalls muss der Formkörper noch vorher auf eine passende
Länge zugeschnitten
werden, insbesondere, um die Auflagerflächen des Stahlträgers unverkleidet
zu lassen.
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Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungen
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden gegenständlichen
Beschreibung, den Merkmalen der Unteransprüche und den Zeichnungen. Die Erfindung
wird nun anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht eines Stahlträgers mit einem Formkörper,
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2:
eine perspektivische Ansicht eines Stahlträgers mit einem abgewandelten
Formkörper, und
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3:
eine Querschnittsansicht mit einer weiteren Abwandlung des Formkörpers.
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In 1 ist
ein lastentragendes Bauelement 2 gezeigt, das aus einer
Metallstruktur 4 und einem Formkörper 6 zusammengesetzt
ist. Der Formkörper 6 ist
in einen Hohlraum 8 eingesetzt, der an drei Seiten von
Schenkeln der Metallstruktur 4 begrenzt wird. Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
füllt der Formkörper 6 den
Hohlraum 8 nicht vollständig
aus, sondern nur etwa dessen rechte Hälfte. Natürlich kann der Formkörper 6 von
seinen Abmessungen her auch so ausgestaltet sein, daß er den
Hohlraum 8 vollständig
oder zu einem noch geringeren Maß ausfüllt. Die oberen und unteren
Flächenseiten 10 des Formkörpers 6 berühren die
benachbart liegenden Oberflächen
der Metallstruktur 4.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Formkörper 6 nur
so weit in den Hohlraum 8 eingeschoben dargestellt, daß seine
Außenseite
mit den Außenkanten
der Metallstruktur 4 bündig
abschließt. Der
Formkörper 6 kann
jedoch auch tiefer oder weniger tief in den Hohlraum 8 eingeschoben
sein. Insbesondere kann der Formkörper 6 die Außenkanten
der Metallstruktur 4 überragen.
Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Metallstruktur 4 schmaler
ist als das umgebende Mauerwerk und das Bauelement 2 durch
den Einschub des Formkörpers 6 genau
auf das Breitenmaß des
umgebenden Mauerwerkes angepaßt
werden kann.
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Auch ist in dem Ausführungsbeispiel
nur ein Formkörper 6 den
rechten Hohlraum 8 eingeschoben. Erfindungsgemäß kann der
Formkörper 6 auch in
den auf der anderen Seite der Metallstruktur 4 befindlichen
Hohlraum 8 eingeschoben werden, oder es sind Formkörper 6 auf
beiden Seiten einer Metallstruktur 4 montiert. Die Abmessungen
eines Formkörpers 6 sollten
dann so gewählt
werden, daß im Falle
einer beidseitigen Montage die Formteile nicht nachbearbeitet, und
Teile gekürzt
werden müssen, damit
sie nicht mit dem anderen Formteil kollidieren.
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In Ausführungsbeispiel ist die Länge des Formkörpers 6 identisch
mit der Länge
der Metallstruktur 4. Es kann jedoch vorteilhaft sein,
die Länge des
Formkörpers 6 kürzer zu
wählen
als die Länge der
Metallstruktur 4. Dies bietet sich insbesondere dann an,
wenn die Metallstruktur 4 an ihren Enden auf Auflagerpunkte
aufgelegt werden soll. Zumindest die Unterseite der Metallstruktur 4 sollte
im Auflagerbereich frei von Dämmstoffen
sein, da diese die statische Stabilität des Mauerwerks nachteilig
beeinflussen würden.
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Der Formkörper 6 ist aus einem
Material mit wärmedämmenden
Eigenschaften hergestellt, wie beispielsweise Styropor, Polystyrol,
PU-Schaum, und dergleichen. Das Material kann über eine eigene Elastizität verfügen, so
daß es
für Montagezwecke zusammengedrückt werden
kann. Wenn die Abmessungen des Formkörpers 6 etwas größer ausfallen als
die Innenmaße
des Hohlraums 8, bauen sich beim Eindrücken des Formkörpers 6 in
den Hohlraum 8 Rückstellkräfte auf,
durch die die Flächenseiten 10 auf
die benachbarten Oberflächen
der Metallstruktur 4 aufgepreßt werden. Durch die Rückstellkräfte erhöht sich
die Haftreibung zwischen den aufeinander liegenden Oberflächen. Auf
diese Weise wird der Formkörper 6 in
der endgültigen
Montageposition gehalten. Anstelle einer solchen Klemmung kann der Formkörper 6 zusätzlich oder
alternativ durch andere form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen mit der Metallstruktur 4 verbunden
sein. Insbesondere können
die Flächenseiten 10 und/oder
die benachbart liegenden Oberflächen
der Metallstruktur 4 mit einem Klebstoff versehen sein,
oder auf der Flächenseite 10a des
Formkörpers 6 ist
ein doppelseitiges Klebeband angebracht, das mit dem Formkörper 6 gegen die
benachbarte Oberfläche
des Steges der Metallstruktur 4 geschoben wird und dort
bei Kontakt anhaftet.
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Der in 1 dargestellte
Formkörper 6 überdeckt
mit seinen Abmessungen nur die Innenmaße des Hohlraums 8.
Die nach außen
weisenden Stirnseiten der Schenkel der Metallstruktur 4 werden
von den Formkörper 6 nicht
abgedeckt, so das an dieser Stelle noch Wärmeverluste auftreten können. Um auch
hier Wärmeverluste
sicher zu vermeiden, sollte der Formkörper 6 von seiner
Form her vorteilhaft einteilig so ausgebildet sein, daß er in
seiner Montageposition auch die Stirnseiten abdeckt.
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Dies ist jedoch wiederum dann nicht
erforderlich, wenn der Formkörper 6 mit
einem Anbauteil 12 kombinierbar ist. Wie im Ausführungsbeispiel
gezeigt, kann der Formkörper 6 mit
dem Anbauteil 12 über
eine Nut-/Feder-Verbindung verbunden werden. Dazu wird die Feder 16 in
die Nut 14 eingeschoben. Im Verbindungsbereich kann eine
zusätzliche
Verklebung vorgesehen sein. Allgemein können auch andere bekannte Verbindungstechniken
eingesetzt werden. Das in 1 dargestellte
Anbauteil 12 ist so ausgestaltet, daß der untere Schenkel 18 die
Unterseite der Metallstruktur 4 umgreift und teilweise
abdeckt. Auf diese Weise wird die Metallstruktur 4 nicht nur
von ihrer Stirnseite, sondern auch von ihrer Unterseite her isoliert.
Der aufragende Schenkel 18 ist so lang ausgeführt, daß er die
Bauhöhe
der Metallstruktur 4 deutlich überragt. Der Abschnitt des Schenkels 18,
der über
die Oberseite der Metallstruktur 4 hinausragt, kann beispielsweise
als verlorene Deckenrandschalung dienen. Das bedeutet, daß eine Betondecke
bis an die Oberkante des aufragenden Schenkels 18 angegossen
werden kann. Anstelle des im Ausführungsbeispiel gezeigten Anbauteiles 12 können auch
andere Formen von Anbauteilen vorgesehen sein, und im Rahmen eines
Baukastens können
verschiedene Anbauteile für
verschiedene Anwendungszwecke vorgehalten werden. Auch können mehrere
Anbauteile mit einem oder mehreren Formkörpern miteinander kombinierbar
sein. Auch können
Anbauteile aus einem anderen Werkstoff gefertigt sein als der Formkörper 6.
So kann ein Schenkel 18 beispielsweise aus Gipskarton,
Holz oder Faserzement hergestellt sein.
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In 2 ist
ein Bauelement 2 gezeigt, das einen Formkörper 6 aufweist,
der den Hohlraum 8 voll ausfüllt und seitlich über die
Außenkante
der Metallstruktur 4 hinausragt. In gestrichelten Linien
sind mögliche
Trennfugen zu weiteren Anbauteilen dargestellt, und zwar einen oberen
Schenkel 18,als Deckenrandschalung dienen kann, und einen
unteren Schenkel 18, der die Unterseite der Metallstruktur 4 isoliert.
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Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Formkörper 6 jedoch
einteilig einschließlich
der beiden Schenkel 18 ausgeführt. Der Mittelbereich des Formkörpers 6 weist
insgesamt drei Flächenseiten 10 auf,
die in Berührung
mit Oberflächen
der Metallstruktur 4 sind. Schon aus diesen drei Kontaktflächen ergibt
sich ein guter Halt des Formkörpers 6.
Dadurch, daß der
untere Schenkel 18 die Metallstruktur 4 zusätzlich umgreift,
ergibt sich dazwischen eine Ausnehmung im Formkörper 6 in Gestalt
einer Längsnut 20.
Wenn die Längsnut 20 auf
einen Schenkel der Metallstruktur 4 aufgeschoben wird,
ergibt sich einen besonders fester Sitz des Formkörpers 6 in
seiner Montageposition, insbesondere, wenn die Maße der Längsnut 20 genau
auf die Abmessungen des Schenkels der Metallstruktur 4 abgestimmt
sind.
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In 3 ist
ein Ausführungsbeispiel
gezeigt, bei dem der Formkörper 6 selbst über einen
Hohlraum 8 verfügt.
Die in dem Hohlraum 8 eingeschlossene Luft kann eine gute
Wärmeisolierung
bewirken. Im Formkörper 6 können auch
mehrere Hohlräume 8 an
geeigneten Stellen vorgesehen sein. Im oberen Bereich des aufragenden
Schenkels 18 ist ein Vorsprung 22 ausgebildet,
durch den einerseits die auf den aufragenden Schenkel 18 wirkende
Biegelast verringert wird, wenn der aufragende Schenkel 18 als der
Deckenrandschalung benutzt wird, und andererseits eine zweite Längsnut 20 im
oberen Bereich des Formkörpers 6 ausgebildet
wird. Außerdem
ist einer Ausführung
des Formkörpers 6 gezeigt,
bei der der untere Schenkel 18 die Metallstruktur 4 nach
unten vollständig
abdeckt und isoliert.