DE3801417A1 - Eckverbindung fuer platten-skelettkonstruktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung von Außenwandelementen mit dem Tragskelett im Eckbereich von Gebäuden und ist besonders für ein- und mehrgeschossige Stahl- und Stahlbetonskelettkonstruk­ tionen geeignet. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Platten- Skelettkonstruktionen, denen statische Systeme mit räumlicher Tragwirkung zugrunde liegen.

Es sind Lösungen für Eckverbindungen bei Skelettbauten bekannt, die aber alle biegesteif wirken.

Dazu gehören Verbindungen, bei denen die Eckwandelemente mittels Bügel und Stahlkeilen, die man nach der Befestigung mit Beton umhüllt, mit dem Tragskelett verbunden werden.

Eine andere Möglichkeit ist das Anklemmen der Wandelemente im Eckbereich des Gebäudes mit in die Eckstütze eingehakten Ankerbol­ zen und gegen die Außenseite der Wandelemente gepreßten stählernen Klemmplatten.

Nach der DE-OS 23 57 669 und der CH-PS 5 41 047 sind Eckstöße von Wandelementen bekannt, bei denen durch spezielle Bewehrungsanord­ nung und Einbringen von Füllbeton auch feste und unlösbare Eck­ verbindungen geschaffen werden. Dabei wird gemäß DE-OS 23 57 669 ein quadratisches Eckelement eingesetzt und entsprechend CH-PS 5 41 047 eine besonders verstärkte, quadratische Ecke in Ort­ beton hergestellt.

Die CH-PS 5 13 301 stellt Ecklösungen für Fertigteilhäuser dar, bei denen winkelförmige Außenwandeckelemente Anwendung finden, die mit den Stirnflächen der Außenwandplatten einen mit Ortbeton zu verfül­ lenden Hohlraum bilden. In diese Eckelemente werden während ihrer Vorfertigung sogenannte Diagonalverspannungen verankert, die bei der Errichtung der Gebäude eine feste Verspannung der winkelförmi­ gen Eckelemente gegen die beidseitig angrenzenden Außenwandplatten ermöglichen und dabei zuvor eingelegte Dichtungsstreifen so ver­ formen, daß dichte Eckstöße entstehen. Die festen Eckverbindun­ gen erreicht man hier letzlich auch nach Verfestigung des einzu­ bringenden Füllbetons.

Der prinzipielle Mangel der nach dem Stand der Technik bekannten Eckverbindungen für Gebäude aus vorgefertigten Bauelementen be­ steht darin, daß sie wegen ihrer Biegesteifigkeit für Platten- Skelettkonstruktionen, denen statische Systeme mit räumlicher Tragwirkung zugrunde liegen, nicht geeignet sind, da sie keiner­ lei Verschiebungen der Bauelemente zulassen und auftretende Zwän­ gungskräfte zu Schäden an solchen Gebäuden führen würden. Die kon­ ventionellen Konstruktionen verfügen deshalb über unökonomisch groß dimensionierte Stützen, die mögliche Verschiebungen ausschließen sollen. Entsprechend hoch ist nach dem Stand der Technik auch der Aufwand für die zugehörigen Fundamentlösungen.

Es sei hier noch auf Verbindungen hingewiesen, die am Rande des maßgebenden Standes der Technik liegen, weil sie Befestigungen von Außenwandelementen bzw. Verkleidungsplatten an tragenden Bauteilen im ebenflächigen Bereich der Fassaden betreffen.

So offenbart die DE-OS 20 09 682 einen Vorschlag zum einfachen und schnellen Einrücken und anschließenden Festlegen von Wandteilen in eine genau vorbestimmte Lage gegenüber Stützen, die mindestens eine sie durchdringende Öffnung zur Aufnahme eines Bolzens aufweisen, auf dem gebäudeinnenseitig ein Spannteil in einer Ausnehmung der Stütze sitzt, während das andere Bolzenende eine zylindrische oder ovale Scheibe exzentrisch trägt, die mit einem Stahltragteil des Wandteiles drehbar in Verbindung steht. Diese Lösung ist für die Befestigung großflächiger und schwerer Wandelemente zur Herstel­ lung fester Verbindungen geeignet.

Schwere Verkleidungsplatten kann man auch entsprechend der US-PS 33 50 830 justier- und demontierbar anbringen, indem Stahl­ teile nach dem Langlochprinzip zusammengefügt werden.

Einen Befestigungsgegenstand zur gleichzeitigen Aufnahme von aus Temperaturunterschieden resultierenden Zwängungskräften im Fassa­ denbereich beinhaltet die DE-OS 25 47 263. Dabei wird eine Lösung mit allseitiger und stufenloser Einstellmöglichkeit zur Befesti­ gung von z. B. Fassadenplatten in einem bestimmten Abstand von z. B. Stützen mittels einer Halteschraube und sogenannten Anker­ schienen vorgestelt.

Auch diese letztgenannten Erfindungsgegenstände ermöglichen allein keine bzw. keine vollständige von der Gebäudehüllkonstruktion un­ abhängige Bewegung des gesamten Tragskeletts bei Platten-Skelett­ konstruktionen.

Es ist das Ziel der Erfindung, Gebäude in Platten-Skelettbauweise materialökonomischer als bisher herzustellen. Dabei sollen ins­ besondere Walzstahl und Zement eingespart werden, um gleichzei­ tig einen Betrag zur Senkung des Verbrauches von Prozeßenergie zu leisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung von Außenwandelementen mit dem Tragskelett im Eckbereich von Ge­ bäuden der Skelettbauweise zu finden, die bei Anwendung stati­ scher Systeme mit räumlicher Tragwirkung für Skelettkonstruk­ tionen die Außenwandelemente am Tragskelett hält, horizontale Verschiebungen in zwei Richtungen zwischen Außenwand und Stützen unter Verwendung bekannter Zwängungskräfte ausgleichender Verbin­ dungen im Bereich der Fassadenflächen über die gesamte Gebäude­ länge und -tiefe zuläßt, höhenbeweglich ist und gleichzeitig senkrecht auf die Wände wirkende Kräfte in die Stützen überträgt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Stütz­ winkel, der prinzipiell aus einem rechteckigen, abgebogenen Stahl­ blech mit Bohrungen und zwei rechtwinklig zueinander angeordneten senkrecht auf einem Schenkel dieses abgebogenen Stahlbleches an­ geschweißten Stahllaschen mit je einem durchgehenden Loch besteht, an einem Stahleinbauteil der Eckstütze des Gebäudeskeletts befestigt ist und Ankerbolzen gelenkig aufnimmt, die die Längs- und Giebel­ wandelemente halten, wobei das Außenwandeckelement an diesem Stützwinkel anliegen kann. Jeder der zwei Ankerbolzen hakt da­ bei in eine Stahllasche des Stützwinkels ein und trägt an seinem anderen Ende einen gegen das jeweilige Außenwandelement gepreßten Klemmwinkel.

Nach einer Variante der erfindungsgemäßen Lösung greift ein Spann­ bolzen, der an einer am Kopfende des Außenwandeckelementes vorge­ sehenen Tragöse fest angebracht ist, mit seinem hakenförmigen an­ deren Ende in eine Bohrung des Stützwinkels ein, um damit das Außen­ wandeckelement an wenigstens einer Stelle festzuhalten. Der Stütz­ winkel ist in diesem Falle um zwei senkrecht zueinander angeord­ nete rechteckige Stahlbleche ergänzt, die an seine zwei Stahlla­ schen rechtwinklig angeschweißt sind. Anstelle dieser Stahlbleche kann auch ein Winkelprofilstück befestigt sein.

Bei der Verbindungsvariante am Kopfende des obersten Außenwandeck­ elementes eines Gebäudes wird für die Herstellung einer festen Ver­ bindung zwischen Außenwandeckelement und Stützwinkel vorgeschlagen, an der gebäudeinnenseitigen Ecke letzteren Elementes oben auch ein Stahleinbauteil vorzusehen.

Die erfindungsgemäße Eckverbindung, mit der das Ziel der Erfindung erreicht wird, ist gelenkartig in allen drei Ebenen frei ver­ schiebungsbeweglich wirksam, wodurch bei Platten-Skelettkonstruktio­ nen auftretende Zwängungskräfte aus verschiedenartigen Lastfäl­ len, auch aus Temperaturunterschieden und Betonschwinden aufge­ nommen bzw. ausgeschlossen werden können. Dabei ist diese Eck­ verbindung sofort nach der Montage belastbar.

Am effektivsten ist die neue Ecklösung bei Platten-Skelettkon­ struktionen mit räumlicher Tragwirkung, bei denen alle bzw. die meisten Außenwandplatten mittels gelenkartiger bzw. teilweise nach­ giebiger Verbindungen am Tragskelett des Gebäudes befestigt sind. Hier wird eine vollständige von der Außenwandhüllkonstruktion un­ abhängige Beweglichkeit des gesamten Tragskeletts des Platten- Skelettgebäudes erreicht.

Die Erfindung wird nachstehend durch Beispiele weiter beschrie­ ben. Dazu zeigt

Fig. 1 die Draufsicht einer erfindungsgemäßen Eckverbindung,

Fig. 2 den Stützwinkel 3 mit an seine Stahllaschen rechtwinklig angeschweißten, senkrecht zueinander angeordneten recht­ eckigen Stahlblechen,

Fig. 3 eine Ansicht zu Fig. 2,

Fig. 4 den Stützwinkel 3 ohne an seine Stahllaschen ange­ schweißte Stahlbleche,

Fig. 5 eine Ansicht zu Fig. 4,

Die vorteilhafteste Realisierung der Erfindung erfolgt im Stahl­ betonskelettbau, wo Außenwandelemente im gesamten Bereich der Fassaden zwängungsfrei am Tragskelett des Gebäudes angebracht wer­ den.

Für diese Befestigung der Wandplatten der Gebäudelängs- und -gie­ belflächen an tragende Bauteile verwendet man zum Beispiel geeig­ nete Klemmverbindungen, Lösungen mit gegeneinander versetzt ange­ ordneten Ankerschienen, das Kugelgelenkprinzip und auch Verbin­ dungen mit Federelementen.

Die Fig. 1 stellt nunmehr - über den bisherigen Stand der Tech­ nik weit hinausgehend - eine in allen drei Ebenen beweglich wir­ kende Eckverbindung für Platten-Stahlbetonskelettbauten dar. Dabei befindet sich in der Eckstütze 1 des Tragskeletts ein Stahl­ einbauteil 7, durch das ein Stützwinkel 3 mittels Schraubenbol­ zen an der Eckstütze 1 fest montiert ist. Dieser Stützwinkel 3 besteht aus einem rechteckigen, vorzugsweise um 45 Grad abgeboge­ nen Stahlblech als Grundelement, das hier in Fig. 1 in jedem sei­ ner Schenkel zwei Bohrungen aufweist. An dem gehäuseaußenseitigen Schenkel dieses abgebogenen Stahlblechs ist auf jeder Seite die­ des Schenkels senkrecht eine Stahllasche, die ein durchgehendes Loch besitzt, angeschweißt (Fig. 4 und 5). In jedes Loch hakt ein Ankerbolzen 6 ein, der an seinem anderen mit Gewinde verse­ henen Ende mittels eines Klemmwinkels 8 das jeweilige Längs- 9 bzw. Giebelwandelement 10 verankert. Um eine stabile Anpressung des Klemmwinkels 8 gegen die Wandelemente zu erreichen, ist eine Sechskantmutter 11 gegengeschraubt.

Aus ästhetischen Gründen und zur Verbesserung der Dichtigkeit der Gebäudehülle kann diese Klemmwinkelverankerung mit Klemmplatten oder -leisten von außen verkleidet werden. Im vorliegenden Falle werden dafür Abdeckschienen aus verzinktem Stahlblech benutzt.

Diese beispielsweise Lösung kann unter anderem bei der Errich­ tung von Mehrzweckgebäuden mit räumlicher Tragwirkung in den sta­ tischen Verhältnissen entsprechenden Abständen im Bereich der Hö­ he einer Außenwandplatte mehrfach angewendet werden. Es ist aber erforderlich, wie Fig. 1 auch zeigt daß Außenwandeckelement 2 an einer Stelle, vorzugsweise an seinem Kopfende zu halten, wo­ zu der Stützwinkel 3 mit zwei senkrecht zueinander angeordneten rechteckigen Stahlblechen, die an seine zwei Stahllaschen ge­ bäudeaußenseitig rechtwinklig angeschweißt sind, ausgeführt ist (Fig. 2 und 3) und ein Spannbolzen 4, der an einer am Kopf­ ende des Außenwandeckelementes 2 vorgesehenen Tragöse 5 mit bekann­ ten Mitteln befestigt ist, mit seinem Haken in eine Bohrung des Stützwinkels 3 eingreift.

Dieses zweite Ausführungsbeispiel setzt voraus, daß das Außenwand­ eckelement 2 oben eine Aussparung besitzt, um die Elemente der Spannbolzenverankerung aufzunehmen.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei das Außenwandeck­ element 2 an dem Stützwinkel 3 fest angeordnet ist, verfügt das Außenwandeckelement 2 an seiner gebäudeinnenseitigen Ecke auch über ein Stahleinbauteil 7, um zum Beispiel eine Schweißverbin­ dung herstellen zu können. Diese Variante ist aus statischen Grün­ den als Eckverbindung am oberen Gebäudeabschluß möglich.

Der wesentlichste neue Vorteil der dargestellten Eckverbindung besteht darin, daß durch ihre industrielle Anwendung die räum­ liche Tragwirkung von Platten-Skelettkonstruktionen für eine hohe Materialökonomie bei der Errichtung ein- und mehrgeschossi­ ger Gebäude ausgenutzt werden kann. Vorrangig erfolgt dabei eine bedeutsame Einsparung von Walzstahl und Zement, weil insbesonde­ re tragende Bauteile kleinere Dimensionen als bei den bisher üb­ lichen Bauweisen erhalten.

Darüber hinaus besteht der Vorteil, daß die so ausgeführten Mehr­ zweckgebäude sofort nach der Montage genutzt bzw. belastet wer­ den können, weil Betonverfestigungsprozesse im Vergleich mit biegesteifen Gebäudeecken, bei denen das Einbringen von Füll­ beton erforderlich ist, entfallen.

• Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen  1 - Eckstütze
   2 - Außenwandeckelement
   3 - Stützwinkel
   4 - Spannbolzen
   5 - Tragöse
   6 - Ankerbolzen
   7 - Stahleinbauteil
   8 - Klemmwinkel
   9 - Längswandelement
  10 - Giebelwandelement
  11 - Sechskantmutter

Claims (4)

1. Eckverbindung für Platten-Skelettkonstruktionen unter Verwen­ dung von Gebäudeeckelementen, gekennzeichnet dadurch, daß ein Stützwinkel (3), der Bohrungen und Löcher zur Aufnahme von Bolzen und Haken aufweist, an einem Stahleinbauteil (7) der Eckstütze (1) befestigt ist, wobei in diesem Stützwinkel (3) ein Spannbolzen (4), der an einer am Kopfende des Außenwand­ eckelements (2) vorgesehenen Tragöse (5) fest verbunden ist, eingehakt sein kann, und daß die beidseitig neben dem Außenwand­ eckelement (2), das bei Verwendung als oberstes Außenwand­ eckelement an seiner gebäudeinnenseitigen Ecke oben auch ein Stahleinbauteil (7) besitzt, befindlichen Längs- (9) und Gie­ belwandelemente (10) mittels je einem Ankerbolzen (6), der mit seinem einen Ende in den Stützwinkel (3) einhakt und auf dessen anderem Ende ein durch eine Sechskantmutter (11) ge­ haltener Klemmwinkel (8) sitzt, beweglich befestigt sind.

2. Eckverbindung für Platten-Skelettkonstruktionen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Stützwinkel (3) aus einem recht­ eckigen, abgebogenen Stahlblech mit zwei Bohrungen und zwei rechtwinklig zueinander angeordneten, senkrecht auf dem abge­ bogenen Stahlblech geschweißten Stahllaschen mit je einem durch­ gehenden Loch besteht, wobei sich die zwei Bohrungen in dem einem Schenkel und die zwei Stahllaschen an dem anderen Schen­ kel des rechteckigen, abgebogenen Stahlbleches befinden.

3. Eckverbindung für Platten-Skelettkonstruktionen nach den An­ sprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß an die zwei Stahl­ laschen des Stützwinkels (3) zwei senkrecht zueinander ange­ ordnete rechteckige Stahlbleche rechtwinklig angeschweißt sind oder anstelle dieser Stahlbleche ein Winkelprofilstück vorge­ sehen ist.

4. Eckverbindungen für Platten-Skelettkonstruktionen nach den An­ sprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß sich in dem Schen­ kel des abgebogenen Stahlblechs des Stützwinkels (3), an dem die zwei Stahllaschen angeschweißt sind, auch zwei Bohrungen befinden.