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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein vorgefertigtes Fassadenelement für Gebäude, wie in dem Oberbegriff
zu Anspruch 1, offenbart in der DE-A-2 254 748, beschrieben, umfassend
eine innen in dem Element untergebrachte Wärmeisolierung, die umschlossen
ist von einer Innenplatte, welche nach innen in Richtung des Innenbereiches
eines geplanten Gebäudes
weist, und einer Außenplatte,
welche von dem Innenbereich des Gebäudes nach außen weist.
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Die SE-B-335217 betrifft ein Fassadenelement,
das aus verschiedenen Materialien hergestellt ist und eine Verbindungsstange
enthält,
welche die verschiedenen Materiallagen zusammenhält. Ein aus U-Profilträgern gefertigter
Rahmen ist in Aussparungen im Isoliermaterial eingeschlossen. Der
in dieser Weise gefertigte Rahmen ist an einer Außenplatte des
Materials in den verschiedenen Lagen aus Beton befestigt, und am
Rand ist keine Verstärkung
vorhanden. Dieses Fassadenelement erlaubt jedoch keine freie Schrumpfung
und ist zudem kompliziert.
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Bewegungen, Schrumpfung
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Alle gängigen Baumaterialien unterliegen temperaturbedingten
Bewegungen. Poröse
Materialien oder Materialien mit der Fähigkeit, in irgendeiner Weise
Wasser aufzunehmen, unterliegen zusätzlich feuchtigkeitsbedingten
Bewegungen.
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Materialien auf Zementbasis erfahren
eine so genannte Anfangsschrumpfung, die mit dem Härtungsvorgang
des Materials zusammenhängt.
Die Schrumpfung wird durch eine gewisse Volumenverminderung infolge
Hydratation, aber auch durch Wasserverlust hervorgerufen. Letzterer
hängt mit
der Tatsache zusammen, dass Gießbarkeit
in der Regel die Zugabe einer bestimmten Menge Überschusswasser bezogen auf
das für
die Hydratation und den langfristigen Feuchtigkeitsgehalt benötigte Wasser erfordert.
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Die Begriffe Schrumpfung und schrumpfungsbedingte
Bewegung werden häufig
sowohl im Sinne von Schrumpfen als auch von Schwellung verwendet.
Bisweilen wird der Begriff Kontraktion an Stelle von Schrumpfung
benutzt.
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Das Symbol ε wird im Allgemeinen für Schrumpfung
verwendet. Die Schrumpfung ε ist
definiert als das Verhältnis
zwischen der Längenänderung
(in m) zur ursprünglichen
Länge (in
m).
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Die Schrumpfung (Schwellung) beträgt selten
mehr als 1 Tausendstel.
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Chronologische
Entwicklung
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Die Anfangsschrumpfung wird auf Grund
der Tatsache, dass sie an einen Zeitraum nach der Herstellung gebunden
ist, auch als nicht periodische Schrumpfung bezeichnet.
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Temperaturbedingte und feuchtigkeitsbedingte
Bewegungen können
als periodische Bewegungen bezeichnet werden, weil es sich hier
um ein chronologisch wiederholt auftretendes Phänomen handelt.
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Ein periodisches Phänomen kann
in seiner einfachsten Form unter Bezug auf drei Parameter beschrieben
werden: Mittelwert M, Amplitude A und Zeit (Periodenlänge) T.
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Zum Beispiel kann die Temperatur
als eine Funktion der Zeit t wie folgt dargestellt werden: Temp =
M + A × sin
(2 × pi × t/T).
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Dämpfung, Phasenverschiebung
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Wenn die Sonne auf die Außenfläche einer Außenwand
scheint, wird die Temperatur des äußeren Teils der Wand naturgemäß proportional
zur Schwankung der Intensität
der Sonne erheblich variieren. In einer bestimmten Distanz in Richtung
des Wandinneren ist dieser Effekt geringer, man spricht dann von
Dämpfung
der Schwankung.
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Es kann davon ausgegangen werden,
dass dann, wenn die Sonne am intensivsten scheint, etwa um 12 Uhr
mittags, es auf der Außenseite
auch am heißesten
sein wird. Einige Stunde später
wird im Inneren eine bestimmte Temperaturerhöhung eintreten. Diese zeitliche
Verschiebung wird gewöhnlich als
Phasenverschiebung bezeichnet.
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Außerdem ist festzustellen, dass
sich die klimatischen Faktoren auf einen Teil eines Gebäudes in einer
Weise auswirken, die sowohl Dämpfung
als auch Phasenverschiebung bewirken.
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In praktischer Hinsicht trifft die
Feststellung zu, dass eine Fassadenlage von der Phasenverschiebung
und Dämpfung
in geringem Maße
beeinflusst wird, während
die inneren Teile einer Außenwand
eher gedämpft
beeinflusst werden. Daraus folgt, dass beispielsweise zwischen der
Fassadenla ge einer Wand und dem dahinter befindlichen Bauteil Unterschiede
in den Bewegungen und Verschiebungen auftreten.
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Freie und eingeschränkte Schrumpfung
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Wenn ein Teil eines Gebäudes schrumpft (schwillt)
und man annimmt, dass diese Schrumpfung ohne jegliche Einschränkung erfolgen
kann, werden in aller Regel keine Spannungen und daher auch keine
damit zusammenhängenden
Probleme auftreten.
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Es ist üblich, zwischen freier Schrumpfung und
verschiedenen Graden eingeschränkter Schrumpfung
zu unterscheiden. Insbesondere beim Vergleich verschiedener Mischungsrezepturen
und dergleichen wird ein Vergleich nach dem Prinzip der freien Schrumpfung
angestellt. Man kann allgemein feststellen, dass das Ziel darin
bestehen sollte, eine Mischungsrezeptur zu erreichen, die wenig Schrumpfung
ergibt.
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Die Bestimmung der freien Schrumpfung muss
in einer Weise erfolgen, die es dem Material erlaubt, sich während des
Schrumpfungsvorgangs praktisch frei zu bewegen.
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Die freie Schrumpfung kann wesentlich
größer sein
als die eingeschränkte
Schrumpfung. Man kann davon ausgehen, dass bei Versuchen zur eingeschränkten Schrumpfung
der erste Teil der freien Schrumpfung überhaupt nicht auftritt, da
das Material die Fähigkeit
besitzt, die Schrumpfung als plastische Verformungen aufzunehmen.
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Spannungen, unsichtbare
Risse
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Ein Problem hängt mit der Tatsache zusammen,
dass Stahl ein Werkstoff mit hochspezifischen Eigenschaften ist,
während
Putz eher unbestimmt und variabel ist. Das bedeutet zum Beispiel,
dass der Elastizitätsmodul
bei Putz in recht weiten Grenzen schwanken kann.
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Da Putz und andere Materialien auf
Zementbasis eine niedrige Zugfestigkeit im Verhältnis zu ihrer Druckfestigkeit
aufweisen, kann beobachtet werden, dass die geschätzte Spannung
hoch ist. Es ist von daher nicht ungewöhnlich festzustellen, dass sich
eine feine Rissstruktur auch in effektiv intakten und haltbaren
Putzlagen ausbildet.
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Sichtbare Risse
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Feine Risse können sich, wie man sich vorstellen
kann, in fast allen Putzlagen bilden, und sie sind normalerweise
nicht schädlich.
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Die Frage ist also, warum sich in
Putz gelegentlich weite Risse bilden.
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- a) Wenn der Untergrund für den Putz, beispielsweise
Mauerwerk, reißt
oder Risse aufweist, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sich
auf einem solchen Putzuntergrund in einer Putzschicht ebenfalls
Risse bilden.
- b) Angenommen, eine Putzlage wird auf Mauerwerk aufgebracht.
Die Putzlage ist einer relativ großen Schrumpfung ausgesetzt,
was zu Spaltspannungen zwischen dem Mauerwerk und dem Putz führt. Eine
so genannte Barriere kann entstehen, wenn die Haftung nicht ausreicht,
und die Schrumpfung, die über
einer Fläche
mit einer Barriere stattfindet, kann in Form eines relativ weiten und
sichtbaren Risses zum Ausbruch kommen.
- c) Eine Lage Putz auf einem massiven oder flexiblen Untergrund:
Die erste Variante ist oben beschrieben. Die zweite Variante entspricht
in ihrer am höchsten
entwickelten Form Putz auf weicher Mineralwolle, wobei das Eigengewicht
des Putzes über
leicht bewegliche Befestigungen auf einen darunter befindlichen
Baukörper übertragen
wird. Die Putzmasse kann in einem solchen Fall schrumpfen und schwellen,
ohne dass in dem Putz notwendigerweise Spannungen entstehen müssen, die
so geartet sind, dass Risse entstehen. Sollte die Konstruktion allerdings
nicht erfolgreich sein und zu unbeabsichtigtem Halten führen, können sich
auf Grund dessen einzelne weite Risse bilden. Der Grund liegt darin,
dass die Schrumpfung über
einer großen
Putzfläche
in einem einzigen weiten Riss zum Ausbruch kommen kann.
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Spannungskonzentrationen,
Verstärkung
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Es liegt auf der Hand, dass eine
Putzfläche an
den Stellen der Fläche
zu reißen
beginnt, wo die Spannung am größten ist.
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Man kann sich Spannungen in einem
Material als Fließvorgang
(Spannungsfluss) vorstellen. Der Fluss muss bei einer Flächenreduktion
konzentriert werden. Besonders hohe Spannungen treten zum Beispiel
in der Ecke eines Fensters auf. Dies ist damit zu erklären, dass
die Spannungslinien an diesem Punkt gekrümmt sein müssen, wodurch sie zwangsläufig in
der „Kurve" näher zusammen
gedrängt
werden. Wenn sich in einer Fassadenfläche ein Riss bildet, wird er
wahrscheinlich in der Ecke des Fensters entstehen. Putz kann in
verschieden hohem Maße verstärkt werden.
Eine erste Stufe kann im Einlegen einer Verstärkung bestehen, wobei mit besonderen Spannungskonzentrationen
gerechnet werden kann. Die nächste
Stufe besteht in der flächendeckenden Verstärkung und
dem Einlegen verstärkter
Verstärkungen
an allen Stellen, an denen Spannungskonzentrationen zu erwarten
sind. Damit die Verstärkung wirksam
ist, muss sie in ausreichender Menge vorhanden sein. Es gibt wohl
einen Schwellenwert, den man nicht unterschreiten sollte, da mit
der Verstärkung
unterhalb des Schwellenwerts wahrscheinlich keine signifikante Wirkung
erzielt wird.
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Das allgemeine Ziel der Putzverstärkung sollte
die Verteilung jeglicher Risse sein.
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Die Voraussetzung für die rissverteilende Wirkung
kann wie folgt formuliert werden:
Damit die Verstärkung eine
rissverteilende Wirkung hat, muss die in der Putzmasse unmittelbar
vor der Rissbildung vorhandene Zugkraft von der Verstärkung aufgenommen
werden können.
Die Anforderung an die Verstärkung
gegen Rissbildung kann daher auf folgende Formel gebracht werden: Ap × fctk < As × fyk Ap = dp × c As =
pi × ⌀2/4
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Es kann gesagt werden, dass das Verstärkungsverhältnis (As/Ap)
des Querschnitts muss dabei größer sein
als der Quotient (fctk/fyk).
Die Notwendigkeit der Verstärkung
nimmt also entsprechend der Dicke der Putzlage und der Zugfestigkeit
des Putzes zu.
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Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung
ist daher in erster Linie die Bereitstellung eines vorgefertigten
Fassadenelements für
Gebäude,
das die vorstehend aufgeführten
Probleme der Rissbildung an der Außenseite des Elements auf wirksame
und einfache Weise löst.
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Das vorgenannte Ziel wird erreicht
mit Hilfe eines Elements nach Anspruch 1, das im Wesentlichen dadurch
gekennzeichnet ist, dass die Außenplatte
oder Oberflächenplatte
und die Innenplatte mittels rostfreier Verstärkungsleitern aneinander befestigt
angeordnet sind, wobei die aus leichtem Klinkerbeton bestehende
Innenplatte an einem um die Isolierung herum verlaufenden Rand aus
leichtem Klinkermaterial fest angebracht ist und mit einer sich
in den Rand erstreckenden Innenverstärkung versehen ist, in Verbindung
mit welcher die Oberflächenplatte mit
der Verstärkung
und einer darauf angebrachten äußeren Oberflächenplatte
so angeordnet ist, dass sie durch die vorstehend genannt Innenplatte
mit ihrem zugehörigen
Rand so befestigt wird, dass sie die Kräfte, die periodische Bewegungen
entstehen lassen, aufnehmen kann.
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Die Erfindung wird nachstehend als
eine Reihe bevorzugter beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, in
Verbindung mit denen auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen
wird, wobei:
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1 ein
Fassadenelement gemäß der Erfindung
für Gebäude in seiner
effektiven Position an einem dargestellten Gebäude zeigt;
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2 einen
horizontalen Schnitt durch zwei miteinander verbundene Elemente
zeigt;
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3 einen
vertikalen Schnitt entlang der Fläche sich gegenseitig treffender
Elemente und Deckenbalken in dem als III bezeichneten Bereich zeigt;
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4 einen
Querschnitt durch ein Element gemäß der Erfindung zeigt;
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5 ein
Beispiel für
den Stand der Technik zeigt, bei welchem der früher angewandte Prozess der
freien Schrumpfung in der Außenlage
einer Wand angewandt wird; und
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6 ein
weiteres Beispiel gemäß der Erfindung
zeigt.
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Bei einem so genannten vorgefertigten
Fassadenelement 1 für
Gebäude,
das durch die in einem Raum 2 in dem Element 1 untergebrachte
Wärmeisolierung 3 gebildet
wird, wobei die Isolierung umschlossen ist von einer einwärts in Richtung
des Innenbereichs 4 eines vorgesehenen Gebäudes weisenden
Innenplatte 5 und einer von dem vom Innenbereich 4 des
genannten Gebäudes
nach außen
weisenden Oberflächenplatte 6,
die somit zum Freien 7 hin weisen soll, sind die Innenplatte 5 und
die Außenplatte 6 gemäß der Erfindung
sicher aneinander befestigt. Insbesondere ist die Innenplatte 5,
die aus leichtem Klinkerbeton besteht, sicher an einem Rand 8 befestigt,
der um die Isolierung 3 herum verläuft, wobei der Rand ebenfalls
aus leichtem Klinkermaterial besteht und die Innenplatte 5 mit
Innenverstärkung 9 versehen
ist und sich in den Rand 8 erstreckt.
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Auf diese Weise ist die Oberflächenplatte 6 mit
der Verstärkung 10 und
der Oberflächenlage 11 so
angeordnet, dass sie von der zuvor erwähnten Innenplatte 5 mit
ihrem zugehörigen
Rand 8 sicher gehalten wird, zu dem Zweck, die Kräfte aufzunehmen, die
periodische Bewegungen, das heißt
Schrumpfung oder Schwellung in de m zuvor erwähnten Element 1, bewirken.
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Das Problem entstehender Spannungen wird
auf diese Weise effektiv gelöst,
und die Gefahr der Rissbildung in der äußeren Fassadenlage 11 aus Putz,
die auf Element 1 bauseits aufgebracht wurde, als das Element 1 in
die Einbauposition gebracht und sicher an der vorgesehenen gewünschten
Stelle befestigt wurde, wird verringert.
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Genauer gesagt, kann das Element 1 aus
einer Innenplatte 5 bestehen, deren Festigkeit den Belastungen
angepasst ist, die das Element 1 tragen soll, mit einer
Dicke A, die beispielsweise zwischen 100 mm und 120 mm liegen kann.
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Die gewählte Wärmeisolierung ist vorzugsweise
ein Schaumkunststoff mit einer Dicke B von beispielsweise 120 mm
bis 150 mm.
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Die Oberflächenplatte 6 besteht
ebenfalls vorzugsweise aus leichtem Klinkermaterial mit einer Festigkeitsklassifikation
von K5 und mit einer Dicke C, die zwischen ca. 50 mm und 80 mm liegen
kann.
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Insbesondere besitzt die Oberflächenplatte 6 eine
Innenverstärkung
oder so genannte Verstärkung gegen
Rissbildung 10, um jegliche Risse, die in der Oberflächenplatte 6 und
ihrer wasserdichten Putzlage 11 aus leichtem Klinkermaterial
auftreten, zu verteilen, so dass daraus eine Anzahl feinerer Risse wird,
die größer ist
als vorher. Die vorstehend erwähnte
Verstärkung 10, 9 in
der Oberflächenplatte 6 und
auch in der Innenplatte 5, die vorzugsweise aus einer mittig
angeordneten Verstärkungsmatte,
zum Beispiel ⌀ 5
cc 200 mm besteht, ist sicher an dem Rand 8 befestigt.
Ansonsten wird die Verstärkung 9 in der
Innenplatte 5 den Bedürfnissen
angepasst, um der Tragfähigkeit
gerecht zu werden. Die Verstärkung in
jedem vertikalen Abschnitt ist konstant, das heißt die Menge der Verstärkung ist
um Fenster und andere Öffnungen
im Element 1 herum erhöht.
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Verstärkungsleitern 9 sind
zwischen der vorstehend genannten Oberflächenplatte 6 und Innenplatte 5 angeordnet,
damit die vorstehend genannten Platten 6, 5 über diese
Leitern miteinander verbunden sind. Sie sind vorzugsweise aus rostfreiem
Stahl von ⌀ 4,5
mm gefertigt, vertikal ausgerichtet mit cc 1000 und werden in die
betreffende Platte 6, 5 eingegossen.
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Das vorstehend genannte Fassadenelement 1 für Gebäude, das
eine Höhe
von bis zu ca. 2,7 m und eine Länge
von bis zu ca. 6 m haben kann und für Gebäude verwendet werden kann,
wird durch Gießen
hergestellt. Das erste zu gießende
Teil ist die Innenplatte 5, die um Fenster usw. herum und
an vertikalen Verbindungsstellen 12 zwischen Elementen mit
einem Rand 8 versehen ist. Eine Verstärkungsleiter 9 wird
in den vorstehend genannten Rand 8 eingelegt, und anschließend wird
Wärmeisolierung 3 zwischen
die Verstärkungsleitern
platziert. Die vorstehend genannten Verstärkungsleitern 9 stehen
um ein bestimmtes Stück
vor, wodurch die Oberflächenplatte 6 beim
Gießen
am Inneren des Elements 1 befestigt ist.
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Die vorstehend erwähnte Oberflächenplatte 6 wird
auf diese Weise an vertikalen Verbindungsstellen 12 sicher
an der Innenplatte befestigt.
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Die Elemente 1 besitzen
so eine außen
fertige Vorderseite aus Rau- oder Glattbeton, oder aber sie bestehen
aus leichtem Klinker als Untergrund für das bauseitige Verputzen
nach dem Einbau, wobei eine fugenfreie Fassade entsteht.
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Ein verstärkter dicker Putz ist als Oberflächenlage 11 der
Elemente 1 entlang der Fassade 13 des Gebäudes verwendet
worden. Die Putzlage besteht aus Grundputz und Oberputz mit einer
Gesamtdicke von ca. 20 mm. Die Verstärkung 10 für die Oberflächenplatte 6 kann
aus einem galvanisierten, z. B. verzinkten Putzgewebe, zum Beispiel
mit einer Maschenweite von 20 mm und einem Drahtdurchmesser von
1 mm, bestehen.
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Das Verhalten einer auf diese Weise
hergestellten Gebäudekonstruktion
aus bauphysikalischer Sicht wie folgt beschrieben werden:
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Klima:
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Der äußere Teil einer Außenwand
ist starken klimatischen Einflüssen
ausgesetzt. Dies gilt für
den Einfluss der Temperatur und der Feuchtigkeit gleichermaßen. Der
Einfluss nimmt in Richtung der Innenseite der Wand ab. Das bedeutet,
dass sich die Innenplatte sowohl thermisch als auch im Hinblick
auf die Feuchtigkeit in einem Innenraumklima befindet. Gegenüber der
Außenplatte
befindet sich die Innenplatte also praktisch in einem konstanten
Klima.
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Alle Materialien, auch leichter Klinkerbeton und
Putz, schrumpfen und schwellen.
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Die nichtperiodische Anfangsschrumpfung ist
allen Materialien auf Zementbasis gemeinsam. Diese Schrumpfung verläuft zu Beginn
rasch, und die Schrumpfung während
des zweiten Jahres beträgt nur
einige Prozent des Wertes für
das erste Jahr. Man kann sagen, dass die Schrumpfung größtenteils während der
ersten Monate erfolgt.
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In Abhängigkeit von Klimaschwankungen (über einen
24-Stunden-Zeitraum
und über
ein Jahr) schrumpfen und schwellen die einzelnen Lagen in einer
Außenwand
abwechselnd. Solche Bewegungen werden üblicherweise als periodisch
bezeichnet.
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Auf Grund der vorstehenden Ausführungen lässt sich
der Schluss ziehen, dass eine ungeeignete Konstruktion im Hinblick
auf die Bewegung eine hohe Wahrscheinlichkeit aufweist, schon während des
ersten Jahreszyklus zu reißen.
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Bewegungen und Spannungen
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Wenn die Bewegungen sowohl der Innenplatten 5 als
auch der Außenplatten 6 voll
mitgemacht werden, entstehen keine Spannungen.
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Die Frage ist, was geschieht, falls
die Innenplatte 5 fest bleibt und die Oberflächenplatte 6 schrumpft,
wenn die Außenplatte 6 über die
Ränder 8 an
Fenstern und vertikalen Verbindungsstellen 12 sicher an
der Innenplatte 5 befestigt ist. Während die Platte 6 weiter
schrumpft, wird die Schrumpfung durch das Halten verhindert. Infolge
dessen treten in der Oberflächenplatte 6 Zugspannungen
auf. Bei vollem Halten gilt: Spannung σ = E × ε.
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Die voraussichtliche Schrumpfung
hängt von dem
Klima ab, in dem sich die Konstruktion befindet. So wird bei bestimmten
Materialien die Schrumpfung mit 0,7 bis 1,0 Tausendstel bei einem
Innenraumklima angegeben und mit 0,4 bis 0,6 Tausendstel bei einem
Außenklima.
Ein höherer
U-Wert ergibt eine etwas geringere Schrumpfung.
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Die angegebenen Schrumpfungswerte
sind so groß,
dass nicht angenommen werden kann, dass sie in leichtem Klinkerbeton
in Form von Spannungen aufgenommen werden können.
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Das Folgende gilt näherungsweise
bei einer Dichte ro = 1200 (kg/m3):
fctk = 0,6 (MPa) und Eck =
9,2 (Gpa) = 9200 (MPa).
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Eine Schrumpfung von 0,25 Tausendstel zum
Beispiel würde
bei eingeschränkter
Schrumpfung eine Spannung von 0,00025 × 9200 = 2,3 (MPa), also weit über fctk, ergeben. Schon eine sehr geringfügige Schrumpfung
führt zu
einer Überschreitung
der Bruchzugspannung. Bei der auszuhaltenden Schrumpfung handelt
es sich nicht nur um die nichtperiodische Schrumpfung, sondern auch
um die durch periodische Einflüsse
verursachte Schrumpfung (Schwellung). Dieses Problem lässt sich
lösen, indem
man die Platte 6 mit Verstärkung gegen Rissbildung 10 versieht,
um unvermeidliche Risse so zu verteilen, dass sie zahlreicher und
damit feiner sind. Die Innenplatte 5 wird unter Berücksichtigung
der Belastung dimensioniert oder mit einer Miniverstärkung 9 versehen.
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Damit Verstärkung 10 eine rissverteilende Wirkung
hat, muss die in der Oberflächenplatte 6 unmittelbar
vor der Rissbildung vorhandene Zugkraft von der Verstärkung 10 aufgenommen
werden können.
Die Anforderung an die Verstärkung
gegen Rissbildung kann daher wie folgt formuliert werden: Ac × fcrk < As × fyk
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Angenommen, K5 und fctk sind
ungefähr
5/6 = 0,83 (MPa) 0,05× 0,83 < (1000/200) × (pi × 0,005 × 0,005/4) × 500 0,04 < 0,05, was auch
so sein soll.
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Der Wert fyk =
500 (MPa) wurde für
den Stahl angenommen.
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Zum Zwecke von Kostenschätzungen
werden hier charakteristische Werte genommen, da es darum geht,
die Konstruktion unter dem Gesichtspunkt des Materials zu untersuchen.
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Wenn die vorstehend genannte Bedingung erfüllt wird,
werden kleine feine Risse daran gehindert, immer größer zu werden,
weil die Streckgrenze in der Verstärkung 10 nicht erreicht
wird. Bei fortgesetzter Spannungsbelastung bildet sich statt dessen in
gewissem Abstand zum ersten Riss ein neuer Riss. Damit dies in der
beschriebenen Weise funktioniert, müssen alle auftretenden Kräfte zwischen
der äußeren Verstärkung 10 und
der Innenplatte 5 übertragen
werden.
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Der Rand 8 ist in der Lage,
die Kräfte
aufzunehmen, welche durch die Schrumpfung (bzw. Schwellung) entstehen
können.
Aus statischer Sicht funktioniert dies wie ein kurzer Hebel.
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5 zeigt
ein Beispiel dafür,
wie eine Platte, die so angeordnet ist, dass sie sich frei bewegen kann,
durch freie Schrumpfung ihre Länge ändert (kürzer wird).
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Bei der in den Zeichnungen in 6 dargestellten bevorzugten
illustrativen Ausführungsform
ist der Rand 8 so angeordnet, dass er nur entlang der Peripherie
des vorstehend genannten geformten Elements verläuft. Die Oberflächenplatte 6 und
die Innenplatte sind in diesem Fall so angeordnet, dass sie auch über eine
mittig positionierte Verstärkung 9,
vorzugsweise die genannten Leitern, die an den Seiten von der Wärmeisolierung 3 umschlossen
ist, miteinander verbunden sind.
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Putz
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Putz wird traditionell auf einen
Mauerwerksuntergrund oder einen anderen Untergrund aufgebracht.
Dies kann als Putz auf einem festen Untergrund charakterisiert werden.
Ebenso sind früher schon
Methoden offenbart worden, die das Aufbringen einer Putzlage zum
Beispiel auf Mineralwolle ermöglichen.
Ein kritischer Faktor im Hinblick darauf, ob das eine oder andere
Prinzip in Betracht zu ziehen ist, ist die Art der Beziehung zwischen
dem Putz und der Festigkeit des Untergrunds.
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Putz auf der Oberflächenplatte 6 funktioniert in
diesem Fall nach dem Prinzip des Putzes auf einem festen Untergrund.
Dies bedeutet, dass die Gefahr der Rissbildung zwischen Elementverbindungsstellen
und der übrigen
Platte gering ist. Eine Voraussetzung hierfür ist das Vorhandensein der
weiter oben erwähnten
rissverteilenden Verstärkung.
Zu beachten ist hier auch, dass eine gute Rissverteilungsfunktion
in der Verstärkung
voraussetzt, dass Spannungskonzentrationen um Fensterdurchbrüche usw. herum
in einem ausreichenden Maß durch
eine verstärkte
Verstärkung
begegnet wird.
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Beim Verputzen auf einem festen Untergrund
kann naturgemäß die Möglichkeit
nicht ausgeschlossen werden, dass sich ein Muster kaum sichtbarer
Risse (Haarrisse) bildet. Solche Risse gelten normalerweise nicht
als schädlich.
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Baukörper im
Verhältnis
zur Fassadenlage
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An dieser Stelle ist es besonders
wichtig, die Frage aufzuwerfen, wie sich die vorliegende Konstruktion
von Fassadenlagen aus Mauersteinen unterscheidet. Eine Schalenwand
als Fassadenlage bei einer mehrgeschossigen Fassade wird in der
Regel auf eine Grundmauer oder eine Konsole gesetzt. Eine solche
Fassadenlage bewegt sich gegenüber dem
darunter liegenden Baukörper
im Verhältnis
zur Gesamthöhe
der Schalenwand. Bei einer Höhe
von 5 Etagen beispielsweise erfährt
die Oberkante der Wand Bewegungen von der gesamten Höhe, d. h.
ca. 14 m. Eine derartige Fassadenwand muss am darunter liegenden
Baukörper
so angebracht werden, dass sich die Fassadenlage praktisch frei
bewegen kann. Dies kann durch Verwendung von Ankern erreicht werden,
die für
diesen Zweck angepasst sind.
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Die vorliegende Konstruktion hat
eine Funktion, die stattdessen bedeutet, dass die Fassadenelemente 1 als
im Wesentlichen unabhängig
wirkend betrachtet werden können.
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Daher lässt sich im Allgemeinen feststellen, dass
in Elementverbindungsstellen keine Risse auftreten können, wenn
das Fassadenelement und der Baukörper
im gleichen Maße
schrumpfen.
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Die Erfindung ist nicht auf die oben
beschriebenen und in den Zeichnungen veranschaulichten illustrativen
Beispiele von Fassadenelementen für Gebäude beschränkt, sondern kann im Rahmen
der Patentansprüche
modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.