DE7402629U - Verbindungsanker für Sandwich-Bauweise - Google Patents

Description

"Verbindungsanker für Sandwich-Bauweise"

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Bauwesens und insbesondere einen Verbindungsanker zur Befestigung einer Vorsatzschale an einer Tragschicht.

Im modernen Stahlbetonbau hat die sogenannte Sandwich-Bauweise stark an Bedeutung gewonnen. Hierbei handelt es sich um eine Mehrschicht-Bauweise, bei welcher meistens eine tragende Stahlbetonschichc, eine vorgehängte Außenschicht, auch Vorsatsocha-Ie genannt, und eine zwischen diesen beiden Schichten angeordnete Schicht aus Isoliermaterial zu einem Mehrschichtelement susammengestellt werden.

Für die Verbindung dieser Schichten untereinander werden üblicherweise Verbindungsanker aus Stahl eingesetzt, deren Aufgabe darin besteht, die aus dem Gewicht der Vorsatzschale resultierenden Kräfte auf die Tragschicht zu übertragen.

Um temperaturbedingten Materialspannungen zu begegnen wurde in der Sandwich-Bauweise bisher angestrebt, möglichst nur einen solchen Anker zu setzen, der dann auf einer durch den Schwerpunkt des Systems verlaufenden Senkrechten angeordnet werden mußte. Die Anordnung von nur einem Anker für jede vor-

gehängte Betonplatte wurde Jedoch .immer problematischer, da aus Rationalisierungsgrunden der Wunsch besteht, die Abmes- ι sungen und somit das Gewicht der einzelnen Vorsatzelemente zu steigern. j

Ein Ausweg hieraus und Aufgabe der Erfindung ist ein Verbindungsanker für die Sandwich-Bauweise, der für verschiedene laststufen verfügbar ist und eine steife und eine nachgiebige Tragachse aufweist.

Der erfindungsgemäße Verbindungsanker ist gekennzeichnet durch einen Basiskörper aus im wesentlichen sinusförmig aufgefaltetem Flachmaterial mit beliebiger Anzahl von η halbwellenförmigen Tragschenkeln.

Verbindungsanker der erfindungsgemäßen Art haben eine steife und eine flexible Achse und gestatten die spannungsfreie Anordnung an mehreren Punkten des gleiohen Sandwioh-Elementes. Hierbei kann die Anordnung von Ankern an mehreren beliebigen Funkten auf einer Nullachse erfolgen, wobei die flexiblen Achsen der einzelnen Anker In Richtung dieser Hullaohse auszurichten siad.

Es können auoh weitere Anker außerhalb der Uullaohse angeordnet werden, wenn diese sioh sämtlioh auf einer gemeinsamen \ Querlinie zur Nullachse befinden, die einen beliebigen Stand«- ^. ort haben kann. Die flexiblen Achsen der auf des? Querlinie ■ Sn^- .^;' geordneten Ankerelemente sind dann in Richtung der Querlinie auszurichten. Die flexiblen Achsen der auf der Nullachse angeordneten Anker und die flexiblen Achsen der auf der Querllnle angeordneten Anker sind hierbei also zueinander um etwa 90° versetzt.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anker besteht in der einfachen Bildung von Ankerelement-öruppen mit beliebig«!? Anzahl von η Einzelelementen, was zu einer etwa n«fachen Tragfähigkeit der Anordnung führt.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung mögen nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungen erläutert sein. Es bedeuten:

Pig. 1 zeigt einen vertikalen Detailschnitt durch ein Sandwich-Element, welches durch einen erfindungsgemäßen Anker verbunden ist.

Pig, 2 zeigt einen vertikalen Detailachnitt durch ein Sandwich-Element, welches durch einen anders ausgestalteten Anker verbunden ist.

Pig. 3 zeigt einen horizonta3.en Detailsohnitt durch ein Sandwich-Element, wel ,lies durch den der Pig. 1 entsprechenden Anker verbunden ist.

Pig. 4 zeigt ein vergrößertes Detail der Pig, 3.

Pig, 5 zeigt eine räumliche Ansicht des der Pig, 1 entsprechenden Ankers in liegender Darstellung.

Pig· 6 zeigt ein G-edankenmodell und veranschaulicht die aus dem Anker der Pig. 5 herausgetrennt gedachte Zug- bzw. Druokfaser als Streifen definierter Breite in räumlicher Ansicht.

Hg-, 7 zeigt die der Pig* 2 entsprechende Porm des Ankers in räumlicher Ansicht in liegender Darstellung, die auf dem Gadankenmodell der Pig, 6 beruht.

Pig, θ zeigt den Anker der Pig, 2 in weiter abgewandelter

Hg, 9 zeigt die einfachste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ankers und seine Verklammerung an einer Baustahlmatte ·

Unter Bezugnahme auf Pig· 1 befindet sich in üblicher Weise in einer Tragwand 1, die als Fertigteil aus Beton hergestellt sein kann, eine Baustahlmatte, deren horizontale Stäbe mit und deren vertikale Stäbe mit 5 bezeichnet sind. Eine entsprechende Matte kann sich im Bedarfsfall auch innerhalb der Vorsatfijsohale 2 befinden.

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Die Tragwand 1 und die Vorcatzschnle 2 sowie die zwischen diesen "beiden befindliche Isolierschicht 3 sind mittela eine::; Verbindungsankers verbunden, dessen Basiskörpex· in !'ic· 1 mit 10 "bezeichnet ist. Der Basiskörper 10 besteht aus einem lanzen, kräftigen Blechstreifen von mehreren Zentimetern Breite, der entlang seiner Längsachse sinusförmig aufgefaltet ist, wie in Fig. 4 perspektivisch dargestellt ist.

Der hierdurch entstandene gewellte Basiskörper bestellt seinem Wesen nach aus einer Hehrzahl von in einem Abstand benachbarten Einzelelementen oder Trag sehe nice In in Form von zueinandor im wesentlichen parallel ausgerichteten, ungefähr ebenen Blechplatten oder Hauptabschnitten, die an sich gegenüberliegenden Enden durch gekrümmte Zwischenstücke mit der jeweils folgenden Platte verbunden sind. Hierdurch erkennt man, daß der erfindunjßgemäße Verbindungsanker mechanisch gesehen eine parallele Anorönu;ig mehrerer Plattenanker darstellt, sobald mehr als ein Tragschenkel vorgesehen werden.

Zur Montage kann der Anker an einem seiner beiden Enden in die Ebene der Baustahlmatte eingetaucht und mit horizontalen Hontagestäben 6 bzw. vertikalen Mcntagestäben 7 an der Baustahlmatte verklammert werden. Hierbei v/erden die llontagestclbe 6 hintereinander durch gleicnartig angeordnete Löcher 8 in den Basiskörper 10 gesteckt. Die Löcher 8 befinden eich im Bereich der vier Ecken der den gedachten Einzelplatten entsprechenden, nahezu ebenen Hauptabschnitte der Trngschenkel.' · .

Die eingeführten horizontalen Montagestäbe 6 Ii3gen im montierten Zustand an den vertikalen Stäben 5 der Baustahlmatte an, die sie unter 90° kreuzen. Weiterhin können auch vertikale Montagestäbe 7 vorgesehen sein, die zwischen den horizontalen Stäben 4 der Baustahlmatte und dsm Boden der dia^ch die Auffaltung des Basiskörpera gebildeten Rinnen eingeschoben sein können. Einzelheiten der Verklammorung des Basiskörperθ 10 an den

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Stäben 4 "bzw. 5 der Baustahlmatte ergeben sioh aus Mg. 4, die einen vergrößerten Teilausschnitt der Fig, 3 darstellt.

Es mag deutlich geworden sein, daß der hier beschriebene Anker, der mechanisch einer Mehrfaoh-Anordnung einander paralleler, vertikal .ausgerichteter Einzelplatten entspricht, ein solchen Einzelplatten ähnliches Verhalten aufweist. Hieraus ergibt sich, daß der Anker in seiner Hauptsache, die in den Darstellungen der Fign. 1 und 3 senkrecht verläuft, eine hohe Festigkeit bzw.· Steifigkeit auf we ist, während er sich in der dazu senkrecht verlaufenden Querachse, die in den genannten Figuren horizontal verläuft, flexibel verhält.

In weiterer Verfolgung des erfindungsgemäßen Grundgedankens v/erden bei Ankern größerer räumlicher Abmessung andere Ausgestaltungen vorgeschlagen, die im folgenden beschrieben werden:

Unter Last bilden sich bekanntlich in einem solchen Anker Druck- und Zugbereiche aus, zwischen welchen sich eine neutrale Zone befindet. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 darf angenommen werden, daß die neutrale Zone in mittlerer Höhe des Basiskörpers 10 horizontal verläuft. Oberhalb dieser neutralen Zone bildet sich der Zugbereich aus, während der Druckbereich unterhalb der neutralen Zone zu erwarten ist.

Es darf weiterhin angenommen werden, daß sich eine Linie maximaler Zugkraft ausbildet, die sich im Falle der Fig. 1 von der oberen linken Ecke des Basiskörpers 10 auslaufend als Halbdiagonale zum Mittelpunkt der rechten AußeiLLinie erstreckt. In ähnlicher V/eise kann man sich eine Linie maximaler Druckkraft denken, die von der unteren linkon Ecke auslaufend als Halbdiagonale ebenfalls zum Mittelpunkt der rechten Begrenzungslinie führt, so daß sich in die&em genannten Hittelpunkt die Zuglinie, die Drucklinie und die neutrale Zone treffen.

Von diesen Überlegungen ausgehend könnt© man daran denken, nur entlang der Zuglinie und entlang der Drucklinie tatsächlich Material anzuordnen und die weniger beanspruchten Be-

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reiche des Basiskörpers einfach auszusparen· Die Realisierung eines solchen Gebildes würde au einem Baslskörpe«? 12 führen, wie er la liegender Anordnung in flg. 6 dargestellt ist. Hierbei könnte der übriggebliebene Blechstreifen 13 beispielsweise das Zugband sein, während der übriggebliebene Blechstreifen-14 dem Bruokband entsprechen könnte« Xm Bereich der neutralen 2>one greifen das Zugband 13 und das Druokband ineinander über« Der hlerduroh entstandene in Mg· 6 gezeigte Basiskörper könnte zwar tatsäohlioh eine gewisse Belastung aufnehmen, dooh wäre seine Fertigung nioht vorteilhaft.

Ura die soeben beschriebenen Gesichtspunkte dennooh fertigunßsgereoht realisieren zu können, wird eine tatsäohliohe Ausgestaltung des Ankers vorgeschlagen, wie sie beispielsweise in Fig. 7 dargestellt ist, wobei der Basiskörper mit 16 bezeich« net ist. Der Basiskörper 16 besteht hier aus awei gleichartigen entlang ihrer Längsachse sinusförmig autgefalteten relativ schmalen Blechstreifen, deren Sinusebeaei* entlang einer Linie gleichartig gelegener Punkte auf den einzelnen Tragschenkeln durchdringen.

Auf der Schnittlinie der beiden Sinusebenen befinden sich die tatsächlichen Berührungspunkte 19 zwischen dem ersten aufgefalteten Blechstreifen 17 und dem zweiten aufgefalteten Blechstreifen 18. Die Berührungspunkte 19 liegen vorzugsweise im Übergangsgebiet zwischen den ungefähr ebenen Hauptabschnitten und den angrenzenden gekrümmten Abschnitten· Wie man durch einen Vergleich mit dem Basiskörper 12 der Fig. 6 erkennt, liegen die Berührungspunkte 19 etwa dort, wo das Zugband 13 und das Druckband 14 ineinander übertreten. Das Zugband 17 und das Druckband 18 des Basiskörpers 16 der Pig. 7 sind an den Berührungspunkten 19 beispielsweise durch Versehweissung aneinander fixiert.

Die Anordnung des Basiskörpers 16 und seine Verklairanerung an den Baustahlmatten der Tragwand 1 bzw. der Vorsatzschale 2 ergibt sich aus Fig. 2, die den montierten Anker innerhalb der Sandwich-Anordnung in Seitenansicht zeigt.

Bei der ift Pig, 7 gezeigten Ausgestaltung durchgreift ©in bsstimmte a? Montage stab 7 immer nur die Schlaufe eines der "beiden Bänder 17 baw« 18, da die Sinusfiguren aer Einzelbänder der hler gezeigten Ausgestaltung um 180° phasenversetzt zusammengefügt sind. Die Anordnung des Basiskörpers 16 und sein© Yer«· klammerung an den Baustahlmatten der Tragwand 1 "bzw. der Vorsatzsohale 2 ergibt sich aus Pig. 2, die den montierten Anker innerhalb der Sandwich-Anordnung in Seitenansicht zeigt·

Bei der in PIg, 8 gezeigten Ausgestaltung sind die Sinusfiguren der Einzelbänder phasengleich zusammengefügt, so daß He Montage stäbe hler immer durch die Sohlauf en "beider TeIlsohenkel geführt werden können.

Bine "besonders vorteilhafte Porm ergibt sich durch die phasengleiohe Zusammenfügung von nur zwei halbwellengroßen Teilsohenlceln entsprechend der in Pig. 8 gezeigten Art, was in Fig. 9 noohmals separat dargestellt ist, wobei die Anzahl der halbwellenförmigen Tragschenkel η ■ 1 ist. Durch die gegenseitige Fixierung der Teilschenkel an ihren beiden Berührungspunkten 19 entsteht bereits ein räumlicher Basiskörper, der sich duroh einen einzigen Montagestab an eine Baustahlmatte anklammern läßt, was ebenfalls in Pig. 9 dargestellt ist.

Die mechanischen Eigenschaften der beschriebenen Sonderausgestaltungen entsprechen weitgehend den Eigenschaften des anhand der Pign. 1, 3 und 5 beschriebenen Ankers.

Zur Gewinnung einer höheren Festigkeit können die zunächst offenen Enden der jeweilB letzten Schenkel auch auf die vorletzte Haltung zurüokgebogen und an dieser fixiert sein, wodurch man ein« geschlossene Schlaufe erhält. Auch können die den MgUäPea 7 "bis 9 entsprechenden Ausgestaltungen des Ankers für bestimmte Anwendungsfälle aus Rund- oder sonstigem Profilmaterial gefertigt sein.

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Claims (1)

1. • t t * « · * ♦ · III« • · · t t · t I

   1'« Verbiaduagsanker für die gegenseitige Befestigung einer Tragschicht, einer Vorsatzsohale und ggf. einer zwisohengeftlgten Isolierschicht zur Bildung von Sandwich«Anordnungen im Stahlbeton-Bauwesen, gekennzeichnet duroh einen Basiskörper (10; 16) aus im wesentlichen sinusförmig aufgefal-. tetem Flaoh- oder Profilmaterial mit beliebiger Anzahl von η halbwellenförmigen Tragschenkeln. y

   2« Yerbindungsanlcer naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Basislcörpers (10) ein länglicher, mehrere Zentimeter breiter Blechstreifen in Richtung seiner Längsachse aufgefaltet ist.

   5. Verbindungsanlcer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen etwa ebenen Hauptabschnitte der Tragschenkel im Bereich ihrer vier Ecken jeweils ein Loch (8) zur Aufnahme eines Montagestabes (6) aufweisen, der hintereinander durch die gleichartig gelegenen Löcher aller Tragschenkel einführbar

   Verbindungsanlcer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß seine Verklammerung an den Stäben (4,5) einer Baustahlmatte durch Montagestäbe (6,7) erfolgt, die durch gleichartig gelegene Löcher (8) in den Tragechenkeln eingeführt sind (6) und/oder solche, die entlang der in den Krümmungsabsohnitten der Schenkel gebildeten Bodenrinnen eingeschoben sind (7) und seitlich aus dem Bereich des Basiskörpers (10) vorstehen*

   5. Verbindungsanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Basiskörpers (16) zwei längliche schmale Blechbandθr (17,18) i& Richtung ihrer Längsachse sinusförmig aufgefaltet und derart zusammengefügt sind, daß eich ihre Sinusebenen entlang einer Linie gleichartig gelegener Funkte schneiden, an welchen die Bänder gegeneinander fixiert sind.

   6. Verbindungsanker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einzelbänder (17,18) an gleichartigen Funkten ihrer Sinusfigur aneinander fixiert sind./

   7· Verbindungeanker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einzelbänder (17,18) hinsichtlich ihrer Sinusfigur um 180° verschoben zusammengesetzt sind/