EP0425592B1 - Befestigungsvorrichtung für fassadenelemente - Google Patents

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EP0425592B1
EP0425592B1 EP90901778A EP90901778A EP0425592B1 EP 0425592 B1 EP0425592 B1 EP 0425592B1 EP 90901778 A EP90901778 A EP 90901778A EP 90901778 A EP90901778 A EP 90901778A EP 0425592 B1 EP0425592 B1 EP 0425592B1
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/0801—Separate fastening elements
    • E04F13/0803—Separate fastening elements with load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements
    • E04F13/0805—Separate fastening elements with load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements with additional fastening elements between furring elements and the wall
    • E04F13/0808—Separate fastening elements with load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements with additional fastening elements between furring elements and the wall adjustable in several directions one of which is perpendicular to the wall

Definitions

  • the invention relates to a fastening device for facade elements (facade panels) of buildings that serve as an outer shell for the purpose of weather protection of the thermal insulation of the building's outer wall and, in addition to their own weight, the weight of the facade panels, and the static and dynamic load resulting from the pressure and negative pressure of the wind load are transmitted to the building's outer wall .
  • the invention thus relates to a type of scaffold construction that is necessary as a fastening base for the facade elements.
  • a fastening device for facade panels which is a wall anchor and consists of a one-piece T-shaped holding element and, depending on requirements, allows the distance between the load-bearing wall and the prefabricated elements to be suspended, in order to allow the walls to be moistened avoided.
  • an angle or T-profile with a maximum length of 6 m is screwed onto the outer surface of the building as a mounting rail, so that one leg protrudes from the wall.
  • An angle or T-profile is also used as a fastening bar for the facade elements. After attaching the insulation to the outer wall of the building, the free-standing legs are removed from the fastening web and the mounting rail connected to each other so that they form a remaining supporting structure on the outer wall of the building for receiving the facade elements and with them a sufficiently continuous outer surface of the building body.
  • provisional attachment to the mounting rail with integrated spring elements of the fastening web has been proposed in EP-0 005 937 B1.
  • a major disadvantage of these constructions is the unsolved problem of fastening the facade elements due to the change in length of the facade panels due to outside temperature and moisture.
  • Another disadvantage of conventional constructions is the labor-intensive adjustment with final fixation at the construction site and the fact that machine use is necessary to create the assembly holes.
  • the formation of cold bridges - with all the unpleasant heat losses and structural consequences - is to be pointed out by interrupting the insulation and by touching the mounting rail and the fastening web over a large area.
  • a proposal with more adaptable fastening is the construction with a "V" -shaped fastening piece screwed to the outer wall of the building, in accordance with EP 0 067 970 B1, with two slotted legs and connecting pieces which reach into these slots and are firmly connected to the fastening web.
  • the fastening pieces are then mounted in such a way that there are fixed and sliding points on top of each other, i.e. places where the connecting pieces that engage in the slots of the fastening piece do not allow any or only a certain displacement.
  • the aluminum alloy AlMgSi1 Due to the excellent corrosion resistance and the favorable weight-related strength, the aluminum alloy AlMgSi1 has prevailed for the supporting structure despite the large expansion coefficient.
  • the displacement of the asbestos-containing facade panels by physiologically harmless materials (aluminum sandwich, glass fiber cement, ceramic, synthetic resin, polyester concrete,) has also increased the requirements of the dilation problem. In this way, conventional constructions hardly meet the needs of the future.
  • the object of the present invention is to eliminate the disadvantages mentioned.
  • An optimal dilatation behavior of the facade construction is achieved by the fastening device according to the invention.
  • the manufacture of the same is simplified by the fact that all parts are custom-made and provided with all the openings in the factory prefabrication and machining - such as holes and slots - can be punched instead of using a machining process.
  • the assembly of the same is simplified in that the parts not only arrive at the construction site but are pre-assembled. With the exception of the fastening of the mounting rails to the outer wall of the building, the remaining parts are simply joined and fastened by tightening the screws. Since the screw connections are usefully preassembled and no longer have to be disassembled for assembly, the small parts of the invention are largely spared from being lost by being lost at the construction site.
  • An additional advantage of the device according to the invention is that the wall fastening of the mounting rail serves as a stop for the console.
  • a further advantage of the device according to the invention lies in the avoidance of cold bridges along the mounting rail, since, thanks to the flat design, it is suitable for integration in the insulation.
  • the cross sections of the mounting rail 2 and of the extension piece 10 can be identical.

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  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Fassadenelemente (Fassadenplatten) von Bauten, die als äussere Schale zwecks Wetterschutz der Wärmeisolation der Gebäudeaussenwand dienen und nebst Eigengewicht, das Gewicht der Fassadenplatten, und die aus Druck und Unterdruck der Windlast resultierende statische und dynamische Last an die Gebäudeaussenwand übertragen. Gegenstand der Erfindung ist somit eine Art Gerüstkonstruktion, die als Befestigungsgrundlage für die Fassadenelemente notwendig ist.
  • Aus der DE-A-1 811 451 ist eine Befestigungsvorrichtung für Fassadenplatten bekannt, die ein Maueranker ist und aus einem einstückigen T-förmig gestalteten Halteelement besteht und je nach Bedarf den Abstand zwischen der tragenden Wand und den aufzuhängenden Fertigbauelementen einzustellen gestattet um eine Mauerdurchfeuchtung zu vermieden.
  • Bei anderen bekannten Konstruktionen wird an die Gebäudeaussenflache als Tragschiene ein Winkel- oder T-Profil mit der Höchstlänge von 6 m angeschraubt, so dass ein Schenkel von der Wand absteht. Als Befestigungssteg für die Fassadenelemente wird ebenfalls ein Winkel- oder T-Profil verwendet. Nach Anbau der Isolation an die Gebäudeaussenwand werden die freistehenden Schenkel vom Befestigungssteg und der Tragschiene miteinander so verbunden, dass sie an der Gebäudeaussenwand ein verbleibendes Traggerüst für die Aufnahme der Fassadenelemente und mit diesen eine ausreichend stetige Aussenfläche des Baukör pers bilden. Um diese Aufgabe ohne separate Justiervorrichtungen zu lösen, hat man in der EP-0 005 937 B1 die provisorische Befestigung an der Tragschiene mit integrierten Federelemten des Befestigungssteges vorgeschlagen.
  • Wesentlicher Nachteil dieser Konstruktionen ist das ungelöste Problem der Befestigung der Fassadenelemente wegen der aussentemperatur- und feuchtebedingten Längenveränderung der Fassadenplatten. Weiterer Nachteil herkömlicher Konstruktionen ist die arbeitsintensive Justierung mit endgültiger Fix-ierung an der Baustelle und dass dazu für die Erstellung der Montagelöcher Maschineneinsatz notwendig ist. Schliesslich ist auf die Bildung von Kältebrücken - mit allen unliebsamen Wärmeverlusten und bauphysikalischen Folgen - durch die Unterbrechung der Isolation und durch grossflächige Berührung der Tragschiene und des Befestigungssteges hinzuweisen.
  • Ein Vorschlag mit anpassungsfähigerer Befestigung stellt die Konstruktion mit einem an die Gebäudeaussenwand geschraubtem "V"-förmigem Befestigungsstück, gemäss EP 0 067 970 B1, mit zwei geschlitzten Schenkeln und in diese Schlitze greifende und mit dem Befestigunssteg fest verbundenen Verbindungsstück dar. Die Befestigungsstücke werden dann so montiert, dass sich übereinander Fest- und Gleitpunkte ergeben, also Stellen, wo die in die Schlitze des Befestigungsstückes greifende Verbindungsstücke keine oder aber eine gewisse Verschiebung erlauben. Wegen der ausgezeichneten Korrosionsresistenz und der günstigen gewichtsbezogenen Festigkeit hat sich für die Tragkonstruktion trotz des grossen Ausdehnungskoeffizienten die Aluminiumlegierung AlMgSi1 durchgesezt. Die Verdrängung der asbesthaltigen Fassadenplatten durch physiologisch unbedenkliche Werkstoffe (Aluminiumsandwich, Glasfaserzement, Kermaik, Kunstharz, Polyesterbeton,) hat zugleich die Anforderungen des Dilatationsproblems erhöht. So werden herkömmliche Konstruktionen den Bedürfnissen der Zukunft kaum gerecht.
  • Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die genannten Nachteile zu beseitigen.
  • Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
  • Durch die erfindungsgemässe Befestigungsvorrichtung wird ein optimales Dilatationsverhalten der Fassadenkonstruktion erreicht. Durch die erfindungsgemässe Befestigungsvorrichtung vereinfacht sich die Herstellung der selben dadurch, dass alle Teile massgeschnitten und mit sämtlichen Durchbrüchen versehen bei der werkmässigen Vorfertigung serienmässig hergestellt und Bearbeitungen - wie Löcher und Schlitze - an Stelle von spahnabhebenden Verfahren gestanzt werden können.
  • Durch die erfindungsgemässe Befestigungsvorrichtung vereinfacht sich die Montage der selben dadurch, dass die Teile nicht nur fertig bearbeitet sondern vormontiert an die Baustelle kommen. Mit Ausnahme der Befestigung der Tragschienen an die Gebäudeaussenwand werden die übrigen Teile durch einfaches Stecken gefügt und duch Anziehen der Schrauben befestigt. Da die Schraubverbindungen sinnvollerweise vormontiert sind und für die Montage nicht mehr auseinandergenommen werden müssen, bleiben die Kleinteile der Erfindung vom Verlust durch-Verlohren-gehen-an-der-Baustelle weitgehend verschohnt.
  • Zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung ist, dass die Wandbefestigung der Tragschiene als Anschlag der Konsole dient.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung liegt in der Vermeidung von Kältebrücken entlang der Tragschiene, da diese Dank flacher Konzeption sich für die Integration in der Isolation eignet.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung besteht in die Längenverstellbarkeit der Konsole. Dank dem wird die Aufnahme von grösseren Gebäudetoleranzen bei der Montage möglich.
    Schliesslich; dank dem, dass die Konsole sich in der "T"-förmigen Längsnut der Tragschiene verschieben kann, eignet sich die Befestigungsvorrichtung hervorragend für die Aufnahme der von der Aussentemperatur und der Feuchte bedingten Längenausdehnung der Fassadenplatten.
    Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine räumliche Ansicht der Befestigungsvorrichtung mit senkrechtem Befestigungssteg
    Fig. 2
    einen Querschnitt durch die Befestigungsvorrichtung nach Fig.1
    Fig. 3
    die montierte Fassadenkonstruktion im Querschnitt mit senkrechtem Befestigungssteg
    Fig. 4
    die Fassadenkonstruktion nach Fig.3 bei erhöhter Temperatur
    Fig. 5
    die Fassadenkonstruktion nach Fig.3 bei Tiefsttemperatur
    Fig. 6
    einen Querschnitt durch die Befestigungsvorrichtung mit waagrechtem Befestigungssteg
    Fig. 7
    eine räumliche Ansicht der Befestigungsvorrichtung mit waagrechtem Befestigungssteg
    Fig. 8
    die montierte Fassadenkonstruktion mit waagrechtem Befestigungssteg im Querschnitt
    Fig. 9
    die Fassadenkonstruktion nach Fig.8 bei erhöhter Temperatur
    Fig.10
    die Fassadenkonstruktion nach Fig.8 bei Tiefsttemperatur

    In Figur 1 und 2 sind zwei Fassadenelemente 12 von der Gebäudeseite hergesehen dargestellt. Sie sind mit nicht dargestellten Mitteln am senkrechten Befestigungssteg 6 befestigt. Die Rückseite des senkrechten Befestigungsstegs 6 ist mit einer seitlich offenen "T"-förmigen Längsnut 6' zur Aufnahme einer Hammerschraube 7 versehen, die zur Befestigung des als T-Nutprofil geformten Verlängerungstücks 10 der verstellbaren Konsole 3 dient. Diese verstellbare Konsole 3 wird aus dem Träger 8 und aus dem Verlängerungsstück 10 zusammengesetzt, wobei der Träger 8 vorteilhafterweise als T-Profil geformt ist, dessen Schenkel in die T-Nut des Verlängerungstücks 10 hineinragt, und sein Flansch als Fuss 8' der verstellbaren Konsole 3 in der "T"-förmigen Längsnut der Tragschiene 2' befindet. Im Träger 8 ist ein Durchgangsloch 8'' und in der Verlängerung 10'' ein Durchgangsloch 10'' vorhanden. Durch den Durchgangsloch 10 wird die Hammerschraube 7 gesteckt und die Verlängerung 10 an die Befestigung festgeschraubt. Dabei ist wesentlich, dass der Kopf der Hammerschraube 7 nur so breit wie die Oeffnung der "T"-förmigen Längsnut 6' des senkrechten Befestigungsstegs 6 ist, damit diese an beliebigen Stellen in dieser Nut eingelegt und damit die Hammerschraube 7 auch in vormontiertem Zustand; - wenn sie durch das Durchgangsloch 10'' gesteckt ist und die Mutter 7' trägt,- eingehängt werden kann. Bei diesem "Einhängen" wird, sobald der Kopf der Hammerschraube 7 in die "T"-förmige Längsnut 6' einsenkt, die Mutter 7' angezogen, wobei die Gewindereibung die Hammerschraube 7 noch vor dem Zusammenpressen der verschraubten Teile 6;10, bis zum Anschlag der Kopf an die Seitenwände der "T"-förmigen Längsnut 6' dreht. Zum Anziehen, und zum Lösen der Schraubenverbindung - Hammerschraube 7 und Mutter 7'-braucht nur die Mutter 7' gedreht zu werden. Ein Gegenhalten der Schraube 7 erübrigt sich. Das gleiche gilt für die ebenfalls vormontierte Schraubenverbindung; Schraube mit Vierkantansatz 14 und Mutter 14', wo es um die Verstellung der Konsole 3 durch die Verschiebung der Vierkantansatzschraube im Schlitz 10' des Verlängerungsstükkes 10 und des Trägers 8 mit dem Durchgangsloch 8'' geht.
    Wie die Fassadenelemente 12 mit waagrechtem Befestigungssteg 60, mit offenen "T"-förmigen Längsnut 60',einer Hammerschraube 7, der Befestigung des als T-Nutprofil geformten Verlängerungstück 100 der verstellbaren Konsole 3 dient zeigen die Figur 6 und 10.
    Die Montage der Fassade beginnt mit dem Verlegen und Verschrauben der mit Konsolen 3 besetzten Tragschienen 2 mit Hilfe von Dübelschrauben 16 an die Gebäudeaussenwand 1. Dabei dient der Kopf der Dübelschraube 16 als Anschlag 20 für die Konsole 3. Damit die Konsole 3 entsprechend Fig.3 und 6 beider Montage mit Sicherheit am Anschlag 20 sitzt, wird die Konsole 3 beispielsweise mit einem nicht gezeigten Gummiband in dieser Position gehalten. Danach folgt der Einbau der Isolation 11, die je nach Art und Gestaltung verschieden dick ist.
    Zwischen die Isolation 11 und die Fassadenplatten 12 wird ein mehrerer Zentimeter dicker Raum offen gelassen. Dem entsprechend und entsprechend der Bautoleranzen wird der Wandabstand und der Abstand vom Fassadenanfang mit den verstellbaren Konsolen 3 eingestellt.
  • Das betriebliche Verhalten der Fassadenkonstruktion ist durch die Gegenüberstellung der Anordnung von normalen, (Fig.3 und 8) erhöhten (Fig.4 und 9) und Tiefsttemperaturen (Fig.5 und 10) ersichtlich.
  • Bei gestiegener Temperatur dehnt sich der senkrechte Befestigungssteg 6 und die Fassadenplatten 12 bis 12'' und verschieben sich die Konsolen 3',3'' und 3''' aufwärts. Deshalb heben sich mit Ausnahme der untersten Konsole 3 die übrigen Konsolen 3',3'',3''' von den Anschlägen 16'bis 16'''ab und die Fassadenkonstruktion stützt mit ihrem gesamten Gewicht auf den Anschlag 16. Bei tieferen Temperaturen (vgl.Fig.5 und 10) als die Montagetemperatur (vgl.Fig.3 und 8),verkürzt sich der senkrechte Befestigungssteg 6 und die Fassadenplatten 12 bis 12''. Deshalb wird das Gewicht der Fassadenkonstruktion auf den Anschlag 16''' der Konsole 3''' aufgehängt. Es versteht sich, dass die gesamte Konstruktion einer Fassade aus mehreren parallelen Sektionen entsprechend der Fig.3 und 8 besteht und dass das in der Fig.3 bis 5 gezeigte Prinzip der Abstützung resp. Aufhängung als Lagerung auch mit waagrechten Befestigungsstegen in beliebiger weise durch das Weglassen oder den Einsatz von Anschlägen 16 und durch die Kombination derselben mit losen und mit festen Konsolen 3 variiert werden kann.
    Wichtig ist, dass Dank der vorgeschlagenen Befestigungsvorrichtung bei der Applikation verschiedenster Fassadenplatten 12 die Berücksichtigung der Linearenausdehnung und Schrumpfung der selben vollständig vernachlässigt werden kann.
    Als Beispiel sei für die Auslegung der Fall erwähnt, wenn von der Kette losen Konsolen 3 (n) nur eine Konsole 3 (n-x) mit einem Anschlag 16 (n-x) ausgerüstet wird Dann stützt sich die oberhalb befindliche Konstruktion auf diese Konsole 3, während die darunter sich befindliche daran hängt. Im Gegensatz zu der Festigkeitsbelastung und somit der Auslegung des senkrechten Befestigungsstegs 6 und der Fassadenplatten 12 hat die Umverteilung der Belastung auf die Konsole 3 (n-x) keinen Einfluss. Für die optimale Gestaltung der Konstruktion wird daher nebst Berücksichtigung der Windlasten die Assymetrie der Zug und Druckdauerfestigkeit der Werkstoffe des senkrechten Befestigungsstegs 6 und der Fassadenplatten 12 massgebend sein.
  • Zu erwähnen ist, dass zwecks Reduktion der Werzeugkosten der Vorrichtungselemte die Querschnitte der Tragschiene 2 und des Verlängerungsstücks 10 identisch sein können.

Claims (7)

  1. Befestigungsvorrichtung für die Errichtung von Fassaden mit Fassadenelementen (12) mit teleskopisch verlängerbaren, in ihrer Ausdehnung justierbaren Konsolen (3), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Gebäudewand (1) eine Tragschiene (2) mit einer Längsnut (2') befestigt ist und dass in der Längsnut (2') Konsolen (3') bis (3n) verschiebbar gelagert und jeweils durch einen zur Gebäudeaussenwand (1) quasi parallel verlaufenden Befestigungssteg (6,60) so verbunden sind, dass in der Längsnut (2') eine Kette loser Konsolen (3n) entsteht und dass bei steigender Temperatur, wenn der senkrechte Befestigungssteg (6) und die darauf befestigten Fassadenplatten (12 bis 12n) sich dehnen, wobei, mit Ausnahme der Konsole (3) welche in der Verschiebung von einem Anschlag (16) beschränkt wird, die Konsolen (3') bis (3n) sich ungehindert verschieben können.
  2. Befestigungsvorrichtung für Fassadenelemente (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschiene ( 2 ), wie der dazu parallel und senkrecht (6, 60) verlaufende Befestigungsteg je eine "T" förmige Längsnut ( 2',6',60) aufweist.
  3. Befestigungsvorrichtung für Fassadenelemente (12) nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuss ( 8') der teleskopartig verstellbaren Konsole ( 3 ) in die Längsnut ( 2') der Tragschiene (2) eingelassen ist und sich je nach Bedarf bis zum Anschlag ( 16 ) verschieben kann und, dass das freie Ende der Konsole ( 3 ) mit einer in die Nut des Befestigungsstegs ( 6',60') greifende Hammerschraube (7 ) verbunden wird.
  4. Befestigungsvorrichtung für Fassadenelemente (12) nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole ( 3 ) aus dem Träger ( 8 ), und einer den Trägerquerschnitt umfassenden Verlängerung (10,100) besteht, und dass die Verlängerung ( 10,100 ) einen Längsschlitz (10') mit der Breite des Vierkantansatzes der Schraube ( 14 ) und ein Durchgangsloch (10'') und der Träger ( 8 ) ein Durchgangsloch ( 8'') aufweist.
  5. Befestigungsvorrichtung für Fassadenelemente ( 12 ) nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Justierung der Träger ( 8 ) mit der Verlängerung ( 10 ) eine Schraube mit Vierkantansatz ( 14 ) so verwendet wird, dass der Vierkantansatz ( 14 ) im Längsschlitz ( 10') als Nutstein dient.
  6. Befestigungsvorrichtung für Fassadenelemente (12) nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass, dass für die Befestigung der Verlängerung (10) mit dem Befestigungssteg ( 6,60 ) und für die Justierung der Träger ( 8 ) mit der Verlängerung (10) verwendete Mutter ( 7'und 14' ) je eine Stoppmutter ist.
  7. Befestigungsvorrichtung für Fassadenelemente (12) nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag ( 16 ) zugleich für die Befestigung der Tragschiene ( 2 ) an die Gebäudeaussenwand ( 1 ) verwendet wird.
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