EP1528169B1 - Anordnung zur nachträglichen beabstandeten Befestigung von Bauteilen an Gebäudeteilen - Google Patents
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- E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
Definitions
- the invention relates to an arrangement for subsequently spaced attachment of components such as balconies and the like to building parts, in particular provided with an external insulation concrete exterior walls or floor slabs, with a component and according to the preamble of claim 1.
- a balcony can be retrofitted to a building wall; but usually - as in the case of DE-U 88 14 638 - in addition to the the outside of the building to be attached balconies provided on the inside of the building wall load distribution profiles on which attack the wall penetrating anchor bolts for fixing the balconies.
- These load distribution profiles ensure that not only the area of the building wall directly surrounding the armature is used to absorb the force, but also the surrounding areas of the building wall, which lie farther away from the positions of the armature elements.
- balconies are to be added subsequently to otherwise not to be renovated building - for example, either to improve the visual appearance or the housing value of the building - should be dispensed as far as possible on the inside of the building influencing measures.
- a component which serves as a connecting element between two parts of the building, which are separated by an insulating layer.
- the component consists of a first and second loop of reinforcing bars.
- the first and second loops are held together by first and second plates.
- An insulating element is inserted between the plates.
- the legs of the two loops also have free end portions which are releasably connected via holding means to the component.
- the free ends of the component are cast in a second part of the building.
- the shear force mandrel extends in and between the building and the balcony while crossing a joint, which can be provided with insulating material, U-shaped reinforcing elements both in the building and in the component allow better power transmission to the shear force mandrel.
- the arrangement should be able to arrange the balconies or the components to be fastened spaced from the building to leave sufficient space to be arranged between the balcony and building exterior insulation.
- transverse mandrel is meant above all such reinforcing elements, which consist not only of a slender rod material, but of a relatively rigid sleeve or profile material, which are thus able, despite horizontal extension direction of the building exterior wall via the joint in the fastened Component also absorb and transmit the transverse forces extending transversely to this horizontal extension direction.
- transverse force mandrels consist of a hollow profile with a cylindrical cross-section which does not change over the length of the mandrel, for example from an upright rectangular cross-section.
- hollow profiles angled profile cross sections such as double T-profiles, etc., which are constructed and arranged according to the main load directions.
- this can even be left open at its In the component directed end, in which case the concrete of the component to be fastened, so for example, the in-situ concrete of the balcony slab flow into the hollow profile and can further solidify the shear force mandrel.
- further reinforcing elements attached to the transverse force mandrel, in particular welded.
- shear, pressure and / or shear forces transferring rod or plate-shaped elements are advantageous, which increase the force application range of the transverse force mandrel for the material of the component to be fastened.
- U-bars improve in particular the anchoring of the transverse force mandrel in the component to be fastened.
- these further reinforcing elements extend within the component to be fastened only up to the edge region of this component, but not up to the gap left between component and building in order to reduce the reinforcement elements in the joint area to a minimum and a minimum cross-section (the cross-section the reinforcing elements in the joint area are also responsible for the degree of heat transfer from the balcony into the building) to limit the other to the force from the component to be fastened in the shear force mandrel on the area of the component itself and not to extend to the joint area.
- the device in the joint area only the transverse force mandrel and the frontally mounted in particular welded head plate whose surface is advantageously greater than the cross section of the transverse force mandrel to improve the lateral and optionally pressure force from the transverse force mandrel in the building by the forces on the distribute large headboard area better and can be transferred to the building by means of a large relative distance from each other having mounting anchors.
- the mounting of a balcony or another subsequently to be fixed to a building wall component is now according to the invention in that the component is preferably attached to a bullet front face with the anchor bolts - for example by means of a dowel / screw connection -, the head plate of the device surface on the building wall rests and the transverse force mandrel of this vertically oriented head plate vertically, ie in the horizontal direction extends in the direction of the subsequently to be arranged (in the assembly of the device usually there not yet existing) balconies.
- FIG. 1 is a vertical section and in FIG. 2 a horizontal section through a building part 1 in the form of a floor slab and a component 2 to be fastened thereto in the form of a balcony slab. Between floor and balcony slab a gap 3 is left, which is filled by a damping material 3 for external insulation of the building.
- a rectangular top plate 5 of a component 6 according to the invention is arranged, wherein the top plate 5 extends in the vertical plane and flat against the front side 4 of the floor slab 1.
- a transverse mandrel 7 which likewise belongs to the component 6 according to the invention, extends horizontally out of the gap 3 into the balcony plate 2 and continues inside the balcony plate 2 in a horizontal plane perpendicular to the building front side 4 over a larger horizontal area from the edge in the balcony plate 2.
- the transverse force mandrel 7 is fixed to the top plate 5 by means of welded connection and has a cylindrical hollow profile shape with a rectangular cross section.
- Two U-shaped brackets 8, 9 are fastened to the transverse force mandrel 7 in the region of their U-base 8a, 9a, the U-base lying flat against the outside of the transverse force mandrel 7 in the vertical direction. From this U-base, the two associated U-legs 8b, 8c (or 9b, 9c) extend in a horizontal plane parallel to the transverse force mandrel and parallel to one another, so that the two U-legs and the associated U-base as a whole extend the U-axis. Form result.
- Both off FIG. 1 as well as FIG. 2 are fastening anchor 10 only hintedly removed, which may for example consist of a conventional dowel / screw connection and only need to be dimensioned so that they safely initiate the transmitted from the shear force mandrel 7 on the top plate 5 shear forces in the floor slab 1.
- the essential advantage of the present invention is to enable with the simplest means a "minimally invasive" connecting a subsequently to be fixed to a building component, wherein the device according to the invention is designed so that it is the usual lateral forces in such cases safely from the component to the building with simple but stable means transfers.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur nachträglichen beabstandeten Befestigung von Bauteilen wie Balkonen und dergleichen an Gebäudeteilen, insbesondere an mit einer Außendämmung versehenen betonierten Außenwänden oder Geschossdeckenstirnseiten, mit einem Bauelement und gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 .
- Sowohl beim Sanieren von Altbauten als auch dann, wenn vorkragende Bauteile wie Balkone, Vordächer etc. an Gebäudewänden nachträglich befestigt werden müssen, besteht ein Hauptproblem in der zuverlässigen Kraftübertragung, ohne hierfür zu große Anpassungen am Gebäude vornehmen zu müssen. Das heißt, zur Optimierung der Übernahme von Zug-, Quer- und Druckkräften wäre es sicherlich am besten, das Gebäude an der Befestigungsposition für die Balkone bis zur Gebäudeinnenseite hin zu öffnen und dort in der für Neubauten bekannten Art und Weise sich von der Geschossdecke bis zum Balkon durch die Fuge erstreckende Bewehrungselemente anzuordnen. Beim Arbeiten im Bestand, also beim nachträglichen Anbringen von Balkonen wäre dies allerdings mit zu großem Aufwand verbunden, wodurch solche Sanierungsmaßnahmen in der Regel nicht mehr wirtschaftlich vertretbar sind.
- Es sind zwar im Stand der Technik bereits Ausführungsformen bekannt, wie ein Balkon nachträglich an eine Gebäudewand angebracht werden kann; aber in der Regel werden - wie im Falle der
DE-U 88 14 638 - zusätzlich zu den auf der Gebäudeaußenseite anzubringenden Balkonen auf der Innenseite der Gebäudewand Lastverteilungsprofile vorgesehen, an denen die Wand durchdringende Ankerschrauben zum Befestigen der Balkone angreifen. Diese Lastverteilungsprofile sorgen dafür, dass nicht nur der die Anker direkt umgebende Bereich der Gebäudewand mit zur Kraftaufnahme herangezogen wird, sondern eben auch die Umgebungsbereiche der Gebäudewand, die weiter entfernt von den Positionen der Ankerelemente liegen. Vor allem dann, wenn Balkone nachträglich an im Übrigen nicht zu sanierende Gebäude angefügt werden sollen - beispielsweise um entweder den optischen Eindruck oder den Wohnwert des Gebäudes zu verbessern -, soll nach Möglichkeit auf solche die Gebäudeinnenseiten beeinflussende Maßnahmen verzichtet werden. - Am einfachsten erfolgt dies - wie es ebenfalls bereits im Stand der Technik bekannt ist - zunächst einmal dadurch, dass die Gewichtskräfte, die üblicherweise die größte Verankerungslänge in der Gebäudewand bzw. in der Geschossdecke verursachen, nicht über sich von der Geschossdecke bis zum Balkon unter Durchquerung der Fuge erstreckende stabförmige Bewehrungselemente aufgenommen werden, sondern über auf der Gebäudeaußenseite angeordnete vertikale Stützen, über welche die Balkone an dem zum Gebäude benachbarten Erdboden "aufgeständert" werden. Hinsichtlich der dennoch zusätzlich auftretenden Querkräfte reicht das Aufständern jedoch nicht aus, hierfür sind auch weiterhin Maßnahmen erforderlich, die auf die Gebäudewand einwirken.
- Aus der
EP 1 072 729 A1 ist ein Bauteil bekannt geworden, welches als Verbindungselement zwischen zwei Gebäudeteilen dient, die durch eine Isolationsschicht voneinander getrennt sind. Das Bauelement besteht dabei aus einer ersten und zweiten Schlaufe aus Armierungseisen. Die erste und zweite Schlaufe sind durch eine erste und zweite Platte zusammen gehalten. Zwischen den Platten ist dabei ein Isolationselement eingesetzt. Die Schenkel der beiden Schlaufen weisen dabei auch freie Endteile auf, die lösbar über Haltemittel mit dem Bauelement verbunden sind. Zur Befestigung des einen Gebäudeteils, in das das Bauelement eingelassen ist, werden die freien Enden des Bauteils in ein zweites Gebäudeteil einbetoniert. - Aus der
FR-A-2804703 - Von diesem Stand der Technik ausgehend besteht nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Anordnung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die vor allem eine optimale Querkraftübertragung vom zu befestigenden Bauteil auf das Gebäude ermöglicht, dabei aber gleichzeitig mit geringstmöglichen am Gebäude vorzunehmenden Maßnahmen auskommt und damit ermöglicht, auch noch nachträglich Balkone ohne großen Aufwand und ohne große Anpassungsarbeiten an Gebäuden festzulegen. Darüber hinaus soll die Anordnung dazu in der Lage sein, die Balkone bzw. die zu befestigenden Bauteile beabstandet vom Gebäude anzuordnen, um für eine zwischen Balkon und Gebäude anzuordnende Außendämmung ausreichend Platz zu lassen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale von Anspruch 1.
- Mit dem Ausdruck Querkraftdorn sind vor allem solche Bewehrungselemente gemeint, die nicht nur aus einem schlanken Stabmaterial bestehen, sondern aus einem relativ biegesteifen Hülsen- oder Profilmaterial, die also in der Lage sind, trotz horizontaler Erstreckungsrichtung von der Gebäudeaußenwand über die Fuge in das zu befestigende Bauteil auch die quer zu dieser horizontalen Erstreckungsrichtung verlaufenden Querkräfte aufzunehmen und zu übertragen.
- Vorteilhafte Formen für solche Querkraftdorne bestehen aus einem Hohlprofil mit zylindrischem, sich über die Dornlänge nicht ändernden Querschnitt, beispielsweise aus einem hochkant stehenden rechteckigen Querschnitt. Ebenso ist es natürlich auch möglich, anstelle von Hohlprofilen abgewinkelte Profilquerschnitte wie beispielsweise Doppel-T-Profile etc. zu verwenden, die den Hauptbelastungsrichtungen entsprechend aufgebaut und angeordnet sind.
- Bei Verwendung eines Hohlprofils kann dieses sogar an seinem In das Bauteil gerichteten Ende offen gelassen sein, wobei dann der Beton des zu befestigenden Bauteils, also beispielsweise der Ortbeton der Balkonplatte in das Hohlprofil einfließen und den Querkraftdorn weiter verfestigen kann.
- Zur Verankerung in dem zu befestigenden Bauteil kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass weitere Bewehrungselemente an dem Querkraftdorn befestigt, insbesondere angeschweißt sind. Hierfür sind beispielsweise Schub-, Druck- und/oder Querkräfte übertragende stab- oder plattenförmige Elemente vorteilhaft, die den Krafteinleitungsbereich des Querkraftdorns für das Material des zu befestigenden Bauteils vergrößern. Hierbei empfiehlt sich beispielsweise das Anordnen von weiteren am Dorn befestigten Bewehrungselementen in Form von sich im wesentlichen parallel zur Dornachse in einer Vertikalebene erstreckenden U-förmig abgebogenen Bügeln, deren U-Schenkel in Horizontalrichtung in das Bauteil verlaufen und deren U-Basis in Vertikalrichtung verläuft und an dem Dorn seitlich anliegt. Diese U-Bügel verbessern insbesondere die Verankerung des Querkraftdorns im zu befestigenden Bauteil.
- Zweckmäßigerweise erstrecken sich diese weiteren Bewehrungselemente innerhalb des zu befestigenden Bauteils nur bis in den Randbereich dieses Bauteils, nicht aber bis in die zwischen Bauteil und Gebäude belassene Fuge, um zum einen die Bewehrungselemente im Fugenbereich auf ein Mindestmaß und einen Mindestquerschnitt zu reduzieren (wobei der Querschnitt der Bewehrungselemente im Fugenbereich auch für das Maß der Wärmeübertragung von der Balkon in das Gebäude verantwortlich sind) um zum anderen die Krafteinleitung vom zu befestigenden Bauteil in den Querkraftdorn sinnvollerweise auf den Bereich des Bauteils selbst zu beschränken und nicht auf den Fugenbereich auszudehnen.
- Erfindungsgemäß weist das Bauelement im Fugenbereich lediglich den Querkraftdorn und die stirnseitig befestigte insbesondere angeschweißte Kopfplatte auf, deren Fläche zweckmäßigerweise größer ist als der Querschnitt des Querkraftdorns, um die Quer- und gegebenenfalls Druckkrafteinleitung vom Querkraftdorn in das Gebäude zu verbessern, indem sich die Kräfte über den großflächigen Kopfplattenbereich besser verteilen und auf das Gebäude mit Hilfe von dadurch einen großen relativen Abstand voneinander aufweisenden Befestigungsankern übertragen lassen.
- Das Montieren eines Balkons oder eines sonstigen nachträglich an einer Gebäudewand zu befestigenden Bauteils erfolgt nun erfindungsgemäß dadurch, dass das Bauelement bevorzugterweise an einer Geschossdeckenstirnseite mit den Befestigungsankern - beispielsweise mittels einer Dübel-/Schraubenverbindung - befestigt wird, wobei die Kopfplatte des Bauelements flächig an der Gebäudewand anliegt und sich der Querkraftdorn von dieser in Vertikalebene orientierten Kopfplatte senkrecht, also in Horizontalrichtung erstreckt in Richtung des nachträglich anzuordnenden (bei der Montage des Bauelements in der Regel dort noch nicht vorhandenen) Balkons. Anschließend wird man die Gebäudeaußendämmung im Bereich dieses Bauelements vorsehen, die die Fuge zwischen Bauteil und Gebäudeteil ausfüllt und erst danach das jeweilige Bauteil am Querkraftdorn des Bauelements festlegen, wozu man beispielsweise bei Herstellung des Bauteils aus Ortbeton die Außendämmung als verlorene Schalung für die Ortbetonplatte verwenden kann. Hierbei geht die Ortbetonplatte die nötige formschlüssige Verbindung mit dem Querkraftdorn ein.
- Daneben ist es natürlich auch möglich, vorgefertigte oder aus nicht gießfähigem Material bestehende Bauteile wie Balkone oder Vordächer aus Holz, aus Fertigteilplatten etc. am Querkraftdorn zu befestigen, wobei die Kraftübertragung von dem jeweiligen Bauteil auf den Querkraftdorn durch geeignete platten- oder stabförmige Bewehrungselemente erfolgt.
- Sowohl im Falle des aus Ortbeton hergestellten Bauteils als auch im Falle des aus Fertigteilen oder sonstigen nicht gießfähigen Materialien hergestellten Bauteils empfiehlt es sich, die Gewichtskraft und etwaige sonstige Momentenbelastungen des zu befestigenden Bauteils über außerhalb des Gebäudes angeordnete Stützen und oder sonstige zusätzliche Bewehrungselemente aufzunehmen und abzuleiten.
- Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; hierbei zeigen
- Figur 1
- das erfindungsgemäße Bauelement in teilweise geschnittener Sei- tenansicht; und
- Figur 2
- das Bauelement aus
Figur 1 in Draufsicht. - In
Figur 1 ist ein Vertikalschnitt und inFigur 2 ein Horizontalschnitt durch ein Gebäudeteil 1 in Form einer Geschossdecke und ein hieran zu befestigendes Bauteil 2 in Form einer Balkonplatte dargestellt. Zwischen Geschossdecke und Balkonplatte ist eine Fuge 3 belassen, die von einem Dämmmaterial 3 zur Außendämmung des Gebäudes ausgefüllt ist. An einer Stirnseite 4 der Geschossdecke 1 ist eine rechteckige Kopfplatte 5 eines erfindungsgemäßen Bauelements 6 angeordnet, wobei sich die Kopfplatte 5 in vertikaler Ebene erstreckt und flächig an der Stirnseite 4 der Geschossdecke 1 anliegt. Ausgehend von der Kopfplatte 5 erstreckt sich ein ebenfalls zum erfindungsgemäßen Bauelement 6 gehörender Querkraftdorn 7 in horizontaler Richtung aus der Fuge 3 heraus bis in die Balkonplatte 2 und verläuft innerhalb der Balkonplatte 2 in horizontaler Ebene senkrecht zur Gebäudestirnseite 4 über einen größeren horizontalen Bereich vom Rand weiter in die Balkonplatte 2. Der Querkraftdorn 7 ist an der Kopfplatte 5 mittels Schweißverbindung festgelegt und weist eine zylindrische Hohlprofilform mit rechteckigem Querschnitt auf. - An dem Querkraftdorn 7 sind zwei U-förmige Bügel 8, 9 im Bereich ihrer U-Basis 8a, 9a befestigt, wobei die U-Basis in vertikaler Richtung flächig an der Außenseite des Querkraftdorns 7 anliegt. Von dieser U-Basis erstrecken sich die beiden zugehörigen U-Schenkel 8b, 8c (bzw. 9b, 9c) in horizontaler Ebene parallel zum Querkraftdorn und parallel zueinander, so dass die beiden U-Schenkel und die zugehörige U-Basis insgesamt die U-Form ergeben.
- Sowohl aus
Figur 1 als auchFigur 2 sind Befestigungsanker 10 nur andeutungsweise entnehmbar, die beispielsweise aus einer herkömmlichen Dübel-/ Schraubenverbindung bestehen können und nur so dimensioniert sein müssen, dass sie die vom Querkraftdorn 7 über die Kopfplatte 5 übertragenen Querkräfte sicher in die Geschossdecke 1 einleiten. - Zusammenfassend besteht der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, mit einfachsten Mitteln ein "minimal-invasives" Anschließen eines nachträglich an einem Gebäude zu befestigenden Bauteils zu ermöglichen, wobei das erfindungsgemäße Bauelement so ausgebildet ist, dass es die bei solchen Fällen üblichen Querkräfte sicher vom Bauteil auf das Gebäude mit einfachen, aber stabilen Mitteln überträgt.
Claims (9)
- Anordnung zur nachträglichen beabstandeten Befestigung von Bauteilen (2) wie Balkonen und dergleichen an Gebäudeteilen (1), insbesondere an mit einer Außendämmung (3) versehenen betonierten Außenwänden oder Geschossdeckenstirnseiten (4), mit einem Bauelement (6), das Bewehrungselemente (7, 8, 9) aufweist, die an das zu befestigende Bauteil (2) einerseits und an das Gebäudeteil (1) andererseits unter Durchquerung einer zwischen Bauteil und Gebäudeteil belassenen und insbesondere von der Außendämmung ausfüllbaren Fuge (3) angeschlossen sind, wobei sich die Bewehrungselemente (7, 8, 9) zum Anschluss an das zu befestigende Bauteil (2) in dieses erstrecken und in diesem zumindest mittelbar formschlüssig verankert sind,
wobei die Bewehrungselemente (7, 8, 9) zum Anschluss an das Gebäudeteil (1) eine stirnseitige Kopfplatte (5) aufweisen, die mittels einer Mehrzahl von zueinander beabstandet angeordneten Befestigungsankern (10) flächig an dem Gebäudeteil festgelegt ist,
und wobei Druck- und/oder Querkräfte der Bewehrungselemente (7, 8, 9) durch die Befestigungsanker (10) auf das Gebäudeteil (1) übertragen werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bewehrungselemente (7, 8, 9) in Form eines Querkraftdorns (7) ausgebildet sind, die Kopfplatte (5) mittels der Befestigungsanker (10) nachträglich an dem Gebäudeteil festgelegt ist, und der Querkraftdorn (7) sich ausgehend von der stirnseitigen Kopfplatte (5) ausschließlich in Richtung des zu befestigenden Bauteils (2) erstreckt. - Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Querkraftdorn (7) aus einem Hohlprofil besteht. - Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hohlprofil des Querkraftdorns (7) einen hochkant stehenden rechteckigen Querschnitt aufweist. - Anordnung nach zumindest Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hohlprofil des Querkraftdorns (7) an seinem in das Bauteil (2) gerichteten Ende offengelassen ist. - Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Querkraftdorn (7) weitere sich in dem zu befestigenden Bauteil (6) erstreckende Bewehrungselemente (8, 9) befestigt, insbesondere angeschweißt sind. - Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weiteren am Querkraftdorn (7) befestigten Bewehrungselemente (8, 9) sich im wesentlichen parallel zur Dornachse in einer Vertikalebene erstreckende U-förmig abgebogene Bügel sind, deren U-Schenkel (8b, 8c, 9b, 9c) in Horizontalrichtung in das Bauteil (2) verlaufen und deren U-Basis (8a, 9a) in Vertikalrichtung verläuft und an dem Querkraftdorn (7) seitlich anliegt. - Anordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die U-förmigen Bügel (8, 9) beabstandet von der Fuge (3) im zu befestigenden Bauteil (2) angeordnet sind. - Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kopfplatte (5) an den Querkraftdorn (7) angeschweißt ist. - Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Querkraftdorn (7), die Kopfplatte (5) und/oder die Bügel (8, 9) aus Metall und im Bereich der Fuge (3) oder in den fugennahen Randbereichen insbesondere aus Edelstahl bestehen.
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