EP1669501A1 - Bauelement zur Wärmedämmung - Google Patents
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- EP1669501A1 EP1669501A1 EP06006831A EP06006831A EP1669501A1 EP 1669501 A1 EP1669501 A1 EP 1669501A1 EP 06006831 A EP06006831 A EP 06006831A EP 06006831 A EP06006831 A EP 06006831A EP 1669501 A1 EP1669501 A1 EP 1669501A1
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- EP
- European Patent Office
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- component according
- contact profiles
- components
- pressure elements
- concrete
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/003—Balconies; Decks
- E04B1/0038—Anchoring devices specially adapted therefor with means for preventing cold bridging
Definitions
- the invention relates to a component for thermal insulation between two components to be concreted, in particular between a building and a cantilevered outer part, consisting of an insulator to be laid therebetween with at least integrated pressure elements in the installed state of the component substantially horizontally and transversely to the substantially horizontal longitudinal extent of the insulating body run through it and can be connected in each case to both components.
- Such components for thermal insulation are known in the relevant state of the art in many different versions and serve to decouple two components from each other thermally, but at the same time statically connect them together. This static connection takes place via reinforcing elements, which extend through the insulating body between the two components and the respective occurring loads, so in particular tensile, compressive and shear forces transmitted safely.
- An essential field of application of such components is, for example, in balconies that protrude from a building exterior wall and are suspended on said reinforcing elements on the same height ceiling with the interposition of a component for thermal insulation. Since these balconies are exposed to different temperatures than the floor slab running in each case in the insulated building interior, temperature-related relative movements occur between the two components, ie between the balcony and the floor slab. Because while the floor ceiling at substantially the same temperature Depending on weather conditions and the season, the outside temperature and thus the temperature of the balcony slab varies by more than 10 ° C per day.
- the present invention is therefore based on the object to propose a component for thermal insulation, which allows elastically or reversibly resilient pressure elements for receiving relative movements between the adjacent concrete components, on the one hand, the flexibility independent on the material of the printing elements and on the other hand should be available as much as possible without the unwanted noise developments described.
- the pressure elements each have a contact profile that can be rolled on the concrete components and if the pressure elements can produce a joint connection between the two components.
- This hinge connection is obtained independently of the pressure element material, ie even with high-strength rigid materials.
- the resulting pendulum joint-like pivoting movement leads to a significant reduction of the actual displacement.
- the relative movement of two concrete components in the order of 2 mm results in a rotational movement of the pressure element relative to the adjacent concrete component in the mutual contact area with a relative movement of only 0.2 mm. From this example, it is easy to see that this significantly reduced displacement is accompanied by a correspondingly significantly reduced to a negligible amount of noise. In the same sense, the fact that part of the previous sliding or friction movement is replaced by a rolling movement.
- the contact profiles in the installed state should be anchored in the concrete components such that the pressure elements only with the curved Projecting contact area in the concrete components to allow the unimpeded rotational movement between the pressure element and concrete component.
- the circular arc-shaped cross section of the contact profiles extends over the entire height thereof.
- each contact profile is designed in the form of a cylinder jacket part surface.
- the horizontal cross sections can also change over the height of the printing element, such. B. at a sheath part surface of a truncated cone. This ensures that the power transmission between the pressure element and the concrete component takes place over the entire contact profile surface.
- a preferred design of the contact profiles is that they also have a concave outer surface which is also curved in the vertical direction, that is, they are also arched in a vertical longitudinal section. This allows them to follow any vertical settlement movements between the two components without affecting their function.
- the pressure elements thus formed give way slightly articulated and are - despite a slightly inclined position compared to the horizontal installation - yet full surface with their frontal contact profiles on the adjacent concrete components.
- the printing element continuously and without offset pass into the contact profiles to keep the surface of the contact profile as small as possible and - at least approximately - only so form large, as the dimensions, ie in particular the cross section, the pressure-transmitting transmitting behind the contact profiles arranged pressure elements.
- an elastically or reversibly compliant bearing can be achieved by the pressure elements according to the invention independently of their material, so that the advantages of the present invention in particular come in printing elements made of hard unyielding or high-strength material to fruition.
- high-strength concrete can also be used.
- the pressure element must not even in the transverse direction elastically temperature-related longitudinal movements between the two adjacent components can follow, but by the rolling motion, it can also be made of high-strength material - such as concrete.
- a particularly suitable form of use of concrete printing elements results from the fact that they are made by casting, which has a great many possibilities in terms of shape and surface design of the printing elements.
- cross-sectional reductions in the central region between the two end-side contact profiles can be produced, which are decisive for the degree of thermal conductivity or for the heat transfer through the pressure element.
- Such cross-sectional reductions can take place both in the horizontal direction and in the vertical direction, so that the pressure element is formed in a waisted horizontal section with a tapering in the direction of the central region between the two end contact profiles and on the other hand, the height of the pressure element in the direction the middle area between the two frontal contact profiles reduced.
- the printing elements are produced from a lost casting mold, this can advantageously be exploited to form two continuous printing elements which form a double printing element, leaving a space between the two printing elements in which, for example, a transverse force rod can be used can be fixed to the mold. Moreover, it is also possible to fill the gap by insulating material or form as enclosed by the mold and filled with air cavity.
- a component 1 for thermal insulation is shown in fragmentary section through the indicated in Figure 2 level 1 - 1.
- the component 1 is installed in a between a concrete building A and a cantilevered concrete outer part B left gap and consists essentially of an insulating body 2 filling the joint and reinforcing elements in the form of printing elements 3 shown in FIGS. 1 and 2.
- Figure 2 does not show the component 1 with all its individual parts and in its entire height; rather, the upper insulating body portion carrying the commonly used tie rods, which has nothing to do with the present invention, is not shown. Also missing is the representation of a transverse force rod, extending from the supporting component, the building A, in the direction of the supported component, the balcony B, obliquely from top to bottom through the insulator or the gap filled by the insulating body extends and protrudes into both components to the transverse force introduction.
- the pressure element 3 runs essentially horizontally through the insulating body from the component B to the component A. At the end faces 5, 6 facing the components, the pressure element 3 has arched contact profiles which act as a pressure force input and output surface and according to FIG illustrated horizontal section are formed circular arc. Over the entire surface of the contact profiles, the overall shape of a cylinder jacket part surface results due to this circular arc shape, since the pressure element in each case has a constant cross section over the height.
- the effect of the circular arc shape is as follows: If the two components A and B relative movements from each other, so form the arcuately curved contact profiles hinge surfaces that allow the relative movement without it comes in the contact area between contact profile and adjoining concrete component to large displacement movements. As a result, the actual relative movements between the concrete components and the pressure elements can be significantly reduced and as a result one obtains pressure elements that can follow reversible and without significant noise independently of the material temperature-induced displacement movements.
- FIG. 3 An alternative design of the present invention is shown in Figure 3: There is a device 11 for thermal insulation between a building A and a balcony B, shown in horizontal section at the height of printing elements 13a, 13b. Between building A and balcony B also an insulating body 12 is shown, which extends along the gap left between the two components.
- each one pressure element is replaced by two parallel pressure elements that require a correspondingly smaller force introduction surface in the form of contact profiles 15a, 15b, 16a, 16b. This results in a double joint similar to a parallelogram, which further reduces the displacement between the contact profiles and the adjacent concrete components.
- Both types of pressure element have, in addition to the circular arc-shaped contact profiles also very similar pressure element cross-sectional shapes, namely a continuously and without offset from the edges of the contact profiles passing gob-like outer shape, which tapers slowly to the center of the joint and then on the way to the opposite contact profile again continuously disseminated to there absatzlos in to transition the edges of the opposite contact profile.
- This shape ensures optimum introduction of force from the balcony slab B into the pressure element, optimum pressure force transmission with reduced heat conduction through the joint and optimal pressure force discharge into the building A.
- the cross sections are designed so that they are at the largest possible force introduction surface and slender Druckkraftübertragungsquerroughs Design at mutual continuous transition yet kink-resistant, stable pressure element with - due to the small cross-sectional area - still more favorable thermal insulation, especially if used as a material for the pressure element concrete.
- a lost casting mold 20 is shown in perspective view in FIGS. 4 to 6, which is used to produce concrete pressure elements and is used together with the concrete pressure elements in the thermal insulation component according to the invention (not shown here).
- Figures 7 to 13 show only the mold 20 and not the concrete pressure elements themselves; these correspond in their appearance and their arrangement approximately the design of Figure 3, wherein the lost mold is, however, intended to be installed together with the concrete pressure elements in the device for thermal insulation, so far so the representation of Figure 3 is not directly related to the embodiment transferable from Figures 4 to 12.
- the casting mold 20 has two cavities 21, 22 which are to be filled with concrete and which are open in the installed position, which predetermine the shape of the concrete pressure element.
- the concrete pressure elements obtained by the mold has a structure that relates both to The horizontal section as well as with respect to the vertical section to the center tapers: Using the example of the cavity 21 enclosed by the mold 20, this means that the concrete pressure element in the direction of the largest possible cross-sectional and surface in the region of the end-side curved contact profiles 23, 24 the central region 25 between the two contact profiles is tapered; With reference to a horizontal section which can be seen from FIG.
- the transitions from the large surface of the contact profiles 23, 24 to the reduced cross sections in the central region 25 are fluid.
- the casting mold 20 has a connection region 26 between the two cup-shaped individual casting molds 20a, 20b surrounding the cavities 21, 22. In this connection region, a cavity 27 enclosed by the casting mold 20 is left, which is filled with air and serves as an insulating body. In the adjacent to the connecting portion 26 between the two Einzelg screenformen 20a, 20b arranged area a recess 28 for receiving a transverse force bar is provided, which dips into the space between the two pressure elements and is fixed there to the mold.
- the mold has on its outer side vertically extending webs 29, 30, which are provided to seal the lateral gap between the two molds by laterally joining an adjacent double pressure element with a correspondingly constructed mold by each of the individual webs 30 in the space between the dip both double bridges 29. This prevents liquid concrete from flowing into the gap between the two casting molds and impairing their function.
- the mold 20 also has at the edge of an end-face contact profile 23 in a horizontal section T-shaped web, which is intended to project into the adjacent concrete component - in particular in an integrally formed in a precast Filigranplatte and be anchored to this form-fitting manner.
- the rolling contact profile has the disadvantage of not providing a connection in the pulling direction, which is particularly relevant during transport; Therefore, the T-shaped web 31 serves as a drawstring for the transmission of tensile forces between mold or associated printing elements and adjacent concrete component.
- the mold has on its upper side hole-like recesses 32; these serve to promote the escape of air during the casting of the printing elements; In addition, they ensure a positive connection between the mold and concrete pressure element due to emerging from the openings 32 concrete material and thus serve as a transport and captive and prevent falling out of the pressure elements from the mold when the mold is oriented so that the cavities 21, 22 after are open at the bottom and the printing elements could fall out.
- the mold has on its underside hook-like latching lugs 33, which serve to lock the mold on a surrounding the device for thermal insulation on the underside of the rail and set.
- the pressure elements in the region of the contact profiles 23, 24 with their lower foot region 23a, 24a project further into the associated component (A, B) than with their upper head region 23b, 24b.
- the mold 20 functioning as a sliding layer for the contact profiles is provided with a greater thickness in the lower foot region 23a, 24a, since the stresses due to edge pressure are highest in this region.
- the present invention offers the advantage of providing pressure elements that do not have to be elastically yielding even in the transverse direction, but that are elastically yielding transversely with respect to the adjacent concrete components.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei zu betonierenden Bauteilen, insbesondere zwischen einem Gebäude und einem vorkragenden Außenteil, bestehend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolierkörper mit zumindest integrierten Druckelementen, die im eingebauten Zustand des Bauelementes im Wesentlichen horizontal und quer zur im Wesentlichen horizontalen Längserstreckung des Isolierkörpers durch diesen hindurchverlaufen und jeweils an beide Bauteile anschließbar sind.
- Derartige Bauelemente zur Wärmedämmung sind im einschlägigen Stand der Technik in vielen verschiedenen Ausführungen bekannt und dienen dazu, zwei Bauteile wärmetechnisch voneinander zu entkoppeln, sie aber gleichzeitig statisch miteinander zu verbinden. Dieses statische Verbinden erfolgt über Bewehrungselemente, die sich durch den Isolierkörper zwischen den beiden Bauteilen erstrecken und die jeweils auftretenden Belastungen, also insbesondere Zug-, Druck-und Querkräfte, sicher übertragen.
- Ein wesentliches Einsatzgebiet solcher Bauelemente besteht beispielsweise bei Balkonen, die gegenüber einer Gebäudeaußenwand vorstehen und über die genannten Bewehrungselemente an der höhengleichen Geschossdecke unter Zwischenfügung eines Bauelementes zur Wärmedämmung aufgehängt werden. Da diese Balkone anderen Temperaturen als die jeweils im isolierten Gebäudeinneren verlaufende Geschossdecke ausgesetzt sind, treten zwischen den beiden Bauteilen, also zwischen Balkon und Geschossdecke, temperaturbedingte Relativbewegungen auf. Denn während die Geschossdecke auf im Wesentlichen gleicher Temperatur gehalten wird, schwankt die Außentemperatur und damit die Temperatur der Balkonplatte je nach Wetterlage und Jahreszeit pro Tag um mehr als 10° C.
- Und da sich die Länge der Balkonplatte in Abhängigkeit der Temperatur ändert, müssen die die beiden Bauteile verbindenden Bewehrungselemente diese Längenänderungen unbeschadet mitmachen können. Für die üblicherweise sehr schlank ausgebildeten Zug- und Querkraftstäbe ist dies in der Regel kein Problem. Anders sieht dies aber bei den Druckstäben aus, die zur Erhöhung der Drucksteifigkeit meist relativ massiv ausgebildet sind. Aber aus der EP 0 121 685 ist es bekannt, auch Druckelemente aus Edelstahl vorzusehen, die sich in die beiden angrenzenden Betonbauteile erstrecken und aus einem derart schlanken Stahlmaterial hergestellt sind, dass sie den temperaturbedingten Längenänderungen in Horizontalrichtung elastisch folgen können.
- Neben der Verwendung elastisch nachgiebiger Druckelementmaterialen ist es darüber hinaus bekannt, Druckelemente vorzusehen, deren Abmessungen der lsolierkörperdicke entsprechen, die also bündig mit dem Isolierkörper abschließen und mit ihren den Betonbauteilen zugewandten stirnseitigen Kontaktprofilen flächig an den Betonbauteilen anliegen. Werden derartige auf die Isolierkörperdicke beschränkte Druckelemente Relativbewegungen der angrenzenden Betonbauteile unterworfen, so verschieben sich Druckelement und Betonbauteile nach Überwindung der gegenseitigen Haftreibung im Bereich der Kontaktstellen zueinander. Diese Art eines reversibel nachgiebigen Druckelementanschlusses besitzt jedoch den Nachteil, dass man das erwähnte Überwinden der Haftreibung und die anschließende Relativverschiebung in Form von Knackgeräuschen hört, die zwar eigentlich harmlos sind und keine Rückschlüsse auf die Qualität der eingebauten Druckelemente bzw. deren Lagerung zulässt, die auf der anderen Seite aber trotzdem unerwünscht und für den unkundigen Bewohner doch auch Anlass zur Sorge sind.
- Hiervon ausgehend liegt somit der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement zur Wärmedämmung vorzuschlagen, das elastisch bzw. reversibel nachgiebige Druckelemente zur Aufnahme von Relativbewegungen zwischen den angrenzenden Betonbauteilen ermöglicht, wobei zum einen die Nachgiebigkeit unabhängig vom Material der Druckelemente und zum anderen möglichst weitgehend ohne die beschriebenen unerwünschten Geräuschentwicklungen erhältlich sein sollte.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale von Anspruch 1. Durch die erfindungsgemäße Gleitschicht werden die Abwälzeigenschaften des Druckelements wesentlich verbessert und die störenden Knackgeräusche des Standes der Technik vermieden. Somit muss das Druckelementmaterial nicht feinstkörnig, geschlossenporig etc. ausgebildet sein, es reicht die entsprechende insbesondere ebene Oberfläche der Gleitschicht, die sich dann am angrenzenden Betonbauteil abwälzt.
- Vorteilhaft ist es, wenn die Druckelemente jeweils ein an den Betonbauteilen abwälzbares Kontaktprofil aufweisen und wenn die Druckelemente eine Gelenkverbindung zwischen beiden Bauteilen herstellen können. Diese Gelenkverbindung erhält man unabhängig vom Druckelementmaterial, also selbst bei hochfesten starren Werkstoffen. Die sich hierbei ergebende pendelgelenkartige Schwenkbewegung führt zu einer erheblichen Reduzierung des tatsächlichen Verschiebewegs. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ergibt die Relativbewegung zweier Betonbauteile in der Größenordnung von 2 mm eine Drehbewegung des Druckelements gegenüber dem angrenzenden Betonbauteil im gegenseitigen Anlagebereich mit einer Relativbewegung von nur 0,2 mm. An diesem Beispiel ist unschwer erkennbar, dass dieser deutlich reduzierte Verschiebeweg mit einem entsprechend deutlich auf eine vernachlässigbare Größe reduzierten Geräuschaufkommen einhergeht. In gleichem Sinn wirkt die Tatsache, dass ein Teil der bisherigen Gleit- bzw. Reibbewegung ersetzt wird durch eine Abrollbewegung.
- Was die genaue Form der Kontaktprofile betrifft, so empfiehlt es sich, diese gewölbt und insbesondere konvex und im Horizontalschnitt kreisbogenförmig gewölbt auszubilden. Hierdurch ergibt sich bei größtmöglicher Anlagefläche eine ungehinderte und symmetrische Verschiebebewegung an beiden gegenüberliegenden Kontaktprofilen. Darüber hinaus sollten die Kontaktprofile im Einbauzustand derart in den Betonbauteilen verankert sein, dass die Druckelemente nur mit dem gekrümmten Kontaktprofilbereich in die Betonbauteile vorstehen, um die ungehinderte Drehbewegung zwischen Druckelement und Betonbauteil zuzulassen.
- Es sind stattdessen aber auch plane oder anderweitig gekrümmte, auch verzahnte Kontaktprofile möglich.
- Zweckmäßigerweise erstreckt sich der kreisbogenförmige Querschnitt der Kontaktprofile über deren gesamte Höhe. Eine diesbezügliche Möglichkeit besteht beispielsweise darin, dass jedes Kontaktprofil in Form einer Zylindermantelteilfläche ausgebildet ist. Darüber hinaus können sich die Horizontalquerschnitte aber auch über die Höhe des Druckelementes ändern, wie z. B. bei einer Mantelteilfläche eines Kegelstumpfes. So ist sichergestellt, dass die Kraftübertragung zwischen Druckelement und Betonbauteil über die gesamte Kontaktprofilfläche erfolgt.
- Schließlich besteht eine bevorzugte Bauform der Kontaktprofile noch darin, dass diese eine auch in Vertikalrichtung insbesondere konkav gewölbte Außenfläche aufweisen, also auch im vertikalen Längsschnitt gewölbt sind. Hierdurch können sie etwaigen vertikalen Setzungsbewegungen zwischen den beiden Bauteilen ohne Beeinträchtigung ihrer Funktion folgen. Die so geformten Druckelemente geben hierbei leicht gelenkartig nach und liegen - trotz einer leicht geneigten Schrägstellung im Vergleich zur horizontalen Einbauanlage - dennoch vollflächig mit ihren stirnseitigen Kontaktprofilen an den angrenzenden Betonbauteilen an.
- Es empfiehlt sich des weiteren, dass die Druckelement kontinuierlich und absatzlos (im Gegensatz zu den bekannten Bauformen mit großflächigen angefügten Druckplatten zur Krafteinleitung) in die Kontaktprofile übergehen, um die Fläche des Kontaktprofils möglichst klein halten zu können und sie - zumindest in etwa - nur so groß auszubilden, wie die Abmessungen, also insbesondere der Querschnitt, der druckkraftübertragenden hinter den Kontaktprofilen angeordneten Druckelemente sind.
- Wie bereits vorstehend erwähnt, lässt sich eine elastisch bzw. reversibel nachgiebige Lagerung durch die erfindungsgemäßen Druckelemente unabhängig von deren Material erzielen, so dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung insbesondere bei Druckelementen aus hartem unnachgiebigen bzw. hochfestem Material zum Tragen kommen. So kann beispielsweise auch hochfester Beton zum Einsatz kommen.
- Beton ist zwar im Stand der Technik bereits des Öfteren als Material für Druckelemente vorgeschlagen worden, hat sich in der Praxis aber nicht durchsetzen können. Ein diesbezügliches Hindernis ist durch die vorliegende Erfindung ausgeräumt: Nun muss das Druckelement nicht selbst in Querrichtung elastisch temperaturbedingten Längsbewegungen zwischen den beiden angrenzenden Bauteilen folgen können, sondern durch die Abwälzbewegung kann es auch aus hochfestem Material - wie eben beispielsweise Beton - bestehen.
- Eine besonders geeignete Verwendungsform von Beton-Druckelementen ergibt sich dadurch, dass diese durch Gießen hergestellt sind, wodurch man sehr viele Möglichkeiten im Bezug auf Form und Oberflächengestaltung der Druckelemente besitzt. So lassen sich in einfacher Weise Querschnittsreduzierungen im mittleren Bereich zwischen den beiden stirnseitigen Kontaktprofilen erzeugen, die ausschlaggebend sind für das Maß der Wärmeleitfähigkeit bzw. für den Wärmedurchgang durch das Druckelement. Solche Querschnittsreduzierungen können sowohl in Horizontalrichtung als auch in Vertikalrichtung erfolgen, so dass das Druckelement zum einen im Horizontalschnitt tailliert ausgebildet ist mit einem sich in Richtung des mittleren Bereichs zwischen den zwei stirnseitigen Kontaktprofilen verjüngenden Querschnitt und dass zum anderen sich auch die Höhe des Druckelements in Richtung des mittleren Bereichs zwischen den beiden stirnseitigen Kontaktprofilen reduziert.
- Werden die Druckelemente aus einer verlorenen Gießform hergestellt, so lässt sich dies vorteilhafterweise dazu ausnutzen, dass über eine durchgehende Gießform zwei Druckelemente miteinander verbunden sind, die ein Doppeldruckelement bilden, wobei zwischen den beiden Druckelementen ein Zwischenraum belassen ist, in dem beispielsweise ein Querkraftstab einsetzbar und an der Gießform fixierbar ist. Darüber hinaus ist es auch möglich, den Zwischenraum durch Isoliermaterial auszufüllen oder als von der Gießform umschlossener und mit Luft gefüllter Hohlraum auszubilden.
- Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen; hierbei zeigen
- Figur 1
- ein Bauelement zur Wärmedämmung mit erfindungsgemäßem Druckelement in einem Horizontalschnitt;
- Figur 2
- das Bauelement aus Figur 1 in geschnittener Seitenansicht;
- Figur 3
- eine alternative Ausführungsform eines Bauelements zur Wärmedämmung mit erfindungsgemäßem Druckelement in geschnittener Draufsicht.
- Figuren 4 bis 6
- eine Gießform für ein erfindungsgemäßes Doppeldruckelement in verschiedenen perspektivischen Ansichten;
- Figur 7
- eine Draufsicht auf die Gießform aus den Figuren 4 bis 6;
- Figur 8
- eine Seitenansicht der Gießform;
- Figur 9
- eine Darstellung entlang der Schnittebene A-A aus Figur 7;
- Figur 10
- eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene B-B aus Figur 7;
- Figur 11
- eine Schnittdarstellung entlang der Ebene C-C aus Figur 8;
- Figur 12
- eine Schnittdarstellung entlang der Ebene D-D aus Figur 8; und
- Figur 13
- eine Ansicht der Gießform von unten.
- In Figur 1 ist ein Bauelement 1 zur Wärmedämmung ausschnittsweise dargestellt im Schnitt durch die in Figur 2 angedeutete Ebene 1 - 1. Das Bauelement 1 ist in eine zwischen einem betonierten Gebäude A und einem vorkragenden Beton-Außenteil B belassene Fuge eingebaut und besteht im Wesentlichen aus einem die Fuge ausfüllenden Isolierkörper 2 sowie aus Bewehrungselementen in Form von in den Figuren 1 und 2 dargestellten Druckelementen 3.
- Es sei angemerkt, dass Figur 2 das Bauelement 1 nicht mit all seinen Einzelteilen und in seiner ganzen Höhe zeigt; vielmehr ist der die üblicherweise verwendeten Zugstäbe tragende obere Isolierkörperabschnitt, der mit der vorliegenden Erfindung nichts zu tun hat, nicht dargestellt. Auch fehlt die Darstellung eines Querkraftstabes, der sich vom tragenden Bauteil, dem Gebäude A, in Richtung des getragenen Bauteils, dem Balkon B, schräg von oben nach unten durch den Isolierkörper bzw. die vom Isolierkörper ausgefüllte Fuge erstreckt und in beide Bauteile zur Querkrafteinleitung vorsteht.
- Das erfindungsgemäße Druckelement 3 verläuft im Wesentlichen horizontal durch den Isolierkörper vom Bauteil B zum Bauteil A. An den den Bauteilen zugewandten Stirnseiten 5, 6 weist das Druckelement 3 gewölbte Kontaktprofile auf, die als Druckkraftein- bzw. -ausleitungsfläche fungieren und gemäß dem in Figur 1 dargestellten Horizontalschnitt kreisbogenförmig ausgebildet sind. Über die gesamte Fläche der Kontaktprofile ergibt sich aufgrund dieser Kreisbogenform insgesamt die Form einer Zylindermantelteilfläche, da das Druckelement über die Höhe jeweils einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist.
- Der Effekt der Kreisbogenform ist folgender: Führen die beiden Bauteile A und B Relativbewegungen zueinander aus, so bilden die kreisbogenförmig gewölbten Kontaktprofile Gelenkflächen, die die Relativbewegung zulassen, ohne dass es im Anlagebereich zwischen Kontaktprofil und angrenzendem Betonbauteil zu großen Verschiebebewegungen kommt. Hierdurch lassen sich die tatsächlichen Relativbewegungen zwischen den Betonbauteilen und den Druckelementen deutlich reduzieren und als Ergebnis erhält man Druckelemente, die unabhängig vom Material temperaturbedingten Verschiebebewegungen reversibel und ohne wesentliche Geräuschentwicklung folgen können. Denn während die Relativverschiebung bei bündig mit dem Isolierkörper verlaufenden Druckelementen aufgrund der wirksamen Kräfte, der gängigen Oberflächenrauhigkeiten und der üblicherweise doch recht großen Verschiebelänge zu einer deutlichen Geräuschentwicklung führen, sorgt die gelenkartige Ausbildung der Verbindungsstellen zwischen Kontaktprofil und Betonbauteilen für eine erhebliche Reduzierung der Länge des Verschiebeweges, was sich eben dadurch auszeichnet, dass eine nur noch vernachlässigbare Neigung zu den durch die Überwindung der Haftreibung entstehenden Knackgeräuschen vorliegt.
- Eine alternative Bauform der vorliegenden Erfindung ist in Figur 3 dargestellt: Dort ist ein Bauelement 11 zur Wärmedämmung zwischen einem Gebäude A und einem Balkon B, im Horizontalschnitt auf der Höhe von Druckelementen 13a, 13b gezeigt. Zwischen Gebäude A und Balkon B ist außerdem ein Isolierkörper 12 dargestellt, der sich entlang der zwischen den beiden Bauteilen belassenen Fuge erstreckt.
- Der wesentliche Unterschied der Druckelemente 13a, 13b gegenüber dem Druckelement 3 aus Figur 1 besteht nun darin, dass jeweils ein Druckelement durch zwei parallelgeschaltete Druckelemente ersetzt wird, die eine entsprechend kleinere Krafteinleitungsfläche in Form von Kontaktprofilen 15a, 15b, 16a, 16b benötigen. Hierdurch ergibt sich ein Doppelgelenk ähnlich einem Parallelogrammgestänge, das den Verschiebeweg zwischen dem Kontaktprofilen und den angrenzenden Betonbauteilen noch einmal weiter reduziert.
- Beide Druckelementbauformen weisen neben der kreisbogenförmig ausgebildeten Kontaktprofile auch sehr ähnliche Druckelementquerschnittsformen auf, nämlich eine kontinuierlich und absatzlos von den Rändern der Kontaktprofile übergehende kelchartige Außenform, die sich zur Fugenmitte langsam verjüngt und anschließend auf dem Weg zum gegenüberliegenden Kontaktprofil wieder kontinuierlich verbreiteter, um dort absatzlos in die Ränder des gegenüberliegenden Kontaktprofils überzugehen. Diese Form gewährleistet eine optimale Krafteinleitung von der Balkonplatte B in das Druckelement, eine optimale Druckkraftübertragung bei reduzierter Wärmeleitung durch die Fuge und eine optimale Druckkraftausleitung in das Gebäude A. Die Querschnitte sind hierbei so gestaltet, dass sie sich bei möglichst großer Krafteinleitungsfläche und möglichst schlanker Druckkraftübertragungsquerschnittsfläche bei gegenseitigem kontinuierlichem Übergang ein dennoch knickfestes, stabiles Druckelement mit - aufgrund der geringen Querschnittsfläche - dennoch günstiger Wärmedämmung gibt, insbesondere wenn als Material für das Druckelement Beton verwendet wird.
- In den Figuren 4 bis 6 ist eine verlorene Gießform 20 in perspektivischer Darstellung gezeigt, die zur Herstellung von Druckelementen aus Beton dient und aber zusammen mit den Betondruckelementen in das erfindungsgemäße (hier nicht näher dargestellte) Bauelement zur Wärmedämmung eingesetzt wird.
- Auch die Figuren 7 bis 13 zeigen nur die Gießform 20 und nicht die Betondruckelemente selbst; diese entsprechen in ihrem Aussehen und ihrer Anordnung ungefähr der Bauform aus Figur 3, wobei die verlorene Gießform allerdings dazu vorgesehen ist, zusammen mit den Betondruckelementen in das Bauelement zur Wärmedämmung eingebaut zu werden, insofern ist also die Darstellung aus Figur 3 nicht direkt auf das Ausführungsbeispiel aus den Figuren 4 bis 12 übertragbar.
- Die Gießform 20 weist zwei mit Beton zu verfüllende und in Einbaulage nach unten offene Hohlräume 21, 22 auf, die die Form des Beton-Druckelementes vorgeben. Obwohl die beiden Betondruckelemente durch eine Gießform miteinander verbunden sind, weisen sie selbst keine direkte Verbindung auf, das heißt der Beton beschränkt sich tatsächlich auf die Hohlräume 21, 22 ohne Verbindungsstege etc. Die Betondruckelemente erhalten durch die Gießform einen Aufbau, der sich sowohl bezogen auf den Horizontalschnitt als auch bezogen auf den Vertikalschnitt zur Mitte hin verjüngt: Am Beispiel des von der Gießform 20 umschlossenen Hohlraums 21 heißt dies, dass das Betondruckelement ausgehend von einer möglichst großen Querschnitts- und Oberfläche im Bereich der stirnseitigen gewölbten Kontaktprofile 23, 24 in Richtung auf den mittleren Bereich 25 zwischen den beiden Kontaktprofilen sich verjüngend ausgebildet ist; bezogen auf einen aus Figur 7 erkennbaren Horizontalschnitt bzw. auf die in Figur 13 dargestellte Unteransicht bedeutet dies eine im mittleren Bereich 25 taillierte Form, während es im Bezug auf den aus Figur 10 ersichtlichen Vertikalschnitt eine im mittleren Bereich 25 reduzierte Höhe bedeutet. Die Übergänge von der großen Oberfläche der Kontaktprofile 23, 24 zu den reduzierten Querschnitten im mittleren Bereich 25 erfolgen fließend.
- Die Gießform 20 weist einen Verbindungsbereich 26 zwischen den beiden die Hohlräume 21, 22 umgebenden becherförmigen Einzelgießformen 20a, 20b auf. In diesem Verbindungsbereich ist ein von der Gießform 20 umschlossener Hohlraum 27 belassen, der mit Luft gefüllt ist und als Isolierkörper dient. Im benachbart zum Verbindungsbereich 26 zwischen den beiden Einzelgießformen 20a, 20b angeordneten Bereich ist eine Aussparung 28 zur Aufnahme eines Querkraftstabes vorgesehen, welcher in den Zwischenraum zwischen die beiden Druckelemente eintaucht und dort an der Gießform festgelegt ist.
- Die Gießform weist an ihrer Außenseite vertikal verlaufende Stege 29, 30 auf, die dazu vorgesehen sind, bei seitlichem Anfügen eines benachbarten Doppeldruckelements mit entsprechend aufgebauter Gießform dadurch den gegenseitigen Zwischenraum zwischen den beiden Gießformen abzudichten, indem jeweils die einzelnen Stege 30 in den Zwischenraum zwischen die beiden Doppelstege 29 eintauchen. So lässt sich verhindern, dass flüssiger Beton in den Zwischenraum zwischen die beiden Gießformen fließt und deren Funktion beeinträchtigt.
- Die Gießform 20 weist darüber hinaus am Rand eines stirnseitigen Kontaktprofils 23 einen im Horizontalschnitt T-förmigen Steg auf, der dazu vorgesehen ist, in das angrenzende Betonbauteil - insbesondere in eine in einem Fertigteilwerk angeformte Filigranplatte vorzustehen und mit dieser formschlüssig verankert zu werden. Denn im Gegensatz zu bisherigen Druckelementbauformen, die formschlüssig in den angrenzenden Betonbauteilen verankert waren, besitzt das sich abwälzende Kontaktprofil den Nachteil, keine Verbindung in Zugrichtung zur Verfügung zu stellen, was insbesondere beim Transport relevant ist; deshalb dient der T-förmige Steg 31 als Zugband zur Übertragung von Zugkräften zwischen Gießform bzw. zugeordneten Druckelementen und angrenzendem Betonbauteil.
- Schließlich fällt bei Betrachtung der Figuren 4, 5 und 11 noch auf, dass die Gießform an ihrer Oberseite lochartige Aussparungen 32 besitzt; diese dienen dazu, beim Gießen der Druckelemente das Entweichen von Luft zu begünstigen; außerdem gewährleisten sie einen formschlüssigen Verbund zwischen Gießform und Betondruckelement aufgrund von aus den Öffnungen 32 austretendem Betonmaterial und dienen somit als Transport- und Verliersicherung und verhindern das Herausfallen der Druckelemente aus der Gießform, wenn die Gießform so orientiert ist, dass die Hohlräume 21, 22 nach unten offen sind und die Druckelemente herausfallen könnten.
- Schließlich weist die Gießform an ihrer Unterseite hakenartige Rastnasen 33 auf, die dazu dienen, die Gießform an einer das Bauelement zur Wärmedämmung auf dessen Unterseite umgebenden Schiene zu verrasten und festzulegen.
- Es sei noch erwähnt, dass die Druckelemente im Bereich der Kontaktprofile 23, 24 mit ihrem unteren Fußbereich 23a, 24a weiter in das zugehörige Bauteil (A, B) vorstehen als mit ihrem oberen Kopfbereich 23b, 24b. Darüber hinaus ist die als Gleitschicht für die Kontaktprofile fungierende Gießform 20 im unteren Fußbereich 23a, 24a mit einer größeren Dicke versehen, da in diesem Bereich die Belastungen infolge Kantenpressung am höchsten sind.
- Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, Druckelemente zur Verfügung zu stellen, die nicht selbst in Querrichtung elastisch nachgiebig sein müssen, sondern die in Querrichtung gegenüber den angrenzenden Betonbauteilen elastisch nachgiebig gelagert sind.
Claims (12)
- Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei Bauteilen, insbesondere zwischen einem Gebäude (A) und einem vorkragenden Außenteil (B), bestehend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolierkörper (2, 12) mit zumindest integrierten Druckelementen (3, 13a, 13b) die im eingebauten Zustand des Bauelementes (1, 11) im wesentlichen waagerecht und quer zur im wesentlichen waagerechten Längserstreckung des Isolierkörpers durch diesen hindurchverlaufen und jeweils an beide Bauteile (A, B) anschließbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckelemente den Bauteilen (A, B) zugewandte Kontaktprofile (5, 6, 15a, 15b, 16a, 16b) aufweisen, und dass die Druckelemente im Bereich ihrer stirnseitigen Kontaktprofile (23, 24) mit einer Gleitschicht (20) versehen sind. - Bauelement nach zumindest Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gleitschicht (20) aus einer Kunststoffschale besteht. - Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontaktprofile (5, 6, 15a, 15b, 16a, 16b) im Einbauzustand in den Bauteilen (A, B) verankert sind und zumindest teilweise, insbesondere mit ihrem gewölbten Bereich in diese vorstehen. - Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckelemente (3, 13a, 13b) über ihre Kontaktprofile (5, 6, 15a, 15b, 16a, 16b) den zwischen den beiden Bauteilen (A, B) auftretenden Relativbewegungen durch eine Drehbewegung der Kontaktprofile gegenüber ihrem zugehörigen Bauteil pendelgelenkartig folgen. - Bauelement nach zumindest Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontaktprofile (5, 6, 15b, 16a, 16b) gewölbt sind. - Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wölbung der Kontaktprofile (5, 6, 15a, 15b, 16a, 16b) im Horizontalschnitt etwa kreisbogenförmig ausgebildet ist. - Bauelement nach zumindest Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontaktprofile (5, 6, 15a, 15b, 16a, 16b) konvex gewölbt sind. - Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckelemente (3, 13a, 13b) aus hochfestem unnachgiebigem Material und insbesondere Beton bestehen. - Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckelemente (3, 13a, 13b) im Horizontalschnitt tailliert ausgebildet sind mit einem im mittleren Bereich (25) zwischen den zwei stirnseitigen Kontaktprofilen (23, 24) reduzierten Querschnitt. - Bauelement nach zumindest Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gleitschicht aus einer verlorenen Gießform (20) für das aus Beton hergestellte Druckelement besteht. - Bauelement nach zumindest Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gleitschicht im unteren Fußbereich (23a, 23b) der Kontaktprofile (23, 24) eine größere Dicke aufweist. - Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die stirnseitigen Kontaktprofile (23, 24) der Druckelemente im vertikalen Längsschnitt insbesondere konkav gewölbt sind.
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