EP1889980A1 - Thermisch isolierendes Bauelement - Google Patents

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EP1889980A1
EP1889980A1 EP06016497A EP06016497A EP1889980A1 EP 1889980 A1 EP1889980 A1 EP 1889980A1 EP 06016497 A EP06016497 A EP 06016497A EP 06016497 A EP06016497 A EP 06016497A EP 1889980 A1 EP1889980 A1 EP 1889980A1
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EP
European Patent Office
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pressure
tension
section
anchor
zone
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EP06016497A
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English (en)
French (fr)
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EP1889980B1 (de
Inventor
Andreas Hanke
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Leviat GmbH
Original Assignee
Halfen GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Halfen GmbH and Co KG filed Critical Halfen GmbH and Co KG
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Priority to AT06016497T priority patent/ATE483862T1/de
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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 thermally insulating component for use in joints between two load-bearing structural parts.
  • thermally insulating components are used, which are arranged in a parting line between the two load-bearing building parts.
  • the thermally insulating component comprises an insulating body, which in the assembled state, the parting line fills, and through the pre-assembled state reinforcing elements are passed transversely to the parting line.
  • Such a thermally insulating component has a tensile zone and a pressure zone, based on the weight force load acting in the installed position, and is dimensioned to accommodate bending and shear loads.
  • pre-assembly of such a thermally insulating component is to produce a plurality of reinforcing elements and to connect in a suitable manner with the insulating body. Shaping and spatial arrangement of the reinforcing elements should be chosen such that, in the molded state, they can absorb the bending and shear loads acting in the parting line. After pre-assembly with the insulator, the reinforcing elements are fixed in position. The result is a pre-assembled assembly, which is placed as an item at the site in position and cast with in-situ concrete.
  • the protruding laterally beyond the insulating reinforcing elements are bulky and complicate storage, transport and handling of the thermally insulating component. Shaping and positioning of the reinforcement elements are complex and costly during production and pre-assembly.
  • the invention has the object of developing a generic thermal insulating component such that a simplified production and improved handling is given.
  • thermally insulating component having the features of claim 1.
  • a thermally insulating component in which a first reinforcing element is designed as arranged in the tension zone tie rod, in which a second reinforcing element is designed as a push anchor with two Zugabschnitten, two thrust sections and a transition section and in which a third reinforcing element than in the pressure zone arranged pressure anchor is executed.
  • the aforementioned sections of the push armature are frictionally engaged in one another and are advantageously formed in one piece from a bent reinforcing bar.
  • the two tension sections of the push armature are arranged in the tension zone on a side of the insulating body facing the first structural part.
  • the first pushing section is guided diagonally through the insulating body to the pressure zone of the opposite second building section and adjoins the transition section arranged there.
  • the second thrust section is led diagonally through the insulating body back to the side of the first structural part into the local tension zone, where it merges into the second traction section.
  • a combined bending and pushing load is created in the area of the parting line.
  • a tensile zone forms in the joint area with tensile stresses acting there and in the vertical direction opposite a pressure zone with there acting compressive stresses.
  • the joint area is subject to a transverse force or shear stress.
  • the acting bending and transverse force loads are absorbed by three different types of reinforcing elements:
  • the tension anchor arranged in the tension zone carries the tensile stresses resulting from the bending load, while the compressive stress resulting from the bending stress is absorbed by the pressure anchor in the pressure zone.
  • the shear stress resulting from the acting shear force is absorbed by the thrust armature.
  • the acting, for example, on the freely overhanging balcony floor plate transverse force is introduced into the there concreted transition section. It generates in the diagonally extending thrust portion a tensile force which continues in the adjoining train section and is received in the tension zone of the adjacent first building part.
  • thermal insulating component is more compact and easier to use. During transport and storage, less space is required.
  • the train sections of the push armature advantageously extend horizontally relative to the intended installation position. They are thus over their entire length parallel to the acting tensile and compressive forces. The orientation in the direction of loading increases the load capacity.
  • the thrust section extends at an angle to the horizontal with respect to the intended installation position, the angle advantageously being in a range of 30 ° inclusive and 60 ° inclusive and preferably about 45 °. Here a good compromise between load capacity, construction volume and manufacturing effort is found.
  • the thrust armature is advantageously constructed with mirror symmetry relative to the lateral direction of the component. Its various sections are evenly loaded while avoiding eccentricities and asymmetries. In a preferred embodiment, an equal number of tie rods and pressure anchors is appropriate. The stress on the individual reinforcement elements is evenly distributed. The material and weight insert is optimized.
  • a free end of the pressure anchor and in particular its two ends are provided with a pressure plate.
  • the acting compressive stresses can be introduced over the pressure plate into the adjoining part of the building.
  • only a slight projection over the insulating body or a small penetration depth into the adjacent structural part is required.
  • the transition section of the thrust armature advantageously spans arcuately the adjacent free end of the pressure anchor.
  • the introduction of force into the transition section of the push armature and into the pressure anchor takes place almost in the same place. This can be moved far into the pressure zone in relation to the transverse force direction, resulting in an optimum ratio of the load to the required reinforcement cross-sections.
  • thermally insulating component 1 shows a perspective view of a thermally insulating component 1 embodied according to the invention, comprising an approximately cuboid insulating body 5 and a number of tie rods 8, push anchors 9 and pressure anchors 15 distributed as reinforcement elements in a lateral direction 18 of the thermally insulating component 1.
  • a total of five tie rods 8 are provided, each of which a push armature 9 and a pressure anchor 15 is assigned.
  • the thermally insulating component 1 can also be made narrower or wider with a small or larger number of reinforcing elements and with a different distribution ratio of the reinforcing elements.
  • the thermally insulating component 1 is provided for use in a parting line 2 between a first, load-bearing, not shown here structural part 3 and a second, also not shown load-bearing structural part 4.
  • the thermally insulating component 1 with the insulating body 5 and the reinforcing elements is ready prepared in the configuration of FIG. 1 in the factory and transported to the site. There it is so cast with the formation of the parting line 2 with in-situ concrete of the two structural parts 3, 4, that the laterally projecting over the insulator 5 sections of the reinforcing elements in the concrete of the building parts 3, 4 are poured, wherein the thermal insulator 5, the parting line 2 between the both parts of the structure 3, 4 fills out. Further details of this will be described in more detail below in connection with FIG. 4.
  • FIG. 1 The perspective view of FIG. 1 it can be seen that the tie rods 8 are passed straight through the insulating body 5 and projecting on both sides of the insulating body 5. The same applies to the pressure anchor 18.
  • the push rods 9 are also passed through the insulating body 5, but in some cases extend diagonally.
  • the tie rod 8 and the pressure anchor 15 are respectively passed straight through the insulating body 5 and survive on both front sides of the insulating body 5.
  • the tie rod 8 comprises a continuous by the insulating body 5, factory-inserted sleeve 27 which protrudes only slightly in the longitudinal direction of the insulating body 5.
  • Two tension rods 28 are inserted on both sides of the sleeve 27 and factory-pressed with her. It may also be a weld or the like. Expedient. From the sleeve 27 and the two tension rods 28 of the tie rod 8 is formed with the required length.
  • the continuous pressure anchor 15 is provided at its two free, protruding ends 16, 19, each with a circular pressure plate 17 whose plate plane is parallel to the end face of the insulating body 5.
  • the push armature 9 comprises two tension sections 10, 14, two push sections 11, 13 and a transition section 12, the frictionally merge into each other and are interconnected.
  • the tensile sections 10, 14, the thrust sections 11, 13 and the transition section 12 are integrally formed from a bent reinforcing bar with a circular cross-section. It may also be a welded construction or the like advantageous.
  • a tie rod 8 and a pressure anchor 15 is assigned a respective thrust armature 9.
  • the thrust armature 9 is constructed mirror-symmetrically with respect to a lateral direction 18 of the component 1.
  • the transition portion 12 projects in a loop shape over an end face of the insulating body 5 and extends in the lateral direction 18. It is guided in an arc around the adjacent free end 19 of the pressure anchor 15 including its pressure plate 17 arranged thereon.
  • the adjoining thrust sections 11, 13 and pull sections 10, 14 each run in pairs parallel to one another.
  • the two traction sections 10, 14 protrude beyond the opposite end face of the insulating body 5 and extend in a straight line parallel to the tie rod 8 and to the pressure anchor 15.
  • FIG. 3 shows a variant of the arrangement according to FIG. 2 with a push anchor 9 in combination with two tie rods 8 and two pressure anchors 15.
  • the transition section 12 is guided in an arc around the adjacent free ends 19 of both pressure anchor 15.
  • the arrangement of FIG. 3 is the same as that of FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the thermally insulating component 1 according to FIGS. 1 and 2 in the mounted state. It can be seen that between two load-absorbing, designed essentially as flat plates structural parts 3, 4 remains a parting line 2, which is at least approximately completely filled by the insulating body 5 of the thermally insulating component 1.
  • the thermally insulating component 1 and the two structural parts 3, 4 are shown in the intended installation position, thus the flat structural parts 3, 4 transverse to a direction indicated by an arrow 21 vertical or weight force direction and thereby in a direction indicated by a double arrow 23 horizontal direction , ie in the lateral direction 18 (FIG. 1).
  • the protruding in the horizontal direction 23 portions of the tie rod 8, the push armature 9 and the pressure anchor 15 are cast in the concrete material of the two building parts 3, 4.
  • the first building part 3 is a cast building ceiling, which is firmly clamped in the building according to static considerations.
  • a balcony floor plate as a second load-bearing structural part 4, which projects freely over.
  • the weight force acting in the direction of the weight force 21 on the second structural part 4 generates in the region of the parting line 2 a bending moment indicated by an arrow 22, which in relation to the weighting direction 21 in the upper region of the structural parts 3, 4 is a tension zone 6 and in the opposite, lower region of the two Building parts 3, 4 forms a pressure zone 7.
  • tensile forces prevail, which are indicated by arrows 24, while indicated in the print zone 7 by arrows 25 indicated compressive forces each in the horizontal direction 23.
  • acting in the region of the parting line 2 indicated by an arrow 26 transverse forces, which also follow from the weight load of the second structural part 4 in the direction of gravity 21 and are parallel to this.
  • both structural parts 3, 4 are clamped on their outer sides.
  • a weight force 21 acting in the region of the parting line 2 then leads at this point to a bending load, which runs in the opposite direction to the arrow 22.
  • the pressure zone 7 forms on the upper side and the tension zone 6 on the underside of the two structural parts 3, 4.
  • the direction of the lateral force 26 then reverses.
  • the tie rod 8 is arranged in the tension zone 6. He runs there rectilinearly parallel to the horizontal direction 23 and parallel to the tensile forces acting there 24 and is poured with both over the insulator 5 projecting ends in the concrete of the two building parts 3, 4.
  • the tie rod 8 transmits the tensile forces 24 between the structural parts 3, 4 in the tension zone 6 and thus absorbs a first part of the stresses resulting from the bending moment 22.
  • the pressure anchor 15 is parallel to the tie rod 8 and is arranged in the pressure zone 7. Its longitudinal axis is parallel to the horizontal direction 23 and to the direction of the pressure forces acting there 25. Die in the form of the pressure forces 25 from the Bending moment 22 resulting stresses are absorbed by the pressure anchor 15, wherein the introduction of force of the compressive forces 25 in the pressure anchor 15 takes place primarily on the end faces of the two pressure plates 17. The introduction of force of the tensile forces 24 on the tie rod 8, however, takes place primarily on the outer or peripheral surfaces of the tie rod 8, which protrude compared to the pressure anchor 15 over a much greater length in the building parts 3, 4 and are embedded in concrete.
  • Another reinforcing element is formed by the push armature 9, the tensile sections 10, 14 are arranged in the tension zone 6 on a first structural part 3 facing side of the insulating body 5.
  • the first thrust section 11 adjoins, which is bent at an angle ⁇ to the horizontal direction 23 and to the longitudinal axis of the tensile section 10. It extends from the tension zone 6 of the first building part 3 diagonally through the insulating body 5 and ends in the pressure zone 7 of the opposite second structural part 4. There he goes into the transition section 12, which is arranged in the pressure zone 7 of the second building part 4 and concreted there is.
  • the second thrust section 13 and the second traction section 14 are congruent with the first thrust section 11 and the first traction section 10 in the side view shown.
  • the two thrust sections 11, 13 both extend diagonally between the traction zone They are at the same angle ⁇ to the horizontal direction 23.
  • the tension sections 10, 14 lie completely in the tension zone 6 and in the installation position shown here parallel to the horizontal direction 23 and parallel to the tensile forces 24 acting there.
  • the transverse force acting in the second structural part 4 engages the loop-shaped transition section 12 of the push anchor 9.
  • the introduced into the transition section 12 transverse force 26 is implemented in the diagonal thrust sections 11, 13 in a tensile force acting there.
  • a range of the angle ⁇ of 30 ° inclusive to 60 ° inclusive is expedient and is in particular about 45 °.
  • the tensile stress forming in the pushing section 11 is introduced into the pulling section 10 and transmitted there according to the arrow 24 as a tensile force on the first building part 3.
  • the power transmission takes place here over the concreted length of the tensile sections 10, 14 on their outer surfaces.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein thermisch isolierendes Bauelement (1) zum Einsatz in Trennfugen (2) insbesondere zwischen einer Gebäudedecke und einer Balkonbodenplatte, mit einem Isolierkörper (5), durch den Bewehrungselemente quer zur Trennfuge (2) hindurchgeführt sind. Ein erstes Bewehrungselement ist als in der Zugzone (6) angeordneter Zuganker (8) ausgeführt. Ein zweites Bewehrungselement ist als Schubanker (9) ausgeführt, dessen beide Zugabschnitte (10, 14) in der Zugzone (6) auf einer dem ersten Bauwerksteil (3) zugewandten Seite des Isolierkörpers (5) angeordnet sind, wobei ein erster Schubabschnitt (11) ausgehend vom ersten Zugabschnitt (10) diagonal durch den Isolierkörper (5) hindurch zur Druckzone (7) des gegenüberliegenden zweiten Bauwerksteiles (4) hindurchgeführt ist und an den dort angeordneten Übergangsabschnitt (12) angrenzt, und wobei der zweite Schubabschnitt (13) ausgehend vom Übergangsabschnitt (12) diagonal durch den Isolierkörper (5) hindurch zurück zur Seite des ersten Bauwerksteiles (3) in die dortige Zugzone (6) geführt ist und dort in den zweiten Zugabschnitt (14) übergeht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein thermisch isolierendes Bauelement zum Einsatz in Trennfugen zwischen zwei lastaufnehmenden Bauwerksteilen.
  • Beim Errichten von Gebäuden ist es häufig erforderlich, zwei lastaufnehmende Bauwerksteile wie Boden- oder Deckenplatten oder andere, insbesondere ebene und flächige Bauteile miteinander zu verbinden. Solche Bauwerksteile insbesondere aus vor Ort gegossenem Beton werden über eingegossene Bewehrungselemente miteinander verbunden. Unter bestimmten Umständen, insbesondere bei einer Verbindung zwischen Außen- und Innenseite des Gebäudes kann darüber hinaus eine thermisch und akustische Isolierung zwischen den beiden Bauteilen erforderlich werden.
  • Insbesondere für die Verbindung einer Balkonbodenplatte mit einer Gebäudedecke werden dazu fertig vorgefertigte, thermisch isolierende Bauelemente eingesetzt, die in einer Trennfuge zwischen den beiden lastaufnehmenden Bauwerksteilen angeordnet werden. Das thermisch isolierende Bauelement umfaßt einen Isolierkörper, der im montierten Zustand die Trennfuge ausfüllt, und durch den im vormontierten Zustand Bewehrungselemente quer zur Trennfuge hindurchgeführt sind. Ein solches thermisch isolierendes Bauelement weist bezogen auf die in Einbaulage wirkende Gewichtskraftbelastung eine Zugzone und eine Druckzone auf und ist zur Aufnahme von Biege- und Schubbelastungen dimensioniert.
  • Bei der werksseitigen Vormontage eines solchen thermisch isolierenden Bauelementes ist eine Vielzahl von Bewehrungselementen herzustellen und in geeigneter Weise mit dem Isolierkörper zu verbinden. Formgebung und räumliche Anordnung der Bewehrungselemente ist derart zu wählen, daß sie im vergossenen Zustand die aus der in der Trennfuge wirkenden Biege- und Schubbelastungen aufnehmen können. Nach Vormontage mit dem Isolierkörper sind die Bewehrungselemente in ihrer Lage fixiert. Es entsteht eine vormontierte Baugruppe, die als Einzelteil an der Baustelle in Position gebracht und mit Ortbeton vergossen wird.
  • Die seitlich über den Isolierkörper hinausstehenden Bewehrungselemente sind sperrig und erschweren Lagerung, Transport und Handhabung des thermisch isolierenden Bauelementes. Formgebung und Positionierung der Bewehrungselemente sind bei der Fertigung und Vormontage aufwendig und kostenintensiv.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes thermisch isolierendes Bauelement derart weiterzubilden, daß eine vereinfachte Fertigung und verbesserte Handhabung gegeben ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein thermisch isolierendes Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Hierzu wird ein thermisch isolierendes Bauelement vorgeschlagen, bei dem ein erstes Bewehrungselement als in der Zugzone angeordneter Zuganker ausgeführt ist, bei dem ein zweites Bewehrungselement als Schubanker mit zwei Zugabschnitten, zwei Schubabschnitten und einem Übergangsabschnitt ausgeführt ist und bei dem ein drittes Bewehrungselement als in der Druckzone angeordneter Druckanker ausgeführt ist. Die vorgenannten Abschnitte des Schubankers gehen kraftschlüssig ineinander über und sind vorteilhaft einteilig aus einem gebogenen Bewehrungsstab gebildet.
  • Die beiden Zugabschnitte des Schubankers sind in der Zugzone auf einer dem ersten Bauwerksteil zugewandten Seite des Isolierkörpers angeordnet. Der erste Schubabschnitt ist ausgehend vom ersten Zugabschnitt diagonal durch den Isolierkörper hindurch zur Druckzone des gegenüberliegenden zweiten Bauwerksteiles hindurchgeführt und grenzt an den dort angeordneten Übergangsabschnitt an. Der zweite Schubabschnitt ist ausgehend vom Übergangsabschnitt diagonal durch den Isolierkörper hindurch zurück zur Seite des ersten Bauwerksteiles in die dortige Zugzone geführt und geht dort in den zweiten Zugabschnitt über.
  • Unter Einwirkung der Gewichtskraft entsteht im Bereich der Trennfuge eine kombinierte Biege- und Schubbelastung. Unter Einwirkung der Biegebelastung bildet sich im Fugenbereich eine Zugzone mit dort wirkenden Zugspannungen und in Hochrichtung gegenüberliegend eine Druckzone mit dort wirkenden Druckspannungen aus. Gleichzeitig unterliegt der Fugenbereich einer Querkraft- bzw. Schubbeanspruchung.
  • In der erfindungsgemäßen Ausführung werden die wirkenden Biege- und Querkraftbeanspruchungen durch drei verschiedene Typen von Bewehrungselementen aufgenommen: Der in der Zugzone angeordnete Zuganker trägt die aus der Biegebelastung resultierenden Zugspannungen, während die aus der Biegebeanspruchung resultierende Druckspannung in der Druckzone vom Druckanker aufgenommen werden. Die aus der wirkenden Querkraft resultierende Schubbeanspruchung wird durch den Schubanker aufgenommen. Die beispielsweise an der frei überkragenden Balkonbodenplatte wirkende Querkraft wird in den dort einbetonierten Übergangsabschnitt eingeleitet. Sie erzeugt in dem diagonal verlaufenden Schubabschnitt eine Zugkraft, die sich in den daran anschließenden Zugabschnitt fortsetzt und in der Zugzone des angrenzenden ersten Bauwerksteiles aufgenommen wird.
  • Mit geringer Teilezahl ist eine hohe Tragfähigkeit bei verringerten Abmessungen erzielt. Lediglich die beiden Enden des durchgehenden Zugankers sowie der beiden Zugabschnitte des Schubankers müssen um ein längeres Maß über die Kontur des Isolierkörpers hervorstehen. Der Übergangsabschnitt des Schubankers und der Druckanker erfordern jeweils nur ein geringes Überstandsmaß für eine gute Krafteinleitung. Das erfindungsgemäß ausgeführte thermisch isolierende Bauelement ist kompakter und einfacher in der Handhabung. Bei Transport und Lagerung ist ein geringerer Platzbedarf gegeben.
  • Die Zugabschnitte des Schubankers verlaufen vorteilhaft horizontal bezogen auf die vorgesehene Einbaulage. Sie liegen damit über ihre gesamte Länge parallel zu den wirkenden Zug- und Druckkräften. Die Ausrichtung in Belastungsrichtung steigert die Tragfähigkeit. Der Schubabschnitt verläuft bezogen auf die vorgesehene Einbaulage in einem Winkel zur Horizontalen, wobei der Winkel vorteilhaft in einem Bereich von einschließlich 30° und einschließlich 60° liegt und bevorzugt etwa 45° beträgt. Hierbei ist ein guter Kompromiß zwischen Belastbarkeit, Bauvolumen und Fertigungsaufwand gefunden.
  • Der Schubanker ist vorteilhaft bezogen auf die Seitenrichtung des Bauelementes spiegelsymmetrisch aufgebaut. Seine verschiedenen Abschnitte werden unter Vermeidung von Exzentrizitäten und Unsymmetrien gleichmäßig belastet. In bevorzugter Weiterbildung ist eine gleiche Anzahl von Zugankern und Druckankern zweckmäßig. Die Beanspruchung der einzelnen Bewehrungselemente ist gleichmäßig verteilt. Der Material- und Gewichtseinsatz ist optimiert.
  • In bevorzugter Weiterbildung sind ein freies Ende des Druckankers und insbesondere seine beiden Enden mit einem Druckteller versehen. Die wirkenden Druckspannungen können flächig über den Druckteller in das angrenzende Gebäudeteil eingeleitet werden. Für den Druckabschnitt ist nur ein geringes Überstandsmaß gegenüber dem Isolierkörper bzw. eine geringe Eindringtiefe in das angrenzende Bauwerksteil erforderlich.
  • Der Übergangsabschnitt des Schubankers überspannt vorteilhaft bogenförmig das benachbarte freie Ende des Druckankers. Die Krafteinleitung in den Übergangsabschnitt des Schubankers und in den Druckanker erfolgt nahezu am gleichen Ort. Dieser kann bezogen auf die Querkraftrichtung weit in die Druckzone hinein verlegt werden, woraus sich ein optimales Verhältnis von der Belastung zu den erforderlichen Bewehrungsquerschnitten ergibt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten thermisch isolierenden Bauelementes mit einem Isolierkörper und mit einer Anzahl von Zug-, Schub- und Druckankern;
    Fig. 2
    eine vergrößerte Detaildarstellung der Anordnung nach Fig. 1 mit Einzelheiten zur geometrischen Ausgestaltung des Schubankers in Kombination mit je einem Zuganker und einem Druckanker;
    Fig. 3
    eine Variante der Anordnung nach Fig. 2 mit einem Schubanker in Kombination mit je zwei Zugankern und zwei Druckankern;
    Fig. 4
    eine teilweise geschnittene Querschnittsdarstellung des in zwei Bauwerksteilen eingegossenen thermisch isolierenden Bauelementes nach den Fig. 1 und 2 mit Angaben zu den im Fugenbereich wirkenden Belastungen.
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten thermisch isolierenden Bauelementes 1, umfassend einen etwa quaderförmigen Isolierkörper 5 sowie eine Anzahl von in einer Seitenrichtung 18 des thermisch isolierenden Bauelementes 1 verteilten Zugankern 8, Schubankern 9 und Druckankern 15 als Bewehrungselemente. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt fünf Zuganker 8 vorgesehen, denen jeweils ein Schubanker 9 und ein Druckanker 15 zugeordnet ist. Das thermisch isolierende Bauelement 1 kann auch schmaler oder breiter mit einer geringen oder größeren Anzahl von Bewehrungselementen sowie mit einem abweichenden Verteilungsverhältnis der Bewehrungselemente ausgeführt sein.
  • Das thermisch isolierende Bauelement 1 ist zum Einsatz in einer Trennfuge 2 zwischen einem ersten, lastaufnehmenden, hier nicht näher dargestellten Bauwerksteil 3 und einem zweiten, ebenfalls nicht näher dargestellten lastaufnehmenden Bauwerksteil 4 vorgesehen. Das thermisch isolierende Bauelement 1 mit dem Isolierkörper 5 und den Bewehrungselementen wird in der Konfiguration nach Fig. 1 im Werk fertig vorbereitet und zur Baustelle transportiert. Dort wird es unter Bildung der Trennfuge 2 mit Ortbeton der beiden Bauwerksteile 3, 4 derart vergossen, daß die seitlich über den Isolierkörper 5 hervorstehenden Abschnitte der Bewehrungselemente im Beton der Bauwerksteile 3, 4 eingegossen sind, wobei der thermische Isolierkörper 5 die Trennfuge 2 zwischen den beiden Bauwerksteilen 3, 4 ausfüllt. Weitere Einzelheiten hierzu sind weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 4 näher beschrieben.
  • Der perspektivischen Ansicht nach Fig. 1 ist zu entnehmen, daß die Zuganker 8 geradlinig durch den Isolierkörper 5 hindurchgeführt sind und auf beiden Seiten des Isolierkörpers 5 hervorstehen. Gleiches gilt auch für die Druckanker 18. Die Schubanker 9 sind ebenfalls durch den Isolierkörper 5 hindurchgeführt, verlaufen dabei jedoch abschnittsweise diagonal.
  • Einzelheiten der Anordnung nach Fig. 1 sind in der vergrößerten Detaildarstellung nach Fig. 2 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß der Zuganker 8 und der Druckanker 15 jeweils geradlinig durch den Isolierkörper 5 hindurchgeführt sind und auf beiden Frontseiten des Isolierkörpers 5 überstehen. Der Zuganker 8 umfaßt eine durch den Isolierkörper 5 durchgehende, werksseitig eingesetzte Hülse 27, die nur geringfügig in Längsrichtung über den Isolierkörper 5 übersteht. Zwei Zugstäbe 28 sind beidseitig in die Hülse 27 eingeführt und werksseitig mit ihr verpresst. Es kann auch eine Verschweißung oder dgl. zweckmäßig sein. Aus der Hülse 27 und den beiden Zugstäben 28 ist der Zuganker 8 mit erforderlicher Länge gebildet. Darüber hinaus ist der durchgehende Druckanker 15 an seinen beiden freien, überstehenden Enden 16, 19 mit je einem kreisrunden Druckteller 17 versehen, dessen Tellerebene parallel zur Stirnfläche des Isolierkörpers 5 liegt.
  • Der Schubanker 9 umfaßt zwei Zugabschnitte 10, 14, zwei Schubabschnitte 11, 13 und einen Übergangsabschnitt 12, die kraftschlüssig ineinander übergehen und miteinander verbunden sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zugabschnitte 10, 14, die Schubabschnitte 11, 13 und der Übergangsabschnitt 12 einteilig aus einem gebogenen Bewehrungsstab mit kreisrundem Querschnitt gebildet. Es kann auch eine Schweißkonstruktion oder dergleichen vorteilhaft sein. Je einem Zuganker 8 und einem Druckanker 15 ist je ein Schubanker 9 zugeordnet.
  • Der Schubanker 9 ist bezogen auf eine Seitenrichtung 18 des Bauelementes 1 spiegelsymmetrisch aufgebaut. Der Übergangsabschnitt 12 steht schlaufenförmig über eine Stirnfläche des Isolierkörpers 5 hervor und erstreckt sich dabei in der Seitenrichtung 18. Er ist bogenförmig um das benachbarte freie Ende 19 des Druckankers 15 einschließlich seines daran angeordneten Drucktellers 17 herumgeführt. Die sich daran anschließenden Schubabschnitte 11, 13 und Zugabschnitte 10, 14 verlaufen jeweils paarweise parallel zueinander. Die beiden Zugabschnitt 10, 14 stehen über die gegenüberliegende Stirnfläche des Isolierkörpers 5 hervor und verlaufen geradlinig parallel zum Zuganker 8 und zum Druckanker 15.
  • Fig. 3 zeigt eine Variante der Anordnung nach Fig. 2 mit einem Schubanker 9 in Kombination mit je zwei Zugankern 8 und zwei Druckankern 15. Der Übergangsabschnitt 12 ist bogenförmig um die benachbarten freien Enden 19 beider Druckanker 15 herumgeführt. In den übrigen Merkmalen und Bezugszeichen stimmt die Anordnung nach Fig. 3 mit derjenigen nach den Fig. 1 und 2 überein.
  • Fig. 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung des thermisch isolierenden Bauelementes 1 nach den Fig. 1 und 2 im montierten Zustand. Es ist zu erkennen, daß zwischen zwei lastaufnehmenden, im wesentlichen als flache Platten ausgebildeten Bauwerksteilen 3, 4 eine Trennfuge 2 verbleibt, die zumindest näherungsweise vollständig durch den Isolierkörper 5 des thermisch isolierenden Bauelementes 1 ausgefüllt ist. Das thermisch isolierende Bauelement 1 und die beiden Bauwerksteile 3, 4 sind in der vorgesehenen Einbaulage gezeigt, demnach sich die flächigen Bauwerksteile 3, 4 quer zu einer durch einen Pfeil 21 angegebenen Vertikal- bzw. Gewichtskraftrichtung und dabei in einer durch einen Doppelpfeil 23 angegebenen Horizontalrichtung, also in der Seitenrichtung 18 (Fig. 1) erstrecken. Die in der Horizontalrichtung 23 überstehenden Abschnitte des Zugankers 8, des Schubankers 9 und des Druckankers 15 sind in das Betonmaterial der beiden Bauwerksteile 3, 4 eingegossen.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste Bauwerksteil 3 eine gegossene Gebäudedecke, die nach statischen Gesichtspunkten fest im Gebäude eingespannt ist. In der Horizontalrichtung 23 schließt sich daran eine Balkonbodenplatte als zweites lastaufnehmendes Bauwerksteil 4 an, welches frei überkragt. Die in der Gewichtskraftrichtung 21 am zweiten Bauwerksteil 4 wirkende Gewichtskraft erzeugt im Bereich der Trennfuge 2 ein durch einen Pfeil 22 angegebenes Biegemoment, welches bezogen auf die Gewichtskraftrichtung 21 im oberen Bereich der Bauwerksteile 3, 4 eine Zugzone 6 und im gegenüberliegenden, unteren Bereich der beiden Bauwerksteile 3, 4 eine Druckzone 7 bildet. In der Zugzone 6 herrschen Zugkräfte, die durch Pfeile 24 angegeben sind, während in der Druckzone 7 durch Pfeile 25 angegebene Druckkräfte jeweils in der Horizontalrichtung 23 wirken. Darüber hinaus wirken im Bereich der Trennfuge 2 durch einen Pfeil 26 angegebene Querkräfte, die ebenfalls aus der Gewichtsbelastung des zweiten Bauwerksteiles 4 in der Gewichtskraftrichtung 21 folgen und parallel zu dieser liegen.
  • Es kann auch eine abweichende Anordnung vorgesehen sein, bei der beispielsweise beide Bauwerksteile 3, 4 an ihren Außenseiten eingespannt sind. Eine im Bereich der Trennfuge 2 wirkende Gewichtskraft 21 führt dann an dieser Stelle zu einer Biegebelastung, die umgekehrt zum Pfeil 22 verläuft. Hierbei bildet sich die Druckzone 7 auf der Oberseite und die Zugzone 6 auf der Unterseite der beiden Bauwerksteile 3, 4 aus. Auch die Richtung der Querkraft 26 kehrt sich dann um.
  • Der Zuganker 8 ist in der Zugzone 6 angeordnet. Er verläuft dort geradlinig parallel zur Horizontalrichtung 23 bzw. parallel zu den dort wirkenden Zugkräften 24 und ist mit beiden über den Isolierkörper 5 überstehenden Enden in den Beton der beiden Bauwerksteile 3, 4 eingegossen. Der Zuganker 8 überträgt die Zugkräfte 24 zwischen den Bauwerksteilen 3, 4 in der Zugzone 6 und nimmt damit einen ersten Teil der aus dem Biegemoment 22 resultierenden Beanspruchungen auf.
  • Der Druckanker 15 liegt parallel zum Zuganker 8 und ist in der Druckzone 7 angeordnet. Seine Längsachse liegt parallel zur Horizontalrichtung 23 sowie zur Richtung der dort wirkenden Druckkräfte 25. Die in Form der Druckkräfte 25 aus dem Biegemoment 22 resultierenden Beanspruchungen werden durch den Druckanker 15 aufgenommen, wobei die Krafteinleitung der Druckkräfte 25 in den Druckanker 15 vorrangig an den Stirnflächen der beiden Druckteller 17 erfolgt. Die Krafteinleitung der Zugkräfte 24 am Zuganker 8 erfolgt hingegen vorrangig an den Außen- bzw. Umfangsflächen des Zugankers 8, die im Vergleich zum Druckanker 15 über eine deutlich größere Länge in die Bauwerksteile 3, 4 hineinragen und dort einbetoniert sind.
  • Ein weiteres Bewehrungselement ist durch den Schubanker 9 gebildet, dessen Zugabschnitte 10, 14 in der Zugzone 6 auf einer dem ersten Bauwerksteil 3 zugewandten Seite des Isolierkörpers 5 angeordnet sind. Ausgehend vom ersten Zugabschnitt 10, jedoch noch innerhalb des ersten Bauwerksteiles 3 schließt sich der erste Schubabschnitt 11 an, der in einem Winkel α zur Horizontalrichtung 23 und zur Längsachse des Zugabschnitts 10 abgewinkelt ist. Er verläuft von der Zugzone 6 des ersten Bauwerksteiles 3 diagonal durch den Isolierkörper 5 hindurch und endet in der Druckzone 7 des gegenüberliegenden zweiten Bauwerksteiles 4. Dort geht er in den Übergangsabschnitt 12 über, der in der Druckzone 7 des zweiten Bauwerksteiles 4 angeordnet und dort einbetoniert ist.
  • Vom Übergangsabschnitt 12 geht der zweite Schubabschnitt 13 und davon wiederum der zweite Zugabschnitt 14 aus. Der zweite Schubabschnitt 13 und der zweite Zugabschnitt 14 sind in der gezeigten Seitenansicht deckungsgleich zum ersten Schubabschnitt 11 bzw. zum ersten Zugabschnitt 10. Die beiden Schubabschnitte 11, 13 verlaufen beide diagonal zwischen der Zugzone 6 im Bereich des ersten Bauwerksteiles 3 und der Druckzone 7 im Bereich des zweiten Bauwerksteiles 4. Sie liegen im gleichen Winkel α zur Horizontalrichtung 23. Die Zugabschnitte 10, 14 liegen vollständig in der Zugzone 6 und in der hier dargestellten Einbaulage parallel zur Horizontalrichtung 23 bzw. parallel zu den dort wirkenden Zugkräften 24.
  • Die im zweiten Bauwerksteil 4 wirkende Querkraft 26 greift am schlaufenförmigen Übergangsabschnitt 12 des Schubankers 9 an. Die in den Übergangsabschnitt 12 eingeleitete Querkraft 26 wird in den diagonal verlaufenden Schubabschnitten 11, 13 in eine dort wirkende Zugkraft umgesetzt. Für eine möglichst vollständige Umsetzung in Zugkraft ist ein Bereich des Winkels α von einschließlich 30° bis einschließlich 60° zweckmäßig und beträgt insbesondere etwa 45°.
  • Die sich im Schubabschnitt 11 ausbildende Zugbeanspruchung wird in den Zugabschnitt 10 eingeleitet und dort entsprechend dem Pfeil 24 als Zugkraft auf das erste Bauwerksteil 3 übertragen. Die Kraftübertragung erfolgt hier über die einbetonierte Länge der Zugabschnitte 10, 14 an deren Außenflächen.
  • Die Ausbildung der freien Enden 16, 19 vom Druckanker 15 mit den Drucktellern 17 und die schlaufenförmige Ausbildung des Übergangsabschnittes 12 ermöglicht es, daß die freien Enden 16, 19 des Druckankers 15 und der Übergangsabschnitt 12 jeweils nur mit einem geringen Maß über die zugeordneten Stirnflächen des Isolierkörpers 5 hervorstehen und in das jeweils zugeordnete Bauwerkteil 3, 4 hineinragen, wobei der vorgenannte seitliche Überstand deutlich geringer ist als der Überstand der Zugabschnitte 10, 14 des Schubankers 9 und der überstehenden Abschnitte des Zugankers 8.

Claims (8)

  1. Thermisch isolierendes Bauelement (1) zum Einsatz in Trennfugen (2) zwischen einem ersten und einem zweiten lastaufnehmenden Bauwerksteil (3, 4), insbesondere zwischen einer Gebäudedecke und einer Balkonbodenplatte, mit einem Isolierkörper (5), durch den Bewehrungselemente quer zur Trennfuge (2) hindurchgeführt sind, wobei das Bauelement (1) bezogen auf die in Einbaulage wirkende Gewichtskraftbelastung eine Zugzone (6) und eine Druckzone (7) aufweist und zur Aufnahme von Biege- und Schubbelastungen dimensioniert ist, wobei ein erstes Bewehrungselement als in der Zugzone (6) angeordneter Zuganker (8) ausgeführt ist, wobei ein zweites Bewehrungselement als Schubanker (9) mit zwei Zugabschnitten (10, 14), zwei Schubabschnitten (11, 13) und einem Übergangsabschnitt (12) ausgeführt ist, wobei ein drittes Bewehrungselement als in der Druckzone (7) angeordneter Druckanker (15) ausgeführt ist, und wobei die beiden Zugabschnitte (10, 14) des Schubankers (9) in der Zugzone (6) auf einer dem ersten Bauwerksteil (3) zugewandten Seite des Isolierkörpers (5) angeordnet sind, wobei der erste Schubabschnitt (11) ausgehend vom ersten Zugabschnitt (10) diagonal durch den Isolierkörper (5) hindurch zur Druckzone (7) des gegenüberliegenden zweiten Bauwerksteiles (4) hindurchgeführt ist und an den dort angeordneten Übergangsabschnitt (12) angrenzt, und wobei der zweite Schubabschnitt (13) ausgehend vom Übergangsabschnitt (12) diagonal durch den Isolierkörper (5) hindurch zurück zur Seite des ersten Bauwerksteiles (3) in die dortige Zugzone (6) geführt ist und dort in den zweiten Zugabschnitt (14) übergeht.
  2. Bauelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zugabschnitt (10, 14) bezogen auf die vorgesehene Einbaulage horizontal verläuft.
  3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Schubabschnitt (11, 13) bezogen auf die vorgesehene Einbaulage in einem Winkel (α) zur Horizontalen verläuft, wobei der Winkel (α) in einem Bereich von einschließlich 30° bis einschließlich 60° liegt und bevorzugt etwa 45° beträgt.
  4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabschnitte (10, 14), die Schubabschnitte (11, 13) und der Übergangsabschnitt (12) einteilig aus einem gebogenen Bewehrungsstab gebildet sind.
  5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Schubanker (9) bezogen auf eine Seitenrichtung (18) des Bauelementes (1) spiegelsymmetrisch aufgebaut ist.
  6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine gleiche Anzahl von Zugankern (8) und Druckankern (15) vorgesehen ist.
  7. Bauelement nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein freies Ende (16) des Druckankers (15) und insbesondere seine beiden freien Enden (16, 19) mit einem Druckteller (17) versehen sind.
  8. Bauelement nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsabschnitt (12) des Schubankers (9) das benachbarte freie Ende (19) des Druckankers (15) bogenförmig überspannt.
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