EP2379824A2 - Befestigungsanker zum befestigen einer fassade - Google Patents

Befestigungsanker zum befestigen einer fassade

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Publication number
EP2379824A2
EP2379824A2 EP10703616A EP10703616A EP2379824A2 EP 2379824 A2 EP2379824 A2 EP 2379824A2 EP 10703616 A EP10703616 A EP 10703616A EP 10703616 A EP10703616 A EP 10703616A EP 2379824 A2 EP2379824 A2 EP 2379824A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
anchor
deformation
fastening
base plate
webs
Prior art date
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Granted
Application number
EP10703616A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2379824B1 (de
Inventor
Harald Elbert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Josef Gartner and Co
Original Assignee
Josef Gartner and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Josef Gartner and Co filed Critical Josef Gartner and Co
Publication of EP2379824A2 publication Critical patent/EP2379824A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2379824B1 publication Critical patent/EP2379824B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/0801—Separate fastening elements
    • E04F13/0832—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements
    • E04F13/0833—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable

Definitions

  • the present invention relates to a fixing anchor for fixing a facade to a building.
  • Fastening anchors are known and are fastened, for example via bolts on a concrete floor or a concrete floor, so that the building facade or its facade elements or panels or the like can be attached to a portion of the fastening anchor.
  • a fastening anchor is designed to take loads such as dead load of the facade, wind, snow, etc., and initiate into the building.
  • Usual wind load attachments consist essentially of a flat plate.
  • bomb-load fasteners which can temporarily induce very high loads in the structure, such as occur in an impact or an explosion.
  • the fastening anchor described in this patent comprises, as shown in FIG. 7, a prism 12 for pushing a block 14.
  • the block 14 can be fastened to the prism 12 by means of screws 16 and has a dovetail-shaped groove 18 on a front side into which a dovetail-shaped prism 20 is inserted, which can be fixed by screws 22.
  • a crosspiece 24 is arranged, on which a facade element, such as a panel, can be fastened.
  • the anchor is bolted. 36 attached to the building, with toothed washers 38 are also used in toothed slots 28, 30 of a base 26 of the U-shaped mounting anchor.
  • very high load peaks such as the occurrence of an impact or an explosion, can be recorded and introduced into the building without the fixing anchor deforming for a short time.
  • the object of the invention is thus to provide a fastening anchor for preventing or minimizing damage to building components and / or facades.
  • a fixing anchor for facades, cladding, panels, etc. has at least one deformation section which experiences a predetermined plastic deformation under tensile and / or compressive loading.
  • the attachment anchor becomes much of the stress energy due to the plastic deformation of the attachment anchor absorbed to reduce the load on the building components.
  • the deformation section is designed or configured or configurable in such a way that a predetermined or specifiable plastic deformation of the deformation section occurs in the case of a specific or determinable or predetermined or predefinable load or force introduction.
  • a predetermined or specifiable or determinable energy is absorbed under load or force introduction into the fastening anchor by deforming the deformation section by a predetermined or specifiable amount.
  • the fastening anchor is connected by means of a base plate to the building, in particular rigid.
  • the façade is attached to a façade attachment to the fixing anchor.
  • the deforming portion is in a mounted on a building state on the side facing away from the building or facing the base plate, i. on the weather side or room side, arranged.
  • the deformation section is arranged between the base plate and the facade fastening.
  • the deformation section has a macroscopic modulus of elasticity E m and / or a macroscopic shear modulus G m which is smaller than the macroscopic elasticity and / or shear modulus of the regions of the fastening anchor or the base plate or the facade fastening adjacent to the deformation section.
  • the microscopic elastic modulus E and / or the microscopic shear modulus G of the deformation section may be greater than the macroscopic elastic modulus Em and / or the macroscopic shear modulus Gm.
  • the microscopic elastic modulus E and / or the microscopic shear modulus G of the deformation section can be equal to the microscopic elasticity and / or shear modulus of the regions of the fastening anchor or the base plate or the facade fastening adjacent to the deformation section.
  • F corresponds to the applied force
  • A the cross-sectional area
  • ⁇ l the change in length
  • I the length.
  • ⁇ 1 / E m x ⁇ .
  • the size is therefore referred to as the macroscopic modulus of elasticity E m , because material distances from the deformation section or the base plate are also taken into account for the calculation for determining the macroscopic elastic modulus E m .
  • the microscopic elastic modulus E of the deformation section or the base plate is understood to be the material constant of the solid material from which the deformation section or the base plate is made.
  • the microscopic elasticity and / or shear modulus (E and / or G) can be within the fastening anchor be constant and at the same time vary the macroscopic elasticity and / or shear modulus (E m and / or G m ) within the attachment anchor.
  • the macroscopic modulus of elasticity and / or shear (E m and / or G m ) of the deformation section is smaller than the macroscopic modulus of elasticity and / or shear (E m and / or G m ) of the base plate and smaller than the microscopic elasticity modulus. and / or shear modulus (E and / or G) of the deformation section.
  • the fastening anchor can be designed such that the microscopic elasticity and / or shear modulus (E and / or G) of the deformation section is smaller than the microscopic elasticity and / or shear modulus of the base plate or of the remaining fastening anchor.
  • This design can be achieved by changing the composition and / or structure of the material of the deformation section as opposed to the material of the attachment anchor adjacent to the deformation section.
  • the deformation section can consist in particular of a different material and / or the areas of the attachment anchor not belonging to the deformation section can be partially hardened.
  • a reduction of the macroscopic modulus of elasticity and / or shear of the deformation section can be achieved in particular by a different degree of sintering in the powder metallurgical production of the fastening anchor.
  • the deformation section may have cross-sectional weakenings, recesses, depressions and / or deformation elements such as webs, rod-shaped elements, deformable layers between layered plates, etc.
  • the deformation section can be plastically deformed upon application of a predetermined force or tension.
  • the deformation portion upon application of a predetermined force or voltage is predetermined plastically deformable, while the surrounding deformation portion of the fastening anchor or the base plate by the application of the predetermined force or voltage is only elastically deformable, since the elastic limit of the material is not is exceeded.
  • the plastic deformation of the deformation section leads to an absorption of the energy introduced by the application of force into the fastening anchor, wherein preferably the deformation section is solidified by the plastic deformation.
  • the building construction, in particular the fastening point of the fastening anchor, ie the base plate, with the building construction, by the amount of the deformation by the section absorbed energy is relieved and can therefore be performed weaker.
  • the elastically deformed regions of the fastening anchor essentially return to their original shape, while the deformation section remains deformed in a predeterminable or predetermined manner.
  • the fastening anchor according to the invention for the arrangement of facade parts on a building advantageously by means of the deformation portion, which is deformed by a predeterminable amount at a predeterminable application of a mechanical stress in a predeterminable manner, causes a lower mechanical load on the supporting building structure, as the energy introduced into the fastening anchor is partially, in particular for the most part, converted into deformation energy for deformation of the deformation section, and thereby the energy introduced into the building structure is smaller than the energy introduced into the fastening anchor.
  • the deformation portion has a plurality of webs separated by recesses or depressions or cross-sectional reductions.
  • the deformation portion can be manufactured in a simple and inexpensive manner.
  • a desired deformation behavior i. absorbed or absorbed work, deformation path, deformation direction, etc. by arrangement, number, cross section, etc. of the webs, recesses, depressions or cross-sectional reductions can be achieved.
  • At least one first web is configured to act both under compressive load and tensile load, and at least one second web to act only under compressive or tensile loading only, ie, the first web deforms under both compressive and tensile loads. while the second web is deformed only in one loading direction and receives substantially no force in the other direction.
  • webs and recesses are formed by bores in the deformation portion, so that the holes correspond to the recesses and the remaining material between adjacent holes form the webs.
  • the attachment anchor has at least one intermediate member, which is preferably designed as substantially perpendicular to the webs beam portion and forms a connection of the webs with a base plate and wherein at least one web is fixedly connected to the intermediate member and at least one other web relative to the intermediate member is slidably disposed in one direction and abuts in the opposite direction to a stop element, wherein the stop element is preferably arranged on the intermediate member.
  • a pair of intermediate links is preferably arranged as bar-shaped components on opposite sides of the webs.
  • the stop element has a slope, which runs onto a displaceable web during the deformation. In this way, an introduced into the displaceable web force increases with increasing deformation, so that the web receives a continuously increasing load.
  • a base plate of the fastening anchor via rod-shaped elements or pins or bolts with at least one, preferably a pair of anchor plate (s) is connected, wherein the rod-shaped elements are plastically deformable.
  • the rod-shaped elements form a deformation section that can be combined with webs to provide two deformation sections.
  • the rod-shaped elements can also be arranged without the provision of webs, if only one deformation section is to be formed.
  • a desired deformation behavior of the deformation section can be achieved by the number and type of deformation elements (webs and / or rod-shaped elements) and their configuration.
  • an intermediate layer in an intermediate space between the base plate and anchor plate (s) is arranged, which has metal and / or plastic.
  • This intermediate layer can absorb further deformation forces, if, due to the introduction of force into the base plate, this shifts relative to the anchor plate (s).
  • the invention further relates to a method for fixing a facade with the steps:
  • the method of attaching a facade further comprises the step of forming recesses and lands.
  • the method further comprises the step of forming first lands to act on both compressive and tensile loads, and the step of forming second lands to act only on compression or only tensile loading.
  • the method preferably comprises the steps:
  • FIG. 1 shows a perspective view of a first exemplary embodiment of a fastening anchor according to the invention.
  • Figure 2 shows a second embodiment of a fastening anchor according to the invention in plan view.
  • Figure 3 shows a third embodiment of a fastening anchor according to the invention in plan view.
  • FIG. 4 shows a perspective view of a fastening anchor according to a fourth exemplary embodiment.
  • FIG. 5 shows a top view of a fastening anchor according to a fifth exemplary embodiment.
  • Figure 6 shows a sixth embodiment of a fastening anchor in the front view.
  • FIG. 7 shows a seventh exemplary embodiment of a fastening anchor in a perspective view.
  • Fig. 8 shows a perspective view of a fastening anchor according to the prior art.
  • a fastening anchor 100 has a base plate 110 which is to be connected by screws, bolts or the like (not shown) to a concrete floor or a concrete floor, a concrete column or the like.
  • the fastening anchor 100 has a facade fastening 130 to which an outer facade, a panel or the like can be fastened.
  • the base plate 100 may have simple bores, or preferably elongated holes, which are preferably serrated to locate toothed washers in these slots and to connect the washers to a concrete component of the building via screws, bolts, or the like.
  • a through hole of the washer is preferably arranged eccentrically to obtain by turning the washer by 90 degrees or 180 degrees, a further fine adjustment.
  • the base plate 1 10 is not connected via a rigid or rigid portion or body with the facade attachment 130, but via a deformation portion 120, which undergoes a predetermined plastic deformation under load in the tensile and / or compressive direction, to absorb energy.
  • the fastening anchor is rigid or elastically deformable only up to a load at the level of the wind load and deforms plastically or permanently at higher load values.
  • the deformation section can also be set to other values than the wind load specified here.
  • the values for compressive and tensile loading may be different if in one direction all the deformation elements (explained below) and in the other direction only predetermined deformation elements act, i. by, for example, one-sided and two-sided webs are arranged.
  • the deformation portion may, for example, as shown in Figure 1, one or a plurality of two-sided webs 122 and one or more single-acting webs (not shown) as a deformation element (s) which bends / bend under load accordingly to increase the distance between the base plate 110 and the facade attachment 130 or to out.
  • a (not shown) post of the facade may be appropriate.
  • the deformation work for bending the at least one land 122 absorbs the energy under load of the fastening anchor 100.
  • stresses on the building and / or the facade can be minimized.
  • An example calculation has shown that the transverse forces, for example in the posts in the region of the fastening anchor 100 of 33OkN in the case of a fastening anchor according to the prior art can be minimized to about 20OkN in the case of a fastening anchor according to the invention.
  • Minimizing the bearing load can thus prevent or minimize damage to the building.
  • smaller fasteners, dowels, so-called Halfen rails, steel components, etc. can be used to save costs and labor during mounting.
  • fastening anchor 100 can be installed or cast in itself or integrated into a steel component directly into the concrete or a concrete bag. Another possibility is to provide the fastening anchor integrated or integral as part of a post, frame support or the like.
  • the attachment anchor 100 preferably has a plurality of lands 122, such as a pair of three lands 122 respectively disposed on opposite sides of the facade fixture 130 and providing a connection between the facade fixture 130 and an intermediate 126 .
  • This intermediate member 126 is preferably a bar-shaped element and in turn provides a connection of the webs 122 with
  • the webs 122 are arranged substantially transversely to a force introduction direction K or a direction L opposite thereto.
  • bending of the lands 122 occurs when the facade fixture 130 is loaded in the K or L direction.
  • the fastening anchor 100 can be made in a simple and inexpensive manner from a substantially flat plate, such as steel, by recesses or openings or depressions or cross-sectional weakenings 124 are formed by punching, sawing, forging, milling or the like to the webs 122 to build.
  • the webs 122 act in the direction K and in the direction L in substantially the same manner, i.e., in the direction shown in FIG. Essentially, the same deformation work is required to bend the lands 122. Thus, under a compressive load in the direction K, substantially the same energy is absorbed as in a tensile load in the direction L.
  • At least one web 123 may be configured as a single-acting (second) web that bends only upon initiation of the force in one direction, in FIG. 2 upon initiation in the compression direction K, while the web 123 in the opposite direction (direction L in Fig. 2) is freely movable or displaceable in order to absorb in this direction L no force or to absorb energy.
  • the web 123 bends only in compression in the direction K by the web 123 abuts against a stop element 128.
  • the fastening anchor is loaded in the opposite pulling direction L, the web 123 can move freely in order to absorb no force.
  • the mounting anchor 110 may be configured to have a predetermined energy absorption in the pulling direction, which is different from an energy absorption in the printing direction.
  • the fastening anchor 100 (although it is not shown here) can also be configured so that the energy absorption in the pulling direction is greater than in the direction of compression when the stop element 128 on the opposite side of the single-acting web 123 is arranged.
  • the stop element 128 can also have a bevel 128a, onto which the single-acting web 123 runs.
  • a force introduced into the land 123 in the deformation of the fixing anchor 100 continuously increases.
  • the single-acting ridge 123 abut on one side on a flat side of a stopper member 128 and abut on the opposite side against a slope 128 a of the stopper member 128 and engage with the bevel 128 ,
  • the stop member 128 may (although not shown here) also be provided on both sides with a slope 128a. In addition, the stopper member 128 may also have two flat sides to cause a direct abutment of the web 123.
  • Fig. 4 shows another embodiment in which the recesses 124 are formed by bores.
  • the bore edges between adjacent holes 124 serve as (two-sided acting) webs 122. It is understood that (although it is not shown here), the holes with the slot-shaped recesses 124 of the first to third embodiment of Figures 1 to 3 can be combined and (not shown) one-sided webs 123 can be arranged.
  • FIG. 6 shows a further example of a deformation section 120.
  • an anchor plate 140 is fastened to the building component and the base plate 110 is connected to the anchor plate 140 via rod-shaped elements 132.
  • the rod-shaped members 132 may bend to absorb energy.
  • a plurality of rod-shaped elements 132 is arranged.
  • a pair of anchor plates 140, 140 are provided and the base plate 110 is sandwiched between the pair of anchor plates 140, 140, wherein the rod-shaped elements 132 connect the anchor plates 140, 140 to the base plate 110.
  • the pair of anchor plates 140, 140 is preferably connected to each other via one or more connecting members 146 by the / the connecting members 146 is preferably connected via welds 144 with the anchor plates 140, 140.
  • it can also be any other type of connection in the form of screws, bolts, gluing, rivets, etc. are used.
  • Another possibility for energy absorption is to fill a gap between the anchor plates 140, 140 and the base plate 110 with an intermediate layer 150, which may be metallic, non-metallic or elastic, for example of a resin plastic or the like.
  • This intermediate layer 150 can thus absorb further energy. It is also conceivable to dispense with placing the intermediate layer 150 on the vertical rod-shaped elements 132.
  • deformation section shown in Fig. 6 with the rod-shaped elements 132 and / or the intermediate layer 150 may instead of the in Figs. 1-5 shown deforming portion 120 may be formed with the webs 122, 123 or in addition to the deformation portion 120, depending on the application.
  • the inner tube 220 has the deformation portion 120 with the recesses 124 and two-sided webs 122 and the unilaterally acting webs 123 (not shown). Under compressive load, the inner tube 220 pushes into the outer tube 210, and under tensile load, it is pulled out to deform the deformation portion 120, respectively.
  • the inner tube 220 can preferably be produced by rolling. In other words, the inner tube 220 has the deformation section 120 shown in FIGS. 2 and 3 with the two-sided webs 122 and the one-sided webs 123, but the deformation section 120 is rolled up into a tube 220.
  • Fig. 7 The construction shown in Fig. 7 is preferably used for cable and Werstalllanaden, as described in DE 198 31 026 B4 and DE 198 31 025 C1. It is also possible to use the proposed attachment in a vertical arrangement for cable or Werstablanaden at the points of Seilabpressive to shell.
  • the push rod of the seventh embodiment is preferably installed over the four connection points of the outer tube 210 in a cable system.
  • a glass pane can be received via a so-called spider.
  • the fastening anchor may also be formed integrally with a support post or frame element of a building.
  • a single anchor may be cast into a concrete pavement.
  • the webs and rod-shaped elements are not limited to the embodiments shown here, but may have any other shape to achieve a particular absorption behavior or energy absorption or damping.
  • the slots for forming the recesses 124 may not always be longitudinal slots, but may be any other shape such as triangular, oval, sawtooth, wavy, meander, etc.
  • the holes shown in Fig. 4 for forming the recesses 124th not all have the same diameter, but may be different. In addition, the holes do not have to be circular, but may also be oval, oblong or the like.
  • the slope 128a need not be a straight line, but may also be curved or curved or serrated, wavy or the like.
  • the webs 122, 123 need not have a rectangular cross-sectional shape, as shown in the embodiments, but may also have an oval round or any other cross-sectional shape. Such a deformation behavior or an energy absorption can be achieved arbitrarily.
  • any filler materials can be introduced into the slots or holes or recesses or depressions or cross-sectional weakenings, in order to achieve additional damping or weakening of the bearing loads.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Befestigungsanker für Fassaden mit zumindest einem Verformungsabschnitt, der bei Zug- und/oder Druckbelastung eine vorgegebene plastische Verformung erfährt, um Energie zu absorbieren, wobei der Verformungsabschnitt (120) eine Vielzahl von durch Aussparungen (124) voneinander getrennter Stege (122, 123) aufweist, wobei zumindest ein erster Steg (122) konfiguriert ist, um sowohl bei Druckbelastung als auch bei Zugbelastung zu wirken und zumindest ein zweiter Steg (123) konfiguriert ist, um nur bei Druck- oder nur bei Zugbelastung zu wirken.

Description

Befestigungsanker zum Befestigen einer Fassade
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Befestigungsanker zum Befestigen einer Fassade an einem Gebäude.
Befestigungsanker sind bekannt und werden beispielsweise über Schraubenbolzen an einer Betondecke oder einem Betonboden befestigt, so daß an einem Abschnitt des Befestigungsankers die Gebäudefassade bzw. deren Fassadenelemente oder Paneele oder dergleichen befestigt werden können. Ein derartiger Befestigungsanker ist dazu ausgestaltet, Lasten, wie beispielsweise Eigenlast der Fassade, Wind, Schnee usw., aufzunehmen und in das Bauwerk einzuleiten. Übliche Windlastbefestigungen bestehen im wesentlichen aus einer flachen Platte. Es gibt darüber hinaus verstärkte Ausführungen, sogenannte Bomb-Last-Befestigungen, die kurzzeitig sehr hohe Lasten in das Bauwerk einleiten können, wie sie beispielsweise bei einem Anprall oder einer Explosion entstehen.
Eine derartige Bomb-Last-Befestigung ist in der Patentschrift DE 3 723 755 C2 beschrieben. Der in dieser Patentschrift beschriebene Befestigungsanker umfaßt, wie in Figur 7 gezeigt ist, ein Prisma 12 zum Aufschieben eines Blocks 14. Der Block 14 kann über Schrauben 16 an dem Prisma 12 befestigt werden und weist an einer Vorderseite eine schwalbenschwanzförmige Nut 18 auf, in welche ein schwalbenschwanzförmiges Prisma 20 eingeschoben ist, das über Schrauben 22 festlegbar ist. An der unteren Stirnfläche des Prismas 20 ist ein Querstück 24 angeordnet, an welchem ein Fassadenelement, wie beispielsweise ein Paneel, befestigbar ist. Der Befestigungsanker wird mit Schraubenbolzen. 36 an dem Gebäude befestigt, wobei gezahnte Beilagscheiben 38 in ebenfalls gezahnte Langlöcher 28, 30 einer Basis 26 des U-förmigen Befestigungsankers eingesetzt werden. Die U-Form des Befestigungsankers mit der Basis 26 und einem Paar Schenkel 27, die senkrecht von der Basis 26 aufragen, kann sowohl in der Zug- als auch Druckrichtung hohe Kräfte aufnehmen. Somit können auch kurzzeitig sehr hohe Lastspitzen, wie beispielsweise beim Auftreten eines Anpralls oder einer Explosion, aufgenommen und in das Gebäude eingeleitet werden, ohne daß sich der Befestigungsanker verformt. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß aufgrund der hohen aufgenommenen Lasten Schäden an dem Gebäude und/oder der Fassade auftreten.
Die DE 20 2007 004 060 U1 beschreibt einen Gebäudeabschluß in sprengwirkungshemmender Ausführung mit mindestens zwei Füllungselementen und einem in einem Spaltbereich zwischen den Füllungselementen angeordneten Rahmenelement, das zusammen mit weiteren Rahmenelementen jeweils die zwei Füllungselemente umschließt.
Es besteht somit ein Bedarf für einen verbesserten Befestigungsanker, der Schäden an Gebäuden und/oder Fassaden bzw. Paneelen vermeiden oder zumindest verringern kann bzw. eine Belastung bei Anprall oder Explosion oder dergleichen minimieren kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Schaffung eines Befestigungsankers zum Verhindern bzw. Minimieren von Schäden an Gebäudekomponenten und/oder Fassaden.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben sind, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß hat ein Befestigungsanker für Fassaden, Verkleidungen, Paneele etc. zumindest einen Verformungsabschnitt, der bei Zug- und/oder Druckbelastung eine vorgegebene plastische Verformung erfährt. Indem der Befestigungsanker nicht starr ausgebildet ist, sondern einen Verformungsabschnitt aufweist, der eine vorgegebene plastische Verformung bei Belastung vollzieht, wird ein Großteil der Belastungsenergie durch die plastische Verformung des Befestigungsankers absorbiert, um die Belastung der Gebäudekomponenten zu verringern.
Der Verformungsabschnitt ist dabei so gestaltet bzw. konfiguriert bzw. konfigurierbar, daß bei einer bestimmten oder bestimmbaren bzw. vorgegebenen bzw. vorgebbaren Last bzw. Krafteinleitung eine vorgegebene oder vorgebbare plastische Verformung des Verformungsabschnitts auftritt. Somit wird bei Belastung bzw. Krafteinleitung in den Befestigungsanker eine vorgegebene bzw. vorgebbare bzw. bestimmbare Energie absorbiert, indem der Verformungsabschnitt um einen vorgegebenen bzw. vorgebbaren Betrag verformt wird.
Der Befestigungsanker ist mittels einer Grundplatte mit dem Gebäude, insbesondere starr, verbunden. Die Fassade wird an einer Fassadenbefestigung an dem Befestigungsanker befestigt. Der Verformungsabschnitt ist in an einem Gebäude montiertem Zustand auf der dem Gebäude abgewandten oder zugewandten Seite der Grundplatte, d.h. auf der Wetterseite oder raumseitig, angeordnet. Insbesondere ist der Verformungsabschnitt zwischen der Grundplatte und der Fassadenbefestigung angeordnet.
Der Verformungsabschnitt weist einen makroskopischen Elastizitätsmodul Em und/oder einen makroskopischen Schermodul Gm auf, der kleiner ist als der makroskopische Elasitizitäts- und/oder Schermodul der an den Verformungsabschnitt angrenzenden Bereiche des Befestigungsankers bzw. der Grundplatte bzw. der Fassadenbefestigung. Insbesondere kann der mikroskopische Elastizitätsmodul E und/oder der mikroskopische Schermodul G des Verformungsabschnitts größer sein, als der makroskopische Elastizitätsmodul Em und/oder der makroskopische Schermodul Gm. Insbesondere kann der mikroskopische Elastizitätsmodul E und/oder der mikroskopische Schermodul G des Verformungsabschnitts gleich dem mikroskopische Elastizitäts- und/oder Schermodul der an den Verformungsabschnitt angrenzenden Bereiche des Befestigungsankers bzw. der Grundplatte bzw. der Fassadenbefestigung sein.
Unter dem makroskopischen Elastizitätsmodul Em des Verformungsabschnitts bzw. der Grundplatte wird im folgenden eine Materialkonstante verstanden, welche innerhalb der Elastizitätsgrenze die Proportionalität zwischen der an den Verrformungsabschnitt bzw. der Grundplatte angelegten Spannung σ=F/A und der daraus resultierenden relativen Dehnung bzw. Stauchung ε=Δl/l quantifiziert. Dabei entspricht F der angelegten Kraft, A der Querschnittsfläche, Δl der Längenänderung und I der Länge. Für kleine Spannungen, d.h. unterhalb der Elastizitätsgrenze gilt ε=1/Emxσ. Die Größe wird deshalb als makroskopisches Elastizitätsmodul Em bezeichnet, weil auch Materialentfernungen aus dem Verformungsabschnitt bzw. der Grundplatte zur Berechnung zur Bestimmung des makroskopischen Elastizitätsmodul Em berücksichtigt werden.
Im Gegensatz dazu wird unter dem mikroskopischen Elastizitätsmodul E des Verformungsabschnitts bzw. der Grundplatte die Materialkonstante des Vollmaterials verstanden, aus welchem der Verformungsabschnitt bzw. die Grundplatte hergestellt ist.
Analog wird zwischen dem makroskopischen Schermodul Gm und dem mikroskopischen Schermodul G unterschieden, wobei für kleine Spannungen, d.h. unterhalb der Elastizitätsgrenze gilt α^1/Gmxσ mit α als Winkel der Scherung.
Wenn bei einer vorzugsweisen einstückigen Ausbildung des Befestigungsankers Materialausnehmungen bzw. Materialschwächungen (z.B. durch Bohrungen, Schlitze, Sicken, etc.) im Bereich des Verformungsabschnitts ausgebildet sind, kann der mikroskopische Elastizitäts- und/oder Schermodul (E und/oder G) innerhalb des Befestigungsankers konstant sein und gleichzeitig der makroskopische Elastizitäts- und/oder Schermodul (Em und/oder Gm) innerhalb der Befestigungsankers variieren. D.h. vorzugsweise ist der makroskopische Elastizitäts- und/oder Schermodul (Em und/oder Gm) des Verformungsabschnitt kleiner als der makroskopische Elastizitäts- und/oder Schermodul (Em und/oder Gm) der Grundplatte und kleiner als der mikroskopische Elastizitäts- und/oder Schermodul (E und/oder G) des Verformungsabschnitts. Weiter kann der Befestigungsanker derart ausgebildet sein, daß der mikroskopische Elastizitäts- und/oder Schermodul (E und/oder G) des Verformungsabschnitts kleiner ist als der mikroskopische Elastizitäts- und/oder Schermodul der Grundplatte bzw. des restlichen Befestigungsankers. Diese Ausbildung kann durch Änderung der Zusammensetzung und/oder Struktur des Materials des Verformungsabschnitts im Gegensatz zum an den Verformungsabschnitt angrenzenden Materials des Befestigungsankers erreicht werden. Zum einen kann insbesondere der Verformungsabschnitt insbesondere aus einem anderen Material bestehen und/oder die nicht zum Verformungsabschnitt gehörenden Bereiche des Befestigungsankers partiell gehärtet sein. Eine Verringerung des makroskopischen Elastizitäts- und/oder Schermoduls des Verformungsabschnitts kann insbesondere durch einen unterschiedlichen Sinterungsgrad bei der pulvermetallurgischen Herstellung des Befestigungsankers erreicht werden.
Der Verformungsabschnitt kann dabei Querschnittsschwächungen, Aussparungen, Vertiefungen und/oder Verformungselemente wie beispielsweise Stege, stabförmige Elemente, verformbare Schichten zwischen geschichteten Platten etc. aufweisen.
Durch die geometrische Ausbildung und die Größe der elastischen Moduln des Verformungsabschnitts, ist der Verformungsabschnitt bei Beaufschlagung mit einer vorbestimmten Kraft bzw. Spannung vorgebbar plastisch verformbar. Insbesondere ist der Verformungsabschnitt bei Beaufschlagung mit einer vorbestimmten Kraft bzw. Spannung vorgebbar plastisch verformbar, während der den Verformungsabschnitt umgebende Bereich des Befestigungsankers bzw. die Grundplatte durch die Beaufschlagung mit der vorbestimmten Kraft bzw. Spannung lediglich elastisch verformbar ist, da die Elastizitätsgrenze des Materials nicht überschritten wird. Die plastische Verformung des Verformungsabschnitts führt zu einer Absorption der durch die Kraftbeaufschlagung in den Befestigungsanker eingebrachten Energie, wobei vorzugsweise der Verformungsabschnitt durch die plastische Verformung verfestigt wird. Vorteilhafterweise wird die Gebäudekonstruktion, insbesondere die Befestigungsstelle des Befestigungsankers, d.h. der Grundplatte, mit der Gebäudekonstruktion, um den Betrag der durch den Verformungsabschnitt absorbierten Energie entlastet und kann daher schwächer ausgeführt werden.
Nach der Beaufschlagung des Befestigungsankers mit der vorbestimmten Kraft bzw. Spannung kehren die elastisch verformten Bereiche des Befestigungsankers im wesentlichen zu ihrer ursprünglichen Form zurück, während der Verformungsabschnitt in vorgebbarer bzw. vorbestimmter Weise verformt bleibt.
Mit anderen Worten bewirkt der erfindungsgemäße Befestigungsanker für die Anordnung von Fassadenteilen an einem Gebäude vorteilhafterweise mittels des Verformungsabschnitts, welcher bei einer vorbestimmbaren Beaufschlagung mit einer mechanischen Spannung in einer vorbestimmbaren Weise um einem vorbestimmbaren Betrag verformt wird, eine geringere mechanische Belastung der tragenden Gebäudekonstruktion, da die in den Befestigungsanker eingeleitete Energie teilweise, insbesondere größtenteils, in Verformungsenergie zur Verformung des Verformungsabschnitts umgewandelt wird und dadurch die in die Gebäudekonstruktion eingeleitete Energie kleiner ist als die in den Befestigungsanker eingeleitete Energie.
Vorzugsweise hat der Verformungsabschnitt eine Vielzahl von durch Aussparungen oder Vertiefungen oder Querschnittsreduktionen voneinander getrennter Stege. Somit kann der Verformungsabschnitt auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden. Darüber hinaus kann ein gewünschtes Verformungsverhalten, d.h. aufgenommene bzw. absorbierte Arbeit, Verformungsweg, Verformungsrichtung etc. durch Anordnung, Anzahl, Querschnitt etc. der Stege, Aussparungen, Vertiefungen bzw. Querschnittsreduktionen erzielt werden.
Weiter bevorzugt ist zumindest ein erster Steg konfiguriert, um sowohl bei Druckbelastung als auch bei Zugbelastung zu wirken und zumindest ein zweiter Steg, um nur bei Druck- oder nur bei Zugbelastung zu wirken, d.h. der erste Steg verformt sich sowohl bei Druck als auch Zugbelastung, während der zweite Steg nur in einer Belastungsrichtung verformt wird und in der anderen Richtung im wesentlichen keine Kraft aufnimmt. Vorzugsweise sind Stege und Aussparungen durch Bohrungen in dem Verformungsabschnitt gebildet, so daß die Bohrungen den Aussparungen entsprechen und die zwischen benachbarten Bohrungen verbleibenden Materialränder die Stege bilden.
Weiter bevorzugt hat der Befestigungsanker zumindest ein Zwischenglied, das vorzugsweise als im wesentlichen zu den Stegen senkrecht angeordneter Balkenabschnitt ausgebildet ist und eine Verbindung der Stege mit einer Grundplatte bildet und wobei zumindest ein Steg fix mit dem Zwischenglied verbunden ist und zumindest ein anderer Steg gegenüber dem Zwischenglied in einer Richtung verschiebbar angeordnet ist sowie in der entgegengesetzten Richtung an ein Anschlagelement anstößt, wobei das Anschlagelement vorzugsweise an dem Zwischenglied angeordnet ist. Dabei ist vorzugsweise ein Paar Zwischenglieder als balkenförmige Bauteile auf entgegengesetzten Seiten der Stege angeordnet.
Vorzugsweise weist das Anschlagelement eine Schräge auf, auf die ein verschiebbarer Steg bei der Verformung aufläuft. Auf diese Weise steigt eine in den verschiebbaren Steg eingeleitete Kraft mit zunehmender Verformung an, so daß der Steg eine kontinuierlich ansteigende Belastung aufnimmt.
Vorzugsweise ist eine Grundplatte des Befestigungsankers über stabförmige Elemente bzw. Stifte bzw. Bolzen mit zumindest einer, vorzugsweise einem Paar Ankerplatte(n) verbunden, wobei die stabförmigen Elemente plastisch verformbar sind. Auf diese Weise bilden die stabförmigen Elemente einen Verformungsabschnitt, der mit Stegen kombiniert werden kann, um zwei Verformungsabschnitte vorzusehen. Die stabförmigen Elemente können jedoch auch ohne Vorsehen von Stegen angeordnet sein, wenn nur ein Verformungsabschnitt gebildet werden soll. In anderen Worten kann ein gewünschtes Verformungsverhalten des Verformungsabschnitts durch Anzahl und Art von Verformungselementen (Stege und/oder stabförmige Elemente) und deren Konfiguration erzielt werden. Weiter bevorzugt ist eine Zwischenschicht in einem Zwischenraum zwischen Grundplatte und Ankerplatte(n) angeordnet, die Metall und/oder Kunststoff aufweist. Diese Zwischenschicht kann weitere Verformungskräfte aufnehmen, wenn sich aufgrund der Krafteinleitung in die Grundplatte diese gegenüber der bzw. den Ankerplatte(n) verschiebt.
Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Befestigen einer Fassade mit den Schritten:
Bereitstellen eines Befestigungsankers;
Anordnen eines Verformungsabschnitts an dem Befestigungsanker, der bei Zug- und/oder Druckbelastung eine vorgegebene Verformung erfährt, um eine eingeleitete Kraft bzw. Energie zu absorbieren; und
Verbinden des Befestigungsankers mit dem Gebäude, vorzugsweise einer Decke bzw. einer Bodenplatte und Verbinden des Befestigungsankers mit der Fassade.
Vorzugsweise weist das Verfahren zum Befestigen einer Fassade des weiteren den Schritt des Ausbildens von Aussparungen und Stegen auf.
Weiter bevorzugt weist das Verfahren des weiteren den Schritt des Ausbildens von ersten Stegen derart auf, daß diese sowohl bei Druckbelastung als auch bei Zugbelastung wirken, und den Schritt des Ausbildens von zweiten Stegen derart, daß diese nur bei Druck- oder nur bei Zugbelastung wirken.
Des weiteren umfaßt das Verfahren vorzugsweise die Schritte:
Bereitstellen zumindest einer, vorzugsweise einem Paar Ankerplatte(n); und Verbinden der Ankerplatte(n) mit einer Grundplatte des Befestigungsankers mittels einer Vielzahl von stabförmigen Elementen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft erläutert. Dabei können einzelne Merkmale eines Ausführungsbeispiels mit einzelnen Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele zu bilden, die hier nicht explizit erläutert sind.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Befestigungsankers.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Befestigungsankers in der Draufsicht.
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Befestigungsankers in der Draufsicht.
Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Befestigungsankers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
Figur 5 zeigt eine Draufsicht eines Befestigungsankers gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
Figur 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Befestigungsankers in der Vorderansicht.
Figur 7 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiels eines Befestigungsankers in einer perspektivischen Ansicht.
Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Befestigungsankers gemäß dem Stand der Technik.
Wie in Figur 1 gezeigt ist, weist ein erfindungsgemäßer Befestigungsanker 100 eine Grundplatte 110 auf, die über Schrauben, Bolzen oder dergleichen (nicht gezeigt) mit einer Betondecke oder einem Betonboden, einer Betonsäule oder dergleichen zu verbinden ist. An einem bezüglich der Grundplatte 110 entgegengesetzten Ende weist der Befestigungsanker 100 eine Fassadenbefestigung 130 auf, an der eine Außenfassade, ein Paneel oder dergleichen befestigbar ist.
Obwohl es hier nicht gezeigt ist, kann die Grundplatte 100 einfache Bohrungen oder vorzugsweise Langlöcher aufweisen, die vorzugsweise gezahnt sind, um gezahnte Beilagscheiben in diesen Langlöchern anzuordnen und die Beilagscheiben über Schrauben, Bolzen oder dergleichen mit einer Betonkomponente des Gebäudes zu verbinden. Dabei ist eine Durchgangsbohrung der Beilagscheibe vorzugsweise exzentrisch angeordnet, um durch Verdrehen der Beilagscheibe um 90 Grad oder 180 Grad eine weitere Feinjustierung zu erhalten. Bezüglich dieser Befestigung der Grundplatte 110 wird auf die Patentschrift DE 3 723 755 C2 Bezug genommen, deren Offenbarung bezüglich der Beilagscheiben mit der exzentrischen Bohrung und der Verzahnung der Beilagscheibe im Eingriff mit den verzahnten Langlöcherή hierin unter Bezugnahme aufgenommen ist.
Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die Grundplatte 1 10 nicht über einen steifen bzw. starren Abschnitt bzw. Körper mit der Fassadenbefestigung 130 verbunden, sondern über einen Verformungsabschnitt 120, der bei Belastung in Zug- und/oder Druckrichtung eine vorgegebene plastische Verformung erfährt, um Energie zu absorbieren.
In anderen Worten ist der Befestigungsanker nur bis zu einer Belastung in Höhe der Windlast starr bzw. elastisch verformbar und verformt sich bei höheren Belastungswerten plastisch bzw. permanent. Je nach Anwendungsfall kann der Verformungsabschnitt jedoch auch auf andere Werte als die hier angegebene Windlast eingestellt werden. Des weiteren können die Werte für Druck- und Zugbelastung unterschiedlich sein, wenn in der einen Richtung alle (nachfolgend erläuterten) Verformungselemente und in der anderen Richtung nur vorgegebene Verformungselemente wirken, d.h. indem beispielsweise einseitig und zweiseitig wirkende Stege angeordnet sind.
Der Verformungsabschnitt kann beispielsweise, wie in Figur 1 gezeigt ist, einen oder mehrere zweiseitig wirkende Stege 122 sowie einen oder mehrere einseitig wirkende Stege (nicht gezeigt) als Verformungselement(e) aufweisen, der/die sich bei Belastung entsprechend verbiegt/verbiegen, um den Abstand zwischen der Grundplatte 110 und der Fassadenbefestigung 130 zu vergrößern bzw. zu verkleinern. Im Bereich der Fassadenbefestigung 130 kann beispielsweise ein (nicht dargestellter) Pfosten der Fassade angebracht sein.
Die Verformungsarbeit zum Verbiegen des zumindest einen Stegs 122 absorbiert die Energie bei der Belastung des Befestigungsankers 100. Somit können Belastungen des Gebäudes und/oder der Fassade minimiert werden. Eine Beispielrechnung hat gezeigt, daß die Querkräfte beispielsweise in den Pfosten im Bereich des Befestigungsankers 100 von 33OkN im Falle eines Befestigungsankers nach dem Stand der Technik auf ca. 20OkN im Falle eines erfindungsgemäßen Befestigungsankers minimiert werden können.
Die Minimierung der Auflagerlast kann somit Schäden an dem Gebäude verhindern bzw. minimieren. Darüber hinaus können kleinere Befestigungen, Dübel, sogenannte Halfenschienen, Stahleinbauteile usw. verwendet werden, um Kosten und Arbeitszeit bei der Befestigung zu sparen.
Der Befestigungsanker 100 kann jedoch für sich oder auch integriert in ein Stahleinbauteil direkt in den Beton oder eine Betontasche eingebaut bzw. eingegossen werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Befestigungsanker integriert oder einstückig als Teil eines Pfostens, Rahmenträgers oder dergleichen vorzusehen.
Wie des weiteren in Figur 1 gezeigt ist, hat der Befestigungsanker 100 vorzugsweise eine Vielzahl von Stegen 122, beispielsweise ein Paar mit jeweils drei Stegen 122, die auf entgegengesetzten Seiten der Fassadenbefestigung 130 angeordnet sind und eine Verbindung zwischen der Fassadenbefestigung 130 und einem Zwischenglied 126 schaffen. Dieses Zwischenglied 126 ist vorzugsweise ein balkenförmiges Element und schafft wiederum eine Verbindung der Stege 122 mit der Grundplatte 1 10. In anderen Worten sind die Stege 122 im wesentlichen quer zu einer Krafteinleitungsrichtung K oder einer dazu entgegengesetzt verlaufenden Richtung L angeordnet. Somit tritt eine Verbiegung der Stege 122 auf, wenn die Fassadenbefestigung 130 in der Richtung K oder L belastet wird. Der Befestigungsanker 100 kann auf einfache und kostengünstige Weise aus einer im wesentlichen flachen Platte, beispielsweise aus Stahl, hergestellt werden, indem Aussparungen oder Öffnungen oder Vertiefungen bzw. Querschnittsschwächungen 124 durch Stanzen, Sägen, Schmieden, Fräsen oder dergleichen gebildet werden, um die Stege 122 zu bilden.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wirken die Stege 122 in der Richtung K und in der Richtung L im wesentlichen auf dieselbe Weise, d.h. es ist im wesentlichen dieselbe Verformungsarbeit zum Verbiegen der Stege 122 erforderlich. Derart wird bei einer Druckbelastung in der Richtung K im wesentlichen dieselbe Energie absorbiert wie bei einer Zugbelastung in der Richtung L
Wie des weiteren in Figur 2 gezeigt ist, kann zumindest ein Steg 123 als ein einfach wirkender (zweiter) Steg konfiguriert sein, der sich nur bei Einleitung der Kraft in einer Richtung, in Figur 2 bei Einleitung in der Druckrichtung K verbiegt, während der Steg 123 in der dazu entgegengesetzten Richtung (Richtung L in Fig. 2) frei beweglich bzw. verschiebbar ist, um in dieser Richtung L keine Kraft aufzunehmen bzw. Energie zu absorbieren. In anderen Worten verbiegt sich der Steg 123 nur bei Druckbelastung in der Richtung K, indem der Steg 123 an einem Anschlagelement 128 anliegt. Bei Belastung des Befestigungsankers in der entgegengesetzten Zugrichtung L hingegen kann sich der Steg 123 frei bewegen, um keine Kraft aufzunehmen.
Je nach Konfiguration, d.h. Querschnittsform, Querschnittsgröße und Anzahl von einfach wirkenden zweiten Stegen 123 sowie Konfiguration und Anzahl zweiseitig wirkender (erster) Stege 122, kann der Befestigungsanker 110 ausgelegt sein, eine vorgegebene Energieabsorption in der Zugrichtung aufzuweisen, die unterschiedlich ist von einer Energieabsorption in der Druckrichtung. Obwohl in Fig. 2 die Energieabsorption in der Druckrichtung K größer ist als in der Zugrichtung L, kann der Befestigungsanker 100 (obwohl es hier nicht gezeigt ist) auch so konfiguriert werden, daß umgekehrt die Energieabsorption in der Zugrichtung größer ist als in der Druckrichtung, wenn das Anschlagelement 128 auf der entgegengesetzten Seite des einfach wirkenden Stegs 123 angeordnet wird.
Wie des weiteren in Figur 3 gezeigt ist, kann das Anschlagelement 128 auch über eine Schräge 128a verfügen, auf die der einfach wirkende Steg 123 aufläuft. Derart nimmt eine in den Steg 123 eingeleitete Kraft bei der Verformung des Befestigungsankers 100 kontinuierlich zu. Des weiteren kann, wie in Fig. 3 gezeigt ist, der einfach wirkende Steg 123 auf einer Seite an einer flachen Seite eines Anschlagelements 128 anliegen und auf der entgegengesetzten Seite gegen eine Schräge 128a des Anschlagelements 128 anstoßen bzw. mit der Schräge 128 in Eingriff treten.
Das Anschlagelement 128 kann (obwohl es hier nicht gezeigt ist) auch auf beiden Seiten mit einer Schräge 128a versehen sein. Darüber hinaus kann das Anschlagelement 128 auch zwei flache Seiten aufweisen, um ein unmittelbares Anliegen des Stegs 123 zu bewirken.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Aussparungen 124 durch Bohrungen gebildet sind. Die Bohrungsränder zwischen benachbarten Bohrungen 124 dienen dabei als (zweiseitig wirkende) Stege 122. Es versteht sich, daß (obwohl es hier nicht gezeigt ist) die Bohrungen mit den schlitzförmigen Aussparungen 124 des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 3 kombiniert werden können sowie (nicht gezeigte) einseitig wirkende Stege 123 angeordnet werden können.
Darüber hinaus können die Stege 122 und (nicht gezeigte) einseitig wirkende Stege 123 durch beliebige Schlitze 124 in beliebiger Anzahl und beliebiger Anordnung, wie in Fig. 5 beispielhaft gezeigt ist, gebildet werden. Fig. 6 zeigt ein weiteres Beispiel eines Verformungsabschnitts 120. Bei diesem Ausfϋhrungsbeispiel der Fig. 6 wird eine Ankerplatte 140 an dem Gebäude bzw. der Gebäudekomponente befestigt und die Grundplatte 1 10 ist über stabförmige Elemente 132 mit der Ankerplatte 140 verbunden. Wenn nun über die Fassadenbefestigung 130 und das Zwischenglied 126 eine Kraft in die Grundplatte 110 eingeleitet wird, können sich die stabförmigen Elemente 132 verbiegen, um Energie zu absorbieren. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von stabförmigen Elementen 132 angeordnet. Vorteilhafterweise ist ein Paar Ankerplatten 140, 140 vorgesehen und die Grundplatte 110 ist sandwichartig zwischen dem Paar Ankerplatten 140, 140 positioniert, wobei die stabförmigen Elemente 132 die Ankerplatten 140, 140 mit der Grundplatte 110 verbinden. Das Paar Ankerplatten 140, 140 ist dabei vorzugsweise über eines oder mehrere Verbindungsglieder 146 miteinander verbunden, indem das/die Verbindungsglieder 146 vorzugsweise über Schweißnähte 144 mit den Ankerplatten 140, 140 verbunden ist. Es kann jedoch auch jede andere Verbindungsart in Form von Schrauben, Bolzen, Kleben, Nieten etc. zur Anwendung kommen.
Eine weitere Möglichkeit zur Energieabsorption besteht darin, einen Zwischenraum zwischen den Ankerplatten 140, 140 und der Grundplatte 1 10 mit einer Zwischenschicht 150 zu füllen, die metallisch, nichtmetallisch oder elastisch ausgebildet sein kann, beispielsweise aus einem Harzkunststoff oder dergleichen. Diese Zwischenschicht 150 kann somit weitere Energie absorbieren. Es ist auch denkbar, beim Anordnen der Zwischenschicht 150 auf die vertikalen stabförmigen Elemente 132 zu verzichten.
Der in Fig. 6 gezeigte Verformungsabschnitt mit den stabförmigen Elementen 132 und/oder der Zwischenschicht 150 kann anstelle des in den Figs. 1 bis 5 gezeigten Verformungsabschnitts 120 mit den Stegen 122, 123 oder zusätzlich zu dem Verformungsabschnitt 120 ausgebildet sein, je nach Anwendungsfall.
Fig. 7 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel mit zwei konzentrischen Rohren 210, 220, die ineinander geschoben und an einem Ende durch Schweißen, Bördeln, Verschrauben, Vernieten etc. fest miteinander verbunden sind. Dabei hat das innere Rohr 220 den Verformungsabschnitt 120 mit den Aussparungen 124 und zweiseitig wirkenden Stegen 122 und den einseitig wirkenden Stegen 123 (nicht gezeigt). Bei Druckbelastung schiebt sich das Innenrohr 220 in das Außenrohr 210 hinein und bei Zugbelastung wird es herausgezogen, um jeweils den Verformungsabschnitt 120 zu verformen. Das innere Rohr 220 kann dabei vorzugsweise durch Rollen hergestellt werden. In anderen Worten weist das innere Rohr 220 dabei den in den Figuren 2 und 3 gezeigten Verformungsabschnitt 120 mit den zweiseitig wirkenden Stegen 122 und den einseitig wirkenden Stegen 123 auf, der Verformungsabschnitt 120 ist jedoch zu einem Rohr 220 aufgerollt.
Die in Fig. 7 gezeigte Konstruktion wird vorzugsweise für Seil- und Zugstabfassaden verwendet, wie diese in DE 198 31 026 B4 und DE 198 31 025 C1 beschrieben sind. Dabei ist es auch möglich, die vorgeschlagene Befestigung in vertikaler Anordnung für Seil- oder Zugstabfassaden an den Punkten der Seilabspannung zum Rohbau zu verwenden.
Der Druckstab des siebten Ausführungsbeispiels wird vorzugsweise über die vier Anschlußpunkte des Außenrohrs 210 in ein Seilsystem eingebaut. Dabei kann eine Glasscheibe über einen sogenannten Spider aufgenommen werden.
Obwohl es in den Figuren nicht gezeigt ist, kann der Befestigungsanker auch einstückig mit einem Trägerpfosten oder Rahmenelement eines Gebäudes ausgebildet sein. Alternativ kann ein einzelner Befestigungsanker anstatt mit einem Gebäudeelement verschraubt zu werden, in eine Betondecke eingegossen werden. Die Stege und stabförmigen Elemente sind nicht auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern können jede andere Formgebung haben, um ein bestimmtes Absorptionsverhalten bzw. Energieabsorption bzw. Dämpfung zu erzielen. Beispielsweise müssen die Schlitze zum Bilden der Aussparungen 124 nicht immer Längsschlitze sein, sondern können jede andere Form wie beispielsweise dreieckig, oval, sägezahnförmig, wellenförmig, meanderförmig etc. aufweisen. Die in Fig. 4 gezeigten Bohrungen zum Bilden der Aussparungen 124 müssen nicht alle denselben Durchmesser haben, sondern können unterschiedlich sein. Darüber hinaus müssen die Bohrungen nicht kreisrund sein, sondern können auch oval, länglich oder dergleichen sein.
Die Schräge 128a muß nicht eine Gerade sein, sondern kann auch bogen- oder kurvenförmig oder gezahnt, wellenförmig oder dergleichen sein. Die Stege 122, 123 müssen nicht, wie in den Ausführungsbeispielen gezeigt, eine rechteckige Querschnittsform haben, sondern können auch eine ovale runde oder jede andere Querschnittsform haben. Derart kann ein Verformungsverhalten bzw. eine Energieabsorption beliebig erzielt werden.
Darüber hinaus können in die Schlitze bzw. Bohrungen bzw. Aussparungen bzw. Vertiefungen bzw. Querschnittsschwächungen 124 beliebige Füllmaterialien eingebracht werden, um eine zusätzliche Dämpfung bzw. Abschwächung der Auflagerlasten zu erreichen.
Bezugszeichenliste
10 Befestigungsanker
12 Prisma
14 Block
16 Schraube
18 Schwalbenschwanznut
20 Schwalbenschwanzprisma
22 Schraube
24 Querstück
26 Basis 7 Schenkel 8 Langloch 0 Langloch 2 Verzahnung 4 Verzahnung 1
Schraubenbolzen
Beilagscheibe
Platte
Verzahnung
Mutter
Befestigungsanker
Grundplatte
Bohrung
Verformungsabschnitt zweiseitig wirkender (erster) Steg einfach wirkender (zweiter) Steg
Aussparung
Zwischenglied
Anschlagelement
Schräge
Fasadenbefestigung stabförmiges Element
Ankerplatte
Bohrung
Schweißnaht
Verbindungsglied
Zwischenschicht
Außenrohr
Innenrohr

Claims

Patentansprüche
1. Befestigungsanker (100) für Fassaden mit zumindest einem Verformungsabschnitt (120), der bei Zug- und/oder Druckbelastung eine vorgegebene plastische Verformung erfährt, wobei der Verformungsabschnitt (120) eine Vielzahl von durch Aussparungen (124) voneinander getrennter Stege (122, 123) aufweist, wobei zumindest ein erster Steg (122) konfiguriert ist, um sowohl bei Druckbelastung als auch bei Zugbelastung zu wirken und zumindest ein zweiter Steg (123) konfiguriert ist, um nur bei Druck- oder nur bei Zugbelastung zu wirken.
2. Befestigungsanker nach Anspruch 1 , wobei Stege (122, 123) und Aussparungen (124) durch Bohrungen in dem Verformungsabschnitt (120) gebildet sind.
3. Befestigungsanker nach einem der vorherigen Ansprüche 1 oder 2, wobei zumindest ein Zwischenglied (126) für die Verbindung der Stege (122, 123) mit einer Grundplatte (1 10) angeordnet ist, zumindest ein Steg (122) fix mit dem Zwischenglied (126) verbunden ist und zumindest ein anderer Steg (123) gegenüber dem Zwischenglied (126) in einer Richtung verschiebbar angeordnet ist sowie in der entgegengesetzten Richtung an ein Anschlagelement (128) anstößt, wobei das Anschlagelement (128) vorzugsweise an dem Zwischenglied (126) angeordnet ist.
4. Befestigungsanker nach Anspruch 3, wobei das Anschlagelement (128) eine Schräge (128a) aufweist, auf die ein verschiebbarer Steg (123) bei der Verformung aufläuft.
5. Befestigungsanker nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, des weiteren aufweisend eine Grundplatte (110) und zumindest eine, vorzugsweise ein Paar Ankerplatte(n) (140), wobei die Grundplatte (110) des Befestigungsankers über stabförmige Elemente (132) mit der zumindest einen Ankerplatte (140) verbunden ist und die stabförmigen Elemente (132) plastisch verformbar sind.
6. Befestigungsanker nach Anspruch 5, wobei eine Zwischenschicht (150) in einem Zwischenraum zwischen Grundplatte (110) und Ankerplatte (140) angeordnet ist, die Metall und/oder Kunststoff aufweist.
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