DE19804038A1 - Bauelement zur Wärmedämmung - Google Patents
Bauelement zur WärmedämmungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei
Bauteilen, insbesondere zwischen einem Gebäude und einem vorkragen
den Außenteil, bestehend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolier
körper mit zumindest einem Druckelement und einem Querkraftstab, die
jeweils quer zur Längserstreckung des Isolierkörpers durch diesen hin
durchlaufen, wobei das Druckelement über endständige Druckplatten in
Wirkverbindung mit beiden Bauteilen steht, und wobei der Querkraftstab
ausgehend von der Gebäudeseite schräg von oben nach unten durch den
Isolierkörper hindurchläuft und beidseits in die Bauteile vorsteht.
Bisher wurden viele Versuche unternommen, derartige Bauelemente ein
baufreundlicher zu gestalten, wozu insbesondere versucht wurde, eine
Kollision der Bewehrungsstäbe wie Zug- und Druckelemente mit der An
schlußbewehrung auszuschließen. Beispielsweise wurde vorgeschlagen,
die Druckstäbe gar nicht bzw. nur geringfügig in die angrenzenden Bautei
le vorstehen zu lassen, um bei der Anschlußbewehrung des jeweiligen an
grenzenden Bauteils nicht auf die Position der Druckelemente achten zu
müssen. Verändert man die jeweiligen Bewehrungselemente, so besteht
das Problem darin, daß die jeweilige Funktion der Bewehrungselemente
durch die Umgestaltung bzw. konstruktive Änderung nicht beeinträchtigt
werden darf.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, auch die
Querkraftstäbe bezüglich der Einbauverhältnisse zu verbessern, um hier
durch das Bauelement zur Wärmedämmung noch einbaufreundlicher zu
gestalten, ohne auf der anderen Seite eine Herabsetzung der von den
Querkraftstäben übertragbaren Kräfte hervorzurufen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bauelement
zur Wärmedämmung ein im Bereich des vorkragenden Außenteils einzube
tonierendes Auflagerelement aufweist, und daß das Auflagerelement zur
gegenseitigen kraftübertragenden Abstützung auf einem Abschnitt des
Querkraftstabes aufliegt.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß sich beide Bewehrungselemente ge
genseitig bei der jeweiligen Kraftübertragung unterstützen, wobei insbe
sondere das Aufliegen des Auflagerelementes auf dem Querkraftstab dazu
führt, daß der Querkraftstab in extremem Maße aus der Kollisionsgefah
renzone mit der Anschlußbewehrung herausgebogen werden kann, ohne
daß dies zu Abplatzungen des Betons in diesem Abbiegungsbereich führt.
Während üblicherweise eine Abbiegung des Querkraftstabes im Randbe
reich des vorstehenden Bauteiles maximal einen Biegedurchmesser auf
weisen dürfte, der dem zehnfachen Stabdurchmesser entspricht, um ein
Abplatzen des Betons zu vermeiden, führt die formschlüssige Verbindung
von Auflagerelement und Querkraftstab in dem kritischen Bereich dazu,
daß der Biegeradius nun nur noch dem etwa Zweifachen des Stabdurch
messers entsprechend bemessen sein kann.
Somit ist der Querkraftstab im Bereich des vorkragenden Außenteils
zweckmäßigerweise nach Unterquerung des Auflagerelementes stark ab
gewinkelt und verläuft in Vertikalrichtung bis zur Zugzone, wo er von der
Vertikalerstreckung zweckmäßigerweise in eine Horizontalerstreckung
übergeht und parallel zu einem dort angeordneten Zugstab verläuft. Hier
durch läßt sich sicher vermeiden, daß der Querkraftstab mit der Anschluß
bewehrung des vorkragenden Außenteils kollidiert, indem er kurz nach
Unterquerung des Auflagerelementes parallel zum Isolierkörper in einem
Bereich nach oben verläuft, der noch nicht mit der Anschlußbewehrung
versehen ist. Nach dem Eintritt in die Zugzone und einer weiteren Abwinke
lung läuft dann der Querkraftstab parallel zu den dort angeordneten Zug
stäben in das vorkragende Außenteil, um hierdurch die für die Kraftüber
tragung nötige Verankerung in dem Außenteil zu erhalten.
Das Auflagerelement ermöglicht durch die entsprechende Positionierung
im Abwinklungsbereich des Querkraftstabes nicht nur eine Hinterfütterung
des Querkraftstabes, sondern vor allem führt die kraftübertragende Ver
bindung mit dem Querkraftstab in vorteilhafter Weise dazu, daß die Kraft
vom Auflagerelement in den Querkraftstab geleitet und dann hoch in die
Zugzone übertragen wird, wodurch das Abplatzen des Betons im ange
sprochenen Bereich des stark verformten Querkraftstabes vermieden wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Querkraftstab mit dem Auflagerele
ment formschlüssig verbunden ist, das heißt, nicht nur in vertikaler, son
dern auch in horizontaler quer zur Erstreckungsrichtung des Querkraftsta
bes verlaufender Richtung ist ein Übertragen von Kräften möglich, wo
durch sich die erfindungsgemäßen Vorteile noch weiter verbessern lassen.
Am einfachsten ist es, wenn das Auflagerelement von einem Teil eines mit
beiden Bauteilen zur Druckkraftübertragung in Wirkverbindung stehenden,
sich horizontal durch den Isolierkörper hindurcherstreckenden Druckele
mentes gebildet ist, nämlich insbesondere von einer endständig an das
Druckelement angeführten Druckplatte, die bei den meisten Anwendungs
fällen ohnehin in dem Bereich des umgebogenen Querkraftstabes anzu
ordnen ist.
Unabhängig davon kann jedoch auch das Auflagerelement beabstandet
vom Druckelement im vorkragenden Außenteil angeordnet und zur besse
ren Lagefixierung zumindest an zwei Querkraftstäben angeschlossen sein.
In jedem Fall ist die bevorzugte Erstreckungsrichtung des Auflagerelemen
tes parallel zur Längserstreckung des Isolierkörpers, also in Horizontalrich
tung senkrecht zu der von jedem einzelnen Querkraftstab gebildeten Ebe
ne.
Darüber hinaus ist es besonders zweckmäßig, wenn der Querkraftstab die
Druckplatte im Bereich ihrer horizontalen Mitte unterquert, um hierdurch
eine symmetrische Kraftverteilung bzw. -übertragung zu erhalten, die frei
von zusätzlichen horizontalen Querkräften ist. Gleichwohl ist hier auch ei
ne horizontale Druckplatte denkbar, die von zwei oder mehreren Quer
kraftstäben unterquert wird, wodurch zusätzliche horizontale Kräfte nicht
auftreten können.
Was die Unterquerung betrifft, so sollte diese auf jeden Fall so erfolgen,
daß eine kraftübertragende Auflage auf dem Querkraftstab ermöglicht ist,
wobei folglich die Unterquerung nicht nur den unteren Druckplattenbereich
meint, sondern auch aus einer Durchquerung der Druckplatte bestehen
kann in einem höheren Bereich der Druckplatte, der die Kraftübertragung
noch begünstigt. Somit kann die Druckplatte eine Aussparung zur Durch
querung des Querkraftstabes aufweisen, die entweder allseits umschlos
sen und an den Querschnitt des Querkraftstabes angepaßt ist und so den
Formschluß mit dem Querkraftstab herstellt, oder die insbesondere nach
unten offen ist, um so das vertikale Ineinanderstecken von Druckplatte und
Querkraftstab zu ermöglichen. Die formschlüssige Verbindung könnte in
diesem Fall über eine Rastverbindung erfolgen, wobei dann die Druckplat
te den Querkraftstab seitlich und an dessen Oberseite umgibt und nach
dem Einstecken festlegt.
Die formschlüssige Verbindung weist gegenüber einer stoffschlüssigen
Verbindung wie beispielsweise einer Schweißverbindung den Vorteil auf,
daß diese bei gleicher Kraftübertragung viel einfacher zu montieren ist,
was sich vor allem bei einer Endmontage der Bauelemente zur Wärme
dämmung auswirkt.
Um die Druckplatte in ihrer horizontalen Mitte unterqueren zu können,
empfiehlt es sich, daß der Querkraftstab das Druckelement auch im Be
reich des Isolierkörpers durchquert, wozu das Druckelement beispielswei
se aus zwei über die gemeinsamen Druckplatten miteinander verbundenen
Druckstäben bestehen kann oder beispielsweise aus einem verformten
Flachstab mit einer entsprechenden Aussparung zur Durchquerung des
Querkraftstabes durch das Druckelement. Dieser Flachstab kann an zu
mindest einem Ende mit einer Druckplatte versehen sein, die durch zumin
dest eine unmittelbar angeformte etwa vertikal verlaufende Abbiegung
gebildet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand
der Zeichnung; hierbei zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bauelement zur Wärmedämmung in
Seitenansicht;
Fig. 2 das Bauelement zur Wärmedämmung in Vorderansicht;
Fig. 3 das Bauelement in Draufsicht;
Fig. 4 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Bauelementes zur
Wärmedämmung in perspektivischer Seitenansicht;
Fig. 5 das Bauelement aus Fig. 4 in Seitenansicht;
Fig. 6 das Bauelement aus Fig. 4 in Vorderansicht;
Fig. 7 das Bauelement aus Fig. 4 in Draufsicht;
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bauelements zur Wär
medämmung in perspektivischer Seitenansicht;
Fig. 9 das Bauelement aus Fig. 8 in Seitenansicht;
Fig. 10 das Bauelement aus Fig. 8 in Vorderansicht;
Fig. 11 das Bauelement aus Fig. 8 in Draufsicht;
Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bauelements zur Wär
medämmung in perspektivischer Seitenansicht;
Fig. 13 das Bauelement aus Fig. 12 in Seitenansicht;
Fig. 14 das Bauelement aus Fig. 12 in Vorderansicht;
Fig. 15 das Bauelement aus Fig. 12 in Draufsicht;
Fig. 16 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Bauelementes zur
Wärmedämmung in perspektivischer Seitenansicht;
Fig. 17 das Bauelement aus Fig. 16 in Seitenansicht;
Fig. 18 das Bauelement aus Fig. 16 in Vorderansicht; und
Fig. 19 das Bauelement aus Fig. 16 in Draufsicht.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement zur Wärmedämmung 1,
das zwischen einem (in Fig. 1 rechts anzuordnenden) Gebäude und ei
nem (in Fig. 1 links anzuordnenden) vorkragenden Außenteil eingebaut
wird. Hierzu weist es einen sich zwischen beiden Bauteilen erstreckenden
Isolierkörper 2 sowie quer zur Längserstreckung des Isolierkörpers ange
ordnete Druckelemente 3, Querkraftstäbe 4 und Zugstäbe 5 auf. Diese
Bewehrungselemente stehen jeweils aus dem Isolierkörper 2 vor und wer
den folglich in dem Beton des jeweiligen angrenzenden Bauteiles veran
kert.
Während die Zugstäbe 5 einen geradlinigen horizontalen Verlauf aufweisen
und weit bis in die Betonbauteile verlaufen, sind die Druckelemente 3 aus
einem Flachstab gebildet, der endständige Druckplatten 6 aufweist, die
durch vertikale Abbiegungen des Flachstabes gebildet sind. Die Druckele
mente stehen geringfügig in die angrenzenden Betonbauteile vor.
Was den Verlauf der Querkraftstäbe 4 anbelangt, so weisen diese auf der
Seite des Gebäudes einen zu den Zugstäben parallelen Verlauf auf in ei
ner etwas tieferen Position als die Zugstäbe, treten in dieser Höhenpositi
on in den Isolierkörper ein, wo sie abgewinkelt schräg nach unten in Rich
tung des vorkragenden Außenteils verlaufen, hierbei eine im Druckelement
3 vorgesehen Aussparung 7 durchqueren und den Isolierkörper unterhalb
des Druckelementes wieder verlassen. Anschließend durchqueren sie im
Bereich des vorkragenden Außenteiles eine in der als Auflagerelement
fungierenden Druckplatte 6 an ihrer Unterseite vorgesehene Öffnung 8 und
verlaufen hinter dieser Öffnung vertikal nach oben, bis sie in der Zugzone
auf dem Höhenniveau ihres Verlaufes auf der Gebäudeseite wieder hori
zontal abgewinkelt in einen zu den Zugstäben 5 parallelen Verlauf überge
hen und weiter in das vorkragende Außenteil verlaufen.
Während die Durchquerung des Druckelementes 3 innerhalb des Isolier
körpers keinen Einfluß auf die gegenseitigen Kraftübertragungen hat, be
wirkt das Unterqueren der Druckplatte 6 im Bereich der Öffnung 8 eine
formschlüssige Verbindung von Querkraftstab 4 und Druckplatte 6, durch
die sich die Druckplatte und somit das Druckelement auf dem Querkrafts
tab abstützt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß die Abbiegung des
schräg nach unten gerichteten Verlaufs in den vertikalen, nach oben ge
richteten Verlauf, bei der der Querkraftstab um ca. 130° umgebogen ist,
nicht zu Abplatzungen führt, obwohl diese auf engstem Raum durchgeführt
ist.
Ein alternatives Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 4 bis 7, in denen
ein Bauelement 11 zur Wärmedämmung dargestellt ist, das aus einem Iso
lierkörper 12, Zugstäben 13, Querkraftstäben 14 sowie Druckelementen 15
besteht. Im Gegensatz zu der Ausführungsform aus den Fig. 1 bis 3 ist
im hier vorliegenden Fall ein Auflagerelement 16 vorgesehen, das nicht
aus Teilen der Druckelemente gebildet ist, sondern aus einem separaten
Stababschnitt, der in Horizontalrichtung parallel zur Längserstreckung des
Isolierkörpers verläuft.
Dieses Auflagerelement 16 ist hierbei im Bereich seiner Enden auf zwei
voneinander beabstandeten Druckelementen 15 aufgestützt, während es
im Bereich der horizontalen Mitte auf dem umgebogenen Bereich des
Querkraftstabes 14 liegt. Im einbetonierten Zustand sorgt dieses Berühren
von Auflagerelement und Querkraftstab für die vorstehend geschilderten
Vorteile der verbesserten Kraftübertragung einerseits und der besseren
Umbiegbarkeit des Querkraftstabes ohne Abplatzen des Betons in dem
umgebogenen Bereich andererseits.
Die in den Fig. 12 bis 15 dargestellte Variante eines Bauelementes 31
mit einem Isolierkörper 32, Zugstäben 33, Querkraftstäben 34 und einem
Auflagerelement 36 unterscheidet sich von diesem Ausführungsbeispiel
aus den Fig. 4 bis 7 nur dadurch, daß das Auflagerelement nicht wie
der Stababschnitt 16 eine zylindrische Form aufweist, sondern nur halbzy
lindrisch ausgebildet ist, wobei er mit seiner gerundeten Außenfläche in
der Abbiegung zweier voneinander beabstandet verlaufender Quer
kraftstäbe 34 aufliegt, während die ebene Außenfläche horizontal orientiert
ist und hierdurch eine bessere Angriffsfläche zur Kraftaufnahme vom vor
kragenden Außenteil auf das Auflagerelement bietet. Außerdem ist das
Auflagerelement aus den Fig. 12 bis 15 unabhängig von Druckelemen
ten angeordnet.
Beim Ausführungsbeispiel aus den Fig. 8 bis 11 besteht ein Bauele
ment 21 zur Wärmedämmung aus einem Isolierkörper 22, Zugstäben 23,
Querkraftstäben 24 und Druckelementen 25, wobei der zwei endständige
Druckplatten 27 verbindende Druckstab 26 als Auflagerelement fungiert,
indem er von dem Querkraftstab 24 unterquert wird. Da der Druckstab 26
genau senkrecht zur Längserstreckung des Isolierkörpers verläuft, muß
der Querkraftstab hierzu - wie am besten aus Fig. 10 erkennbar ist - ei
nen seitlichen Versatz aufweisen, wodurch er von schräg oben aus dem
Isolierkörper herauskommend auf der einen Seite des Druckstabes nach
unten verläuft, ihn auf der Unterseite unterquert und dann auf der anderen
Seite wieder nach oben vertikal in die Zugzone weiterläuft. Hierdurch er
streckt sich der im dem Gebäude zugeordneten Bauteil und im Isolierkör
per verlaufende Abschnitt des Querkraftstabes in einer Ebene, die parallel
zur Ebene ist, in der der dem vorkragenden Bauteil zugeordnete Abschnitt
des Querkraftstabes verläuft.
Die Fig. 16 bis 19 zeigen schließlich noch ein Ausführungsbeispiel ei
nes Bauelementes 41 zur Wärmedämmung, bei dem ein Auflagerelement
46 insgesamt drei Querkraftstäbe 44 beaufschlagt und hierzu aus einer
gemeinsamen Druckplatte für vier Druckelemente 45 besteht. Es sei an
gemerkt, daß sich das Auflagerelement 46 in Form der gemeinsamen
Druckplatte auch über die gesamte Bauelementlänge erstrecken kann, die
üblicherweise 100 cm beträgt.
Das Auflagerelement 46 weist im unteren Bereich Aussparungen 48 auf,
durch die sich die Querkraftstäbe 44 mit ihrem das Auflagerelement unter
querenden Abschnitten erstrecken, wobei die Aussparungen 48 eine dem
Stabdurchmesser der Querkraftstäbe angepaßte Breite aufweisen und
hierdurch einen formschlüssigen Verbund zwischen Auflagerelement und
Querkraftstäben ermöglichen.
Durch das spezielle Anpassen der Druckelemente und Querkraftstäbe läßt
sich nun in erfindungsgemäßer Art und Weise der Verlauf der Quer
kraftstäbe auf der Seite des vorkragenden Außenteiles derart nach oben in
die Zugzone verlegen, daß Kollisionen mit der Bewehrung des Außenteils
vermieden werden können.
Claims (15)
1. Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei Bauteilen, insbesonde
re zwischen einem Gebäude und einem vorkragenden Außenteil, beste
hend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolierkörper mit zumindest
einem Querkraftstab, die jeweils quer zur Längserstreckung des Isolierkör
pers durch diesen hindurchlaufen, wobei das Druckelement insbesondere
über endständige Druckplatten in Wirkverbindung mit beiden Bauteilen
steht, und wobei der Querkraftstab ausgehend von der Gebäudeseite
schräg von oben nach unten durch den Isolierkörper hindurchläuft und
beidseits in die Bauteile vorsteht,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich des vorkragenden Außenteils ein Auflagerelement (6, 16,
26, 36, 46) vorgesehen ist, und daß das Auflagerelement zur gegenseiti
gen kraftübertragenden Abstützung auf einem Abschnitt des Querkraftsta
bes (4, 14, 24, 34, 44) aufliegt.
2. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querkraftstab (4, 14, 24, 34, 44) im Bereich des vorkragenden
Außenteils nach Unterquerung des Auflagerelementes (6, 16, 26, 36, 46)
nach oben abgewinkelt ist und vertikal in Richtung der Zugzone verläuft.
3. Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abwinkelung des Querkraftstabes (4, 14, 24, 34, 44) einen Biege
radius aufweist, der kleiner als etwa der zweifache Stabdurchmesser ist.
4. Bauelement nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querkraftstab (4, 14, 24, 34, 44) in der Zugzone des vorkragenden
Außenteils von der Vertikalerstreckung abgewinkelt in eine Horizontaler
streckung übergeht und parallel zu einem dort angeordneten Zugstab (5,
13, 23, 33) verläuft.
5. Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auflagerelement (6, 26, 46) formschlüssig mit dem Querkraftstab
(4, 24, 44) verbunden ist.
6. Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auflagerelement (6, 26, 46) von einem Teil eines mit beiden Bau
teilen zur Druckkraftübertragung in Wirkverbindung stehenden, sich hori
zontal durch den Isolierkörper hindurch erstreckenden Druckelementes
gebildet ist.
7. Bauelement nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auflagerelement (6, 26, 46) von einer endständig an das Drucke
lement angefügten Druckplatte gebildet ist.
8. Bauelement nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auflagerelement (6, 46) eine Aussparung (8, 48) zur Durch- bzw.
Unterquerung des Querkraftstabes (4, 44) aufweist.
9. Bauelement nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die formschlüssige Verbindung zwischen Auflagerelement (6, 46) und
Querkraftstab (4, 44) über eine Rastverbindung erfolgt.
10. Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 5, 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auflagerelement (6, 46) den Querkraftstab (4, 44) an dessen
Oberseite und seitlich umgibt.
11. Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auflagerelement (36, 46) zumindest an zwei Querkraftstäbe (34,
44) angeschlossen ist.
12. Bauelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich das Auflagerelement (16, 36) parallel zur Längserstreckung des
Isolierkörpers (12, 32) erstreckt.
13. Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querkraftstab (4) das Druckelement (3) im Bereich des Isolierkör
pers (2) ebenfalls durchquert.
14. Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckelement (3, 45) aus zumindest zwei über die gemeinsamen
Druckplatten (6, 46) miteinander verbundenen Druckstäben besteht.
15. Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 6, 7 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckelement (3) aus einem verformten Flachstab besteht, derart
daß an zumindest einem Ende des Flachstabes die Druckplatte (6) durch
zumindest eine unmittelbar angeformte, etwa vertikal verlaufende Abbie
gung gebildet ist.
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