DE19836336C2 - Versteifendes Bauteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragkonstruktion einer Fassade mit Profilen zur Auf­ nahme von Verglasungen oder Paneelen, bei welcher eine Versteifung zusätzlich angeordnet ist, wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.

Die Profile von Tragkonstruktionen müssen aus statischen Gründen eine be­ stimmte Festigkeit aufweisen. Werden beispielsweise Aluminiumprofile für die Profile eingesetzt, müssen diese hinsichtlich ihres Querschnittes so ausgelegt werden, daß die erforderlichen Kräfte, insbesondere die Winddruck- und Wind­ sogkräfte oder auch Schneelasten, schadenfrei aufgenommen werden können. Dieses Erfordernis führt dazu, daß die Querschnitte der Profile, von der Wetter­ seite zur Raumseite gesehen, wesentlich größer sind, als die zwischen den Profilen angeordneten Ausfachungen, wie beispielsweise in Gestalt von Ver­ glasungen oder Paneelen.

Aus ästhetischen Gründen ist es aber gewünscht, die Querschnitte der Profile möglichst gering zu halten.

Die DE 87 01 054 U1 und die DE 87 01 129 U1 offenbaren Verbundprofile, bei welchen zwei Metallprofile über Isolierschienen bzw. Isolierstege miteinander verbunden sind. Bei derartigen Profilen ist das eine der Metallprofile wetterseitig und das zweite Metallprofil raumseitig an einer Fassade angeordnet. Zur Wärme­ isolation sind in diesem Profil die zwei Metallprofile über die Isolierschienen aus Kunststoff miteinander verbunden, anstatt das Profil einstückig aus Metall auszubilden. Somit bilden die beiden Metallprofile gemeinsam mit den Isolier­ schienen ein Tragprofil für die Fassade. Derartige Profile müssen aus statischen Gründen eine bestimmte Festigkeit und damit einen bestimmten Minimalquer­ schnitt aufweisen. Aus ästhetischen Gründen ist es aber erwünscht, die Quer­ schnitte der Profile möglichst gering zu halten, um insbesondere bei Glasfassa­ den die Tragelemente möglichst unscheinbar auszubilden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Tragkonstruktion für eine Fassade zu schaf­ fen, bei welcher deren Profile im Hinblick auf ihre Querschnitte möglichst gering gehalten werden können und das Erscheinungsbild der gesamten Fassade erheblich verbessert werden kann.

Die Aufgabe wird durch eine Tragkonstruktion für eine Fassade mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Um den Querschnitt des Profiles geringer als statisch notwendig halten zu können, wird eine Versteifung in Form wenigstens eines zusätzlichen Bauteiles am Profil fest angeordnet, welches sich vorzugsweise ausgehend von einem Randbereich des Profils von diesem raum- oder wetterseitig nach außen weger­ streckt. Durch die Anordnung der Versteifung wird das Flächenträgheitsmoment der Tragkonstruktion erhöht. Die Kraftübertragung erfolgt dabei grundsätzlich über einen formschlüssigen Eingriff zwischen dem Profil und dem zusätzlichen Bauteil, welches die Versteifung ergibt. Der Formschluß kann einerseits dadurch erfolgen, daß ein Bereich des Profiles, insbesondere ein freies Ende, vorzugs­ weise in Form eines Steges des Profiles, in eine am zusätzlichen Bauteil ent­ sprechend vorgesehene Ausnehmung formschlüssig eingreift. Andererseits kann auch ein Bereich des zusätzlichen Bauteils, insbesondere ein freies Ende, vor­ zugsweise in Form eines Steges des zusätzlichen Bauteils, in eine am Profil entsprechend vorgesehene Ausnehmung formschlüssig eingreifen. Bei dem Profil kann es sich insbesondere um Aluminiumprofile, aber auch um Stahl- oder Kunststoffprofile handeln. Bei der am zusätzlichen Bauteil vorgesehenen Aus­ nehmung handelt es sich vorzugsweise um eine Nut, in welche das freie Ende des Profils, beispielsweise in Form eines Steges eines Aluminiumprofiles, ein­ greift. Durch diesen Eingriff wird eine Verbindung zwischen dem Profil und dem zusätzlichen Bauteil erreicht, die keine Verformung oder weitere Bearbeitung des vorgefertigten Profils oder des zusätzlichen Bauteils bei der Monatage des zusätzlichen Bauteils an dem Profil erfordert. Auf diese Weise wird eine schnelle, einfache und kostengünstige Montage ermöglicht, die keinerlei spezielle Werk­ zeuge erfordert. Aufgrund der Anordnung des zusätzlichen Bauteiles als Ver­ steifung des Profiles können erhebliche Flächenträgheitsmomente erreicht werden. Durch den formschlüssigen Eingriff können die an der Tragkonstruktion angreifenden Kräfte, insbesondere die Winddruck- und Windsogkräfte, ohne Schwierigkeiten von dem Profil in das zusätzliche Bauteil eingeleitet werden. Ferner sind keine zusätzlichen Versteifungselemente im Inneren des Profils erforderlich, so daß ein Profil mit einer herkömmlichen Innenstruktur verwendet werden und zusätzlich der Profilquerschnitt weiter verringert werden kann, da kein zusätzlicher Bauraum im Innerem des Profils erforderlich ist. Somit wird eine äußerst schlanke Gestaltung des Profils ermöglicht, ohne die Tragfähigkeit der Tragkonstruktion zu verringern. Das zusätzliche Bauteil besteht aus einem transparentem Material. Durch diese Maßnahme wird das Erscheinungsbild der gesamten Fassade erheblich verbessert, da die undurchsichtigen tragenden Profile in ihrem Querschnitt von der Wetter- zur Raumseite gesehen, erheblich geringer gehalten werden können, als dies bislang der Fall war. Als transparentes Material kann dabei insbesondere Glas, Acrylglas oder PMMA Verwendung finden. Auch in diese Materialien kann ohne weiteres eine Nut eingebracht werden, in die ein Teil des Profiles zum formschlüssigen Eingriff hineinragt. Insbesondere sind diese Materialien dazu geeignet, die aus dem eingreifenden Teil des Profiles wirkenden Kräfte problemlos aufzunehmen.

Mit besonderem Vorteil kann das zusätzliche Bauteil über die gesamte Länge bzw. die konstruktiv mögliche maximale Länge des Profiles angeordnet sein. Sofern möglich, kann dabei das zusätzliche Bauteil, wenn es am Pfosten einer Tragkonstruktion angeordnet ist, beispielsweise von der Oberkante einer Decke bis zur Unterkante der darüberliegenden Decke reichen. Je länger das zusätzliche Bauteil ausgebildet wird, desto größer wird die Kraftübertragungsfläche zwischen dem Profil und dem zusätzlichen Bauteil, wodurch die Belastung, beispielsweise einer am zusätzlichen Bauteil vorgesehenen Nut, vorteilhafterweise möglichst gering wird.

Mit Vorteil ist zusätzlich wenigstens eine Befestigung zwischen dem zusätzlichen Bauteil und dem Profil vorgesehen, die die beiden vorgenannten Teile fest miteinander verbindet. Über die zusätzliche Befestigung werden Teile der zu übertragenden Kräfte von dem Profil in das zusätzliche Bauteil eingeleitet, was eine Stabilisierung der Anordnung von Profil und dem zusätzlichen Bauteil bewirkt. Vorzugsweise sind dabei zwei Befestigungen vorgesehen und zwar an den jeweiligen Enden des zusätzlichen Bauteiles. Die zusätzliche Befestigung kann dabei aus dem Material des zusätzlichen Bauteiles bestehen, insbesondere jedoch aus einem Metallstreifen, dessen Erstreckung vom Profil zum zusätzlichen Bauteil vorzugsweise wesentlich länger ist als dessen Höhe in Richtung der Längsachse des zusätzlichen Bauteiles bzw. des Profils.

Die Befestigung kann dabei vorteilhafterweise benachbart, vorzugsweise mit Abstand, zum zusätzlichen Bauteil angeordnet sein. Sie kann gegebenenfalls in das Innere des Profiles ragen. Bei dieser vorgeschlagenen Anordnung der Be­ festigung ergeben sich in konstruktiver Hinsicht Vorteile zu deren Anordnung an dem zusätzlichen Bauteil und dem Profil.

Die Befestigung kann dabei über eine Verschraubung erfolgen, die einerseits am zusätzlichen Bauteil und andererseits am Profil vorgesehen ist. Vorzugsweise sind dabei zwei Schrauben zwischen der Befestigung und dem zusätzlichen Bauteil vorgesehen.

In konstruktiv einfacher Weise können bei Verwendung einer Verschraubung am zusätzlichen Bauteil Gewinde vorgesehen sein, wobei die Schraubenschäfte Ausnehmungen des zusätzlichen Bauteiles durchgreifen. Die zusätzliche Be­ festigung kann somit auf einfache Weise am zusätzlichen Bauteil festgelegt werden.

Dabei ist es zweckmäßig, daß der Durchmesser der Ausnehmung des zusätzli­ chen Bauteiles größer ist als der Durchmesser des diese durchgreifenden Schrau­ benschaftes. Sollte es nämlich zu Bewegungen zwischen der Befestigung und dem zusätzlichen Bauteil kommen, kann sich der Schraubenschaft im Bereich des zusätzlichen Bauteiles frei bewegen, ohne die Ränder der Ausnehmung zu berühren.

Im Falle einer Beabstandung zwischen dem zusätzlichen Bauteil und der Be­ festigung kann vorzugsweise ein Abstandhalter eingesetzt werden, der die Verbindung zwischen den vorgenannten Bauteilen sicherstellt, ohne daß sich diese dabei berühren müssen.

Die Befestigung kann zweckmäßigerweise am Profil über einen Abstandhalter, vorzugsweise in Form einer Verklotzung erfolgen. Dies hat den Vorteil, daß die Querschnittskonfiguration des Profiles nicht auf die Anordnung der zusätzlichen Befestigung ausgelegt werden muß, sondern eventuell konstruktiv bedingte Abstände zwischen dem Bereich des Profiles, an welchem die Befestigung angeordnet werden soll, und der Befestigung, mit dem vorgeschlagenen Ab­ standhalter überbrückt werden können.

In einer anderen Ausführungsform kann die Befestigung auch lediglich aus einem am Profil angeordneten und das zusätzliche Bauteil übergreifenden Halteschuh bzw. einer Halteklammer bestehen.

Vorzugsweise kann zwischen dem zusätzlichen Bauteil und dem Profil im Bereich der Ausnehmung ein elastisches Material vorbestimmbarer Härte angeordnet sein, um einerseits einen Schaden im Bereich der Ausnehmung zu verhindern und andererseits die Kräfte in der gewünschten Größenordnung von dem Profil in das zusätzliche Bauteil einleiten zu können.

Zweckmäßigerweise sind ein oder mehrere Teilbereiche des Bereiches des formschlüssigen Eingriffs zwischen dem zusätzlichen Bauteil und dem Profil am zusätzlichen Bauteil und/oder am Profil federnd ausgebildet. Bevorzugt sind dabei die Endbereiche des Eingriffsbereiches in der vorgenannten Weise ausgebildet. Die federnde Ausbildung könnte aber auch als elastische bzw. nachgiebige bzw. biegbare Ausbildung bezeichnet werden. Durch diese Ausbildung kann es wie­ derum verhindert werden, daß im Bereich der Ausnehmung Schäden entstehen.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel noch näher beschrieben. Es zeigen dabei:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Profil mit als Versteifung dienenden zusätzlichen Bauteilen,

Fig. 2 den gleichen Querschnitt wie Fig. 1, jedoch im Bereich einer zusätz­ lichen Befestigung zwischen dem Profil und den als Versteifung dienenden zusätzlichen Bauteilen und

Fig. 3 einer Seitenansicht eines als Versteifung dienenden zusätzlichen Bauteiles mit Befestigungen in dessen Endbereichen.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch ein tragendes Profil 2 einer Tragkonstruktion. Dargestellt ist das Profil 2 als Aluminiumverbundprofil. Es kann sich dabei beispielsweise entweder um den Pfosten oder den Riegel einer Tragkonstruktion handeln. In bekannter Weise sind am Profil 2 Isolierverglasungen 4 angeordnet. Raumseitig sind am Profil 2 zusätzliche Bauteile 6 formschlüssig angeordnet, welche sich ausgehend von einer Seitenfläche im wesentlichen rechtwinklig zu dieser von dem Profil wegerstreckt. Die zusätzlichen Bauteile 6 erstrecken sich ausgehend von dem Profil 2 vorteilhafterweise in Richtung der Raumseite einer Fassade, können sich aber auch in Richtung der Wetterseite erstrecken. In dem hier gezeigten Beispiel sind zwei zusätzliche Bauteile 6 vorgesehen, die aus einem transparenten Material, nämlich Glas, bestehen. Angedeutet sind außerhalb des Querschnittes liegende Teile, nämlich eine Befestigung 8 sowie deren Verbindung zu den zusätzlichen Bauteilen 6, wobei auf diese Teile in Fig. 2 näher eingegangen wird.

Das Profil 2 ist im Bereich seines raumseitigen Abschlusses so ausgebildet, daß eine Ausnehmung entsteht, in welche die zum Profil weisenden Endbereiche der zusätzlichen Bauteile 6 eingreifen können. Aufgrund der symmetrischen Aus­ bildung des gezeigten Bereiches der Tragkonstruktion wird nur ein Eingriffs­ bereich des zusätzlichen Bauteiles 6 in das Profil 2 näher beschrieben. Im übri­ gen ist es nicht notwendig, daß zwei zusätzliche Bauteile 6 sowie die Befesti­ gung 8 vorgesehen sind. Im Rahmen der Erfindung ist es ausreichend, wenn lediglich ein zusätzliches Bauteil 6 vorgesehen ist, welches ohne eine Befesti­ gung 8 am Profil 2 formschlüssig angeordnet ist.

Die formschlüssige Anordnung erfolgt über einen formschlüssigen Eingriff eines freien Steges 10 des Profiles 2 in eine Ausnehmung, hier in Form einer Nut 12 des zusätzlichen Bauteiles 6. Die Tiefe der Nut 12 und somit die Eingriffslänge des freien Steges 10 wird, abhängig von den zu übertragenden Kräften und den verwendeten Materialien des freien Steges 10 und des zusätzlichen Bauteiles 6, ausgewählt. Es kann dabei von Vorteil sein, wenn im Eingriffsbereich des freien Steges 10 in die Nut 12 eine insbesondere elastische Bettung, beispielsweise in Form eines Silikons 14 oder elastischen Profils, vorgesehen wird. Aufgrund einer solchen Bettung kann ein direktes Berühren des freien Steges 10 mit dem Material des zusätzlichen Bauteiles 6 vermieden werden, ohne daß dabei die angestrebte Kraftübertragung zwischen dem Profil 2 und dem zusätzlichen Bauteil 6 verhindert wird. Bei Verwendung von Glas für das zusätzliche Bauteil 6 kann der, der Nut 12 gegenüberliegende Bereich des zusätzlichen Bauteiles 6 über ein übliches Dichtungsprofil 16 in der Ausnehmung des Profiles 2 an­ geordnet werden. Das Dichtungsprofil 16 hat dabei hauptsächlich die Aufgabe, eine Lagesicherung des zusätzlichen Bauteiles 6 an dem freien Steg 12 des Profiles 2 zu erzeugen, da in Richtung des Dichtungsprofils 16 nur geringe Kräfte aus dem zusätzlichen Bauteil 6 wirken.

Die sich zwischen dem freien Steg 10 und der Nut 12 ergebende Kraftüber­ tragungsfläche wird wiederum in Abhängigkeit von den zu übertragenden Kräf­ ten, insbesondere den Winddruck- und Windsogkräften, ausgelegt. Aufgrund des Formschlusses zwischen dem Profil 2 und dem zusätzlichen Bauteil 6 wird das Flächenträgheitsmoment der Tragkonstruktion wesentlich erhöht, so daß die Querschnittserstreckung des Profiles 2 von der Wetterseite zur Raumseite hin gering gehalten werden kann.

Fig. 2 zeigt den der Fig. 1 entsprechenden Querschnitt im Bereich einer zusätzli­ chen Befestigung 8. Die Befestigung 8 ist in diesem Falle mittig zwischen den zusätzlichen Bauteilen 6 angeordnet und erstreckt sich raumseitig nicht ganz bis zum Abschluß der zusätzlichen Bauteile 6, sondern endet etwas früher. Wetter­ seitig greift das zusätzliche Bauteil 8 in das Innere des Profiles 2. Im Bereich des Profiles 2 erfolgt die Anordnung der Befestigung 8 unter Zwischenschaltung eines Abstandhalters in Form eines Klotzes 18, der beispielsweise aus Aluminium bestehen kann. Im Bereich eines Steges des Profiles 2 ist eine Ausnehmung für eine Schraube 20 vorgesehen, die mit ihrem Schraubenkopf an dem betreffenden Steg des Profiles 2 anliegt, den Klotz 18 durchgreift und dabei in ein im zusätzli­ chen Bauteil 6 vorgesehenes Gewinde eingedreht ist. Sobald die Schraube 20 fest angezogen ist, ist das zusätzliche Bauteil 6 fest am Profil 2 befestigt.

Die Verbindung zwischen der Befestigung 8 und den zusätzlichen Bauteilen 6 erfolgt über jeweils zwei Schraubenpaare für jedes zusätzliche Bauteil 6, also insgesamt über vier Schrauben 22. Die Schrauben 22 und deren Befestigung sind identisch ausgebildet, so daß nachfolgend nur die Verbindung einer einzigen Schraube 22 beschrieben werden muß. Zur Anordnung der Schraube 22 ist an der Befestigung 8 ein Gewinde vorgesehen, in welches die Schraube 22 einge­ dreht ist. Zwischen dem zur Raumseite hin weisenden Schraubenkopf der Schraube 22 und dem zusätzlichen Bauteil 6 ist ein Teller 24 angeordnet, in welchen der Schraubenkopf der Schraube 22 eingreift. Zwischen dem Teller 24 und dem zusätzlichen Bauteil 6 ist vorzugsweise ein Kunststoffteil, insbesondere in Form eines Silikons vorgesehen, um ein direktes Anliegen zwischen dem Teller 24 und dem zusätzlichen Bauteil 6 zu verhindern, insbesondere in dem Fall, in dem das zusätzliche Bauteil 6 aus Glas besteht. Zum Durchgriff des Schrauben­ schaftes ist am zusätzlichen Bauteil 6 eine Ausnehmung 26 vorgesehen, deren Durchmesser größer ist als der des Schraubenschaftes der Schraube 22, so daß auch hier wieder und zwar im Falle einer Relativbewegung zwischen der Be­ festigung 8 und dem zusätzlichen Bauteil 6 eine direkte Anlage des Schrauben­ schaftes an dem zusätzlichen Bauteil 6 verhindert wird. Den Schraubenschaft umgreift in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Hülse 28 und zwar im Bereich der Ausnehmung 26, die im Abschlußbereich der Ausnehmung 26 tellerförmig ausgebildet sein kann, um an dem, der Befestigung 8 gegenüberlie­ genden Randbereich der Ausnehmung 26 des zusätzlichen Bauteiles 6 anzulie­ gen. Als Abstandhalter zwischen dem zusätzlichen Bauteil 6 und der Befestigung 8 dienend ist ein Metallrohr 30, vorzugsweise aus Edelstahl, angeordnet. Die freien Endbereiche des Metallrohres 30 liegen einerseits an der Befestigung 8 an und andererseits an dem zusätzlichen Bauteil 6, wobei zwischen dem Endbereich des Metallrohres 30, der dem zusätzlichen Bauteil 6 zugewandt ist und dem Bauteil 6 ein Teil der scheibenartigen Ausbildung der Hülse 28 angeordnet sein kann, um auch in diesem Bereich eine direkte Anlage zwischen dem Metallrohr 30 und dem zusätzlichen Bauteil 6 zu verhindern; dies wieder insbesondere in dem Fall, in dem das zusätzliche Bauteil 6 beispielsweise aus Glas besteht. Bei dieser vorgeschlagenen Befestigung kann bei einem festen Anziehen der Schrau­ be 22 die angestrebte feste Verbindung zwischen dem zusätzlichen Bauteil 6 und der Befestigung 8 erreicht werden.

Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht das zusätzliche Bauteil 6 mit zwei in seinen Endbereichen angeordneten Befestigungen 8. Die Befestigungen 8, die ins­ besondere aus Metall bestehen können, sind dabei in ihrer Längserstreckung von der Wetter- zur Raumseite gesehen wesentlich länger als deren Höhe in Richtung der Längsachse des zusätzlichen Bauteiles 6 bzw. des Profiles 2 gesehen.

Bezugszeichenliste

2

Profil

4

Isolierverglasung

6

zusätzliches Bauteil

8

Befestigung

10

freier Steg

12

Ausnehmung/Nut

14

Silikon

16

Dichtungsprofil

18

Klotz

20

Schraube

22

Schraube

24

Teller

26

Ausnehmung

28

Hülse

30

Metallrohr

Claims (5)

1. Tragkonstruktion einer Fassade mit Profilen (2) zur Aufnahme von Verglasungen (4) oder Paneelen, insbesondere in Form von Pfosten und Riegeln aus Alumini­ umprofilen, bei welcher am Profil (2) eine Versteifung in Form wenigstens eines zusätzlichen transparenten Bauteiles (6) fest angeordnet ist, welches sich von dem Profil raum- oder wetterseitig nach außen wegerstreckt und das Flächen­ trägheitsmoment der Tragkonstruktion erhöht, wobei eine Kraftübertragung zwi­ schen dem Profil (2) und dem zusätzlichen Bauteil (6) über einen formschlüssigen Eingriff entweder wenigstens eines freien Endes des Profils (2) in eine am zusätz­ lichen Bauteil entsprechend vorgesehene Ausnehmung (12) oder wenigstens ei­ nes freien Endes des zusätzlichen Bauteils in eine am Profil (2) entsprechend vorgesehene Ausnehmung erfolgt.

2. Tragkonstruktion nach Anspruch 1, bei welcher zusätzlich wenigstens eine Befe­ stigung (8) vorgesehen ist, welche einerseits mit dem zusätzlichen Bauteil (6) und andererseits mit dem Profil (2) fest verbunden ist.

3. Tragkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Befestigung (8) be­ nachbart, vorzugsweise mit Abstand, zum zusätzlichen Bauteil (6) angeordnet ist.

4. Tragkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher zwischen dem zusätzlichen Bauteil (6) und dem Profil (2) im Bereich der Ausneh­ mung (12) ein elastisches Material vorbestimmbarer Härte angeordnet ist.

5. Tragkonstruktion nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher ein oder mehrere Teilbereiche des Bereiches des formschlüssigen Eingriffs zwi­ schen dem zusätzlichen Bauteil (6) und dem Profil (2) am zusätzlichen Bauteil (6) und/oder am Profil (2) federnd ausgebildet sind.