EP0446890A1 - Befestigungsvorrichtung - Google Patents
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- E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
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- E04D5/14—Fastening means therefor
- E04D5/141—Fastening means therefor characterised by the location of the fastening means
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- E04D5/144—Mechanical fastening means
- E04D5/145—Discrete fastening means, e.g. discs or clips
Definitions
- the invention relates to an attachment of two loosely laid, with their edges overlapping sealing sheets, in particular roof sealing sheets, of the type specified in the preamble of claim 1.
- roofing membranes are often laid loosely on flat or slightly inclined roof surfaces and mechanically secured against lifting under wind suction loads.
- this mechanical fastening is carried out point by point by means of a fastening means, generally a screw, and by a means receiving it Load distributor plate near the edge of the track.
- the roof membrane subsequently laid is then tightly fastened to cover the membrane edge perforated by the fastening and overlapping it.
- the tight connection can be made using hot air welding or source welding.
- rectangular, square or circular load distribution plates are used, as is known, for example, from EP 0 283 184 A1, but also from DE 34 20 863 A1 (FIG. 3).
- the fastener that is to say the screw
- the fastener is passed through a hole arranged centrally in the load distributor plate and anchored in the substructure on which the sealing sheets rest.
- This substructure often consists of profiled sheets.
- the sealing membranes are raised, whereby the load distribution plate is loaded on one side.
- This load causes a tilting movement, by means of which the load distributor plate is raised somewhat to its edge, which faces the edge of the overlapping web and runs parallel to this.
- the central passage of the fastening screw through the load distribution plate leads to a tensile force in the fastening screw which corresponds approximately to twice the attacking wind suction force and which must be introduced into the base.
- the invention is therefore based on the object to reduce the load to be absorbed by the fastener and the base and a relatively low clamping effect between the tilted load distribution plate when fastening the specified type and to avoid the edge of the underlying membrane.
- the advantages achieved by the invention are based on the asymmetrical shape of the load distributor plate with respect to the tilt axis (significant decrease in the width of the load distributor plate from its edge near the fastening means towards the opposite edge) in connection with the eccentric arrangement of the fastening means, whereby a particularly favorable surface pressure between the load distributor plate and the covered edge of the geomembrane is reached.
- Loads resulting from the sealing sheeting taking off under the influence of wind are absorbed in such a way that only low tensile forces are generated in the fastening means and transmitted to the substructure.
- it is avoided that the sealing sheet is no longer held sufficiently on the base by the load distribution plate and there is therefore a risk that the sealing sheet could tear out.
- the load distribution plate can be manufactured particularly easily and economically and, moreover, can cope with almost any load situation.
- An all-round stiffening bead in the edge area of the load distribution plate ensures additional mechanical strength while improving the clamping effect.
- a load distributor plate 4 with the shape shown in FIG. 1 has proven itself in tests in which a roof cutout has been exposed to a simulated wind load.
- This load distribution plate 4 is essentially triangular, i.e. its width decreases significantly from the edge 7a to the opposite edge 6a. In its edge area, the load distributor plate 4 has a circumferential reinforcing bead 8.
- FIG. 2 shows a typical roof structure with a substructure 1, which is formed by a profiled sheet, a thermal insulation layer 2 resting on the substructure 1 and a first roof sealing membrane 3, the edge region of which is secured by means of the load distribution plate 4 and the fastening means 5 anchored in the substructure 1 is clamped on the thermal insulation layer 2. This attachment is thus on the edge region of the sealing membrane 3.
- an overlapping second roof sealing membrane 3 a extends from the left over the fastening and is connected with its edge on the right side of the fastening to the upper side of the first sealing membrane 3, for example hot air welded or source welded.
- the two sealing sheets 3, 3a deform upward in the form of a membrane, as is indicated in FIG. 2.
- the load distributor plate 4 is loaded on one side, namely by a force acting on the load distributor plate 4 on its edge 7a running parallel to the two roof sealing sheets 3, 3a. This creates a tilting moment around the tilting axis 15 of the load distributor plate 4 running through the hole 14 (see FIG. 1).
- the load distribution plate 4 shown in FIG. 1 is thus arranged between the lower edge of the first sealing membrane 3 and the overlapping edge of the second sealing membrane 3a such that its edge 7a extends parallel to the edges of the two sealing membranes 3, 3a.
- the hole 14 and thus the fastening means 5 are located off-center in the load distribution plate 4, namely closer to the edge 7a, which faces the connection area between the edges of the two roofing sheets 3, 3a.
- the distance from the hole 14 or from the fastening means 5 to the opposite edge 6a of the load distributor plate 4 forming a point is therefore substantially greater than the distance from the edge 7a to the hole 14, as a result of which there is a favorable surface pressure in the region of the edge 7a the load distributor plate 4 and the covered edge of the first sealing sheet 3 comes.
- the tensile force to be absorbed by the fastening means 5 and by the substructure 1, resulting from the wind suction load on the sealing sheets 3, 3a and Suction force acting on the edge 7a of the load distributor plate 4 is less than when the hole 14 is arranged centrally in the load distributor plate 4.
- the above-mentioned favorable surface pressure is achieved in particular in that the load distributor plate 4 is asymmetrical to an axis that runs parallel to the longitudinal direction of the web (tilt axis 15).
- the width of the load distributor plate 4, measured in the longitudinal direction of the web, clearly decreases from its edge 7a, which is closer to the fastening means 5, to the opposite edge 6a, and thus leads to the desired good surface pressure in connection with the described lever action.
- the load distributor plate 4 can be provided with additional deformations in addition to the stiffening bead 8, which improve the distribution of the loads that occur and increase the rigidity of the load distributor plate 4 in relation to the bending loads that occur.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Befestigung zweier lose nebeneinander verlegter, mit ihren Rändern einander überlappender Dichtungsbahnen, insbesondere Dachdichtungsbahnen, der in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
- Auf flachen oder wenig geneigten Dachflächen werden Dachdichtungsbahnen häufig lose verlegt und gegen Abheben unter Windsogbelastung mechanisch befestigt. Im einfachsten Fall erfolgt diese mechanische Befestigung punktweise durch ein Befestigungsmittel, im allgemeinen eine Schraube, und durch einen diese aufnehmenden Lastverteilerteller in der Nähe des Bahnrandes. Die nachfolgend verlegte Dachbahn wird dann zur Abdeckung des durch die Befestigung perforierten Bahnrandes überlappend auf diesem dicht befestigt. Die dichte Verbindung kann dabei mittels Heißluftverschweißung oder Quellverschweißung erfolgen. In der Regel werden rechteckförmige, quadratische oder kreisförmige Lastverteilerteller verwendet, wie dies z.B. aus der EP 0 283 184 A1, aber auch aus der DE 34 20 863 A1 (Fig. 3) bekannt ist.
- Bei diesen Befestigungen wird das Befestigungsmittel, also die Schraube, durch ein mittig in dem Lastverteilerteller angeordnetes Loch hindurchgeführt und in der Unterkonstruktion, auf der die Dichtungsbahnen aufliegen, verankert. Diese Unterkonstruktion besteht häufig aus Profilblechen.
- Bei äußerer Windsogbelastung werden die Dichtungsbahnen angehoben, wodurch der Lastverteilerteller einseitig belastet wird. Diese Belastung bewirkt eine Kippbewegung, durch die der Lastverteilerteller an seine dem Rand der überdeckenden Bahn zugewandten und parallel zu diesem verlaufenden Rand etwas angehoben wird. Die mittige Durchführung der Befestigungsschraube durch den Lastverteilerteller führt dabei zu einer Zugkraft in der Befestigungsschraube, die etwa dem zweifachen der angreifenden Windsogkraft entspricht und die in die Unterlage eingeleitet werden muß.
- Ein weiterer Nachteil der bekannten symmetrischen Lastverteilerteller mit mittiger Anordnung der Befestigungssschraube ist die unter Umständen zu kleine Klemmkraft, die der Tellerrand auf die Dichtungsbahn ausübt.
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Befestigung der angegebenen Gattung die von dem Befestigungsmittel und der Unterlage aufzunehmende Belastung zu vermindern und eine relativ geringe Klemmwirkung zwischen dem gekippten Lastverteilerteller und dem Rand der darunterliegenden Dichtungsbahn zu vermeiden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
- Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung werden durch die Merkmale in den Unteransprüchen definiert.
- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf der zur Kippachse asymmetrischen Form des Lastverteilertellers (deutliche Abnahme der Breite des Lastverteilertellers von seinem dem Befestigungsmittel naheliegenden zum gegenüberliegenden Rand hin) in Verbindung mit der außermittigen Anordnung des Befestigungsmittels, wodurch eine besonders günstige Flächenpressung zwischen dem Lastverteilerteller und dem überdeckten Rand der Dichtungsbahn erreicht wird. Belastungen, die von den unter Windeinfluß abhebenden Dichtungsbahnen herrühren, werden so aufgenommen, daß nur geringe Zugkräfte in den Befestigungsmitteln erzeugt und auf die Unterkonstruktion übertragen werden. Zugleich wird vermieden, daß die die Dichtungsbahn von dem Lastverteilerteller nicht mehr ausreichend auf der Unterlage festgehalten wird und damit die Gefahr besteht, daß die Dichtungsbahn ausreißen könnte.
- Durch eine im wesentlichen dreieckförmige Ausbildung läßt sich der Lastverteilerteller besonders leicht und ökonomisch herstellen und wird außerdem nahezu jeder Belastungsituation gerecht.
- Eine ringsumlaufende Versteifungssicke im Randbereich des Lastverteilertellers sorgt für eine zusätzliche mechanische Festigkeit unter gleichzeitiger Verbesserung der Klemmwirkung.
- Zusätzliche Verformungen des Lastverteilertellers bewirken eine noch weiter verbesserte Verteilung der auftretenden Belastungen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn diese zusätzlichen Verformungen sich in Richtung auftretender Biegebelastungen erstrecken.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegende, schematische Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform des Lastverteilertellers und
- Fig. 2
- einen Schnitt durch eine in einer Unterkonstruktion verankerte Befestigung der Ränder zweier einander überlappender Dachdichtungsbahnen.
- Ein Lastverteilerteller 4 mit der aus Figur 1 ersichtlichen Form hat sich bei Versuchen, bei denen ein Dachausschnitt einer simulierten Windbelastung ausgesetzt wurde, bewährt. Dieser Lastverteilerteller 4 ist im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet, d.h., seine Breite nimmt von dem Rand 7a zum gegenüberliegenden Rand 6a hin deutlich ab. In seinem Randbereich weist der Lastverteilerteller 4 eine ringsumlaufende Versteifungssicke 8 auf.
- Außermittig ist in dem Lastverteilerteller 4 ein Loch 14 zur Durchführung eines Befestigungsmittels 5, nämlich einer Befestigungsschraube, vorgesehen.
- Figur 2 zeigt einen typischen Dachaufbau mit einer Unterkonstruktion 1, die durch ein Profilblech gebildet wird, einer auf der Unterkonstruktion 1 aufliegenden Wärmedämmschicht 2 und einer ersten Dachdichtungsbahn 3, deren Randbereich mittels der Befestigung aus dem Lastverteilerteller 4 und dem in der Unterkonstruktion 1 verankerten Befestigungsmittel 5 auf der Wärmedämmschicht 2 festgeklemmt wird. Diese Befestigung liegt also auf dem Randbereich der Dichtungsbahn 3 auf.
- Eine überlappende zweite Dachdichtungsbahn 3a erstreckt sich gemäß der Darstellung in Figur 2 von links über die Befestigung hinweg und ist mit ihrem Rand auf der rechten Seite der Befestigung mit der Oberseite der ersten Dichtungsbahn 3 verbunden, beispielsweise heißluftverschweißt oder quellverschweißt.
- Bei einer äußeren Windsogbelastung, wie sie insbesondere bei hohen Windgeschwindigkeiten auftritt, verformen sich die beiden Dichtungsbahnen 3, 3a membranförmig nach oben, wie dies in Figur 2 angedeutet ist. Hierbei wird der Lastverteilerteller 4 einseitig belastet, nämlich durch eine Kraft, die am Lastverteilerteller 4 an seinem parallel zu den beiden Dachdichtungsbahnen 3, 3a verlaufenden Rand 7a angreift. Dadurch entsteht ein Kippmoment um die durch das Loch 14 verlaufende Kippachse 15 des Lastverteilertellers 4 (siehe Figur 1).
- Der aus Figur 1 ersichtliche Lastverteilerteller 4 wird also so zwischen dem untenliegenden Rand der ersten Dichtungsbahn 3 und dem überdeckenden Rand der zweiten Dichtungsbahn 3a angeordnet, daß sich sein Rand 7a parallel zu den Rändern der beiden Dichtungsbahnen 3, 3a erstreckt. Das Loch 14 und damit das Befestigungsmittel 5 befinden sich außermittig in dem Lastverteilerteller 4, nämlich näher bei dem Rand 7a, der dem Verbindungsbereich zwischen den Rändern der beiden Dachbahnen 3, 3a zugewandt ist.
- Die Strecke von dem Loch 14 bzw. von dem Befestigungsmittel 5 zum gegenüberliegenden, eine Spitze bildenden Rand 6a des Lastverteilertellers 4 ist also wesentlich größer als der Abstand vom Rand 7a zu dem Loch 14, wodurch es im Bereich des Randes 7a zu einer günstigen Flächenpressung zwischen dem Lastverteilerteller 4 und dem überdeckten Rand der ersten Dichtungsbahn 3 kommt.
- Außerdem wird die von dem Befestigungsmittel 5 und von der Unterkonstruktion 1 aufzunehmende Zugkraft, die durch die durch die Windsogbelastung auf die Dichtungsbahnen 3, 3a sich ergebende und an dem Rand 7a des Lastverteilertellers 4 angreifende Sogkraft entsteht, geringer als bei einer mittigen Anordnung des Lochs 14 im Lastverteilerteller 4.
- Schließlich wird auch zwischen dem Loch 14 bzw. dem Befestigungsmittel 5 und dem als Spitze ausgebildeten Rand 6a des dreieckförmigen Lastverteilertellers 4 bei einer etwaigen Kippbewegung des Lastverteilertellers 4 um seine Kippachse 15 eine hinreichend große Klemmwirkung auf den Rand der überdeckten Dichtungsbahn 3 ausgeübt.
- Die erwähnte günstige Flächenpressung wird insbesondere dadurch erreicht, daß der Lastverteilerteller 4 zu einer Achse asymmetrisch ist, die parallel zur Bahnenlängsrichtung verläuft (Kippachse 15). Die in Bahnenlängsrichtung bemessene Breite des Lastverteilertellers 4 nimmt nämlich von seinem dem Befestigungsmittel 5 näherliegenden Rand 7a zum gegenüberliegenden Rand 6a hin deutlich ab und führt damit zur angestrebten guten Flächenpressung in Verbindung mit der beschriebenen Hebelwirkung.
- Obwohl es in den Figuren nicht dargestellt ist, kann der Lastverteilerteller 4 zusätzlich zur Versteifungssicke 8 mit weiteren Verformungen versehen sein, die die Verteilung der auftretenden Belastungen verbessern und die Steifigkeit des Lastverteilertellers 4 in Bezug auf die auftretenden Biegebelastungen erhöhen.
Claims (7)
- Befestigungsvorrichtung zur Lagesicherung von lose verlegten, mechanisch befestigten Abdichtungsbahnen, insbesondere Dachbahnen, mit einem Befestigungsmittel, inbesondere einer Schraube und einem Lastverteilerteller, der mit einem Loch zur Durchführung des Befestigungsmittels versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastverteilerteller (4) relativ zur Achse des Befestigungsmittels (5) in seinen unterschiedlichen Erstreckungsrichtungen unterschiedliche Abmessungen aufweist und die über die Dachbahn (3) sowie (3a) auf die Befestigungsvorrichtung einwirkenden Kräfte am kurzen Hebel (7) des Lastverteilertellers über dessen langer Kante (7a) anhebend wirken, wodurch an dem der Bohrung (14) gegenüberliegenden Bereich (6a) des Lastverteilertellers über dessen langem Hebel (6) ein dem Hebelverhältnis entsprechender Andruck erreicht wird, welcher klemmend auf die Dachbahn (3) unterhalb des Tellers einwirkt.
- Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Lastverteilertellers (4) zur Kippachse (15) unsymmetrisch ist.
- Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur des Lastverteilertellers (4) in Draufsicht im wesentlichen dreiecksförmig ist.
- Befestigungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckung des Lastverteilertellers (4) relativ zur Achse der Schraube (5) in Richtung des Randes der zu befestigenden Abdichtungsbahn (3) größer ist als in Richtung zur Mitte der Abdichtungsbahn (3).
- Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Lastverteilertellers (4) zu einer Spitze hin abnimmt, die zu dem Rand der Dachdichtungsbahn (3) hinweist.
- Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastverteilerteller (4) mindestens eine Versteifungssicke (8) im Bereich seines Randes aufweist.
- Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastverteilerteller (4) zusätzliche versteifend wirkende Verformungen aufweist.
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