Bauelement zur Wärmedämmung bei Gebäuden

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Wärmedämmung zwischen einem Gebäude und einem vorkragenden Außenteil, bestehend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolierkörper (1) mit integrierten metallischen Zug-(2), Druck-(3) und Querkraftstäben (4), die sich quer zum Isolierkörper (1) durch diesen hindurch erstrecken. Dabei ist der Querkraftstab (4) an der dem Gebäude zugewandten Seite (A) des Isolierkörpers (1) nach unten abgebogen, so daß sein tiefster Bereich unter dem des benachbarten Druckstabes (3) verläuft und die gebäudeseitige Betonplatte im Bereich der Lastaufnahme seitens der Druckstäbe (3) schützt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei zu betonierenden Bauteilen, insbesondere zwischen einem Gebäude und einem vorkragenden Außenteil, bestehend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolierkörper mit integrierten metallischen Zug-, Druck- und Querkraftstäben, die sich quer zum Isolierkörper durch diesen hindurch erstrecken und im Falle der Zug- und Querkraftstäbe beidseits in die zu betonierenden Bauteile vorstehen, wogegen die Druckstäbe an beiden Enden mit den Seiten des Isolierkörpers fluchten und wobei die Querkraftstäbe ausgehend von der Gebäudeseite schräg von oben nach unten durch den Isolierkörper hindurchlaufen und sodann im Bereich der Druckzone in Richtung auf das zu betonierende vorkragende Außenteil vorstehen.

[0002] Derartige Bauelemente gestatten es, vorkragende Betonteile, insbesondere Balkonplatten, mit der entsprechenden Zwischendecke eines Gebäudes zu verbinden, wobei die sonst üblichen Kältebrücken weitestgehend eliminiert werden. Sie setzen sich daher in der Praxis immer stärker durch und sind inzwischen in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Im allgemeinen ist jeder Isolierkörper mit mehreren horizontal durchlaufenden Zug- und Druckstäben und mit schräg eingebauten Querkraftstäben bestückt, wobei die Anzahl der Bewehrungsstäbe von der Länge des Isolierkörpers und von den zwischen den anschließenden Betonteilen zu übertragenden Kräften abhängig ist. Während die Zug- und die Querkraftstäbe aus dem Isolierkörper vorstehen müssen, damit eine ausreichende Überdeckung mit der Anschlußbewehrung der beidseits anschließenden Bauteile gewährleistet ist, können die Druckstäbe mit den Außenseiten des Isolierkörpers abschließen. Üblicherweise sind sie in diesem Fall an beiden Enden mit Querschnittserweiterungen versehen, damit sich die zu übertragenden Druckkräfte an den Stoßstellen auf eine größere Auflagefläche an den Betonbauteilen verteilen. Trotzdem kommt es in diesem Bereich zu erheblichen lokalen Spannungen, die bei Belastungsspitzen ein Abplatzen von Betonteilen an der Stoßstelle verursachen können.

[0003] Hiervon ausgehend liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das eingangs beschriebene Bauelement durch kostengünstige Maßnahmen dahingehend zu verbessern, daß das Risiko von Abplatzungen an der Stoßstelle der Druckstäbe mit den angrenzenden Betonbauteilen zuverlässig beseitigt wird.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in der Nähe der Druckstäbe angeordneten Querkraftstäbe im Bereich des zu betonierenden Gebäudeteiles nach unten abgebogen sind und unter Durchquerung der neutralen Zone durch weitere Abbiegung in die Druckzone eintreten und sodann in Richtung zum Isolierkörper zurücklaufen, wobei ihr tiefster Bereich unter dem der Druckstäbe verläuft.

[0005] Die Erfindung beruht also auf dem Grundgedanken, dem Querkraftstab, der bisher nur in der Zugzone des Gebäudeteiles verlief, eine weitere Funktion zu geben, indem er soweit nach unten und zurück zum Isolierkörper abgebogen wird, daß er eine Beton-Bewehrung im Druckbereich des Druckstabes bildet. Dadurch werden die von den Druckstäben in den Beton eingeleiteten Spaltzugkräfte von dem abgebogenen Bereich des Querkraftstabes aufgenommen und das befürchtete Ausbrechen an der Stoßstelle ausgeschlossen.

[0006] Darüber hinaus zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung durch niedrige Kosten aus, weil keine zusätzlichen Teile erforderlich sind, sondern lediglich die ohnehin bereits vorhandenen Querkraftstäbe anders geformt und verlegt zu werden brauchen.

[0007] Zweckmäßig weisen die Querkraftstäbe im Bereich des zu betonierenden Gebäudeteiles annähernd die Form eines 3/4-Ovals auf. Dabei ist es herstellungstechnisch am günstigsten, die Stäbe in eine geschlossene oder nahezu geschlossene Kreisringform zu biegen.

[0008] Das abgebogene Ende des Querkraftstabes kann ein Stück in den Isolierkörper hineinlaufen, damit ein Verhaken mit bauseitigen Bewehrungsstäben oder ein unbeabsichtigtes Aufbiegen ausgeschlossen wird. Insbesondere kann es am diagonalen Mittelabschnitt des Querkraftstabes angeschweißt sein.

[0009] Im gegenüberliegenden Bereich des Querkraftstabes, also im Bereich des vorkragenden Bauteiles, läuft der Querkraftstab schon bisher in der Nähe des Druckstabes, so daß hier die Ausbrechgefahr geringer ist. Trotzdem empfiehlt es sich auch hier aus Sicherheitsgründen, den Querkraftstab etwas tiefer zu legen, so daß er unter dem Niveau des Druckstabes verläuft und eine effektivere Ertüchtigung des Druckbereiches im Beton bewirkt. Besonders günstig ist es dabei, wenn der Querkraftstab anschließend aus der Druckzone heraus nach oben abgebogen wird und zumindest bis in die neutrale Zone des vorkragenden Betonbauteiles läuft, wobei er an seinem Ende zusätzlich noch hakenförmig ausgebildet sein kann.

[0010] Es kann dabei auch zweckmäßig sein, den Querkraftstab spiegelbildlich wie auf der gegenüberliegenden Seite verlaufen zu lassen, das heißt, daß er von der Druckzone kommend nach oben abgebogen wird und unter Durchquerung zumindest der neutralen Zone durch weitere Abbiegung in Richtung zum Isolierkörper zurückläuft und dort mit dem gegenüberliegenden Ende oder mit dem Mittelbereich des Querkraftstabes verbunden ist. Der Querkraftstab hat dann also annähernd die Form einer liegenden Acht und stellt ein in sich geschlossenes System für die Querkraftaufnahme dar. Man erhält dadurch nicht nur eine beidseitige Ertüchtigung des Druckbereiches im Beton mit der Möglichkeit positive und negative Querkräfte zu übertragen. Vielmehr ergibt sich auch der große Vorteil, daß die Fehlerursache durch Falscheinbau des Isolierkörpers beseitigt ist, denn aufgrund des annähernd symmetrisch ausgebildeten, in sich geschlossenen Querkraftstabes spielt es keine Rolle mehr, mit welcher Seite der Isolierkörper am Gebäude anliegt und mit welcher Seite er am vorkragenden Bauteil anliegt.

[0011] Erfindungsgemäß verlaufen die Querkraftstäbe in ihrem unteren Bereich auf einem tieferen Niveau als bisher und infolgedessen ist auch ihre Beton-Überdeckung deutlich geringer. Es empfiehlt sich, die Querkraftstäbe durchgehend aus Edelstahl herzustellen, damit die unvermeidliche Sauerstoff-Diffusion keine Korrosion hervorrufen kann. In diesem Fall kann die Beton-Überdeckung bis auf Null abnehmen.

[0012] Wie schon eingangs erwähnt, haben die Druckstäbe an ihren Enden häufig eine Querschnittserweiterung, um die an der Stoßstelle auftretende hertzsche Pressung zu verringern. In diesem Zusammenhang ist es besonders günstig, wenn glockenähnliche Druckstücke verwendet werden, die nach außen offen sind und an ihrem Rand mit dem Isolierkörper fluchten. Die Querkraftstäbe sollten in diesem Fall entsprechend tief heruntergezogen werden, damit sie zumindest im unteren Bereich dieser glockenähnlichen Druckstücke oder sogar noch darunter verlaufen.

[0013] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung; dabei zeigt

Figur 1

einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Bauelement;

Figur 2

eine Seitenansicht von der Gebäudeseite her;

Figur 3

eine Draufsicht von oben und

Figur 4

einen Querschnitt einer alternativen Bauform

Das Bauelement besteht aus einem im wesentlichen rechteckigen Isolierkörper 1, der auf der Baustelle zwischen den zu betonierenden Betonplatten angeordnet wird. Er weist in seinem oberen Bereich eine Reihe von Zugstäben 2 und in seinem unteren Bereich eine Reihe von Druckstäben 3 auf. Während die Zugstäbe beidseits weit vorstehen, schließen die Druckstäbe über endständige, nach außen offene Kappen 3a bündig mit den Außenseiten des Isolierkörpers ab, die den zu betonierenden Bauteilen zugewandt sind.

[0014] Außerdem trägt der Isolierkörper 1 eine Reihe von Querkraftstäben 4, die in üblicher Weise zur Aufnahme der vertikalen Gewichtskraft des vorkragenden Außenteiles dienen. Sie treten also von der Gebäudeseite A kommend etwa in mittlerer Höhe in den Isolierkörper 1 ein, verlaufen dann schräg nach unten und treten im unteren Bereich an der dem vorkragenden Außenteil B zugewandten Seite wieder aus dem Isolierkörper aus.

[0015] Wesentlich ist nun, daß der dem Gebäude A zugeordnete überstehende Teil des Querkraftstabes 4 nach unten abgebogen ist und unter Bildung eines annähernden 3/4-Kreisbogens 4a unter das Niveau des Druckstabes 3 heruntergezogen ist und zum Isolierkörper 1 zurückläuft. Das Ende 4b ragt aus Sicherheitsgründen ein Stück in den Isolierkörper hinein.

[0016] Man erkennt in Figur 1 deutlich, daß durch diesen Verlauf die vertikalen Zugspannungen, die vom Druckstab 3 auf der Gebäudeseite ausgelöst werden und die gelegentlich zum Abplatzen an der Stirnseite der gebäudeseitigen Betonplatte geführt haben, durch den Querkraftstab aufgenommen werden. Selbstverständlich sind zu diesem Zweck die Querkraftstäbe 4 immer in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Druckstäben 3 angeordnet, wie dies aus den Figuren 2 und 3 deutlich wird.

[0017] Im Austrittsbereich der Querkraftstäbe 4 weist der Isolierkörper Aussparungen 1a von etwa 1cm Tiefe auf. Dadurch ist der Querkraftstab im Biegebereich zuverlässig im Beton eingeschlossen.

[0018] An der dem vorkragenden Außenteil B zugewandten Seite treten die Querkraftstäbe stets im unteren Bereich aus dem Isolierkörper 1 aus und bilden dort die erwünschte Abstützung des Betons gegenüber den genannten Abplatz-Kräften. Es muß lediglich dafür gesorgt werden, daß der Querkraftstab hier ebenso wie auf der anderen Seite des Isolierkörpers etwas tiefer als sonst üblich angeordnet ist, damit er das Niveau der Druckstäbe unterschreitet. Anschließend ist der Querkraftstab zweckmäßig nach oben abgebogen und läuft hakenförmig aus, wie dies durch den Abschnitt 4c verdeutlicht ist.

[0019] Figur 4 zeigt eine alternative Bauform, bei der der Querkraftstab 4 auf Seiten des vorkragenden Gebäudeteiles B ähnlich umgebogen ist wie auf Seiten des Gebäudes A. Dadurch hat der Querkraftstab die Form einer liegenden Acht mit zwei etwa vertikalen Schlaufen 5 und 6, die beidseits aus dem Isolierkörper 1 herausragen, während der Kreuzungsbereich im Isolierkörper liegt.

[0020] Die Enden des Querkraftstabes sind miteinander verschweißt, und zwar zweckmäßig durch eine zeichnerisch nicht dargestellte Überlappung im Betonbereich, also außerhalb des Isolierkörpers 1. Durch diese Gestaltung ist das Bauelement beidseitig einbaubar und zeichnet sich gleichzeitig durch eine besonders hohe Querkraftaufnahme aus, so daß auch die von den Druckelementen ausgehenden Spaltzugkräfte zuverlässig aufgenommen werden.

Ansprüche

1. Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei zu betonierenden Bauteilen, insbesondere zwischen einem Gebäude (A) und einem vorkragenden Außenteil (B), bestehend aus einem dazwischen zu verlegenden Isolierkörper (1) mit integrierten metallischen Zug-, Druck- und Querkraftstäben (2, 3, 4), die sich quer zum Isolierkörper (1) durch diesen hindurch erstrecken und im Fall der Zug- und Querkraftstäbe (2, 4) beidseits in die zu betonierenden Bauteile (A, B) vorstehen, wogegen die Druckstäbe (3) an beiden Enden mit Druckelementen (3a) versehen sind, die den zu betonierenden Bauteilen (A, B) zugewandt sind, und wobei die Querkraftstäbe (4) ausgehend von der Gebäudeseite (A) schräg von oben nach unten durch den Isolierkörper (1) hindurch und sodann im Bereich der Druckzone in Richtung auf das zu betonierende vorkragende Außenteil (B) vorstehen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in der Nähe der Druckstäbe (3) angeordneten Querkraftstäbe (4) im Bereich des zu betonierenden Gebäudeteiles (A) nach unten abgebogen sind und unter Durchquerung der neutralen Zone durch weitere Abbiegung (4a) in die Druckzone des Gebäudeteiles (A) eintreten und sodann in Richtung zum Isolierkörper (1) zurücklaufen, wobei ihr tiefster Bereich unter dem der Druckstäbe (3) liegt.

2. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querkraftstäbe (4) im Bereich des zu betonierenden Gebäudeteiles (A) annähernd die Form eines 3/4-Ovals (4a) aufweisen.

3. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querkraftstäbe (4) im Bereich des zu betonierenden Gebäudeteiles (A) annähernd die Form eines geschlossenen oder nahezu geschlossenen Kreisringes (4a) aufweist.

4. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in Richtung zum Isolierkörper (1) laufenden Enden (4b) der Querkraftstäbe (4) in diesen hineinlaufen.

5. Bauelement nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Enden (4b) mit dem Querkraftstab (4) oder dem Druckstab (3) verschweißt sind.

6. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querkraftstäbe (4) auch im Bereich des vorkragenden Außenteiles (B) in ihrem tiefsten Bereich unter dem der Druckstäbe (3) verlaufen.

7. Bauelement nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querkraftstäbe (4) im Bereich des vorkragenden Außenteiles (B) nach oben, insbesondere zumindest bis in die neutrale Zone, abgebogen sind.

8. Bauelement nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querkraftstäbe (4) im Bereich des vorkragenden Außenteiles (B) an ihren Enden (4c) hakenförmig auslaufen.

9. Bauelement nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das dem Außenteil (B) zugeordnete Ende (4c) unter Durchquerung zumindest der neutralen Zone durch weitere Abbiegung in Richtung zum Isolierkörper (1) zurückläuft.

10. Bauelement nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ende (4c) in den Isolierkörper (1) hineinläuft und mit dem gegenüberliegenden Ende (4b) oder dem Mittelbereich des Querkraftstabes (4) verbunden ist.

11. Bauelement nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung des Querkraftstabes zu einer geschlossenen Acht durch eine Verschweißung im Betonbereich erfolgt.

12. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Isolierkörper im Austrittsbereich der Querkraftstäbe Aussparungen (1a) aufweist.

13. Bauelement nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aussparungen (1a) in entsprechende Aussparungen im Bereich der Druckelemente (3a) übergehen.

14. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querkraftstäbe (4) aus Edelstahl, insbesondere aus geripptem Edelstahl bestehen.

15. Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckelemente (3a) an ihrer Außenseite jeweils etwa mit dem Isolierkörper (1) fluchten.

16. Bauelement nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querkraftstäbe (4) in ihrem tiefsten Bereich beidseits des Isolierkörpers unter dem Niveau der Druckelemente (3a) verlaufen.

17. Bauelement nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckelemente (3a) an den Enden der Druckstäbe (3) durch glockenähnliche, nach außen offene Kappen gebildet ist, die an ihrem Rand mit dem Isolierkörper (1) fluchten.

Zeichnung