Die Erfindung betrifft ein Fassadenbefestigungssystem zur Anordnung von Fassadenverkleidungen an Bauwerken.
Im Stand der Technik sind Fassadenbefestigungssysteme vorbeschrieben. Beispielsweise werden in der
Ein wesentlicher Nachteil dieser Bauformen ist, die große Vielzahl von "verlierbaren" Einzelteilen und der sehr hohe Montageaufwand, um die einzelnen Befestigungspunkte am jeweiligen Bauteil anzuordnen und gegenüber den benachbarten Befestigungspunkten auszurichten.
Weiterhin haben diese vg. metallischen Bauformen bei Einsatz von zwischen dem Bauwerk und der Fassade angeordneter Wärmedämmung den Nachteil, dass die von den vg. Fassadenunterkonstruktionen gebildeten Befestigungspunkte Kälte-/Wärmebrücken ausbilden/bewirken.
Andere Fassadenunterkonstruktionen, wie beispielsweise die nach der
Dies führte bei den vg. Lösungen jedoch auch dazu, dass die Tragfähigkeit der Befestigungspunkte wie auch die der gesamten Unterkonstruktion deutlich reduziert wurden, so dass nur noch relativ "leichte Fassadenelemente" mittels dieser Bauformen montiert werden können.
Zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Unterkonstruktion wurde in der
In der
Beide der vorgenannten Lösungen erfordern einen hohen Fertigungs- und Montageaufwand.
All den zuvor genannten Ausführungsformen ist, insbesondere in Verbindung mit der Anordnung einer Wärmedämmung zwischen dem Bauwerk und der Fassade, gemeinsam, dass auch durch all die letztgenannten Befestigungspunkte für Fassadenunterkonstruktionen Kälte-/Wärmebrücke entstehen.
Befestigungselemente bzw. Fassadenunterkonstruktionen mit einer gegenüber den letztgenannten Bauformen deutlich höheren Tragfähigkeit werden in der
Diese Bauformen sind jedoch wiederum durch die Vielzahl von "verlierbaren" Einzelteilen charakterisiert, erfordern zudem auch einen deutlich höheren Fertigungs- und Montageaufwand und haben auch ein deutlich höheres Transportgewicht.
Bei zwischen dem Bauwerk und der Fassade angeordneter Wärmedämmung haben auch diese eine höhere Tragfähigkeit aufweisenden Fassadenunterkonstruktion den Nachteil, dass durch die von ihnen gebildeten Befestigungspunkte zwischen der Fassade und dem Bauwerk Kälte-/Wärmebrücken erzeugt/bedingt werden.
In der
Weiterhin ist aus der
Diese Bauform soll bei niedrigem Gewicht der Haltewinkel höheren Belastungen aus der Fassadeverkleidung Stand halten und gleichzeitig durch die in den Haltewinkeln angeordneten "Thermolöcher" die Bildung von Kälte-/Wärmebrücken zwischen der Fassade und dem Bauwerk vermeiden.
Der in der
Bei einer Vielzahl von ähnlichen Systemen wird zudem versucht durch eine, zwischen dem Bauwerk und dem Haltewinkel angeordnete Unterlage aus Kunststoff zumeist ca. 5 mm bis 8 mm stark die vorhandene Kälte-/Wärmebrücke zu reduzieren.
Wie jedoch Feldversuche gezeigt haben, gelingt eine Reduzierung der Kälte-/Wärmebrücken durch diese im allgemeinen eingesetzten Unterlagen aus Kunststoff nur in ganz geringem Maße, da druckfestes Vollmaterial aus Kunststoff dieser Dicke keinen wirksamen Schutz vor der Durchdringung von Kälte bietet.
Aufgeschäumte, "wärmedämmendere" Kunststoffe die einen höheren Wärmedämmwert aufweisen besitzen jedoch nicht die erforderlichen Druckfestigkeiten, um die auf diesen montierten Haltewinkel stabil an den Fassaden zu positionieren.
In anderen Lösungen, wie beispielsweise den in der
Ein anderer Vertreter dieser Bauformen wird beispielsweise auch in der
Diesen mit wärmedämmenden Distanzgliedern versehenen Fassadenhalterungen ist gemeinsam, dass trotz sehr hohem Fertigungsaufwand nur relativ geringe Lasten übertragen werden können, wobei infolge der Verbindung mehrerer Bauteile, insbesondere bei dynamischer Beanspruchung, wie z.B. durch Windlasten, insbesondere an Gebäudeecken, eine deutliche Reduzierung der Zug-, Biege-, Druck- und Torsionssteifigkeit dieser mehrteilig aufgebauten Verbindungselemente resultiert, welche infolge der Verringerung der Tragfähigkeit zum Eintreten eines "Dauerbruches" führen kann.
Diese zuletzt genannten, die Kälte-/Wärmebrücken zwischen dem Bauwerk und der Fassade reduzierenden Lösungen sind dadurch gekennzeichnet, dass sich trotz erhöhtem Fertigungs- und Montageaufwand keines dieser Systeme unter dynamischer Beanspruchung, insbesondere an "windexponierten" Stellen, wie Gebäudeecken, zuverlässig eine hohe Tragfähigkeit gewährleisten kann. Daneben sind im Stand der Technik als Fassadenunterkonstruktionen, zur beabstandeten Befestigung von Aluminium-Tragprofilen an Gebäudefassaden, spezielle Kunststoffwinkel in Form von kurzen T-Profilelementen, mit zwei im Profilfuß angeordneten Wandbefestigungsbohrungen, und senkrecht zu diesen, entlang des freien Stegendes, d.h. parallel zum Profilfuß, angeordneten Befestigungsbohrungen bzw. Befestigungslanglöchern für Verbindungselemente, die der Befestigung der Aluminium-Tragprofile an den Kunststoffwinkeln dienen, bekannt.
Charakteristisch für diese Bauform sind die beidseitig des T-Profilsteges unmittelbar neben den Wandbefestigungsbohrungen zwischen dem Profilfuß und dem Profilsteg angeordneten dreieckigen, die Biegesteifigkeit des Profilsteges erhöhenden plattenförmigen Versteifungsrippen.
Ein Vertreter dieser Bauform ist aus der
Diese in der
Diese, zwar einfach herstellbaren Kunststoffwinkel, erfordern jedoch einen sehr hohen Montageaufwand vor Ort, da einerseits bereits je Kunststoffwinkel mindestens zwei Befestigungsbohrungen in die Gebäudefassade eingebracht werden müssen. Aus Stabilitätsgründen, die aus der "einfachen" Bauform der Winkel resultieren, ist es andererseits oftmals erforderlich mehrere solcher Kunststoffwinkel direkt unmittelbar untereinander anzuordnen.
Da zudem jedoch an jedem der Kunststoffwinkel auch noch mehrere Verbindungselemente zur Befestigung der Tragprofile angeordnet werden müssen, ist für eine exakte Montage dieser Wandwinkel, zur Gewährleistung einer zuverlässigen und spannungsfreie Befestigung der Unterkonstruktion vor Ort, mit diesem, aus vielen einzelnen Bauteilen bestehenden Fassadenbefestigungssystem ein sehr hoher Montageaufwand verbunden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fassadenbefestigungssystem zur Anordnung von Fassadenverkleidungen an Bauwerken zu entwickeln, welches die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt, zwischen dem Bauwerk und der Fassade die Übertragung hoher Zug-, Biege-, Druck- und Torsionsbeanspruchungen ermöglicht und so den Anforderungen an eine hohe statische und dynamische Stabilität gerecht werden kann, nur wenige Bauteile erfordert, vor Ort sicher, zuverlässig, schnell, einfach und mit minimalem zeitlichen Aufwand bei hoher Verliersicherheit zu montieren ist, und das zudem auch gleichzeitig noch fertigungstechnisch einfach und sehr kostengünstig hergestellt werden kann und das zudem das Auftreten von Kälte-/Wärmebrücken zwischen dem Bauwerk und der Fassadeverkleidung vollständig vermeidet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Fassadenbefestigungssystem zur Anordnung von Fassadenverkleidungen 1 an Fassaden von Baukörpern 2 mit einer Fassadenunterkonstruktion 3, bestehend aus am Baukörper 2 befestigten Halteelementen 4 und mit den Halteelementen 4 in Form von Losoder Festlagern verbundenen Trägerprofilen 5, nach den Merkmalen des Hauptanspruches der Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung der beiden erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele in Verbindung mit neun Darstellungen zur erfindungsgemäßen Lösung.
Nachfolgend soll nun die Erfindung in Verbindung mit neun Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen dabei:
Die
An diesen Trägerprofilen 5 sind die Fassadenverkleidungen 1 angeordnet.
Die
Diese Halteelemente 4 sind erfindungsgemäß L-förmig rechtwinklig ausgebildet und besitzen einen umlaufenden Traggurt 6.
Dieser erfindungsgemäß umlaufende Traggurt 6 dient dabei nicht nur der Aufnahme von Zug- und Druckspannungen, sondern ist gleichzeitig auch Wandanlage, und dient zugleich, wie in
Kennzeichnend ist in diesem Zusammenhang auch, dass im Innern des umlaufenden Traggurtes 6 neben einer/mehreren Stegplatte/n 7, mehrere diese Stegplatte/n 7 und/oder einzelne Bereiche des umlaufenden Traggurtes 6 miteinander verbindenden Versteifungsrippen 8 angeordnet sind, wodurch die einzelnen Bereiche des Traggurtes 6 zueinander so in ihrer Lage gegen elastische Verformungen stabilisiert werden, dass das erfindungsgemäße Halteelement 4 mit hohen Widerstandsmomenten hohe statische und dynamische Belastungen, bei hoher Zug-, Druck-, Biege- und Verwindungssteifigkeit übertragen kann, und dadurch gegenüber der im Stand der Technik üblichen Anzahl von Halteelementen entlang eines Trägerprofils 5 nun wesentlich weniger Halteelemente 4 gemäß der erfindungsgemäßen Bauform zu montieren sind.
In ihrer geometrischen Grundform besitzen die erfindungsgemäßen L-förmigen Halteelemente 4 einen Wandanlageschenkel 9 mit einem Wandanlagebereich 10 des Traggurtes 6, und einen Profilbefestigungsschenkel 11 mit einer Lagerführung 14.
Der Wandanlagebereich 10 des Wandanlageschenkels 9 ist ein Bereich des am Halteelement 4 umlaufenden Traggurtes 6 und dieser stützt sich im Endmontagezustand (vergleiche hierzu die
Wesentlich ist auch, dass im Wandanlagebereich 10, vom freien Ende des Wandanlageschenkels 9 beabstandet, senkrecht zur Oberfläche des Traggurtes 6, eine die beiden am Wandanlageschenkel 9 voneinander beanstandet angeordneten (d.h. die am Wandanlageschenkel 9 einander gegenüber liegenden) Bereiche des Traggurtes 6 durchdringende Durchgangsbohrung 12 angeordnet ist.
Diese Durchgangsbohrung 12 ist erfindungsgemäß so am Halteelement 4 angeordnet, dass sich das Halteelement 4 während der Montage selbständig "zentriert", wodurch mittels eines einzigen in dieser Durchgangsbohrung 12 angeordneten Befestigungspunktes, wie unter anderem auch in der
Kennzeichnend ist weiterhin, dass am freien Ende des in den
Im Bereich der Lagerführung 14 gewährleistet der erfindungsgemäß die Lagerführung 14 umschließende Traggurt 6 eine sichere Lastübertragung der in der Lagerführung 14 auf das Halteelement übertragenen statischen und dynamischen Belastungen, d.h. Kräfte und Momente.
Wesentlich ist dabei auch, dass am freien Ende des Profilbefestigungsschenkels 11, d.h. unmittelbar im Bereich der Lagerführung 14, entweder, wie in den
Dieser Profilführungsschlitz 15, bzw. der Profilführungssteg 16 gewährleistet mit dem die Lagerführung 14 umschließende Traggurt 6, neben einer optimalen Führung der Trägerprofile 5 im Bereich der Stege der Trägerprofile 5, zugleich auch eine sichere Lastübertragung der in der Lagerführung 14 von den Seitenwangen der Stege auf das Halteelement 4 übertragenen statischen und dynamischen Belastungen.
Erfindungsgemäß wird dadurch mit minimalem technischen Aufwand gewährleistet, dass sowohl die über die Seitenwangen der Stege der T-Profile, wie auch die über die Seitenwangen der Stege der U-Profile eingetragenen Belastungen zentral/mittig zur Durchgangsbohrung 12 am erfindungsgemäßen Halteelement 4 angreifen, so dass stets ein optimaler Lasteintrag in das Halteelement 4 gewährleistet ist.
Infolge der erfindungsgemäßen Bauform kann das mit nur einem Befestigungselement 13 einfach schnell und zuverlässig am Baukörper 2 zu montierende erfindungsgemäße Halteelement 4 die von den Trägerprofilen 5 eingebrachten Lagerlasten sicher und zuverlässig in den Baukörper 2 übertragen, wobei die vom erfindungsgemäßen Halteelement 4 zu übertragende "Fassadenlasten", mit größer werdender Last auch zunehmend das Halteelement 4 selbst, auf Grund eines aus der erfindungsgemäßen Gestaltung resultierenden Selbstzentrierungseffektes, zuverlässig am Baukörper positionieren.
Erfindungswesentlich ist auch, dass in der Lagerführung 14, wie in den
Erfindungswesentlich ist weiterhin, dass wie in den
Die Anordnung von sogenannten "Festlagern" ist in jedem statisch bestimmten System erforderlich.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung gelingt die Realisierung dieser bautechnisch notwendigen Maßnahmen ("Festlager") ebenso wie bei den "Loslagern", montagetechnisch mit sehr wenigen, vereinheitlichten Bauteilen, sehr einfach, schnell und zuverlässig.
Kennzeichnend ist auch, dass die Verbindung der Führungselemente 17 ebenso wie die Verbindung der Lagesicherungselemente 18 mit dem Trägerprofil 5, über die in den Führungselementen 17 oder den Lagesicherungselementen 18 und dem Trägerprofil 5 zueinander fluchtend angeordneten Stiftbohrungen 22, d.h. jeweils mittels eines einzigen Sicherungsstiftes 23, mit wenig Aufwand und mit sehr wenigen Bauteilen vor Ort schnell, einfach und zuverlässig erfolgt.
Erfindungswesentlich ist auch, dass im Bereich der Durchgangsbohrung 12 eine die beiden, durch die Durchgangsbohrung 12 beabstandeten Stegplatten 7 in Bohrungslängsrichtung miteinander verbindende Führungshülse 19 angeordnet ist. Diese in der Durchgangsbohrung 12 angeordnete Führungshülse 19 dient einerseits einer besseren Führung des Befestigungselementes 13 im Bereich der Durchgangsbohrung 12, dient aber zugleich auch der Erhöhung der Druckstabilität des Wandanlageschenkels 9 im Befestigungspunkt, d.h. im Bereich der Durchgangsbohrung 12.
Wesentlich ist zudem auch, dass beidseitig der Durchgangsbohrung 12, zwischen den einander benachbarten Bereichen des Traggurtes 6 am Wandanlageschenkel 9 und am Profilbefestigungsschenkel 11 Zugrippen 20 angeordnet sind. Diese in den
Erfindungsgemäß ist weiterhin, dass im Bereich der Lagerführung 14 zwischen den dort voneinander um die Lagerführung 14 beabstandeten Bereichen des Traggurtes 6 ein Lagerführungssteg 21 angeordnet ist, welcher selbst unter sehr extremem Beanspruchungen eine zuverlässige Positionierung der Führungselemente 17 und/oder Lagesicherungselemente 18 in den Lagerführungen 14 der Halteelemente 4 gewährleistet und gleichzeitig die Lagerführung 14 selbst stabilisiert.
Wesentlich ist weiterhin, dass die Halteelemente 4 selbst als Spritzgussteile aus Kunststoff hergestellt werden. Auf Grund der erfindungsgemäßen Bauform der Halteelemente 4 ist sowohl in kleinen wie auch in sehr großen Stückzahlen eine sehr kostengünstige Fertigung gewährleistet.
Kennzeichnend ist dabei auch, dass die Halteelemente 4 aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt werden können. Dadurch wird eine noch höhere Stabilität der Halteelemente 4 erzielt, die den Einsatz der erfindungsgemäßen Halteelemente 4 unter noch höheren Belastungen ermöglicht
Sowohl in der Ausführungsform der Halteelemente 4 aus Kunststoffmaterial, wie auch in der Ausführungsform der Halteelemente 4 aus einem faserverstärkten Kunststoff kommt stets ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil dieser erfindungsgemäßen Halteelemente 4, ihre sehr geringe Wärmeleitfähigkeit voll zum Tragen. Diese aus einem Kunststoff bzw. einem faserverstärktem Kunststoff bestehenden Halteelemente 4 sind auf Grund des Einsatz findenden Materials, sehr schlechte Wärmeleiter und verhindern das Auftreten von Kälte-/Wärmebrücken zwischen der Fassadenverkleidung 1 mit den Trägerprofilen 5 und dem Baukörper 2.
Vorteilhaft ist, wenn zwischen dem Baukörper 2 und den Trägerprofilen 5 der Fassadenverkleidung 1 Dämmstoff 24 angeordnet ist, wodurch ein weiterer, sehr wesentlicher Vorteil dieser vorzugsweise aus einem Kunststoff bzw. einem faserverstärktem Kunststoff hergestellten Halteelemente 4, die schlechte Wärmeleitfähigkeit zum Tragen kommt.
Wie bereits erläutert sind die Halteelemente 4 auf Grund des Einsatz findenden Kunststoffmaterials, sehr schlechte Wärmeleiter und verhindern das Auftreten von Kälte-/Wärmebrücken zwischen der Fassadenverkleidung 1 mit den Trägerprofilen 5 und dem Baukörper 2. Zudem bewirkt die erfindungsgemäße "Steg-Bauweise" der Halteelemente 4 in Verbindung mit dem unmittelbar den Halteelementen 4 benachbarten Dämmstoff, dass sich im Halteelement 4 "Thermokammern", d.h. Kammern mit ruhender "Luft" ausbilden, die einen Wärmeübergang von der Fassadenverkleidung 1 mit den Trägerprofilen 5 in den Baukörper 2 zusätzlich behindern.
In Verbindung mit den Darstellungen gemäß der
Bei Einsatz eines Lagesicherungselementes 18 an Stelle des Führungselementes 17 wäre die
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es gelungen ein Fassadenbefestigungssystem zur Anordnung von Fassadenverkleidungen an Bauwerken zu entwickeln, welches die Nachteile des Standes der Technik beseitigt, zwischen dem Bauwerk und der Fassade die Übertragung hoher Zug-, Biege-, Druck- und Torsionsbeanspruchungen ermöglicht, und so den Anforderungen an eine hohe statische und dynamische Stabilität gerecht wird, dabei nur wenige Bauteile erfordert, vor Ort sicher, zuverlässig, schnell, einfach und mit minimalem zeitlichen Aufwand bei hoher Verliersicherheit zu montieren ist, dabei gleichzeitig fertigungstechnisch einfach und sehr kostengünstig hergestellt werden kann und zudem in den Ausführungsformen als Kunststoffteil bzw. faserverstärktes Kunststoffteil das Auftreten von Kälte-/Wärmebrücken zwischen dem Bauwerk 2 und der Fassadenverkleidung 1 vollständig vermeidet.
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