EP2337903A1 - Anschlusselemente für gebäudeverbindungen - Google Patents

Anschlusselemente für gebäudeverbindungen

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EP2337903A1
EP2337903A1 EP09743929A EP09743929A EP2337903A1 EP 2337903 A1 EP2337903 A1 EP 2337903A1 EP 09743929 A EP09743929 A EP 09743929A EP 09743929 A EP09743929 A EP 09743929A EP 2337903 A1 EP2337903 A1 EP 2337903A1
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EP
European Patent Office
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stiffening plate
angle
connecting element
insulating body
vertical
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EP09743929A
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EP2337903B1 (de
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André Robert
Clément GUTZWILLER
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Basys AG
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Basys AG
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/003—Balconies; Decks
    • E04B1/0038—Anchoring devices specially adapted therefor with means for preventing cold bridging

Definitions

  • the present invention relates to connection elements for building connections according to the preamble of patent claim 1.
  • connection elements such as. from the document DE3700295C2 are known. Further developments are e.g. published in CH690966A5. All of these inventions deal with the inclusion of tensile and compressive forces to hold a cantilever in a horizontal position. In particular, if such a cantilever plate is used as a floor-ceiling for a glazed space lowering of such plates is absolutely not desirable because such a deviation from the horizontal glued the terminals and terminations normally mounted at the extreme end or even damaged.
  • connection elements assume new, another static function occurring in space and can also fulfill these in full (tension and / or pressure belt function). This new ability can also be described as follows:
  • Section A-A of a connection element, horizontal stiffening plate is a section A-A of a connection element, horizontal stiffening plate.
  • Section C-C of a connection element, vertical stiffening plate Section C-C of a connection element, vertical stiffening plate.
  • Section F-F of a connection element, to the insulating body vertical connection element is
  • 8 shows section HH of a connecting element, for the insulating body at an angle ⁇ arranged connection element.
  • connection element 9 shows a section J-J of a connection element, to the vertical at an angle ß arranged connection element.
  • the connecting element consists of a Isolierköper 10, a stiffening plate 13 and two reinforcing bars 11,11 '.
  • This connection element settles together from the fixed connection between stiffening plate 13 and the two reinforcing bars 11,11 '.
  • the two reinforcing rods 11,11 'and the reinforcing plate 13 are joined together by welding or gluing etc. into a solid unit. Decisive for the power transmission between two structures is the position of the connection element in relation to the building to be joined.
  • figure pairs Figl / Fig2, Fig.3 / Fig4, Fig.5 / Fig.6, and Fig7 / Fig8 were always cut in plan (even numbers Fig. 2, 4, 6, 8) and section in side elevation (odd number Fig. 1,3,5,7).
  • Fig 9 and Fig 10 wherein Fig 9 shows the section in elevation and Fig 10 shows the section in side elevation.
  • Fig 9 shows the section in elevation
  • Fig 10 shows the section in side elevation.
  • their spatial orientation is different.
  • the angle is referred to form the connection element, in particular the reinforcing rods 11,11 ', the insulator 10 back in a horizontal plane X.
  • the stiffening plate 13 lies in this plane X.
  • the reinforcing rods are 11,11 'with its center in two parallel planes X', X ''.
  • Reinforcing bar 11 lies in the plane X 'and the reinforcing bar 11' lies in the plane X ''.
  • the stiffening plate 13 perpendicular to the planes X, X 'and X''to the insulator 10, ie the plane Y but at an angle ⁇ .
  • the connecting element to the insulating body 10, ie to the plane Y, is arranged vertically, but the stiffening plate 13 is inclined relative to the vertical Z by the angle ⁇ .
  • connection element to the insulating body 10 that is to say to the plane Y, is arranged at an angle ⁇ and the stiffening plate 13 is inclined relative to the vertical Z by the angle ⁇ .
  • connection element for the insulated connection of two concrete walls 1 and 2
  • the connection elements are arranged to the vertical plane Y at an angle ß of 1 ° to 89 °. With this arrangement, the connecting element causes the tension and compressive forces in the vertical direction Y and taken in the horizontal direction X effectively.
  • the vertical arrangement of the stiffening plate 13 shown in FIG. 10 shows only one possibility of the arrangement.
  • the stiffening plate 13 may well be arranged as shown in Figure 5 to the vertical Z at an angle ⁇ in order to absorb any forces acting in other directions.
  • Fig 11 the levels are shown in relation to the insulating body 10 by way of example. This drawing is intended only to explain the spatial arrangement of the insulator 10 with respect to the three directions. The extent of the insulating body 10 may differ greatly from the representation shown in FIG. 11 in all three directions.
  • FIG. 12 shows, for illustration, a connection element installed in the insulating body. This form is based on the combination of calculation and static design. Based on the building plans, the engineering office determines which of the arrangements described above should be used. The special technique is to design a connection element or a plurality of connection elements so that it meets all desired requirements.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die in einem oder mehreren Winkeln angeordneten Tragteil im Normalzustand ihr im Allgemeinen zugedachte Tragfunktion entfalten können, aber neu zusätzlich im ausserordentlichen Lastfalle Erschütterungen und Schwingungen (z.B. Erdbeben) das ursprüngliche, für eine befriedigende Gebrauchstauglichkeit erforderliche Tragverhalten verlieren dürfen und sodann neu eine andere statische Funktion erhalten und diese auch vollumfänglich erfüllen können (Zug- und / Druckbandfunktion).

Description

Anschlusselemente für Gebäudeverbindungen
Die vorliegende Erfindung betrifft Anschlusselemente für Gebäudeverbindungen gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Für Kragplatten an Gebäuden wie sie für Balkone geplant werden, finden Anschlusselemente Anwendung, wie sie z.B. aus der Schrift DE3700295C2 bekannt sind. Weiterentwicklungen sind z.B. in CH690966A5 veröffentlicht. Alle diese Erfindungen behandeln die Aufnahme von Zug- und Druckkräften, um eine Kragplatte in horizontaler Position zu halten. Insbesondere, wenn eine solche Kragplatte als Boden-Decke für einen verglasten Raum verwendet wird ist ein Absenken solcher Platten absolut nicht erwünscht, weil eine solche Abweichung aus der horizontalen die normalerweise am äussersten Ende angebrachten Verglasungen und Abschlüsse verklemmt oder gar beschädigt.
Diese Betrachtungsweise entspricht jedoch nicht den praktischen Anforderungen. Es wäre schön, wenn die an den Baukörpern angreifenden Kräfte nur durch die Gravitation erzeugt würden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass speziell natürlich in Erdbeben gefährdeten Gegenden die auf die Baukörper einwirkenden Kräfte von allen möglichen Richtungen, vertikal, horizontal und natürlich auch in winkeligen Richtungen zu den beiden, auf die Baukörper einwirken. Wenn nun das bisher angewandte Prinzip, nur vertikal einwirkende Kräfte zu betrachten angewandt wird, dann entstehen z.B. im Falle der Einwirkung durch Erdbeben in horizontaler Richtung Belastungen auf die Anschlusselemente, welche nicht vorgesehen sind.
Die hier beschriebenen Neuerungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Tragteile in einem oder mehreren Winkeln angeordnet sind. Sie erfüllen im Normalzustand ihre im Allgemeinen zugedachte und z.B. in Patent CH690966A5 beschriebene Tragfunktion. Im ausser- ordentlichen Lastfalle auftretende Erschütterungen und Schwingungen (z.B. Erdbeben) verlieren die Bewehrungselemente die ursprünglich wirkende, befriedigende Gebrauchstauglichkeit und das erforderliche Trag¬ verhalten. Die erfindungsgemässen Anschlusselemente übernehmen sodann neu, eine andere im räumlichen auftretende statische Funktion und können diese auch vollumfänglich erfüllen (Zug- und / oder Druckbandfunktion) . Diese neue Fähigkeit kann ferner so beschrieben werden :
A Kombiniertes Tragverhalten, Situation I) und II)
I) Die für eine befriedigende Gebrauchstauglichkeit notwendige minimale Verformung verlangt nach dem gemäss Patent Nr. CH690966A5 beschriebenen Tragverhalten. Dafür sind die Tragelemente im Bauteil verankert. Dies ist Normalzustand.
H) Im ausserordentlichen Lastfalle (z .B.Erdbeben) spielt die Gebrauchstauglichkeit keine Rolle mehr, die Tragelemente mit den hier beschriebenen Neuerungen dürfen die für minimale Verformung vorhandenen Fixierungen verlieren. Aufgrund der Anordnung in einem oder mehreren bestimmten Winkeln zur Horizontalen und Vertikalen werden die Elemente in dieser Situation zu reinen Zug- und Druckbändern.
B Verbessertes Tragverhalten
Da mit dieser Neuerung je nach Anordnung in Situation II) grossere Deformationen (Wege) ermöglicht werden, ohne dass die Tragelemente versagen können, ergeben sich bessere Dämpfungseigenschaften der Erschütterungen und Schwingungen mit entsprechend kleineren resultierenden Kräften.
Selbstverständlich müssen diese in statischer Hinsicht neben Situation I) auch auf Situation II) bemessen sein. Die Lasten sind unter Umständen um Grössenordnungen verschieden!
Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die
Aufgabe ein Verbindungselement zur Verbindung von
Gebäudeteilen aus Beton und Stahl an Betonbauten der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt werden.
Diese Aufgabe löst ein Verbindungselement mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere erfindungsgemässe Merkmale gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
chnung zeigt:
Schnitt A-A eines Anschlusselementes, horizontale Versteifungsplatte.
Schnitt B-B eines Anschlusselementes, horizontal angeordnete Versteifungsplatte, Anschlusselement im Winkel α zum Isolierkörper .
Schnitt C-C eines Anschlusselementes, vertikale Versteifungsplatte.
Schnitt D-D eines Anschlusselementes, vertikal angeordnete Versteifungsplatte, Anschlusselement im Winkel α zum Isolierkörper .
Schnitt E-E eines Anschlusselementes, zur Vertikalen im Winkel γ angeordnete Versteifungsplatte .
Schnitt F-F eines Anschlusselementes, zum Isolierkörper senkrecht stehendes Anschlusselement .
Schnitt G-G eines Anschlusselementes, zur Vertikalen im Winkel γ angeordnete Versteifungsplatte . Fig 8 Schnitt H-H eines Anschlusselementes, zum Isolierkörper im Winkel α angeordnetes Anschlusselement .
Fig 9 Schnitt J-J eines Anschlusselementes, zum Vertikalen im Winkel ß angeordnetes Anschlusselement .
Fig 10 Schnitt K-K eines Anschlusselementes, vertikal angeordnete Versteifungsplatte.
Die Figuren stellen bevorzugte beispielhafte Ausführungsvorschläge dar, welche in der nachfolgenden Beschreibung als Beispiele erläutert werden.
10 Isolierkörper
11 Bewehrungsstab
13 Versteifungsplatte
Das Anschlusselement besteht aus einem Isolierköper 10, einer Versteifungsplatte 13 und zwei Bewehrungsstäben 11,11' . Der Einfachheit halber wird in dieser Beschreibung von einem „Anschlusselement" gesprochen. Dieses Anschlusselement setzt sich zusammen aus der festen Verbindung zwischen Versteifungsplatte 13 und den zwei Bewehrungsstäben 11,11' . Die zwei Bewehrungsstäbe 11,11' und die Versteifungsplatte 13 sind durch schweissen oder Kleben etc. zu einer festen Einheit zusammengefügt. Entscheidend für die Kraftübertragung zwischen zwei Baukörpern ist die Lage des Anschlusselementes in Bezug auf die zu verbindenden Baukörper.
Um die Positionen und Lagen einfach darzustellen, wurden immer Figurenpaare Figl/Fig2, Fig3/Fig4, Fig5/Fig6, und Fig7/Fig8 mit Schnitt im Grundriss (gerade Nummern Fig 2,4,6,8) und Schnitt im Seitenriss (ungerade Nummer Fig 1,3,5,7) dargestellt. Zusammengehörig sind auch Fig 9 und Fig 10, wobei Fig 9 den Schnitt im Aufriss und Fig 10 den Schnitt im Seitenriss zeigt. Je nach Form und Position der Bauteile, die durch solche Anschlusselemente miteinander verbunden werden sollen, ist deren räumliche Ausrichtung unterschiedlich.
Mit dem Winkel α Fig 2 und Fig 4 wird der Winkel bezeichnet, den das Anschlusselement, insbesondere die Bewehrungsstäbe 11,11', zum Isolierkörper 10 hin in einer horizontalen Ebene X bilden. Wie Fig 1 zeigt, liegt die Versteifungsplatte 13 in dieser Ebene X. Ebenso ist in Fig 4 dargestellt, wie ein Winkel α zwischen den Bewehrungsstäben 11,11' und dem Isolierkörper 10, also der Ebene Y gebildet ist. Dabei liegen die Bewehrungsstäbe 11,11' mit ihrem Zentrum in zwei parallelen Ebenen X', X'' . Bewehrungsstab 11 liegt in der Ebene X' und der Bewehrungsstab 11' liegt in der Ebene X' ' . Wie in der zugehörigen Fig 3 dargestellt, steht hier die Versteifungsplatte 13 senkrecht zu den Ebenen X, X' und X'' zum Isolierkörper 10, also der Ebene Y aber in einem Winkel α.
In Fig 5 und Fig 6 ist das Anschlusselement zum Isolierkörper 10, also zur Ebene Y senkrecht angeordnet, jedoch ist die Versteifungsplatte 13 gegenüber der Vertikalen Z um den Winkel γ geneigt.
In Fig 7 und Fig 8 ist das Anschlusselement zum Isolierkörper 10, also zur Ebene Y in einem Winkel α angeordnet und die Versteifungsplatte 13 ist gegenüber der Vertikalen Z um den Winkel γ geneigt.
In Fig 9 und Fig 10 wird ein weiterer möglicher Einsatz des Anschlusselementes zur isolierten Verbindung von zwei Betonwänden 1 und 2 gezeigt. Die Anschlusselemente werden zur Vertikalen Ebene Y in einem Winkel ß von 1° bis 89° angeordnet. Mit dieser Anordnung werden durch das Anschlusselement die Zug- und Druckkräfte in vertikaler Richtung Y und in horizontaler Richtung X wirkungsvoll übernommen. Die in Fig 10 gezeigte vertikale Anordnung der Versteifungsplatte 13 zeigt lediglich eine Möglichkeit der Anordnung. Die Versteifungsplatte 13 kann durchaus wie in Fig 5 gezeigt zur Vertikalen Z in einem Winkel γ angeordnet sein, um allfällig in anderer Richtung wirkende Kräfte aufzufangen.
In Fig 11 werden die Ebenen im Verhältnis zum Isolierkörper 10 beispielhaft gezeigt. Diese Zeichnung soll nur zur Erklärung der räumlichen Anordnung des Isolierkörpers 10 in Bezug auf die drei Richtungen aufgezeigt werden. Die Ausdehnung des Isolierkörpers 10 kann in allen drei Richtungen durchaus stark von der in Fig 11 gezeigten Darstellung abweichen.
Fig 12 zeigt zur Illustration ein Anschlusselement im Isolierkörper eingebaut. Diese Form wird in der Kombination der Berechung und der statischen Auslegung zugrunde gelegt. Im Ingenieurbüro wird aufgrund der Gebäudepläne festgelegt, welche der oben beschriebenen Anordnungen zum Einsatz kommen sollen. Die besondere Technik besteht darin, ein Anschlusselement oder mehrere Anschlusselemente so auszulegen, dass es allen gewünschten Anforderungen genügt.

Claims

Patentansprüche
1. Anschlusselement für die Verbindung von zwei Gebäudeteilen, wobei zwischen den Gebäudeteilen ein Isolierkörper (10) aus thermisch isolierendem Material und mindestens einem die Kräfte übertragenden Anschlusselement (11, 11', 13) angeordnet ist, wobei das Anschlusselement (11, 11', 13) aus einer Versteifungsplatte (13) besteht, die im Bereich des Isolierkörpers (10) angeordnet ist und mit zwei Bewehrungsstäben (11,11') fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass Versteifungsplatte (13) und Bewehrungsstäbe (11,11') und der Isolierkörper (10) sowohl zur Horizontalen h als auch zur Vertikalen v in einem Winkel von 1° bis 89° angeordnet sind, wobei sie relativ zueinander ebenfalls in Winkeln α, ß, γ von jeweils 1° bis 89° angeordnet sind.
2. Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsplatte (13) horizontal liegt und das Anschlusselement
(11, 11', 13) zur Längsrichtung des Isolierkörpers (10) in einem Winkel α von 1° bis 89° angeordnet ist.
3. Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsplatte (13) vertikal steht und das Anschlusselement (11, 11', 13) zur Längsrichtung des Isolierkörpers (10) in einem Winkel α von 1° bis 89° angeordnet ist.
4. Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsplatte (13) zur Vertikalen in einem Winkel γ von 1° bis 89° steht und das Anschlusselement (11, 11', 13) zur Längsrichtung des Isolierkörpers (10) senkrecht steht.
5. Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsplatte (13) zur Vertikalen in einem Winkel γ von 1° bis 89° steht und das Anschlusselement (11, 11', 13) zur Längsrichtung des Isolierkörpers (10) in einem Winkel α von 1° bis 89° angeordnet ist.
6. Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsplatte (13) vertikal steht und das Anschlusselement (11, 11', 13) zur Längsrichtung des Isolierkörpers (10) in einem Winkel α von 1° bis 89° angeordnet ist und zur Horizontalen einen Neigungswinkel ß von 1° bis 89° aufweist .
7. Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Baustahl oder nicht rostendem Stahl gefertigte Anschlusselement (11, 11', 13) mit einem Farbanstrich versehen ist.
8. Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsplatte (13) und die Bewehrungsstäbe (11,11') mittels Schweissen fest verbunden sind.
9. Anschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsplatte (13) und die Bewehrungsstäbe (11,11') mittels Kleben fest verbunden sind.
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