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Eingebettete Teile in Vorhangfassaden sind vorinstallierte Stahlverankerungskomponenten, die in den Strukturrahmen eines Gebäudes eingegossen werden – Säulen, Balken, Bodenplatten oder Wandscheiben – und die die festen Verbindungspunkte bilden, an denen das gesamte Vorhangfassadensystem aufgehängt oder verankert wird. Ohne sie kann keine Vorhangfassade sicher an der Primärstruktur befestigt werden. Sie sind das erste installierte Element und das letzte, an das man denkt, doch jede Belastung, der die Fassade ausgesetzt ist – Wind, Erdbeben, thermische Belastung, Eigengewicht – wandert durch diese Komponenten, bevor sie die Struktur erreicht.
Um die damit verbundenen Fragen direkt anzusprechen: Vorhangfassaden sind im Allgemeinen nicht strukturell (Sie tragen nur ihr Eigengewicht), können aber für bestimmte Anwendungen als Strukturelemente konstruiert werden. Die meisten Vorhangfassaden sind fest (nicht funktionsfähig) Standardmäßig sind bedienbare Lüftungsschlitze und Fenster routinemäßig eingebaut. Und ja – Vorhangfassadensysteme werden verwendet Innentrennwände in großen, offenen Gebäuden, nicht nur im Außenbereich.
Eingebettete Teile dienen als mechanische Schnittstelle zwischen zwei Systemen, die sich sehr unterschiedlich verhalten: einem Strukturrahmen aus Beton oder Stahl, der sich unter Langzeitlast langsam bewegt, und einer Vorhangfassade aus Glas und Aluminium, die sich bei Temperatur und Wind schnell ausdehnt, zusammenzieht und durchbiegt. Das eingebettete Teil muss beides aufnehmen und gleichzeitig definierte Lasten sauber übertragen.
Die vier primären Lastpfade durch ein eingebettetes Teil sind:
Eine herkömmliche Vorhangfassade ist nicht strukturell Per Definition: Es überspannt Stockwerke, trägt sein eigenes Gewicht, widersteht dem Winddruck und überträgt diese Lasten auf den Gebäuderahmen – es trägt jedoch keine Bodenlasten, Dachlasten oder das Gewicht anderer Gebäudeelemente. Dies ist das entscheidende Merkmal, das eine Vorhangfassade von einer tragenden Fassade oder einer strukturellen Glaswand unterscheidet.
Allerdings verschwimmt die Grenze in zwei Szenarien:
Bei standardmäßigen mehrgeschossigen Vorhangfassaden an Gewerbetürmen sind die eingebetteten Teile nur für Fassadenlasten ausgelegt. Der Statiker legt die Geometrie und Position des eingebetteten Teils fest; Der Vorhangfassadeningenieur entwirft die Halterung, die damit verbunden wird.
Ja – aber die bedienbaren Teile sind Funktionen auf Panelebene, nicht auf Systemebene. Eine standardmäßige vorgehängte oder modulare Vorhangfassade sorgt für die feste, wetterfeste Hülle. Innerhalb dieses Umschlags können einzelne Panels Folgendes enthalten:
Die eingebetteten Teile werden nicht davon beeinflusst, ob die Paneele funktionsfähig oder fest sind – die Ankerpositionen werden durch das Strukturraster und nicht durch den Paneeltyp bestimmt. Was sich ändert, ist die Größe der Pfosten: Bedienbare Paneele führen zu zusätzlicher Totlast durch Hardware (Scharniere, Antriebe, Verriegelungsmechanismen), die der Riegel und die Vorhangfassadenhalterung tragen müssen.
Vorhangfassaden im Innenbereich werden häufig in großen Gewerbe-, Einzelhandels- und institutionellen Gebäuden eingesetzt. Dasselbe Stab- oder Modulsystem, das an einer Außenfassade verwendet wird, kann an Innengrenzen installiert werden, um Folgendes zu schaffen:
Bei Inneninstallationen werden in der Regel leichtere eingebettete Teile verwendet als bei Außenanwendungen, da die Windlast eliminiert wird. Die maßgebenden Lasten sind Eigengewicht und die in der Bauordnung für Innentrennwände vorgeschriebenen Stoß-/Unfalllasten – in der Regel eine horizontale Punktlast von 0,5 bis 1,5 kN 1,1 m über dem Boden angebracht. In seismischen Zonen gelten weiterhin Bestimmungen zur seismischen Drift, auch für Innenwände.
Der richtige Einbauteiltyp hängt vom strukturellen Untergrund, der Belastungsgröße und dem erforderlichen Verstellbereich ab. Die vier Hauptkategorien:
| Typ | Substrat | Typische Kapazität | Einstellbarkeit |
|---|---|---|---|
| Einbetonierter Kanal (Halfen / T-Bolzen) | Ortbetonplatte oder -säule | Bis zu 80 kN Scherkraft pro Knoten | Kontinuierlich entlang der Kanallänge |
| Geschweißte Platte mit Ankerbolzen | Ortbeton oder Fertigbeton | Bis zu 200 kN Zug/Scherkraft | Feste Position; Die Halterung ermöglicht die Anpassung |
| Eingebetteter Einsatz aus vorgefertigtem Beton | Vorgefertigte Platte oder Säule | 20–120 kN je nach Noppenmuster | Behoben; im Werk eingestellt |
| Nachinstallierter Anker (Epoxidharz / mechanisch) | Jeder Festbeton | 15–60 kN pro Anker | Passend gebohrt; flexible Positionierung |
Eingegossene Schienen bieten die beste Kombination aus Tragfähigkeit und Anpassungsfähigkeit vor Ort für hochgeschossige Elementfassaden, bei denen die Positionen der Halterungen nach der Vermessung des Betonrahmens fein abgestimmt werden müssen. Vorgefertigte Einsätze werden in werkskontrollierten Umgebungen bevorzugt, in denen Positionstoleranzen eingehalten werden können ±2 mm , enger als die ±5 bis ±10 mm typisch für Ortbeton.
Eingebettete Teile für Vorhangfassaden werden nach einer Kombination aus Fassadenbaunormen und Betonankernormen entworfen. Zu den wichtigsten Designreferenzen in der aktuellen Praxis gehören:
Zu einem korrekt gestalteten Einbauteil gehört ein Mindestrandabstand von 6× Ankerdurchmesser von jeder Betonkante und einem Mindestabstand von 3× Ankerdurchmesser zwischen benachbarten Ankern in einer Gruppe. Verstöße gegen diese Mindestwerte führen zu starken Reduktionsfaktoren, die die zulässige Kapazität um 40 % oder mehr reduzieren können.
Positionsgenauigkeit von Eingebettete Teile in Vorhangfassaden ist von entscheidender Bedeutung, da das Vorhangfassaden-Halterungssystem normalerweise nur über einen begrenzten Verstellbereich verfügt ±20 mm in drei Achsen für eine standardmäßige dreifach verstellbare Ankerhalterung. Wenn eingebettete Teile außerhalb dieses Bereichs liegen, sind Sanierungsoptionen teuer: Nachbohren, Anschweißen von Verlängerungsplatten oder vollständige Neuverankerung an einem neuen Standort.
Best Practice bei Großprojekten umfasst drei Koordinationsschritte:
Eingebettete Teile befinden sich an der Grenze zwischen zwei Korrosionsumgebungen: dem Inneren des alkalischen Betons (pH 12–13) und der freigelegten Halterungszone, die Feuchtigkeit, Verschmutzung und – an Küstenstandorten – Chloridablagerungen ausgesetzt ist. Die Materialauswahl muss beide Zonen berücksichtigen.
Bimetallische Korrosion (galvanische Wirkung) ist ein anhaltendes Risiko, wenn Aluminiumhalterungen mit eingebetteten Stahlteilen in Kontakt kommen. Eine Isolierscheibe aus Neopren oder EPDM mit einer Dicke von mindestens 3 mm an jeder Kontaktfläche zwischen Halterung und eingebettetem Teil ist in den meisten Fassadenspezifikationen gesetzlich vorgeschrieben und sollte aus Kostengründen niemals weggelassen werden.
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