Glasfaser (FRP) Gesims
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Ein Gesims ist ein geformter oder verzierter Vorsprung, der den oberen Abschluss einer Gebäudewand und/oder eines anderen architektonischen Elements bildet. Insbesondere ist es das oberste der drei Hauptbestandteile des klassischen Gebälks, das Gesims, Architrav und Fries umfasst. Der Begriff wird auch für jeden Vorsprung an einer Wand verwendet, der dazu dient, Regenwasser von der Fassade des Gebäudes abzuleiten. In der modernen Architektur wird das Gesims in der Regel eher aus dekorativen als aus funktionalen Gründen verwendet. Manchmal leiten sie das Wasser in Richtung des Gebäudedachs ab, weg vom Gebäude in Rinnen, die an der Außenkante des Gesimses angebracht sind, oder es gibt Kombinationen aus Gesims und Rinne, die das Wasser in Rinnen leiten, die vom Gesims verdeckt werden.
Glasfasergesims und Aussehen
Glasfasergesimse sind zu einer der beliebtesten Verwendungen von architektonischem Glasfaser geworden. Nicht nur wegen der einfachen Anwendung, sondern auch, weil Glasfasersimse so hergestellt werden können, dass sie die meisten Oberflächen nachbilden, darunter Gusseisen, Terrakotta, Kalkstein, Sandstein, Marmor, Granit, Kupfer, Stahl, Holz, Blech und andere beliebte Baumaterialien. Die Oberflächen können von einer glatten, matten Oberfläche bis hin zu einem hochglanzpolierten Aussehen oder einer leichten Struktur bis hin zu einer rauen Steinstruktur reichen. Das am häufigsten verwendete Gelcoat für architektonische Außenanwendungen ist das UV-inhibierte NPG (Neopentaglykol)-Isophthalic-Gelcoat, das die beste Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und UV-Licht bietet. Gelcoat kann auf jede Farbe oder andere dekorative Elemente am Gebäude oder auf die Dichtungsmasse, die zum Abdichten der Fugen zwischen den Abschnitten verwendet wird, abgestimmt werden. In vielen Fällen werden bei der Herstellung von Glasfasergesimsen weitere Zusätze verwendet, um diese anderen Materialien nachzubilden. Metallplättchen, Granit, Glas und Natursteinzuschläge werden üblicherweise in die Oberfläche von Gesimsen eingearbeitet, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Gesimsabschnitte können sandgestrahlt oder mit leichten Farbunterschieden hergestellt werden, um die verwitterten und zufälligen Farben von Stein zu imitieren. Verwitterte Metalle wie Kupfer mit grüner/blauer Patina sind ebenfalls gängige Glasfaseroberflächen. Bei ordnungsgemäßer Herstellung sind kundenspezifische Oberflächen nicht von dem echten Material zu unterscheiden. Architectural Fiberglass, Inc. hat keine Standard-Farb- oder Oberflächenkarte zur Auswahl von Oberflächen. Jedes Projekt ist eine Sonderanfertigung und selten sind zwei Projekte identisch. In der Regel fordern wir vom Designer ein Muster des Originalmaterials an und passen das Glasfasergewebe an das Originalmaterial an. Die Ausführungen beschränken sich nicht auf Formgebungstechniken, sondern auf die Vorstellungskraft des Designers.
Glasfasergesims Installation und Kostenüberlegungen
Glasfasergesimse sind sehr praktisch, wenn man sie mit den Material-, Wartungs- und Installationskosten anderer traditioneller Materialien vergleicht. Man sollte nicht davon ausgehen, dass die Materialkosten von Glasfasern niedrig sind, aber die Installationsmethoden und -verfahren ermöglichen niedrigere Installationskosten und geringere Lebenszykluskosten. Neben Neubauten werden Glasfasergesimse auch häufig für die Restaurierung alter Gesimse aus Terrakotta und Kunststein verwendet. Gesimse aus Stein und andere dekorative Elemente können gefährlich werden, wenn die tragende Struktur eines Gebäudes sich verschlechtert, um die Last eines massiven, schweren Materials zu tragen. Bei Neubauten erfordern Gesimse aus glasfaserverstärktem Beton (GFK) oder Stein zusätzliche robuste Rahmen und Befestigungsbereiche. Glasfasergesimse wiegen in der Regel 1,5 bis 2,5 Pfund pro Quadratmeter und können ohne schwere Stahlstützen oder strukturelle Sanierung der Befestigungsbereiche an einem Gebäude angebracht werden. Komplizierte Details, die in das Glasfasergewebe eingegossen werden, wie Klammern, Medaillons, Stufen, Tropfkanten und Kurven, verleihen dem Gesimssystem zusätzliche Steifigkeit und Stärke. In den meisten Fällen reichen minimale druckbehandelte Holzblöcke oder verzinkte Stahlständer zur Befestigung aus. Das Glasfasergesims kann geschraubt, gebolzt oder an einem verdeckten Clipsystem aufgehängt werden. Die Befestigungselemente sollten verzinkt, aus rostfreiem Stahl oder nicht korrosiv sein. Bei einer typischen Dicke von 3/16- bis 3/8-Zoll ist die Installation mit einem Universalgerüst und dem manuellen Anbringen des Gesimses in der Regel ausreichend. Handwerker und Zimmerleute sind häufig in der Lage, Glasfasergesimse ohne schweres Hebezeug und Kräne zu montieren.
Durch die Vielseitigkeit von GFK-Gesimsen gibt es eine breite Palette von Gestaltungsmöglichkeiten. Verbindungsdetails, Stützstruktur, Plattengröße und Plattenform können erheblich variieren. Die von uns bevorzugte Befestigungsart ist die Montage an der Fassade eines Gebäudes mit einem integrierten Gesims-„Dach“, das nach unten geneigt ist, um das Wasser abzuleiten. Das integrierte „Dach“ vergrößert die Oberfläche und die Materialkosten der Glasfasern, aber es macht ein internes Rahmensystem überflüssig. Der Wegfall einer Rahmenstruktur spart Arbeits- und Materialkosten, die mit dem Bau eines maßgeschneiderten Rahmens für das Glasfasersims verbunden sind. In der Regel kann die strukturelle Integrität des Glasfasergesimses selbst das Profil beibehalten und sollte die Notwendigkeit einer internen Rahmenstruktur überflüssig machen. Andere Methoden sind der Anschluss an ein Rahmensystem oder direkt unter der Traufe des Gebäudedachs. Wenn die Traufe in der Lage ist, das Gesims zu tragen, sollte kein Rahmensystem erforderlich sein. In den Fällen, in denen eine Rahmenkonstruktion erforderlich ist, können für die Herstellung des Gesimsdaches weniger teure Materialien verwendet werden. Sperrholz mit Bedachungsmaterial und/oder Eindeckrahmen würden ausreichen. In der Entwurfsphase sollten die Arbeits- und Materialkosten für die idealste Situation berücksichtigt werden.
Die idealen Gesimsabschnitte sollten zwischen 4 bis 10 Fuß lang und 12 bis 70 Zoll hoch sein. Bei der Herstellung von Gesimsen, die Stein oder GFK simulieren, würde ein 4-Fuß-Abschnitt einem Steingesims mit einer Fuge alle 4 Fuß ähneln. Um die Installation zu erleichtern, könnte dasselbe Glasfasergesims in einem 8-Fuß-Abschnitt mit einer Scheinfuge in der Mitte hergestellt werden. Der 8-Fuß-Abschnitt mit der falschen Fuge ergibt das gleiche Gesamtbild. Bei einem längeren 8-Fuß-Abschnitt würden zusätzliche Formkosten anfallen, aber die niedrigeren Installationskosten sollten die Formkosten übersteigen.
In der Entwurfsphase sollte auch die Fugenkonfiguration berücksichtigt werden. „In der Regel werden die Abschnitte durch Überlappungsfugen, Stoßfugen oder eine Kombination aus beidem miteinander verbunden. Bei einer Überlappungsverbindung überlappt eine Kante eines Abschnitts die Kante eines angrenzenden Abschnitts. Eine Kante fällt ab, und die andere Kante des angrenzenden Gesimsabschnitts ist flach, so dass sie die abgestufte Kante überlappt. Der Hauptvorteil dieser Verbindungsart besteht darin, dass das Gesims vor Ort leicht auf genaue Längen zugeschnitten werden kann. Manchmal enthält eine „Überlappungs“-Verbindung kein „Dach“, so dass die Gesamtkosten des Glasfaserkunststoffs durch den geringeren Materialeinsatz niedriger sind. Das Fehlen eines „Daches“ für das Gesims und die Notwendigkeit einer internen Versteifung können jedoch die Gesamtkosten für die Installation erhöhen.
Bei einer „Stumpf“-Verbindung haben die Abschnitte Umkehrungen, die sich treffen, aber nicht überlappen. Normalerweise wird bei unserer „Stoß“-Verbindung das gesamte Profil des Gesimses einschließlich des „Daches“ zurückgeführt, was dem Glasfasergesims eine beträchtliche Festigkeit verleiht und die Notwendigkeit einer internen Verstrebung beseitigt. Die Kosten für das Glasfasermaterial steigen, aber die Installationskosten sind in der Regel niedriger.
Die Fugen zwischen den Glasfasergesimsabschnitten sollten zwischen 1/4 und 3/8 Zoll betragen, um eine thermische Ausdehnung zu ermöglichen. Glasfaser dehnt sich aus und zieht sich zusammen, ähnlich wie Metall, und ungefähr doppelt so stark wie Stein oder Stahl. Die Fugen sollten mit einem hochwertigen flexiblen Polyurethan- oder Silikondichtstoff gefüllt werden, um Bewegungen zu ermöglichen, aber eine wasserdichte Verbindung zu schaffen.
Ecken, Giebel und andere unregelmäßige Details an Gebäuden sollten bei der Installation von Glasfasergesimsen ebenfalls berücksichtigt werden. Das Zuschneiden von Gesimsen auf Gehrung ist nicht ratsam und wird nicht empfohlen. Wir ziehen es vor, Innen-, Außen- und unregelmäßige Ecken für den Installateur werkseitig herzustellen. Wenn nur wenige Ecken benötigt werden, können die Ecken in unserem Werk auf Gehrung geschnitten werden. Die Ecknaht wird fertiggestellt und mit Glasfaser verstärkt. Wenn die Mengen es erfordern, können auch werkseitig geformte Ecken für das Projekt hergestellt werden. Zur Erleichterung der Montage werden die Ecken und die angrenzenden Abschnitte nummeriert, auf Zeichnungen dargestellt und in unserem Werk vor dem Versand an die Baustelle vormontiert.
Ursprünge des Gesimses
Das Gesims hat seinen Ursprung zweifellos im primitiven Traufvorsprung: Die griechischen dorischen und ionischen Gesimse erinnern an frühe hölzerne Dachformen, und das ägyptische Kavett- und Filetgesims ist eine Ableitung der überhängenden Papyrushalme, die die Traufen primitiver Unterstände bildeten. Das Gesims verlor schon früh seine strukturelle Bedeutung und wurde zu einem stilisierten dekorativen Element. In der griechischen und römischen Epoche nahm es in den klassischen Ordnungen fest genormte Formen an, die mit Variationen bis in die Renaissance und spätere Epochen beibehalten wurden. Als Element des klassischen Gebälks besteht das Gesims aus dem Cymatium, dem Kranzgesims, über der Corona, dem vorspringenden flachen Element, das den Hauptschatten wirft. In diesem Schatten und zur Unterstützung des Kranzes befindet sich eine Gruppe von Gesimsen, die Bettgesimse genannt werden und mit Zinnen verziert sein können. Die korinthischen und kompositiven Gesimse werden durch Modillions oder Konsolen unter dem Kranz weiter verschönert. Die Unterseite des dorischen Kranzes ist mit quadratischen, flachen Vorsprüngen verziert, die Mutulen genannt werden und von deren Unterseite Guttae oder kleine Knöpfe herabhängen.
Das Entablature ist die gesamte Einheit der horizontalen Elemente über den Säulen oder Pilastern in der klassischen Architektur – griechisch, römisch oder in der Renaissance. Die Höhe des Gesimses im Verhältnis zur Säule, die es trägt, variiert je nach den drei Ordnungen, dorisch, ionisch und korinthisch; in der römischen und Renaissance-Architektur beträgt sie jedoch im Allgemeinen etwa ein Viertel der Säulenhöhe. Die Bestandteile des Gesimses sind der Architrav, der direkt auf dem Abakus oder dem obersten Element des Säulenkopfes ruht, der Fries und das Gesims oder das oberste Element. Das Gebälk ist im Wesentlichen eine Weiterentwicklung des primitiven Sturzes, der zwei Pfosten überspannt und die Enden der Dachsparren stützt. In der Renaissance und in der Moderne wird das Gesims auch als krönender Abschluss einer Wand oder als horizontales Band verwendet, unabhängig von den Säulen.
Der Architrav ist in der Architektur der Hauptbalken und das unterste Element des klassischen Gesimses, dessen andere Hauptbestandteile der Fries und das Gesims sind. Er befindet sich direkt über den Säulen und erstreckt sich zwischen ihnen, so dass er die oberen Elemente der Ordnungen trägt. In der Architektur ist der Fries das Glied eines Gebälks zwischen Architrav und Gesims oder ein horizontales Band, das zu dekorativen Zwecken verwendet wird. Beim ersten Typus des dorischen Frieses wechseln sich Metope und Triglyphe ab; bei den anderen Ordnungen ist der Fries schlicht oder skulptural. Die Schatzkammer der Nidier in Delphi aus dem 5. Jahrhundert v. Chr. zeigt Figuren in einem Fries. Beispiele aus der Römerzeit und der Renaissance, wie das des Vesta-Tempels in Tivoli aus dem 1. Jahrhundert v. Chr., zeigen Akanthusblätter und andere Verzierungen.