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Beispiele von Dachkonstruktionen, das Pfettendach und das Sparrendach

Die Bautradition der Dachkonstruktionen in Mitteleuropa basieren auf zwei Grundformen aus dem germanischen Sparrendach und dem römischen Pfettendach. Da bei Dachkonstruktionen im Laufe der Jahrzehnte oder Jahrhunderte häufig leichtfertig einzelne Holzteile herausgenommen und keine oder ungenügende konstruktive Ersatzmaßnahmen durchgeführt wurden, sind Dachstühle zunächst auf ihr ursprüngliches statisches System und anschließend auf Mängel in diesem zu untersuchen, im statisch-konstruktiven Aufbau sind dabei grob zu unterscheiden:

Sparrendächer, bei denen die Sparren zur Dachkonstruktion zählen. Zu diesen gehören:

  • Einfaches Sparrendach (A),
  • Sparrendach mit Hahnenbalken oder Kehlbalken (B),
  • einfach stehender Kehlbalkendachstuhl ,
  • doppelt stehender Kehlbalkendachstuhl (C) und
  • doppelt liegender Kehlbalkendachstuhl (D).


Dächer mit Dachstuhl, bei denen die Sparren zur Dachhaut zählen. Zu diesen gehören:

  • Einfach stehender Pfettendachstuhl (E),
  • doppelt stehender Pfettendachstuhl (F),
  • Liegender Kehlbalkendachstuhl (G)
  • einfaches Hängewerk (H),
  • doppeltes Hängewerk (I),
  • einfaches Sprengewerk und
  • doppeltes Sprengewerk (J).[1]






Übersicht von Dachkonstruktionen Sparrendach mit Kehlbalken Sparrendach mit stehendem Stuhl Sparrendach mit liegendem Stuhl Pfettendach mit Firstpfette Pfettendach mit Mittelpfetten und stehendem Stuhl Pfettendach mit Spreng- und Hängewerk [6]

Zur Statik der Dachkonstruktionen

Bei den statisch-konstruktiven Überlegungen zu historischen Dachstühlen sind eventuell Veränderungen der auftretenden Lasten bei Neueindeckung mit schwereren Materialien und die Eigenschaften des Baustoffes Holz sowie frühere und heutige Nutzung des Daches und die Ansätze, wie der Zimmermeister seine Holzdimensionen ermittelt hatte, zu berücksichtigen. Es ist zu beachten, dass die Holzbaunorm DIN 1052 überarbeitet und ein neues Sicherheitskonzept zugrunde gelegt. So fällt bei der Nachrechnung von Holzkonstruktionen auf, dass bei Berechnungen mit festen Auflagern fast immer Sparren und Balken zu stark dimensioniert sind, während Pfetten und Unterzüge zu schwach ausgeführt scheinen. Rechnet man die gleichen Beanspruchungen mit beweglichen Auflagern - was den tatsächlichen Belastungen durch das Zusammenpressen von Holzauflagern, mehr noch den großen Durchbiegungen gerecht wird - so werden die Sparren und Balken stärker und die Pfetten sowie die Unterzüge schwächer, so wie wir die Ausführungen auch vorfinden. Allein dieser eine Hinweis macht deutlich, dass die Zimmermeister über große empirische Erfahrungen verfügten, und daß Holzkonstruktionen nicht mit den im Massivbau üblichen Methoden behandelt werden sollten. Darüber hinaus ist festzustellen, dass alle komplizierten und großen Dachstühle spätestens seit dem 18. Jahrhunderte bereits gerechnet wurden. Die Methoden dieser statisch-konstruktiven Rechnungen sind zwar anders als die heutigen, die Ergebnisse aber oft verblüffend ähnlich. [2]

Pfettendächer: Sie weisen einen statisch einfachen Aufbau aus unabhängigen Tragwerkselementen auf und können daher bei beliebigen Dachformen, zum Beispiel bei abgewinkelten Grundrissen und bei Dächern mit Abwalmungen, Gauben oder Auswechslungen, vorteilhaft eingesetzt werden. Auch Pultdächer aus geneigten Balken- oder Sparrenlagen können als einfachste Form des Pfettendaches angesehen werden. Strebenlose Pfettendächer werden bevorzugt bei Dachneigungen bis etwa 35º angewandt. Bei steileren Dächern mit Neigungen von etwa 25 bis 45º empfehlen sich abgestrebte Pfettendächer. Im folgenden Bild ein Beispiel eines strebenloses Pfettendach. [3] In dieser Literatur, geeignet für die konstruktive Planung, sind weitere Beispiele, Detailzeichnungen, Bemessungstabellen für Stützweiten, Anschlüsse u. a. enthalten.

Pfettendächer

Sparren- und Kehlbalkendächer: Sie sind für Steildächer mit Dachneigungen von ca. 30 bis 60 º gebräuchlich. Das Sparrendach ist statisch bestimmt. Die einzelnen Gespärre sind Dreigelenk-Stabzüge, bestehend aus je einem Sparrenpaar mit Zugband (Deckenbalken oder Stahlbetondecke).

Ihre Vorteile liegen in

Ihre Nachteile bestehen darin

Im nächsten Bild wird ein einfaches Sparrendach gezeigt. (1 Sparren, 2 Firstsbohle, 3 Dachverband, 4 Deckenbalken, 5 Sparrenhalter) [4] In dieser Literatur, geeignet für die konstruktive Planung, sind weitere Beispiele, Detailzeichnungen, Bemessungstabellen für Stützweiten, Anschlüsse und a. enthalten. [5]

Sparren- und Kehlbalkendächer

Weitere Beiträge zum Dachgeschoss

Im Jahre 2006 gab es immer wieder bei Dächern mit verleimten Brettschichtholzträgern zu Problemen. Eine Ursache könnte das "Verschwinden" des Klebers sein, ob durch Verdunstung der Lösungsmittel, chemische Veränderung durch klimatische Bedingungen oder durch biologische Korrosion ist nicht vollständig geklärt. Die meisten dieser konstruktiven Holzbauteile dürften bauaufsichtlich geprüft worden sein. Holz ist empfindlich gegenüber Feuchtigkeit (Holz schädigende und zerstörende Pilze). Können dazu die Konstruktionen nicht allseitig kontrolliert werden, so besteht hier ein gewisses Risiko.
Ein Beispiel am 2.1.2006 16.00 Uhr, der tragische Einsturz der Eissporthalle in Bad Reichenhall. Eine 23-seitige Ausführung mit Hintergründen und zahlreichen anderen Beispielen von K. Fischer.
Ergänzung: In einer Sendung des RTL am 5.2.2006 (gegen 23 Uhr) wurde mitgeteilt, dass die Holzträger nicht einmal eine Genehmigung hatten.

Nachfolgend ein Beispiel für die Dachkonstruktion (Sonderform eines Walm-Zeltdaches) eines Restaurants auf der Insel Djerba (Tunesien). Diese Konstruktion ist schwächer im Vergleich zu den Dachkonstruktionen in Mitteleuropa ausgeführt. Die Dacheindeckung ist leichter und es muss keine Schneelast jedoch nur die Windlast berücksichtigt werden. Bild 1 Außenansicht und Bild 2 von innen. (Eine statische Einschätzung erfolgt in diesem Fall nicht.)

Dachkonstruktion Restaurant auf Djerba (Sonderform eines Walm-Zeltdaches)

Dachkonstruktion Restaurant auf Djerba

Quelle:
[1] Manfred Gerner; Historische Häuser erhalten und instandsetzen, Augustus Verlag, 2. Aufl. 1990 S.131-132
[2] M. Mittag; Baukonstruktionslehre 12. Aufl., Gütersloh 1961
[3] Informationsdienst Holz, Dachbauteile -Hausdächer, Reihe 2 (Tragwerksplanung), Teil 3 (Dachbauteile), Folge 2 (Hausdächer), Absatzförderungsfonds der deutschen Forst- und Holzwirtschaft Bonn, Aug. 2000 S. 3 (sehr zu empfehlen)
[4] Informationsdienst Holz,... a.a.O. S. 18
[5] Rauch, Peter; Auszug aus Dachgeschossausbau - Schäden vermeiden S. 12-13
[6]Rau, Otfried, Braune, Ute; Der Altbau, Verlagsanstalt Alexender Koch gmbH 1985, S.180

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