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Sicherlich haben sich einige von
Ihnen beim Gang auf den Dachboden schon geärgert, daß senkrechte oder
waagerechte Balken den Dachraum durchqueren. Am liebsten hätten Sie
sofort die Säge in die Hand genommen, um die verdammten Holzbalken,
an denen man sich eh nur den Kopf stößt, sofort zu entfernen. Im
letzten Moment haben Sie jedoch innegehalten und gedacht: " Aus
irgendeinem Grund müssen die Balken doch genau an dieser Stelle
stehen". Dies war auch gut so, denn sonst wäre Ihnen das Dach
irgendwann mit großem Getöse entgegengekommen und hätte Sie unter
sich begraben. Auf dem Grabstein hätte vielleicht dann stehen können:
" Hier liegt der Mann, der statisch denkt, aber dabei nicht an Statik
denkt". Die wichtigsten Konstruktionsformen von Dachstühlen und ihr
Tragweise haben wir daher hier zusammengestellt.
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Aufgaben des Dachstuhls
Der Dachstuhl muß zunächst einmal sich selbst tragen können und
zusätzlich die Dachziegel. Bei einem ausgebauten Dach kommen die
Wärmedämmung und eine Schalung hinzu. Weiterhin muß ein Dachstuhl
noch die Belastung von Schnee und von Wind aufnehmen können. Damit
der Wind den Dachstuhl nicht davonbläst, muß er im Mauerwerk
verankert sein. Deshalb werden die Sparren mit den Schwellen bzw.
Pfetten mit Nägeln oder mit Blechverbindern verbunden. Die Schwellen
und Pfetten werden in der Regel mit einbetonierten Ankerschrauben,
Flachstallaschen oder Stahlwinkeln auf der Unterkonstruktion
befestigt. Bei der Planung von Dachstühlen muß besonders auch darauf
geachtet werden, daß der First in Längsrichtung keine Eigendynamik
entwickelt. Einfach gesagt, darf er sich nicht verschieben. Dies
erreicht man durch Längsaussteifungen oder Längsverbände, die je
nach Art des Dachtragwerks verschieden sein können. Die wichtigsten
Arten sind das Sparrendach, das Kehlbalkendach und das Pfettendach.
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Sparrendach
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Das Sparrendach ist entstanden aus der
Dachhütte des nordeuropäischen Raumes. Es besteht aus einer
Aufeinanderfolge von jeweils in sich standfesten Sparrenbindern
(Gespärre). Am First sind die Sparren kraftschlüssig verbunden und
bilden mit der darunter liegenden Decke ein unverschiebliches Dreieck.
Die Kräfte aus Wind und Auflast werden über die Sparren nach unten
geleitet. Dort werden sie von einem Widerlager aufgenommen und
entweder direkt oder über einen Kniestock (Drempel) in die Decke
eingeleitet. Der Kniestock darf bei einem Sparrendach nicht gemauert
werden, da er wegen der großen Lasten abknicken würde. Er wird daher
in Einheit mit der Decke geschalt. Der große Vorteil eines
Sparrendachs ist, daß keine Balken den Dachraum stören, der
Dachausbau ist sehr einfach möglich. Allerdings können keinen keine
größeren Gauben oder Dachflächenfenster verwendet werden, da die
Sparrenpaare immer direkt gegenüber angebracht werden müssen und
keine Verschiebung der einzelnen Sparren möglich ist. Auch ein großer
Dachüberstand und breitere Grundrisse sind beim Sparrendach nicht so
einfach zu bewerkstelligen. Ein Sparrendach sollte mindestens eine
Dachneigung von 20° haben, da sonst die Kräfte an First und
Sparrenfußpunkt zu groß für eine Holzverbindung werden.
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Kehlbalkendach
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Das Kehlbalkendach ist eine Weiterentwicklung
des Sparrendachs. Hiermit lassen sich auch größere Spannweiten
zwischen 9 m und 14 m herstellen. Bei dieser Dachkonstruktion stützen
sich die Sparrenpaare nicht nur am First, sondern auch am Kehlbalken
gegenseitig ab. Die Kehlbalken verkürzen die Stützweiten der Sparren
und mindern somit die Knick- und Biegebeanspruchung. Neben größeren
Stützweiten sind somit auch kleinere Sparrenquerschnitte möglich. Die
Kehlbalken werden etwa in Raumhöhe zwischen jedes Sparrenpaar
eingebaut und durch seitlich genagelte Brettlaschen verbunden. Ein
balkenfreies Ausbauen ist somit auch beim Kehlbalkendach gewährleistet.
Um das seitliche Ausknicken der Sparren zu verhindern, nagelt man im
Bereich der Sparrenanschlüsse ein Brett über die Kehlbalken.
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Pfettendach
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Das Pfettendach ist eine Weiterentwicklung des
römischen Daches, das aus einer flach geneigt liegenden Balkenlage
bestand. Beim Pfettendach liegen die Sparren auf waagerechten
Längsträgern, die man Pfetten nennt. Die Sparren werden bei dieser
Konstruktion vorwiegend auf Biegung beansprucht. Der Vorteil des
Pfettendachs liegt darin, daß beide Dachhälften getrennte Systeme
sind. Die Sparren müssen daher nicht mehr unbedingt direkt gegenüber
liegen. Die Auswechslung von Dachgauben und Dachflächenfenstern in
jeder beliebigen Größe ist somit jederzeit möglich. Auch der
Schornstein kann ohne Probleme versetzt werden. Der Nachteil des
Pfettendachs sind aber zweifelsohne die störenden Pfosten, die aber
auch in eine Wand integriert werden können. Die Pfosten werden am
besten über tragenden Innenwänden aufgestellt, damit keine
Einzellasten auf die Decke wirken. Beispiele für ein Pfettendach
sind beispielsweise das Pfettendach mit einfach stehendem Stuhl oder
das Pfettendach mit zweifach stehendem Stuhl.
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Für Spannweiten bis zu 10 m ist das einfach
stehende Pfettendach geeignet. Die Sparren werden am First durch die
Firstpfette, am Fuß durch die Sparrenschwelle bzw. Fußpfette getragen.
Beträgt die Spannweite bis zu 14 m, wird ein zusätzlicher Pfosten mit
eingebaut. Bei diesem Pfettendach mit zweifach stehendem Stuhl liegen
die Sparren am Fuß und auf der Mittelpfette auf und kragen über diese
bis zum First aus. Ein dritter Pfosten wird ab Gebäudebreiten von
über 14 m zweckmäßig.
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