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Dachkonstruktion

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Die Dachkonstruktion des Königsberger Dom

Dachkonstruktion bezeichnet in Architektur und Bauwesen das Traggerüst eines Daches, die für seine Standsicherheit notwendige Konstruktion.[1] Der Begriff grenzt sich insofern von der Dachdeckung ab, die von der Dachkonstruktion getragen wird.[2]

Ein vergleichbarer Begriff ist Dachtragwerk, als das Tragwerk eines Daches. Dachwerk bezeichnet die Gesamtheit der hölzernen Dachkonstruktion.[3] Dachgerüst ist eine weitere Alternativbezeichnung für die Gesamtheit der die Dachhaut tragenden Konstruktion.[4] Häufig wird auch der Begriff „Dachstuhl“ synonym verwendet. Im engeren Sinne bezeichnet dieser jedoch lediglich einen Teil der Dachkonstruktion, nämlich eine in der Regel aus Stuhlsäulen, Schwellen, Rähmen und Streben gebildete Stützkonstruktion, die der Längsaussteifung und der Lastabtragung des Dachwerks dient.[5]

Eine bedeutende Rolle bei Dachkonstruktionen spielt der Baustoff Holz, insbesondere im Rahmen der zwei klassischen Varianten, dem Sparrendach und dem Pfettendach.[6] Stahl- und Stahlbetonkonstruktionen sowie Holzverbundkonstruktionen (z. B. Leim- und Nagelbinder) finden sich insbesondere bei großen Hallen.

Sparrendach mit Holzbalkendecke
Kehlbalkendach mit Holzbalkendecke
Pfettendach als Satteldach mit Firstpfette, zwei Mittel- und zwei Fußpfetten

Satteldach

Das Satteldach ist aufgrund des Einsatzes im Wohnhausbau das verbreitetste Dachtragwerk.

Tragglieder und Aussteifung

Wesentliche Bestandteile einer Dachkonstruktion sind:

  • Die Dachlattung bestehend aus einzelnen Dachlatten mit der Mindestabmessung 24/48 mm[7] tragen die Dachdeckung und werden auf den Sparren oder der Dachschalung (regensicheres Unterdach) befestigt. Zusätzlich kann sie in Kombination mit einem Windrispenband auch zur Längsaussteifung des Dachtragwerkes eingesetzt werden.
  • Die Dachschalung trägt am Blechdach die Dachdeckung, zusätzlich kann sie diagonal ausgeführt der Längsaussteifung dienen. Hinweis: Sie kann auch zur Herstellung eines regensicheren Unterdaches eingesetzt werden.
  • Die Sparren tragen die Dachlattung, allerdings richtet sich seine Dimensionierung eher an den steigenden Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) als denen der einzuhaltenden Statik aus.
  • Die Pfetten tragen die Sparren. Sie finden Verwendung am Pfettendach und die Mittelpfetten am stärksten dimensionierten Bauteile eines Dachtragwerkes.
  • Das Kopfband verkleinert die Spannweite der Pfette und dient in einem geringeren Maße der Längsaussteifung des Dachtragwerkes.
  • Der Ständer dient als Auflagerpunkt für die Pfette. Er steht auf der obersten Geschossdecke.
  • Die Windrispe wird zur Längsaussteifung des Dachtragwerkes eingesetzt. Zum Beispiel alternativ zum Windrispenband, sie wird von unten an den Sparren befestigt.
  • Das Windrispenband wird auf den Sparren oder der Dachschalung befestigt und dient der Längsaussteifung des Dachtragwerkes.

Sparrendach

Das Sparrendach ist eine der traditionellen Dachkonstruktionen zur Herstellung eines Satteldaches. Das hölzerne Sparrendach wurde und wird insbesondere bei kleinen Gebäudetiefen von 7 bis 8 Metern und einer Dachneigung von ≥ 30° gebaut.[8] Durch den Einbau eines Kehlbalkens entsteht ein Kehlbalkendach, eine Sonderform des Sparrendaches. Mit dem Kehlbalkendach lassen sich auch größere Spannweiten beziehungsweise Gebäudetiefen realisieren.

Pfettendach

Das Pfettendach ist eine andere Dachkonstruktion zur Herstellung eines Satteldaches. Sein namensgebendes Hauptmerkmal sind die waagerechten Pfetten, auf denen die geneigten Dachsparren aufliegen.

Sprengwerk und Hängewerk

Das Spreng- oder Hängewerk wird zur Unterstützung des Dachtragwerkes eingesetzt, wenn die Lastabtragung nur auf die Außenwände erfolgt. Angewendet werden sie, wenn der Dachraum ausreichend Platz bietet. Der Abstand der einzelnen Gebinde kann ca. 3,5 m bis 5,5 m betragen und die Zwischenabstände können z. B. durch Öffnungen unterbrochen sein.

  • Bei einem Sprengwerk werden die Lasten über die (Spreng-)Streben abgetragen. Dabei ist es wesentlich, dass die Last über der abstützenden Konstruktion liegt und ausschließlich über die Stützkonstruktion abgefangen wird. Wird der Balken nur an einer Stelle unterstützt, spricht man von einem einfachen Sprengwerk. Wird er hingegen an zwei Stellen unterstützt, ist es ein "doppeltes Sprengwerk". Die beiden Sprengstreben werden dann zur Aufnahme der Horizontalkräfte durch einen Spannriegel gegeneinander abgestützt. In diesem Falle bleibt also der Raum oberhalb des Brückenträgers vollkommen frei von baulichen Maßnahmen.
  • Bei einem Hängewerk werden die Lasten ebenfalls über Streben abgetragen. Allerdings ist es hier wesentlich, dass die Last unter der abstützenden Konstruktion liegt und an einer Hängesäule aufgehängt wird. Das bedeutet, dass in der Hängesäule eine Zugkraft wirkt. In unserem Brückenbeispiel ist also der Raum unterhalb des Brückenträgers weitgehend frei von Bauteilen. Je nach Situation und gewünschtem Effekt wählt man demzufolge ein Sprengwerk oder ein Hängewerk.
  • Hängesprengwerke sind Kombinationen aus beiden Konstruktionen.[9]
Zur Diskussion

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Begründung: Hier fehlt noch die hinreichend fachliche Ausformulierung des Gedanken. Zudem werden weitere Dachformen mit ihren typischen Konstruktionen noch gar nicht erwähnt: Walmdach, Mansarddach, Pultdach, Tonnendach Holzwurm52 (Diskussion) 10:40, 5. Okt. 2012 (CEST)


Flachdach (ebenes Dach)

Das Flachdach ist ein Dach mit geringer Neigung, wobei die Neigung vorrangig der Entwässerung dient. Im extremen Fall besteht das Flachdach nur aus der Dachhaut, die auf der obersten Geschossdecke liegt. Es kann also die Balkenlage, Stahlbetonplatte oder ähnliches sein.

Hallendach

Das größte selbsttragende Holzdach der Welt steht auf der Messe in Hannover und wurde zur EXPO 2000 gebaut
Skizze eines Dachtragwerkes aus Fachwerkträgern (Dreieckförmiger Binder)
Skizzen verschiedener weitgespannter Dachtragwerke: 49–51 Satteldachbinder
54–56 Polonceaubinder
62 Fachwerkrahmen

Das Hallendach ist ein weitgespanntes Dachtragwerk zum Überbrücken großer Spannweiten von bis zu 60 Metern. Die weitgespannten Dachtragwerke werden zum Beispiel zum Bau von Reithallen, Sporthallen, Lagerhallen und Industriebauten eingesetzt.

Ingenieurholzbau

Der Ingenieurholzbau wird ebenfalls vom Zimmerer gefertigt. Die Träger bestehen aus Vollholz (Konstruktionsvollholz) oder Brettschichtholz.

Fachwerkträger

Alle drei statischen Systeme werden mit einem Binderabstand von 4 m bis 10 m errichtet.

  • Der Dreieckförmiger Binder in Form eines Satteldaches Spannweiten von 7,5 m bis 30 m und in Form eines Pultdaches Spannweiten von 7,5 m bis 30 m, bei einer Dachneigung von 12° bis 30°.
  • Der Trapezförmiger Binder gibt die gleichen Formen und erreicht Spannweiten von 7,5 m bis 30 m, bei einer Dachneigung von 3 bis 8°.
  • Der Parallelbinder ist flach und erreicht Spannweiten von 7,5 m bis 60 m.

Fachwerkrahmen

  • Dreigelenkrahmen, Spannweite: Kantholzrahmen 15 m bis 30 m – Rahmen mit Stützen aus Brettschichtholz 25 m bis 50 m
  • Einhüftiger Dreigelenkrahmen, Spannweite 10 m bis 20 m
  • Zweigelenkrahmen, Spannweite: Kantholzrahmen 15 m bis 40 m – Rahmen mit Stützen aus Brettschichtholz 25 m bis 60 m

Brettschichtträger

  • Paralleler Einfeldträger, Spannweite 10 m bis 35 m
  • Satteldachförmiger Einfeldträger, Spannweite 10 m bis 35 m
  • Einfeldträger (Geknicktes Satteldach), Spannweite 10 m bis 35 m

Spannweite um 40 m

  • Parallelgurtiger Binder (eben oder uneben)
  • Pultdachbinder (Geneigter Obergurt)
  • Pultdachbinder (Geneigter Binder)

Spannweite um 20 m

  • Satteldachbinder (Dreieck)
  • Polonceaubinder

Unterspannte Träger

Träger mit Spreizen („Luftstützen“) eignen sich für gleichmäßig verteilte Lasten, zum Beispiel eine Glaskonstruktion. Der Obergurt wird auf Biegung beansprucht, er wird zur Stabilisierung überhöht.

  • Geneigter Träger mit Vertikalspreize
  • Geneigter Träger mit senkrechter Spreize
  • Geneigter Träger mit Zweifachunterspreizung
  • Geneigter Träger mit Dreifachunterspreizung, Umlenkung erforderlich
  • Polonceaubinder, ~ Sparrendach mit angehobenem Zugband und unterspannten Sparren
  • Flachgeneigter Polonceaubinder mit tiefliegendem Zugband
  • Polonceaubinder mit zweifach gestütztem Sparren als Viergelenkstabzug

Siehe auch

Literatur

  • Klaus-Jürgen Schneider (Hrsg.): Bautabellen für Ingenieure. Werner Verlag.
  • Walther Mann: Tragwerkslehre in Anschauungsmodellen: Statik und Festigkeitslehre, Aardt KG
  • Informationsdienst Holz. Fachzeitschrift
  • DIN 1052 (Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken)
  • DIN 1055-X (Einwirkungen auf Tragwerke)

Einzelnachweise und Anmerkungen

  1. ↑ Satz nach Dachkonstruktionen. In: Günther Wasmuth (Hrsg.): Wasmuths Lexikon der Baukunst. Berlin, 1929–1932 (4 Bände). Dachkonstruktion. In: Hans-Joachim Kadatz: Wörterbuch der Architektur. Leipzig 1988. Dachkonstruktion. In: Nikolaus Pevsner, Hugh Honour, John Fleming: Lexikon der Weltarchitektur. 3. Auflage. Prestel, München.
  2. ↑ Satz nach Dachkonstruktionen. In: Günther Wasmuth (Hrsg.): Wasmuths Lexikon der Baukunst. Berlin, 1929–1932 (4 Bände).
  3. ↑ Günther Binding (Hrsg.): Fachterminologie für den historischen Holzbau. Fachwerk – Dachwerk. 38. Veröffentlichung der Abteilung Architekturgeschichte des Kunsthistorischen Instituts der Universität zu Köln. 2. überarbeitete Auflage, Köln 1990. S. 15. Dort ohne „hölzern“, dies ergibt sich aus dem Gesamtzusammenhang. Auch in Nikolaus Pevsner, Hugh Honour, John Fleming: Lexikon der Weltarchitektur. 3. Auflage, München, Prestel, 1992, ist das Lemma Dachwerk ein Verweis auf Dachkonstruktion.
  4. ↑ Satz nach Dachgerüst. In: Günther Wasmuth (Hrsg.): Wasmuths Lexikon der Baukunst. Berlin, 1929–1932 (4 Bände).
  5. ↑ Günther Binding (Hrsg.): Fachterminologie für den historischen Holzbau. Fachwerk – Dachwerk. 38. Veröffentlichung der Abteilung Architekturgeschichte des Kunsthistorischen Instituts der Universität zu Köln. 2. überarbeitete Auflage, Köln 1990. S. 15.
  6. ↑ Satz Nikolaus Pevsner, Hugh Honour, John Fleming: Lexikon der Weltarchitektur. 3. Auflage, München, Prestel, 1992, Lemma Dachkonstruktion.
  7. ↑ Dachlatten auf holzfragen.de, abgerufen am 17. Januar 2010.
  8. ↑ Satz nach Hagen Prehl: Hölzerne Dachkonstruktionen. 2. Auflage, Düsseldorf, 2001, Werner Verlag, S. 19.
  9. ↑ Rainer Barthel, Christian Kayser: Sprengwerke und Hängewerke. In: A. v. Kienlin: Holztragwerke der Antike. Byzas 11, Istanbul 2011.

Weblinks

Wiktionary: Dachkonstruktion – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
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