Inhaltsverzeichnis

A Einführung

B Grundlagen

3

4

5

Prof. Dr.-lng. Dr.-lng. E. h. K. Dierks, Dr.-lng. H.-W. Tietge t Dr.-lng. Chr. Ziegert, Dr.-lng. K. Gabriel t und Prof. Dr. -l ng. Dr. h. c. mult. J. Schiaich (Abschnitt 6.6)

Einwirkungen auf Bauwerke

Das Tragwerk und seine Teile

2. 1 Tragwerkse lemente 2.2 Zusammengesetzte Stabtragwerke 2.3 Gewölbe, Kuppeln

Standsicherheit von Bauwerken

Mauerwerksbau

7

8

8 15 19

22

27

4.1 Allgemeines 27 4.2 Baustoffe 30

4.2.1 Künstliche Steine 30 4.2.2 Natürliche Steine 38 4.2.3 Mörte l 42

4.3 Maßordnung 46 4.4 Konstruktionsprinzipien im Mauerwerksbau 47

4.4.1 Verbände 47 4.4.2 Räumliche Steifigkeit 52 4.4.3 Wandöffnungen 56

4.5 Mischmauerwerk 59 4.5.1 Sandwich-Mauerwerk 59 4.5.2 Mauerwerk mitVorsatzschale 60 4.5.3 Wa ndabschnitte aus verschiedenen Baustoffen 60 4.5.4 Mauerwerk aus Steingemisch 60

4.6 Bewehrtes Mauerwerk 61

Holzbau 64

5.1 Allgemeines 64 5.2 Holz und Holzwerkstoffe 65

5.2.1 Vo llholz 65 5.2.2 Brettschichtho lz 66 5.2 .3 Ho lzspanp latten 67 5.2.4 Bau-Furniersperrholz 69 5.2.5 Furniersch ichtholz 69 5.2.6 Streifenholz 69

5.3 Konstruktionsprinzipien im Holzbau 70 5.3.1 Die konstruktionsbestimmenden Eigenschaften

des Holzes 70 5.3.2 Verbindung 71 5.3.3 Holzschutz 73 5.3.4 Brandschutz 75

VII

Inhaltsverzeichn is

6

VIII

5.4 Ve rbindungen im Holzbau 5.4. 1 Zimmermannsmäßige Verbindungen 5.4.2 Ve rbindungsmittel aus Stah l 5.4.3 Leimverbindungen

5.5 Konstruktionse lemente des Holzbaus 5.5. 1 Allgemeines 5.5.2 Träger 5.5.3 Stützen 5.5.4 Rahmen 5.5.5 Bogen

5.6 Bauarten des Holzbaus 5.6.1 Ho lzske lettbau 5.6.2 Ho lztafelbau 5.6.3 Holzrahmenbau 5.6.4 Brettstape lbau

Stahlbau

76 76 78 86 88 88 88 91 94 94 96 96

100 102 106

107

6.1 Allgemeines 107 6.2 Stahl im Bauwesen 11 0

6.2. 1 Einte il ung der Stähle 110 6.2.2 Profil- und Flacherzeugnisse 11 2

6.3 Verbindungsmittel im Stah lbau 11 4 6.3.1 A llgemeines 11 4 6.3.2 Nietverbindungen 11 4 6.3.3 Schraubenverbindungen 11 5 6.3.4 Schweißverbindungen 121 6.3.5 Zusammenwirken ve rschiedener Ve rbindungsmitte l 124

6.4 Konstru kti onspri nzipien im Stahlbau 125 6.4.1 Allgemeines 125 6.4.2 Übertragung von Schnittgrößen 125 6.4.3 Das Tragverha lten von längs- und querbe lasteten

Tragg liedern 128 6.4.4 Ausste ilung von Stahlhochbauten gegen

horizonta len Lastangriff 130 6.5 Konstruktionse lemente des Stahlbaus 132

6.5. 1 Stützen 132 6.5.2 Vollwandträger 140 6.5.3 Ve rbundträger 143 6.5.4 Rahmen 145 6.5.5 Fachwerkträger 147 6.5.6 Verbände 149

6.6 Se il t ragwerke 152 6.6. 1 Einfü hrung 152 6.6.2 Tragseil und polygona ler Stabzug (Gelenkkette) 153 6.6.3 Das Einze lsei l 154

6.6 .3. 1 Tragverhalten 154 6.6 .3.2 Maßnahmen zu r Versteifung einer Ge lenkkette 156 6.6.3.3 Seile, Bündel und Kabe l 157

6.6.4 Das Sei ltragwerk 161 6.6.4. 1 Der ebene Seilbinder und seine

Add it ionsmög lichkeiten 161 6.6.4.2 Netze 167 6.6.4.3 Verspannte Bögen - Po loncea u-Binder-

Unterspannte Träger 173 6.7 Brandschutz 181 6.8 Korrosionsschutz 182

lnhaltsverzeich nis

7 Stah lbetonbau 184

7.1 A llgemeines 184 7.2 Verbundbaustoff Stah lbeton 185

7.2.1 A llgemeines 185 7.2.2 Beton 187 7.2.3 Betonstah l 194 7.2.4 Dauerhaftigkeit 195 7.2.5 Umweltverträg li chke it 196

7.3 Konstruktionsprinzipien im Stahlbetonbau 197 7.3. 1 Tragmode lle 197 7.3.2 Bewehrung 202 7.3.3 Bra ndschutz 204

7.4 Konstruktionselemente des Stah lbetonbaus 205 7.4. 1 Träger 205 7.4.2 Platten 208 7.4.3 Stütze·n, Wände 214 7.4.4 Wandartige Träger, Scheiben 218

7.5 Spannbeton 220 7.5.1 Das Prinzip der Vorspannung 220 7.5.2 Spanntechniken beim Spannbeton 22 1 7.5.3 Spannbeton im Verg leich zu Stah lbeton 222 7.5.4 Anwendungsbeispiele 224

8 Lehmbau 225

8.1 A llgemeines 225 8.2 Tragender Lehmbau 228

8.2. 1 Stampflehmbau 229 8.2. 1.1 Materialkomponenten 229 8.2. 1.2 Materia lkennwerte und Bauteileigenschaften 230 8.2.1.3 Konstruktion 233 8.2.1.4 Techno log ie 237 8.2 .1.5 Fert igte il e 240 8.2.1.6 Wartung 240 8.2.1. 7 Planung 241

8.2.2 Lehmsteinbau 241 8.2.3 Lehmwellerbau 242

8.3 Nichttragender Lehmbau 243

C Grü ndungen

2

Prof. Dr.-lng. Dr.-lng. E. h. K. Dierks

Allgemeines

Baugrund 2. 1 Bodenarten 2.2 Eigenschaften der Böden 2.3 Baugrunderkundung

2.3.1 Schürfung 2.3.2 Bohrung 2.3.3 Sond ierungen 2.3.4 Dichte der Erkundungsstellen

247

247 247 251 260 260 260 261 262

IX

lnhaltsverzeich nis

3

4

5

6

7

X

2.4 Bodenverbesserungen 2.4.1 Bodenaustausch 2.4.2 Verdichtung 2.4.3 Injektionen 2.4.4 Hochdruckinjektion

Flächengründungen 3.1 Streifenfundamente 3.2 Einzelfundamente 3.3 Fundamentplatten 3.4 Kel leraußenwände

Standsicherheit von Flächengründungen 4.1 Bodenpressung 4.2 Grundbruch 4.3 Böschungsbruch 4.4 Geländebruch 4.5 Auftrieb 4.6 Gleitsicherheit

Tiefgründungen 5.1 Allgemeines 5.2 Pfahlgründungen

5.2 .1 Rammpfähle 5.2 .2 Bohrpfäh le 5.2.3 Rüttelpfähle 5.2.4 Pfahlkopfbalken und Pfah lrostplatte

5.3 Brunnen und Senkkästen 5.4 Untertangungen

5.4.1 Tieferlegung der Fundamente auf ganzer Fläche 5.4.2 Abfangung auf Pfähle 5.4.3 Bodenverfestigungen

Stützwände 6.1 A llgemeines 6.2 Spundwände 6.3 Trägerbühlwand 6.4 Bohrpfahlwand 6.5 Schlitzwand 6.6 Stützmauern

Baugruben 7.1 Nichtverbaute Baugruben 7.2 Verbaute Baugruben 7.3 Bodenklassen 7.4 Wasserhaltung 7.5 Geflutete Baugruben

262 262 262 263 264

265 265 266 267 269

272 272 273 274 274 274 274

275 275 275 275 276 276 277 277 279 279 280 280

281 281 281 283 283 284 285

286 286 288 288 289 290

Inhaltsverzeichnis

D Technische Ausrüstung

3

4

5

6

Prof. Dr.-lng. sc. techn. Klaus Hänel

A ll gemeines und Spezifisches

Energ iegerechtes Bauen 2.1 Vorbemerkung 2.2 Energ iebedarf von Räumen und Gebäuden 2.3 Nutzung regenerativer Energien 2.4 Stand der Vorschriften

Heizung, Lüftung, Raumklima 3. 1 Vorbemerkung 3.2 Meteorologische Grundlagen 3.3 Feuchte der Außen luft 3.4 Wärmephysio logische Grundlagen 3.5 Wärmebedarf von Räumen und Gebäuden 3.6 Heizung

3.6. 1 Allgemeines zu Heizungsan lagen 3.6.2 Wärmeerzeugung 3.6.3 Heizzentralen 3.6.4 Schornsteine 3.6.5 Wärmeverteilung und -transport 3.6.6 Wärmeübergabe im Raum

3.7 Raum lufttechn ische An lagen 3.7. 1 Allgemeines 3.7.2 Lüftungszentra len 3.7 .3 Luftleitungen 3.7.4 Luftführung im Raum

Wasser und Abwasser 4.1 Vorbemerkung 4.2 Wasserbedarf 4.3 Trinkwasserinstallation

4.3.1 Anforderungen an das Trinkwassernetz 4.3.2 Prinzip der Trinkwasse rinsta llation

4.4 Sanitäre Einrichtungen 4.4.1 Sanitärräume 4.4.2 Sanitärausstattung und Flächenbedarf 4.4.3 Insta ll ationstechnik

4.5 Abwasserinstallation 4.5.1 Prinzip der Abwasserinsta llation 4.5.2 Ableitung von Niederschlagswasser

Aufzüge in Gebäuden 5.1 Allgemeines 5.2 Aufzüge 5.3 Treibscheibenaufzug 5.4 Hyd raulikaufzug 5.5 Schwerpunkte der Planung 5.6 Vorschriften

Leitungsführung im Gebäude 6.1 Allgemeines 6.2 Ersch ließungsformen 6.3 Einordnung der Insta llationen in die Baukonstruktion 6.4 Besonderheiten der Elektroinsta llation

293

295 295 296 303 304

305 305 305 307 307 307 311 31 1 312 316 316 322 323 324 324 325 325 327

329 329 329 330 330 332 333 334 335 335 336 336 338

340 340 340 341 342 343 345

346 346 348 349 354

XI

Inhaltsve rzeichnis

XII

E Wände

2

3

4

Prof. Dipl.-lng. R. Wormuth, Prof. Dipl.-lng. H. D. Fleischmann (Brandschutz)

Vorbemerkung

Statische Anforderungen 2.1 Allgemeines 2.2 Verformungen 2.3 Verbindungen 2.4 Standsicherheit und Konstruktion

Bauphysikalische Anforderungen 3.1 A llgemeines 3.2 Schutz gegen Wasser und Feuchtigkeit

3.2. 1 Beanspruchungsarten, Schadwirkungen 3.2.2 Schutz gegen atmosphärische Niederschläge

3.3 Wärmeschutz 3.3.1 A llgemeines 3.3.2 Winterlicher Wärmeschutz 3.3.3 Sommerlicher Wärmeschutz 3.3 .4 Wärmebrücken

3.4 Scha llschutz 3.4.1 Allgemeines 3.4.2 Schutz gegen Außen lärm 3.4.3 Luftscha ll schutz in Gebäuden

3.5 Brandschutz 3.5.1 A llgemeines 3.5.2 Brandverhalten von Wänden 3.5.3 Brandverhalten von Stützen

Außenwandkonstruktionen

357

358 358 359 361 364

372 372 373 373 375 397 397 397 399 400 405 405 406 408 412 412 414 418

421

4.1 Einscha lige Außenwände 421 4.1.1 Allgemeines 421 4.1.2 Einschaliges Verb lendmauerwerk 421 4.1.3 Einschaliges Mauerwerk mit Außenputz 422 4.1.4 Einscha lige Außenwände mit transpa renter

Wärm edämmung 427 4.1.5 Einschaliges Mauerwerk mit Wärmedämmverbund-

systemen 429 4.1 .6 Außenwände mit angemörtelten Bekleidungen 430 4. 1.7 Einschalige Außenwände aus Porenbeton mit

Beschichtungen 433 4.1.8 Einscha lige Wände in Mantelbauweise 434

4.2 Zweischa lige Außenwände 435 4.2 .1 Zweischa lige Außenwände mit Putzsch icht 435 4.2.2 Zweischalige Außenwände mit Kerndämmung 437 4.2.3 Zweischa lige Außenwände mit Luftschicht 439 4.2.4 Zweischa lige Außenwände mit Luftschicht und

zusätzlicher Wärmedämmung 442 4.2.5 Mauerwerk m it außenseitiger Wärmedämmung

und hinterlüfteter Wetterschutzschale aus anderen Materialien als Mauerwerk 442

4.3 Vorhangfassaden (curtain-walls) 450

Inhaltsverzeichnis

5

F

2

3

4.4 Sonstige Außenwandkonstruktionen 453 4.4. 1 Fachwerkwände aus Holz 453 4.4.2 Wände von Holzhäusern in Tafelbauart 456 4.4.3 Fassaden mitselbsttragenden Betonbrüstungen 456

4.5 Fugen in Außenwänden 459

Innenwandkonstruktionen

5. 1 A llgemeines 5.2 Einscha lige tragende Innenwände 5.3 Nichttragende Innenwände

Geschossdecken

Prof. Dip l. -lng. R. Wormuth, Prof. Dip l. -lng. H. D. Fleischmann (Brandschutz)

Vorbemerkungen

Bauphysika lische Anforderungen

2.1 Statische Anforderungen und Tragverha lten 2.1. 1 A llgemeines 2.1.2 Scheibenwirkung von Decken 2.1 .3 Tragverha lten von Decken

2. 1.3.1 Allgemeines 2. 1.3.2 Gewölbte Decken 2. 1.3.3 Stah lbetonp lattendecken 2.1.3.4 Sta h I beton-PlattenbaI ke ndec ken 2.1.3.5 Stah lbetonrippendecken 2.1.3.6 Punktförmig gestützte Stah lbetonp latten

(Pilzdecken) 2.1.3.7 Stah ltrapezprofi i-Verbunddecken 2. 1.3.8 Stahltrapezp rofi ldecken 2. 1.3.9 Stah lträgerverbunddecken 2. 1.3.1 0 Träger- und Balkendecken 2.1 .3.1 1 Decken aus räum lichen Tragwe rken

2.1.4 Verformungen 2.2 Bauphysika lische Anforderungen an Geschossdecken

2.2.1 A ll gemeines 2.2.2 Brandschutz

2.2.2.1 Allgemeines 2.2.2 .2 Massivdecken 2.2.2.3 Massivdecken mit Stah lträgern 2.2.2.4 Holzba lkendecken 2.2.2.5 Unterdecken

2.2.3 Scha ll schutz

Fußbodenkonstruktionen

3.1 Allgemeines

461

461 462 463

469

470

470 470 471 474 474 474 476 478 479

479 480 481 481 482 484 486 488 488 489 489 489 492 494 496 498

502

502

XIII

Inhaltsverzeichn is

3.2 Estriche 504 3.2.1 Allgemeines 504 3.2.2 Verbundstriche 505 3.2.3 Estriche auf Trennschichten 507 3.2.4 Schwimmender Estrich 507

3.3 Trockenfußböden 511 3.3.1 Fußböden aus Holz und Holzwerkstoffen 511 3.3.2 Doppe lböden 513

3.4 Balkone und Balkonfußböden 514 3.5 Bodenbeläge 516

3.5 .1 Allgemeines 516 3.5.2 Gesundheitsrisiken bei elastischen und textilen

Fußbodenbelägen 520

4 Unterdeckenkonstruktionen 522

4.1 Allgemeines 522 4.2 Konstruktionshinweise 522

G Treppen

Dipl.- lng. 0 . Klostermann, Dipl.-lng. E. Kuh lmann

Allgemeines 525

Begriffe 526

2.1 Vorbemerkungen 526 2.2 Treppenarten 526 2.3 Begriffe 528

3 Anforderungen und Planungshinweise 529

3.1 Allgemeines 529 3.2 Maße und Formeln 529 3.3 Konstruktionsan leitung für gerade Podesttreppen 532 3.4 Deta ilpunkte 533

4 Konstruktion ein- und mehrläufiger Treppen 534

4.1 Stahlbetontreppen 534 4 .1.1 Ortbetontreppen 534 4.1.2 Stahlbetonfertigteiltreppen 537

4.2 Holztreppen 541 4.3 Stahltreppen 546

Wende ltreppen 552

6 Spindeltreppen 554

7 Geländer/Hand läufe 556

8 Normen und Regelwerke 559

XIV

Inhaltsverzeichnis

H Dächer

3

Prof. Dipl.-lng. R. Wormuth, Prof. Dr.-lng. K. Dierks (Abschnitte 2.1 und 3.1), Prof. Dipl.-lng. H. D. Fleischmann (Abschn itt 2.25)

Dachformen

1.1 Allgemeines 1.2 Geneigte Dächer

1.2. 1 Bezeichnungen 1.2.2 Dachausmittlungen: Bezeichnungen

1.3 Flachdächer 1.4 Zur Wah l der Dachneigung

Anforderungen

2.1 Statische Anforderungen 2.2 Bauphysikalische Anforderungen

2.2. 1 A llgemeines 2.2.2 Feuchteschutz 2.2.3 Wärmeschutz 2.2.4 Scha llschutz 2.2.5 Brandschutz

Geneigte Dächer

561

561 563 563 569 570 571

574

574 576 576 577 578 579 580

581

3.1 Grundtypen der geneigten Dachkonstruktion 581 3.1.1 A ll gemeines 582 3.1.2 Pfettendächer 584 3. 1.3 Sparrendächer 590 3.1.4 Kombin ierte Dachkonstruktionen 594 3.1.5 Sicherung der Giebe lwände 596

3.2 Dachdeckungen 597 3.2 .1 A ll gemeines 597 3.2 .2 Begriffe 598 3.2.3 Dachdeckungsmaterialien 601

3.2.3.1 Dachziegel 60 1 3.2.3.2 Dachsteine 602 3.2.3.3 Natursteinplatten (Sedimentgesteine) 603 3.2.3.4 Schieferp latten 603 3.2.3.5 Faserzementplatten 604 3.2.3.6 Glatte und profilierte Meta llbleche 604 3.2 .3.7 Holzsch inde ln 605 3.2 .3.8 Bitumendachbahnen 606 3.2.3.9 Polymerbahnen 606 3.2.3 .1 0 Stroh und Sch ilf 607

3.2.4 Planungshinweise 608 3.2.4.1 Dachziegel und Dachsteine 608 3.2.4.2 Schieferplatten und glatte Faserzementplatten 623 3.2.4.3 Weil- und Profilplatten aus Faserzement 624 3.2.4.4 Glatte und profilierte Meta llbleche 625 3.2.4.5 Holzschindeln 635 3.2.4.6 Dachabdichtungen 638 3.2.4. 7 Stroh und Schi lf (Reet) 642

3.3 Dachentwässerung 643 3.3.1 Allgemeines 643 3.3.2 Planungshinweise 643 3.3.3 Materialien und Ausführungen 645

XV

Inhaltsverzeichnis

4

XVI

3.3.3.1 Dachrinnen 3.3.3 .2 Regenfallrohre 3.3.3.3 Traufbleche

3.4 Dachdeckungszubehör 3.5 Bepflanzte Dächer

3.5.1 Allgemeines 3.5.2 Aufbau der Schichten

3.6 Dachgaupen

Flachdächer

645 648 651 651 653 653 654 657

660

4.1 Allgemeines 660 4.2 Begriffe 662 4.3 Planungshinweise 664 4.4 Flachdachkonstruktionen 664

4.4.1 Unterlagen für den Dachaufbau 664 4.4.2 Voranstr ich 665 4.4.3 Ausg leichssch icht und Trennschicht 666 4.4.4 Dampfsperre 666 4.4.5 Wärmedämmung 669 4.4.6 Durchlüfteter Dachraum 67 1 4.4.7 Dampfdruckausgleichsschicht 671 4.4.8 Dachabdichtung 672 4.4.9 Oberflächenschutz, Auflast, Nutzschicht 673

4.5 Dachanschlüsse, Dachabschlüsse, Fugen, Durchdringungen 676 4.5.1 Dachanschlüsse, Dachabschlüsse 676 4.5.2 Fugen 679 4.5.3 Durchdringungen 680

4.6 Dachentwässerungen 682 4.6. 1 Allgemeines 682 4.6.2 Dachabläufe 683 4.6.3 Dachrinnen 684 4.6.4 Traufen 685

4.6.4.1 Traufen ungenutzter Dachflächen 685 4.6.4.2 Traufen genutzter Dachflächen 685

4. 7 Sonderkonstruktionen 686 4.7.1 Umkehrdach 686 4.7.2 DUO-Dach, PLUS-Dach 687 4.7.3 Wasserundurch lässiger Stahlbeton 687

4.8 Wartung, Pllege, Sanierung 689 4.8.1 Wartung 689 4.8.2 Dachsanierung 689

4.9 Konstruktionsbeispiele 691 4.9.1 Beispieledurchlüfteterund nichtdurch lüfteter

Dachkonstruktionen 691 4.9.2 Abd ichtungsansch lüsse 692

4.10 Zusammenste ll ung w ichtiger Normen und Regelwerke 694

Inha ltsverzeichnis

1/J Fenster und Türen

3

4

5

6

7

8

9

Dipl.-lng . 0. Klostermann, Dipl.-lng. E. Kuhlmann

Einleitung

Fenster

Vorbemerkungen

Begriffe

Planungshinwe ise

Bauwerksanschlüsse

4.1 Einbau 4.2 Befestigungen 4.3 Anschlüsse 4.4 Beschläge

Rahmen- und Flügelkonstruktionen

5.1 Holzfenste r 5.2 Holz-Aluminium-Fenster 5.3 Aluminiumfenster 5.4 Kunststofffenster 5.5 Stahlfenster

Oberfläche von Rahmen und Flügeln

Fenste rbrüstungen 7.1 Brüstung als Tei l der Außenwand 7.2 Brüstung als integriertes Bauteil der Fensterkonstruktion

Geneigte Verglasungskonstruktionen 8.1 Dachflächenfenster 8.2 Wintergärten

Glasfassaden 9.1 Einschalige Glasfassaden

9.1.1 Allgemeines 9.1.2 Mechanische Befestigungen 9.1.3 Structural Glazing

9.2 Mehrschalige Glasfassaden 9.2.1 Allgemeines 9.2.2 Fassadensysteme

697

698

699

701

702

702 703 704 707

709

709 715 715 719 722

725

729 729 729

730 730 732

734 734 734 734 735 737 737 737

XVII

lnhaltsverzeich ni s

10

11

12

13

J

2

3

4

5

6

7

XVIII

Klima- und Sonnenschutzkonstruktionen 10.1 Rollläden 10.2 Kl app- und Schiebeläden 10.3 Markisen, Jalousetten- und Lamellenkonstruktionen

Gläser 11 .1 Übersicht 11.2 Brandschutzverglasungen 11.3 Einbruchhemmende Verglasungen

Dichtungen für Verg lasungen 12. 1 Allgemeines 12.2 Dichtstoffe, Dichtprofile

Normen und Regelwerke

Türen

Vorbemerkung

Begriffe

Planungsh inweise

Rahmen- und Flüge lkonstruktionen

4.1 Holzkonstrukti onen 4.1.1 Futter und Bekleidung 4.1.2 Zargen, Blend- und Blockrahmen 4.1.3 Einteili ge oder zusammengesetzte Türflügel

4.2 Stah lkonstruktionen 4.2.1 Stahlzargen oder -profilrahmen 4.2.2 Stahlprofilflüge l

4.3 Aluminiumkonstruktionen 4.3.1 A luminiumprofi lrahmen 4.3.2 A luminiumprofilflügel

4.4 Kunststoffkonstruktionen 4.4.1 Kunststoffrahmen 4.4.2 Kunststoffflügel

Feststehende Rahmenflächen

Oberfläche von Rahmen und Flüge ln

Rahmenlose Verg lasung

740 740 742 744

746 746 749 750

752 752 753

756

761

762

763

765

765 765 768 768 778 778 780 780 780 781 781 78 1 782

783

783

783

lnhaltsverzeich nis

8 Türen mit besonderen Funktionen 785 8.1 Rauchdichte Türen/Feuerschutztüren 785 8.2 Feuchtraumtüren 786 8.3 Schallschutztüren 787 8.4 Strahlenschutztüren 788 8.5 Einbruchhemmende Türen 789 8.6 Beschusshemmende Türen 789

9 Bauwerksanschlüsse 790

10 Beschläge 791

10.1 Bänder, Scharniere, Dichtungen 791 10.2 Türdrücker, Türsch lösser, Sch ließbleche 794

11 Normen und Rege lwerke 798

K Konstruktionsatlas

Prof. Dipl. -lng. R. Wormuth

Vorbemerkung 803

Wohnhaus Hesselbach, Kalchreuth 804

2 Thomas-Kirche, Osnabrück 808

3 Hauptfuhrpark des Amtes für Stadtre inigung und Stadtent-wässerung, Bremen, Wartungsha lle 813

4 Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Verwa ltungsgebäude, Osnabrück 817

5 Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Zentrum für Umweltkommunikation, Osnabrück 822

6 Informations-, Kommunikations- und Medienzentrum der BTU Cottbus 827

7 Westmünsterländer Bauernhof, Altbausanierung 834

8 Gründerzeitwohnhaus in Osnabrück, Altbausanierung 845

XIX

Inhaltsverzeichnis

Literaturverze ichnis 853

Stichwortverze ichnis 877

XX

ß Stahlbau 6.5.3

Zur eigentlichen Herste llung des schubfesten Verb unds zwischen Stahlträger und Betonplatte werden sogenannte Verbun dmittel be­nötigt. Bei Ortbetondecken werden heute fast ausschließlich Kopf­boizendübel ve rwandt (Abb. B.164 a, d, e, 1) . Bei der Fertigteildecke des Systems 2 erfo lgt der Verbund ebenfa lls über Kopfbolzendübel (Abb. B.164 b) oder, fall s die Verbindung lösbar sein soll , über Rei­bung (Abb. B.164 c). Hierbei w ird die Platte mittels vorgespannter, hochfeste r Schrauben an den Träger angepresst, wodurch eine Verschiebung zwischen Platte und Stah lträgerobergurt wirksam verhindert w ird.

Abb. 8 .164 Verbundarten für Verbundträger

a Vollplatte aus Ortbeton

c Fertigteilplatten mit Reibverbund

e Ortbetondecke auf Stahltrapezblech

144

b Fertigteilplatten mit Kopfbolzen und Verguss

d Fertigteildecke mit Ortbetonschicht

Ortbeton

Schwalbenschwanz· profil-Blech

E!Z?;;;;?;~:;:2;2;4j~'f----- KopfbolzendUbel

f Ortbetondecke auf mittragendem Schwalbenschwanzprofii-Biech

Abb. 8.165 Knicklängen von Zweigelenkrahmen

SK = 2 ·/

II I I I I

I I

I I

r : > 2·/ _ J~ [ t ,'Ef-oo I I

I I

sK > 2 ·l

6.5.4 Stahlbau B

6.5.4

Rahmen

Werden Stützen und Träger nicht gelenkig, sondern biegesteif mit­einander verbunden, dann ergibt sich ein Rahmentragwerk . Hallen­bauten werden häufig aus Rahmen gebildet, Geschossbauten jedoch seltener, denn Stockwerksrahmen sind gegenüber anderen Aussteifungssystemen relativ weich (siehe Abschnitt B.3 und 8.6.4.4). Ein typisches Rahmentragwerk für Hallen ist der Zwei­gelenkrahmen (Abb. B.28 und B.29) .

Profilwahl

lnfolge der biegesteifen Ecken in Rahmentragwerken bilden Stützen und Riegel ein Gesamttragwerk, den Rahmen. Das bedeutet, dass nicht w ie beim Stützen-Träger-System mit gelenkigen Anschlüssen die Profile unabhängig voneinander gewählt werden können, son­dern dass sich die Profilsteifigkeiten gegenseitig beeinflussen. Der Zusammenhang von Stütze und Riegellässt sich an einem Zweige­lenkrahmen gut zeigen (Abb. B.165). Istder Riegel gegenüber den Stützen sehr biegesteif, dann wird die Länge der Sinushalbwelle der Knickfigur 2 ·l. Ist umgekehrt die Biegesteifigkeit der Stütze gegen­über der Riegelbiegesteifigkeit groß, dann wird die Knickläng e der Stütze größer als 2 ·l.

Bei der Bemessung eines Rahmens sind mehrere Einflüsse zu be­rücksichtigen. Für die Profilwahl sind entscheidend die Belastung, die geometrischen Abmessungen, also das Verhältnis von Stütz­weite zur Stützen höhe, die Biegesteifigkeit und die Tatsache, dass der Riegel im Regelfall nurgeringe Normalkräfte erhält, während die Stützen große Normalkräfte erhalten.

Zur Berechnung von Rahmentragwerken stehen zahlreiche EDV­Programme zur Verfügung. Formeln für die Ermittlung der Schnitt­größen häufig vorkommender Rahmensysteme findet man auch in [B.1[. Geeignete Rahmenprofile sind I PE- und HE-Profile.

Rahmen- Details

Obere Rahmenecke in Rahmenecken sind Normalkraft, Querkraft und Biegemoment zu übertragen. Entsprechend den Konstruktionsprinzipien ist der An­schluss der günstigste, in dem drei Schnittgrößen vollflächig ange­sch lossen werden können, denn die Normalkraftwird vom gesamten Querschnitt, die Querkraftvom Steg und das Biegemo­ment von den Flanschen übertragen.lm modernen Stahlbau wählt man dafür auf Gehrung geschweißte Stirnplatten mit hochfesten Schrauben (Abb. B.166 a). Bei einem solchen Anschluss sollten al­lerdings die Profile von Stütze und Riege l in ihrer Größe nicht allzu sehr voneinander abweichen.

145

4

Außenwand ko nstru ktio nen

4.1

Einschalige Außenwände

4.1.1

Allgemeines

Über die in Abschnitt E.3.1 aufgeführten Normen hinaus finden sich normative Anforderungen hinsichtlich der Ausführung und der Ma­teria lbeschaffenheiten in fo lgenden DIN-Normen: - DIN 1053-1 - Mauerwerk, Berechnung und Ausführung - DIN 18164-1 - Schaumkunststoffe als Dämmstoffe im Bauwesen - DIN 18550-1 und 2 - Putz - DIN 18515- Fassadenbekleidungen aus Naturwerkstein , Beton-

werkstein und keram ischen Baustoffen

Die einscha lige und relativ dicke Außenwand war das bestimmende Konstruktionselement der älteren Massivbautechnik. Mit neuen ästhetischen Vorstellungen (große Wandöffnungen) und damit ve r­bundenen Problemen der Stabilität, erhöhten bauphysika lischen Anforderun gen (Wärme-, Scha ll-, Feuchteschutz) und dem Bestre­ben nach kostensparenden Minimalkonstruktionen wurde eine Tendenz zu mehrscha ligen Außenwandkonstruktionen begründet. Einschalige schwere Außenwa ndkonstruktionen haben jedoch im­mer dann eine Berechtigung, wenn Luftscha llschutz, Wärmespei­cherung und die Abtragung großer, flä chenhaft w irkender Vert ikallasten zu berü cksichtigen sind. Selbstverständl ich dürfen die anderen bauphysika lischen Anforderungen dabei nicht außer acht gelassen werden (Abschnitt E.3.1 ).

4.1.2

Einschaliges Verblendmauerwerk

Einscha liges Verblendmauerwerk bes itzt mindestens eine mit sichtbaren Steinen hergestellte und sauber gefügte Sichtmauer­werksfläche. ln der Regel w ird die Mauerwerksauße fläche als Sichtfläche behandelt und die Innenseite verputzt. Außer bei Ge­bäuden und Räumen m it untergeordneten Nutzungen muss jede Mauerschicht mindestens zwei Steinreihen aufweisen (Abb. E.27), zwischen denen als Sch lagregenbremse eine hoh lraumfreie, 20 mm dicke Längsmörtelfuge ve rläuft. Der gesamte Mauerwerks­querschnitt muss im Verband gemauertwerden (Abschnitt E.2.4) und hat tragende Funktion, sowe it es sich um tragende Wände (Ab­schnitt E.2.1 ) handelt. Verblendung und Hintermauerung können aus einem Steinmateria l(homogenes Sichtmauerwerk) oder aus unterschiedlichem Steinmaterial bestehen. Das Material für die Verb lendung wird von den Anforderungen der Gestaltung und des Schlagregenschutzes und das der Hinterm aueru ng von denen des Wärmeschutzes bestimmt. Als relativ se lten ausgeführter Son­derfall gilt Mischmauerwerk aus einer Verb lendung aus natürl ichen Steinen und einer Hintermauerung aus künstlichen Steinen oder einem inneren Wandteil aus Beton. Dabei müssen über die oben beschriebenen Rege ln hinaus einige konstruktive Besonderh eiten beachtetwerden (Abb. E.51 ).

4 Außenwandkonstruktionen E

Abb. E.51 M ischmauerwerk

A h=Natursteine mindestens 30 % Binder

B h=künst liche Steine mind. jede 3. Schichtaus Bindern

C h= Beton mind. jede 3. Schicht aus Bindern

[8} Bindersteine

Einbindetiefe ~ 10cm Bindertiefe ~ 24cm Verblendung Hintermauerung

~~ ~~ Doo c

I • I)'

• I)'

421

E Außenwandkonstruktionen 4.1.3

Abb. E.52 Verbandeltes Natursteinmauerwerk

422

4.1 .3

Einschaliges Mauerwerk mit Außenputz

Einschaliges Mauerwerk mitAußenputz ist eine vielfach verkannte, aber bei sorgfä ltiger Planung und Ausführung durchaus brauchbare Konstruktion. DerVerputz hat ve rschiedene Aufgaben: - Sch lagregenbremse - Abdichtung noch offen gebliebener Mauerwerksfugen gegen

Wind- und Schalldurchgang - Gestaltung des äußeren Erscheinungsbildes des Gebäudes.

Putztechniken sind sehr alt. So hat man beispielsweise im Mittleren Orient (Palast von Sarwistan, sassanidisch) grobes Bruchsteinmau­erwerk mit einer sehr dicken Putzschicht überzogen, die, geglättet und mit Reliefornamenten versehen, die eigentli che innere Raum­haut darstellte. Verputz an mittelalterlichem Bruchsteinmauerwerk in Europa bestand oft nur aus einem dünnen Bestich, unterdem die Bewegtheit der Maueroberfläche und oft auch das Fugennetz er­kennbar blieben. Die Technik des Verbandeins (Abb. E.52), bei der die zurückliegenden Fugenflächen von Bruchsteinmauerwerk und die angrenzenden Steinflächen mit Putzmörtel ausgedrückt wur­den, den man dann anschließend mit Pinsel oder Besen so glatt­strich, dass die mittlere Steinfläche erkennbar blieb, wa r in Mitteldeutschland häufig.

Grundbestandteile alter Außenputze waren Kalk, Sand und Wasser. Bisweilen wu rden organische Bestandteile zugesetzt, um dem Putz imprägnierende Wirkung oder eine bessere Zugfestigkeit zu verlei­hen. Von geringerer Haltbarkeit waren Lehmputze (vergl. Kap. 8.8). Sie bedunften ständiger Pflege durch Anstriche oder Imprägnierun­gen (zum Beispiel Heringslake).

Rahmen- und Flügelkonstruktionen 5.5

B

Abb. l.17 Beispiel für ein Edelstahlfenster [1.9] Horizontal- und Vertikalschnitt M.1:2

1 Glashalteleiste 2 Beschlagaufnahmeprofil (Kunststoff) 3 thermische Trennstege {Kunststoff) 4 Mitteldichtung 5 Anschlagdichtung

724

Schnitt A-A

Fenster 6 Oberf läche von Rahmen und Flügeln

6

Oberf läche von Rahmen und Flügeln

Anstriche und Besch ichtungen

Beschichtungen sind Systeme aus aufeinanderfo lgenden Vor- und Deckanstrichen. Die verwendeten Beschichtungsstoffe müssen untereinander verträg lich sein . Ihr Aufbringen kann auch durch Spritzen, Rollen, Tauchen, Fluten oder Gießen erfo lgen. Der Endzu­stand einer durchgeführten Besch ichtung w ird maßgeblich von Spachtelvo rgängen und Zwischenschliffen des Untergrundes be­einflusst. Dies gi lt für Ho lz- wie für Meta llf lächen.

Hinwe ise für Holzuntergründe : - Zu unterscheiden sind deckende von lasierenden Anstrichen (Be­

schichtungen) . Seide sind von hochg länzend bis matt möglich. - Alle Kanten sollen gerundet sein; Beschläge sind danach zu

montieren. Dichtungsprofile aus Kunststoff müssen verträglich zur Beschichtung sein; der Holzfeu chtegehalt ist zu beachten.

- Die Arbeiten haben nach DIN 18 363 (VOB, Maler- und Lackierar­beiten) zu erfolgen.

Hinweise für Metalluntergründ e: - Reinheit und Fettfreiheit müssen gegeben sein. - Verzinkte Oberflächen können u. U. einen besonderen Beschich-

tungsaufbau ve rlangen. - Offene Haarfugen be i nur stellenweise verschweißten Stah lprofi­

len ohne Verzinkung sind durch Beschichtungen nicht zu schlie­ßen und können - vor allem bei Feuchträumen- Rost verursachen.

- Die Arbeiten haben nach DIN 18 363 (VOB, Maler- und Lackierar­beiten) zu erfolgen.

Oberflächen von Holz

Holz fürTisch lerarbeiten muss den Gütebedingungen gemäß DIN 68360- 1 und DIN EN 942 entsprechen. Se ine Querschnittsverän­deru ngen durch Klimaeinwirkungen dürfen nur gering sein. Dies trägt zum Schutz von maßhaltigen Holzbauteilen w ie Fenster und Außentüren bei .

Daneben unterscheidet DIN 68 805 (Schutz des Holzes von Fenstern und Außentüren): - konstruktiven Holzschutz durch entsprechende Detailplanung für

die einzelnen Baue lemente - chemischen Holzschutz gegen Pil zbefall - Schutz durch Anstriche im Tauch-, Flut-, Spritz- oder Streichve r-

fahren.

Weitere Richtlinien für Anstriche und Beschichtungen sind: - DIN 18 363 (VOB, Maler- und Lackierarbe iten) - Merkblätter des Bundesausschusses Farbe und Sachwertschutz,

Frankfu rt (Ma in) - Tabelle für Anstrichg ruppen des Instituts für Fenstertechnik e. V.,

Rosenheim (Tabelle 1.2) - gegebenenfalls Herstellerrichtlinien.

725

Oberfläche von Rahmen und Flügeln 6

Oberflächenschutz Lasuranstrich Deckender Anstrich

Holzartengruppe II 111 II 111

Beanspruchung Farbton

Außenraumklima ohne Ein- A A A c c c (indirekte Bewitterung) schränkung

Freiluftklima I hell c c c bei normaler mittel [l] B B lll c c direkter Bewitterung dunkel [l] B B lll c c Freiluftklima II hell c c c bei extremer mittel . [l] B lll lll c direkter Bewitterung dunkel [l] B lll c

Ergibt sich aus den zu erwartenden Beanspruchungen eine An­strichgruppe in einem dickumrandeten Feld, so gi lt als Empfeh­lungseinschränkung: Es kann durch Harzfluss und/oder Rissbildungen im Holz und in den Holzverbindungen eine Beein­trächtigung der Oberfläche und des Anstrichs auftreten (vg l. dazu auch DIN 68 360-1, Holz für Tischlerarbeiten; Gütebedingungen bei Außenanwendung).

Die Tabelle für die Einsatzmöglichkeiten berücksichtigt: - Holzartengruppen nach: Holzartengruppe I mit harzreichen Na­

delhölze rn wie Kiefer, Lärche, Oregon, Pine, Pitchpine - Holzartengruppe II mit harzarm en Nadelhölzern w ie Fichte und

Redwood - Holzartengruppe Ill mit Laubhölze rn w ie Sipo, Dark Red,

Meranti, Teak, Eiche, Afzelia, Afrormosia, Agba , lroko, Kotibe - Klimate nach: Außenraumklima mit indirekter Bewitterung. Hier

ist die Verwendung von Klarlacken möglich. Freiluftklima I mit direkter Bew itterung durch normalen Schlag­regen und gebietsübliche Klimaeinflüsse bei Gebäuden bis zu 3 Geschossen Freiluftklima II mit direkter Bew itterung durch starken Schlagre­gen und extrem e Klimaeinflüsse oder bei Gebäuden mit mehr als 3 Geschossen

- Farbtöne nach: Lasuranstrichen hell (farblos bis hellgetönt) mittel (m itte lbraun bis mittel rot) dunkel (dunkelbraun bis anthrazit) Deckenden Anstrichen hell (weiß bis chromgelb) mittel (chrom­ge lb bis b lau lil a) dunke l (blaulila bis anthrazit)

Weiterh in muss vo r der Festlegung einer Anstrichgruppe bekannt se in : - Handelt es sich um einen Erstanstrich (E) oder Renovierungsan­

stri ch (R)? - Solllasierend oder deckend gestrichen werden ?

Benutzungsbeispiel Tabe lle 1.2 :

Eine Fensterkonstrukt ion aus herzarmem Nadelholz (Holzarten­gruppe li) ist dem Freiluftklima I ausgesetzt. Es so ll ein deckender Erstanstrich in einem mittleren Farbton erfolgen.

Man sucht unter .. Deckender Anstrich" die Ho lza rtengruppe li auf und verfo lgt die Spa lte senkrecht hinunter bis zur Zei le 3 .. Frei luft­klima I/Mittel" . Dortfindet man den Buchstaben C. Diegenaue Kurzbeze ichnung der Anstrichgruppe lautet: C3/I!-E.

726

Tabelle 1.2 Anstrich für Fenster und Außentüren (nach RoTa 51831

Ergibt sich aus den zu erwartenden Beanspruchung eine Anstrichgrup· pe die schwarz gedruckt ist, so gilt als Empfehlungseinschränkung: Es kann durch Harzfluss und/oder Ri ssbi ldungen im Holz und in den Holzverbindu ngen eine Beeinträch­tigung der Oberfläche und des An­stri chs auftreten (vgl. dazu auch DIN 68 360-1, Holz fürTi schlerarbei­ten; Gütebedingungen bei Außen­anwendung und DIN EN 942 Holz in Tischlerarbeiten-Allgemeine Sor­tierung nach der Holzqualität) .

= Erstanstrich = Renovierungsanstrich

{zu unterscheiden nach RÜ = Überholungsanstrich RE = Erneuerungsanstrich)