16
Oktober 2005 S O N D E R D R U C K Fassaden technik Neue Normen für das Bauen mit Aluminium CUBUS MEDIEN VERLAG Planung und Ausführung der Gebäudehülle Vorgehängte hinterlüftete Fassade

Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

Oktober 2005

S O N D E R D R U C K

Fassadentechnik

Neue Normen für das Bauen mit Aluminium

CUBUSM E D I E N VE R L AG

Planung und Ausführung der Gebäudehülle

Vorgehängte hinterlüftete Fassade

Page 2: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

Sonderdruck Aluminium/2005

2

Inhalt

1 Einleitung

2 Auswirkungen der neue Werkstoff-normen auf das Bauen mit Aluminium

3 Berechnung ungeschweißter Konstruktionen nach DIN 4113-1 und DIN 4113-1/ A1

3.1 Werkstoffe

3.2 Fassadenelemente

3.3 Erhöhte Temperaturen

3.4 Stabilitätsnachweise

3.5 Verbindungsmittel

4 Berechnung geschweißter Konstruk-tionen nach DIN 4113-2

4.1 Zusammenwirken verschiedener Verbindungsmittel

4.2 Stabilitätsnachweise

5 Ausführung und Herstellerqualifikationnach DIN V 4114-3

5.1 Anwendungsbereich

5.2 Begriffsbestimmungen und Doku-mentation

5.3 Werkstoffe und Verbindungselemente

5.4 Fertigung

5.5 Verbindungstechnik und Montage

5.6 Korrosionsschutz

5.7 Toleranzen, Prüfen und Hersteller-qualifikation

6 Bauaufsichtliche Behandlung und Blicknach Europa

Bild

:Alc

an

Page 3: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

Regelwerkes zwar nicht mehr angezeigt – eine An-passung an geänderte technische Lieferbedingungenwar jedoch zwingend erforderlich. Ergebnis dieserAnpassung ist nun die Normenreihe DIN 4113, welcheaus den Teilen � DIN 4113-1:1980-05:„Aluminiumkonstruktionen

unter vorwiegend ruhender Belastung – Berech-nung und bauliche Durchbildung“ mit DIN 4113-1/A1:2002-09:„Aluminiumkonstruktionen untervorwiegend ruhender Belastung – Berechnungund bauliche Durchbildung – Änderung A1“

� DIN 4113-2:2002-09:„Aluminiumkonstruktionenunter vorwiegend ruhender Belastung – Berech-nung geschweißter Konstruktionen“

� DIN V 4113-3:2003-11:„Aluminiumkonstruktionenunter vorwiegend ruhender Beanspruchung –Ausführung und Herstellerqualifikation“ besteht.Inwieweit dieses Regelwerk dem heutigen Standder Technik entspricht, mag der Bewertung deseinzelnen Lesers überlassen sein.Wichtig zu wissenist allerdings, dass im Zuge der europäischen Har-monisierung an entsprechenden Vorschriften(Eurocode 9 respektive EN 1999) gearbeitet wirdund deren Erscheinen in „Kürze“ zu erwarten ist.

Technik

EinleitungDIN 4113-1 regelt seit ihrem ersten Erscheinen imJahre 1958 ausschließlich ungeschweißte Konstruk-tionen. Mit zunehmender Bedeutung der Schweiß-technik im Aluminiumbau wurde jedoch ein weitererNormenteil erforderlich. Die Arbeiten an Teil 2 fürgeschweißte Aluminiumkonstruktionen begannen,wurden aber nicht abgeschlossen. Die Notwendigkeiteiner im Sinne des Bauordnungsrechtes stimmigenund in Bezug ihrer technischen Anwendbarkeit prak-tikablen Lösung wurde in Form der IfBt-Richtlinie„Richtlinie zum Schweißen von tragenden Bauteilenaus Aluminium – Fassung Oktober 1986“ realisiertund im Jahre 1987 bauaufsichtlich eingeführt. DieRichtlinie legte zulässige Spannungen in den Schweiß-nähten fest, regelte die Ausführung geläufigerSchweißnahtausbildungen und beinhaltete Fest-legungen für die Schweißerprüfungen.

Im Laufe der vergangenen 20 Jahre fand zudem dereuropäische Gedanke seinen Niederschlag in nat-ionales Recht. Das heißt, auf nationaler Ebene ist derfreie Waren- und Dienstleistungsverkehr sicher-zu-stellen, woraus sich konsequenterweise die Notwen-digkeit allgemeiner und für jedermann zugänglicherAusführungsbestimmungen ergibt. Im Idealfall sinddiese europäisch einheitlich, zumindest aber nationalfür alle europäischen Anbieter gleich und verbindlich.Unter diesem Aspekt ist es auch leicht nachvollzieh-bar, dass nicht nur die Ausführung als solche – alsokonstruktive Vorgaben – zu regeln ist, sondern auchFestlegungen zu treffen sind, welche gleich bleibendeund nachvollziehbare Qualität sicher stellen. Der Her-steller eines Produktes hat sich somit zu qualifizieren.

Kurzum: Es galt, das aus DIN 4113-1 und der „Richtlinie“bestehende Regelwerk den heutigen Erfordernissenanzupassen. Unter Berücksichtigung der doch schonsehr weit fortgeschrittenen europäischen Regelungen,war eine vollständige Neufassung des nationalen

Neue Normen für das Bauen mit AluminiumDie DIN 4113-1 und die „Richtlinie zum Schweißen von tragenden Bauteilen ausAluminium“ regeln seit rund 20 Jahren das Bauen mit Aluminium in Deutschland.Ausgenommen hiervon sind natürlich solche Bauarten und Konstruktionen, welchedurch spezielle Fachnormen, zum Beispiel DIN 18807-6 bis -9 oder DIN 18516-1,erfasst werden.

Vorgehängte hinterlüftete Fassaden

1

3Sonderdruck Aluminium/2005

links:

Das Märkische Zentrum in Berlin

wurde mit Aluminium-Verbund-

platten sowie ebenen und gerundete

Kassetten bekleidet.

Architekten Alexander Kolbe, Berlin

und Schraml & Partner; Berlin

rechts:

Beim Haus Mitte, einem Immobilien-

unternehmen aus Leinfelden wurde

eine Bolzeneinhangkassette FF2

Farbaluminium für Fassadenanwen-

dungen im Farbton kristallsilber

(RAL 9006) verwendet.

Architekt Rolf Jürgen Moritz,

Leinefelde

Page 4: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

ALUMINIAlMgSi0,5

Technik

Bevor nachfolgend die Änderungen beziehungsweise neu hinzu-gekommenen Inhalte der Normenreihe DIN 4113 näher beleuch-tet werden, ist an dieser Stelle ein kurzer Überblick für eine ersteOrientierung sicherlich hilfreich:� Es ist auch zukünftig möglich, Aluminiumprodukte auf der

Grundlage der zwischenzeitlich zurückgezogenen nationalenWerkstoff- und Produktnormen zu bestellen,zu verwenden undzu berechnen. Zu beachten ist lediglich das „Mischungsverbot“.

� Die Normenreihe DIN 4113 basiert weiterhin auf dem Konzeptder zulässige Spannungen. Eine Umstellung auf das semipro-babilistische Sicherheitskonzept (Teilsicherheitsbeiwerte undGrenzzustände) wurde nicht vorgenommen. Für die praktischeHandhabung bedeutet dies zwar keine Umstellung der Ab-läufe in der Nachweisführung, aber auch keine Vereinfachungbeim „Zusammenbau“ mit anderen Werkstoffen, bei denen dassemiprobabilistische Sicherheitskonzept bereits umgesetztwurde. Es sind also auch zukünftig die sich aus den äußerenLasten ergebenden Spannungen den zulässigen Spannungenin Abhängigkeit des jeweiligen Lastfalles (H, HZ und HS) gegen-über zu stellen.

� Die Werkstoffbezeichnungen wurden den zwischenzeitlichvorliegenden europäischen Normen angepasst.

� Die möglichen Werkstoffe wurden erheblich, insbesondereum Schmiede- und Gusslegierungen, erweitert.

� Für nichtgeschweißte Konstruktionen wurde die Mindestbau-teildicke von 2,0 mm auf 1,2 mm reduziert. Bei geschweißten

Konstruktionen beträgt sie grundsätzlich weiterhin 2,0 mm,kann aber in Sonderfällen auf 1,2 mm reduziert werden.

� Teil 2 regelt die Berechnung geschweißter Konstruktionen.Die „Richtlinie zum Schweißen von tragenden Bauteilen ausAluminium“ wird durch diesen ersetzt.

� Ausführungsregeln, konstruktive Vorgaben und Festlegungenbezüglich der Herstellerqualifikation wurden analog zu DIN18800-7 beziehungsweise ENV 1090 in Teil 3 zusammengefasst.

Nun stellen sich natürlich Fragen, nach den Auswirkungen derneuen Normenreihe auf die praktische Tätigkeit des Metall- undFassadenbauers. Bevor näher auf die einzelnen Normenteile ein-gegangen wird, ist es zweckmäßig, sich einen groben Überblicküber Auswirkungen der neuen Werkstoffnormen zu verschaffen.

Auswirkungen der neue Werkstoffnormen auf das Bauen mit Aluminium

Die im Zuge der europäischen Harmonisierung durchgeführteUmstellung der Werkstoffnormen macht ein Umdenken in dertäglichen Arbeit erforderlich: Die bisherigen Werkstoffbezeich-nungen, aus welcher sich die Legierungsbestandteile ablesenließen (AlMgSi0,5) wurden dem numerischen Bezeichnungssys-tem der amerikanischen AA-Liste angepasst. Die nun geltendekorrekte Bezeichnung der bisherigen Legierung AlMgSi0,5 lautetzum Beispiel EN AW-6060. Gleichwohl sich durch ein numerisches

Sonderdruck Aluminium /2005

2

4

Page 5: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

UM

5Sonderdruck Aluminium/2005

Diese BU wir noch nach

geliefert.... nicht dort

aufgeführte Legierun-

gen grundsätzlich ver-

wendbar, sofern deren

Brauchbarkeit von

einer anerkannten Stel-

le festgestellt wurde. In

der Regel waren in sol-

chen Fällen die mecha-

nisch-technologischen

Bezeichnungssystem Automatismen weitaus besser darstellenund EDV-gestützt behandeln lassen, widersprechen sie demmenschlichen Naturell. Insofern bietet die europäische Werkstoff-norm EN 573 alternativ auch ein Bezeichnungssystem – ähnlichdem bisher gebräuchlichen – mit chemischen Symbolen an. Fürdie betrachtete Legierung lautet diese EN AW-AlMgSi. Das heißt,durch die Umstellung der Werkstoffnorm wird aus der LegierungAlMgSi0,5 die Legierung EN AW-AlMgSi (Man beachte:„0,5“ ent-fällt nach neuer Nomenklatur).

Weitaus wichtiger, als die Änderung des Bezeichnungssystems,sind jedoch die sich hieraus ergebenden Auswirkungen auf dentäglichen Umgang mit diesem Werkstoff beziehungsweise mitden aus diesen hergestellten Produkten.Wurden nach alter Nor-menlage bislang Unterkonstruktionsprofile für vorgehängte Fassaden aus der bereits betrachteten StandardlegierungAlMgSi0,5 F22 bestellt und verwendet, konnten diese im LFH mit einer zulässigen Spannung von 95 N/mm2 bemessen werden. Die Umstellung des Bezeichnungssystems könnte nun jedoch dazu führen, dass auf Bestell- und Lieferscheinen„AlMgSi0,5“ durch EN AW-6060 (alternativ: EN AW-AlMgSi) ersetztwird. Die zulässige Spannung für Profile aus EN AW-6060 T6 be-trägt allerdings nur 80 N/mm2. Diese zirka 15 prozentige Einbußean Tragfähigkeit darf jedoch nicht der Änderung der DIN 4113angelastet werden. Sie hat ihre Ursache ausschließlich in denÄnderungen der europäischen Bezugsdokumente. Soll also auch

weiterhin ein Tragfähigkeitsniveau auf Grundlage einer zulässigenSpannung von 95 N/mm2 aufrecht erhalten werden, so bietetsich hier die Verwendung der Legierung EN AW-6063 (EN AW-AlMg0,7Si) an. Für eine sehr umfassende Zusammenstellungbezüglich der Umstellung der Werkstoffnormen und deren Aus-wirkung sei hier auf einen Artikel von R. Gitter verwiesen [19].

Berechnung ungeschweißter Konstruktionen nach DIN 4113-1 und DIN 4113-1/A1

WerkstoffeBislang kannte DIN 4113-1 im Grunde genommen keine Ein-schränkungen hinsichtlich der verwendbaren Legierungen.Gleichwohl in Abs. 3.1 auf eine Auswahl von sechs Legierungen(Tabelle 1) verwiesen wurde, welche vorzugsweise zu verwendensind, waren auch dort nicht aufgeführte Legierungen grundsätz-lich verwendbar, sofern deren Brauchbarkeit von einer anerkann-ten Stelle festgestellt wurde. In der Regel waren in solchen Fällen die mechanisch-technologischen Materialkennwerte (zum BeispielDehn- beziehungsweise Proportionalitätsgrenze, Zugfestigkeit,Bruchdehnung oder kleinst möglicher Biegeradius) zu ermitteln.

Durch die A1-Änderung entsteht wohlmöglich der Eindruck,dass dem Verwender diese Möglichkeit der freien Materialaus-

3.1

3

Bild

:Nov

elis

Page 6: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

Sonderdruck Aluminium /2005

6

Technik

wahl genommen wurde, da nun ausschließlich auf die in denTabellen 1 bis 3 der A1-Änderung aufgeführten Legierungen undin den dort angegebenen Zuständen und Produktformen ver-wiesen wird. Hierbei darf jedoch nicht außer Acht gelassen wer-den, dass die bislang sechs„Vorzugslegierungen“ auf nun insge-samt 20 Legierungen ausgeweitet wurden, von welchen wieder-um sechs so genannte Gusslegierungen sind. „Das heißt, dass imMetall- und Fassadenbau durch die A1-Änderung unter bauauf-sichtlichen Aspekten nun auch gegossene Bauteile (zum BeispielKonsolen oder System-Knotenpunkte) per se verwendet undnach allgemeinen Regeln bemessen werden können.“Die Herstellungsverfahren für diese Bauteile sind jedoch auf Sand-und Kokillenguss beschränkt. Dies dürften für übliche Stückzahlenund hinsichtlich der notwendigen technischen Ausstattung auchdie am weitest verbreiteten Herstellungsverfahren sein. Sollendarüber hinaus aufgrund großer Stückzahlen oder kompliziertergeometrischer Verhältnisse Druckgussverfahren angewendetwerden, sind in Bezug auf deren bauaufsichtlicher Behandlung

auch weiterhin die beiden Verfahrenswege der „Zustimmung imEinzelfall“ oder der „Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung“möglich. Aus baupraktischer Sicht dürfte mit den in der A1-Änderung aufgeführten 14 Knetlegierungen eine ausreichendgroße Anzahl verwendbarer Werkstoffe zur Herstellung vonWalz- oder Strangpress- und Schmiedeprodukten gegeben sein.

FassadenelementeBei genauem „Durchforsten“ von Tabelle 4 der A1-Änderung fälltauf, dass die Zustände H4x keinen Niederschlag gefunden haben.Hierbei handelt es sich um kaltverfestigte und einbrennlackierteProdukte wie zum Beispiel bandbeschichtete Bleche, also Halb-zeug zur Herstellung von Fassadenelementen. Eine Regelung fürderartige Bauteile findet sich – zwar an anderer Stelle – aber den-noch in der A1-Änderung: Unter Ziffer 5 wird in Bezug auf diebesonderen Bemessungsregeln des Teiles 1 das Spektrum der ver-wendbaren Halbzeuge um bandbeschichtete Bleche und Bändererweitert, wonach solche zur Herstellung von Fassadenelementenmöglich sind, wenn die Werkstoffe sowohl in Tabelle 1 der A1-Änderung als auch in Tabelle 2 von DIN EN 1396 enthalten sind.Diese Werkstoffe dürfen dann in allen in DIN EN 1396 aufgeführ-ten Zuständen zur Herstellung von Fassadenelementen im Sinnevon flächigen Bauteilen (glatte Bleche oder Kassetten) verwen-det werden. Die zulässigen Normalspannungen zul σH (Zug undDruck) für den Lastfall H sind dann für die Zustände O und H41bis H48 aus den in DIN EN 1396 festgelegten Werten für die Zug-festigkeit (Rm) und der Proportionalitätsgrenze (Rp0,2) wie folgt zu ermitteln

wobei die Quotienten jeweils auf die nächste gerade Zahl abzu-runden sind. Die zulässigen Normalspannungen zul σHZ für denLastfall HZ sowie die korrespondierenden zulässigen Schubspan-nungen zul τH und zul τHZ können dann für gleiche zulässigenNormalspannungen zul σH direkt Tabelle 4 der A1-Änderung entnommen oder über eine einfache Interpolation beziehungs-weise Verhältnisrechnung ermittelt werden.

Bei Verwendung von rohen Schrauben (ΤT ≤ 1,0 mm) ergebensich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σL in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus

wiederum bei Abrundung auf die nächste gerade Zahl. Eine ent-sprechende Aufbereitung dieser Regelungen ist in nachstehen-der Tabelle 1 zusammenfassend dargestellt. Die zulässigen Span-nungen zul σHZ, zul τH und zul τHZ wurden hierbei mit Hilfe einerlinearen und den gesamten Bereich berücksichtigenden Aus-gleichsrechnung auf der Grundlage der in DIN EN 1396 ange-gebenen Mindestwerte ermittelt, so dass bei Nachrechnung inEinzelfällen Rundungsdifferenzen in der Größenordnung von 1 bis 2 N/mm2 auftreten können.

Bei diesem Autohaus in Hamburg plante

der Architekt eine polygonale Bolzenein-

hangkassette FF2 bestehend aus Farb-

aluminium für Fassadenanwendungen in

kristallsilber (RAL 9006).

Architekt Johannes Laukart,

Hambühren-Ovelgönne

„Die im Zuge der europäischenHarmonisierung durchgeführ-te Umstellung der Werkstoff-normen macht ein Umdenkenin der täglichen Arbeit erfor-derlich.“

3.2

Rp0,2 Rmzul σH = min {____ , ___}1,7 2,1

zul σL,H = 0,7 · Rp0,2

zul σL,HZ = 0,8 · Rp0,2

Bild

:Nov

elis

Page 7: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

7Sonderdruck Aluminium/2005

Beim Schifffahrtsamt Rostock erfolg-

te die Verlegung der Bekleidungsele-

mente eben. Die sichtbar genieteten

FF3 Farbaluminium für Fassadenan-

wendungen wurden als NCS-Farbent-

wicklung ausgeführt.

im Zu- stand

H44H46H48H42H43H44H46H48

OH41H42H44H46H48

OH42H44H46H48

OH41H42H44H46H48

nach DIN EN 1396EN AW-3103EN AW-AlMn1

EN AW-3004EN AW-AlMn1Mg1

EN AW-3005EN AW-AlMn1Mg0,5

EN AW-5005EN AW-AlMg1(B)

EN AW-5754EN AW-AlMg3

Rm,min

140160180185195210230260115130140165185210100125145165185190205220230260280

Rp0,2

110140160130160180200220

458095

135160180

3580

110135160

80125140160190220

H6476847692

100108122

2646547888

100204664788846728294

110128

HZ74869686

104112124140

30546488

100112

24547488

100548494

106126146

H36444844545862721426324450581026364450264246546474

HZ42505650606472801630365058641230425058304854607284

H 7698

11290

112126140154

30566694

112126

24567694

112568698

112132154

HZ88

112128104128144160176

366476

108128144

286488

108128

64100112128152176

Zulässige Spannungen für Fassadenelemente ausbandbeschichteten Blechen und Bändern in N/mm2

Bleche u. Bänder

zul σ zul τ zul σL

Bei diesem repräsentativen Verwaltungs-

gebäude in Metzingen kamen Kassetten

zum Einsatz, die aus Aluminium-Verbund-

platten hergestellt wurden.

Architekten Riele + Partner; Reutlingen

Bild

:Alc

an

Bild

:Nov

elis

Page 8: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

Sonderdruck Aluminium /2005

8

Technik

Bei der Abfassung der A1-Änderung wurden die bislang aus DIN 1725 1 bekannten Legierungsbezeichnungen durch die neuen EN-Bezeichnungen ersetzt. Die neue Bezeichnung für dieaus DIN 1725-1 bekannte Legierung AlMg1 lautet nun EN AW-5005A. Zur Herstellung bandbeschichteter Bleche wird jedochdie Legierung EN AW-5005 verwendet. Beide Legierungen ent-sprechen sich in ihren mechanischen Eigenschaften und unter-scheiden sich nur äußerst marginal in ihren Legierungsbestand-teilen. Aus diesem Grunde sollten auch beide Legierungen gleich-wertig unter der „Sammelbezeichnung“ EN AW-5005/5005A in die A1-Änderung einfließen. Durch versehentliches Weglassender Zeichenfolge „/5005“ (Druckfehler) besteht nun die Gefahr,dass unter der in der A1-Änderung abgedruckten Bezeichnung„EN AW-5005 A“ ausschließlich die Legierung EN AW-5005A ver-standen wird. In Tabelle 1 wurde die Legierung EN AW-5005 ent-sprechend berücksichtigt.

Erhöhte TemperaturenDie A1-Änderung bietet die Möglichkeit Bauteile über die bisherfestgelegte Maximaltemperatur (80°C) bis hin zu 100°C zu be-messen. In Abhängigkeit der verwendeten Legierung und der zuerwartenden Temperatur sind mit Hilfe des AbminderungsfaktorscT reduzierte zulässige Spannungen zu ermitteln, mit welchendann die Spannungsnachweise zu führen sind.

Bei den Stabilitätsnachweisen ist analog vorzugehen: Die sich imRechnungsgang II aus dem so genannten ω-Verfahren ergebendenvorhandenen Spannungen σ sind den reduzierten Spannungenzul σT gegenüber zu stellen. Die im Rechnungsgang I benötigtenTabellenwerte (mit Ausnahme des rechnerischen Elastizitäts-modul E*) sind mit dem Abminderungsfaktor cT zu multiplizieren.

Die Abminderungsfaktoren cτ sind in Tabelle 2 in Abhängigkeitder verwendeten Legierung für die direkte Anwendung aufbe-reitet. Eine Bemessung für unmittelbar einwirkende Wärme(Brandlastfall) ist allerdings erst mit Erscheinen von EN 1999(Eurocode 9) möglich.

StabilitätsnachweiseDurch die neu hinzugekommene Legierung EN AW-5005/ENAW-5005A (= AlMg1) wurde der Bereich der bisher berücksichtig-ten Proportionalitätsgrenzen von 275 N/mm2 bis 80 N/mm2 nachunten hin auf 35 N/mm2 erweitert. Insofern war eine Erweiterungder auf diesem Werkstoffkennwert beruhenden Berechnungspa-rameter (zum Beispiel ideale Beulspannungen) erforderlich. DieTabellen 8b, 9 und 10 des Teiles 1 werden durch die A1-Änderungum die entsprechenden Werte erweitert. Stabilitätsnachweisenach Rechnungsgang II sind für die Legierung EN AW-5005/ENAW-5005A jedoch nicht zulässig, da es für nicht sinnvoll erachtetwurde, ω-Zahlen für diese Legierung zu ermitteln. Ist zum Bei-spiel ein Biegekicknachweis für einen durch Abkanten eines Bleches aus EN AW-5005/ EN AW-5005A hergestellten Stab er-forderlich, kann dies nur nach Rechnungsgang I erfolgen.

VerbindungsmittelDie bisherigen Festlegungen für Verbindungsmittel (im Sinne vonVerbindungselementen wie Schrauben,Niete und Schließ-ringbolzen) schrieben für vollschäftige Schrauben vor,dass derenGewindeteil nicht mehr als 20 Prozent in die Lochleibungsflächedes äußeren Bleches hineinragen durfte.Diese Regelung wurdeetwas „entschärft“, so dass unter bestimmten Umständen (in der

3.3

3.4

3.5

1,8 – 0,010 · T

1,4 – 0,005 · T

Legierung

Aushärtbare Legierungen:EN AW-6005A, EN AW-6060, EN AW-6061, EN AW-6063, EN AW-6082,EN AW-6106, EN AW-7020, EN AC-42100, EN AC-42200, EN AC-43300

Nicht aushärtbare Legierungen:alle übrigen in DIN 4113-1,Tabelle 1 oder DIN 4113-1/A1,Tabellen 1bis 3 genannten Legierungen

Abminderungsfaktor cτ für Temperaturen 80°C < T < 100C°

U-Halter aus Aluminium zur Aufnahme eines geschlossenen Tragprofils.

Die an den Enden gekröpften Schenkel erlauben eine zusätzliche Feinjus-

tage über die Torsionsachse. Diese Wandhalter werden in verschiedenen

Längen angeboten, sodass jede gewünschte Dämmstoffdicke eingebaut

werden kann.

Bild

:BW

M

Page 9: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

9Sonderdruck Aluminium/2005

Konstruktion können größere Deformationen der Verbindungenakzeptiert werden, die Verbindung wird nicht wechselwirkendbeansprucht oder es handelt sich nicht um eine ungestützte ein-schnittige Verbindung, wie beispielsweise eine Einschrauben-verbindung zweier Flachstäbe) das Gewinde in die Scherfugenhineinragen darf. Die zulässigen Lochleibungsspannungen sindin diesen Fällen jedoch auf 80 Prozent zu reduzieren.

Es dürfen nun auch Schrauben mit Senkkopf verwendet werden,wenn die Dicke des am Schraubenkopf anliegenden Materials um1,5 mm größer ist, als die Höhe des Senkkopfes und es sich nichtum eine ungestützt einschnittige Verbindung handelt.Für den Loch-leibungsnachweis im anliegenden Blech darf jedoch nur die Blech-dicke des am Schraubenkopf anliegenden Materials abzüglich derHälfte der Ansenkungstiefe angesetzt werden.Weiterhin muss inden Fertigungsunterlagen ausdrücklich vermerkt werden, dass dieAnsenkung nicht tiefer als blecheben ausgeführt werden darf.

Von besonderem Interesse für den Fassadenbauer dürfte es sein,das mit der A1-Änderung und mit Teil 3 erstmals Grundlagen fürdie Bemessung von Langlöchern festgelegt werden. Bei kurzenLanglöchern (L ≤ 1,5 d) sind die zulässigen Lochleibungsspan-nung bei Beanspruchung senkrecht zur Langlochachse auf das0,80-fache und bei langen Langlöchern (1,5 d < L ≤ 2,5 d) auf das0,65-fache der in Teil 1 und in der A1-Änderung angegebenenzulässigen Lochleibungsspannungen für rohe Schrauben zu be-grenzen. Es wird zudem ausdrücklich darauf hingewiesen, dassLanglöcher überwiegend in querkraftbeanspruchten Auflagerbe-reichen angeordnet werden und diese somit besonders zu über-prüfen sind (Querkraftnachweis im Nettoquerschnitt).

„Eine weitere Erleichterung zur Gestaltung filigraner Fassaden-ansichten ist durch die Möglichkeit reduzierter Rand- undSchraubenabständen gegeben.“ So dürfen der kleinste Rand-abstand in Kraftrichtung 1,5 d, der kleinste Randabstand recht-winklig zur Kraftrichtung 1,2 d und der kleinste Lochabstand 2,4 d betragen, wenn die zulässigen Lochleibungsspannungen zu höchstens 65 Prozent ausgenutzt werden.

Die in Abschnitt 4.4 der A1-Änderung aufgeführte Beschränkunghinsichtlich der Verwendbarkeit hochfester stählerner Schraubenwird bei Umsetzung der Musterliste der technischen Baustim-mungen gestrichen.

„Eine weitere Erleichterung zurGestaltung filigraner Fassaden-ansichten ist durch die Mög-lichkeit reduzierter Rand- undSchraubenabständen gegeben.“

Genietete Aluminium-

Verbundplatten an

einer Wohnanlage in

Magdeburg.

Architekten ATB

Zesewitz; Magdeburg

Bild

:Alc

an

Genietete Aluminium-Verbundplatten am

Wohnhochhaus am Seeufer in Magdeburg.

Architekten Planungsring GmbH; Magdeburg

Bild

:Alc

an

Page 10: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

10

Technik

Berechnung geschweißter Konstruktionen nach DIN 4113-2

Die „Richtlinie zum Schweißen von tragenden Bauteilen aus Aluminium“ wird mit der bauaufsichtlichen Einführung von DIN 4113-2 durch diese ersetzt. Gleichzeitig erfolgt hierdurch dieinhaltliche Trennung in einen Berechnungsteil (DIN 4113-2) undin einen die Ausführung, die Schweißerprüfung und die Schweiß-aufsicht betreffenden Teil (DIN 4113-3). Auf die Einzelheiten dereinzelnen Nachweisformeln kann an dieser Stelle nicht einge-gangen werden. Es werden jedoch die wichtigsten Änderungenim Vergleich zur bisherigen Grundlage aufgeführt.

Bereits mit dem ersten in Abs. 5 (Berechnungsgrundsätze) derDIN 4113-2 aufgeführten Satz wird deutlich auf das materialspe-zifische Verhalten geschweißter Bauteile aus Aluminium hinge-wiesen: Im Gegensatz zu geschweißten Bauteilen aus Stahl, beidenen sich grundsätzlich eine Aufhärtung in der Schweißnahtund in schweißnahtnahen Bereichen einstellt, tritt bei Aluminiumin Abhängigkeit der Intensität des Wärmeeintrages eine mehroder weniger starke Entfestigung des Grundwerkstoffes ein.Dieser Effekt ist um so stärker, je höher das Grundmaterial durchKaltumformen verfestigt wurde.

Quasi im Vorgriff auf die zu erwartenden europäischen Regelun-gen wird mit DIN 4113-2 der Doppelnachweis einer geschweißtenVerbindung eingeführt. Dieser beinhaltet den eigentlichen Trag-sicherheitsnachweis der Schweißnaht in Form von zulässigenSpannungen, wie auch die Berücksichtigung legierungs- undzustandsspezifischer Auswirkungen des Wärmeeintrags in denweiteren Grundwerkstoff in Form von rechnerischen Querschnitts-reduktionen.

Auf die Querschnittsreduktionen darf verzichtet werden, wenn imallgemeinen Spannungsnachweis die zulässigen Spannungenzul σWEZ nicht überschritten werden. Es ist allerdings zu beachten,dass sich die ansetzbaren zulässigen Spannungen in der Wärme-einflußzone (wie auch in den Nähten) danach richten, wie die Lageder Bruchfuge im Versagensfall zu erwarten ist.

Wichtig anzumerken ist noch, dass sich die lokal eng begrenztenQuerschnittsreduktionen nicht auf das globale Tragverhalten aus-wirken. Das heißt: Zur Schnittgrößenermittlung und -verteilungsowie bei Durchbiegungs- und Verformungsberechnungen kannbezüglich des Schweißens von Bruttoquerschnitten ausgegan-gen werden.

In den eigentlichen Nachweisformeln für die Spannungsermitt-lung in den Querschnitten (σ = F/Ak beziehungsweise σ = M/Wk)erscheint die rechnerische Reduktion in Form der reduziertenQuerschnittswerte Ak und Ik (respektive Wk). Auf die Berücksich-tigung einer Verschiebung der Schwerelinien kann verzichtetwerden, wenn der gesamte anzusetzende wärmebeeinflußte Be-reich nicht größer als 20 Prozent des Bruttoquerschnittes ist. Eineerforderlichenfalls anzusetzenden Verschiebung der Schwereliniewirkt sich nicht nur bei der Ermittlung der Querschnittswerte Ik(respektive Wk) aus, sie kann auch dazu führen, dass bei bezüglichzentrisch in den Bruttoquerschnitt eingeleiteten Normalkräftennun auch Exzentrizitäten zu beachten sind.

Zusammenwirken verschiedener VerbindungsmittelEine gemeinsame Kraftübertragung bei kombinierten Verbin-dungen aus Schweißnähten und Schrauben darf nur unter be-stimmten Voraussetzungen bei Verwendung hochfester vorge-spannter Schrauben (GV- beziehungsweise GVP-Verbindungen),Nieten oder Pass-Schrauben angenommen werden. Diese Ver-bindungsart ist im Fassadenbau allerdings unüblich.

StabilitätsnachweiseBezüglich der Stabiltätsnachweise gelten auch bei geschweißtenKonstruktionen weiterhin die grundsätzlichen Festlegungennach DIN 4113-1. Allerdings ist jedoch in jedem Einzelfall der Einfluss der geringeren Festigkeiten in den Schweißnähten undin den übrigen wärmebeeinflussten Zone zu berücksichtigen.Sind allerdings die �0,2-Werte im Grundwerkstoff und in der Wärmeeinflußzone gleich, erübrigen sich diese gesonderten

Prinzipdar-

stellung einer

Aluminium-

Unterkonstruk-

tion mit hori-

zontal befes-

tigten Sinus-

Profiltafeln aus

Aluminium.

Sonderdruck Aluminium /2005

4

4.1

4.2

Bild

:BW

M

Page 11: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

11Sonderdruck Aluminium/2005

Nachweise, da sich hierdurch keine rechnerischen Querschnitts-reduktionen ergeben.

Ausführung und Herstellerqualifikation nach DIN V 4113-3Die mit Abstand wesentlichsten Auswirkungen auf die täglicheArbeit eines bislang ausschließlich Aluminium verarbeitendenUnternehmens wird DIN 4113-3 mit sich bringen, da diese sehrtief in – möglicherweise seit Jahrzehnten tradierte – Betriebs-abläufe eingreift. Dies ist nachvollziehbar, da ausschließlich Alu-minium verarbeitende Betriebe in der Regel durch die Fertigungvon Serienprodukten sehr oft ganz spezielle Verfahrensabläufepraktizieren, welche jetzt eventuell umzustellen sind. Dem „allge-meinen“ Stahl- oder Metallbauer wird DIN 4113-3 allerdings be-kannt vorkommen, da er sich bereits mit DIN 18800-7 beschäfti-gen musste. Die kongruenten Formulierungen in DIN 4113-3 undDIN 18800-7 sind nicht zufällig entstanden, sondern das Ergebnisder auf die jeweilige Werkstoffart angepasste Umsetzung dereuropäischen Vorlage ENV 1090-1 in nationale Dokumente. Inso-fern ist es auch leicht nachzuvollziehen, dass in DIN 4113-3 anvielen Stellen auf DIN 18800-7 Bezug genommen wird.

Eventuell verführt DIN 4113-3 zu Unmutsbekundungen übereine wieder einmal nicht nachvollziehbare Regelungswut. UnterBerücksichtigung des europäischen Gedankens – wie er weiteroben kurz anskizziert wurde – ist es jedoch unerlässlich, zumin-dest national für alle europäischen Anbieter gleiche und verbind-liche Regelungen zur Verfügung zu stellen. Im Sinne von definier-ter, gleich bleibender und nachvollziehbarer Qualität ist diessicherlich im Interesse des Endkunden.

Aber auch der Hersteller beziehungsweise Verarbeiter von Alu-miniumprodukten sollte DIN 4113-3 nicht als Restriktion, sondernals Hilfestellung im eigenen Interesse verstehen. Mit Erscheinendieses Normenteiles werden viele konstruktive Ausführungsde-tails und fertigungstechnische Angaben zur Verfügung gestellt,deren bisherige Unkenntnis oftmals zu Mängeln und somit zuwirtschaftlichen Einbußen geführt haben.

5

Aluminium-

Unterkonstruk-

tion mit horizon-

talen Stülpdeck-

ungsprofilen zur

Aufnahme etwa

von getönten

Gläsern.

Aluminium-

Unterkon-

struktion mit

Fest- und

Gleitpunkten

sowie niet-

befestigten

Kassetten

aus Alumi-

nium.

Bild

:BW

M

Genietete Alumi-

nium-Verbund-

platten am Wohn-

hochhaus am See-

ufer in Magde-

burg.

Architekten Pla-

nungsring GmbH;

Magdeburg

Schnittdarstellung kleinformati-

ge Fassadenplatten, geklammert

auf einer Aluminium-Unterkon-

struktion.

Bild

er:W

S Fa

ssad

enel

emen

te

Page 12: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

Sonderdruck Aluminium /2005

12

bauschrauben erstmals die Verwendung der aus dem Stahlleicht-bau bekannten gewindefurchenden Schrauben und Bohrschrau-ben möglich. Bezogen auf bereits bauaufsichtlich zugelasseneVerbindungselemente dieser Art [20] wird hierdurch der kleinstmögliche Schraubendurchmesser auf d = 4,2 mm abgesenkt.Unter Hinzuziehung von DIN 18807-6 lassen sich für mit solchenVerbindungselementen hergestellte Standardverbindungenoder -anschlüsse sogar rechnerisch die Tragfähigkeitswerteermitteln, welche das reale Tragvermögen sehr konservativ aufder sicheren Seite liegend abschätzen.

Für besondere Einzelfälle (Befestigung von UK-Profilen an Konso-len, Schraubkanäle) liegen den Schraubenherstellern auch allge-meine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse oder Zulassungen vor.„Dem schon immer bestehenden und unbefriedigenden Zustand,dass der Markt keine kurzen vollschäftigen Schrauben in den Ab-messungen M8 und M10 zur Verfügung stellt, wird hierdurchetwas die Schärfe genommen.“

FertigungBislang wurden alle die Fertigung betreffenden Ausführungen inDIN 4113-1 pauschal mit der Festlegung „Entwurf, Bemessung undAusführung von tragenden Bauteilen aus Aluminium erforderneine gründliche Kenntnis dieser Bauart“ geregelt. DIN 4113-3 bietet nun im Zusammenhang mit Schneiden, Lochen und Form-gebung materialspezifische Hinweise an, welche wohlmöglichüber den allgemeinen Kenntnisstand hinausgehen. Insbesonde-re der Bearbeitung der „hochfesten“ Legierung EN AW-7020 (ENAW-AlZn4,5Mg) wird ein besonderer Augenmerk gewidmet.

Spätestens seit der Einführung des Ü-Zeichens beziehungsweiseder CE-Kennzeichnung wird der Identifizierbarkeit verwendeterProdukte und der Nachvollziehbarkeit ihrer Verwendung – ins-besondere die nachvollziehbare Dokumentation von in weiterenVerfahrensabläufen geteilter Produkte – große Aufmerksamkeitgewidmet. In welcher administrativen Tiefe sich dies auf den

Beim Porsche-Zentrum in

Stuttgart-Zuffenhausen ver-

wendete der Architekt radial

verformte Kassetten aus Alu-

minium-Verbundplatten.

Architekten Kilian + Hagman;

Stuttgart

Das Gustavo-Haus, Berlin besticht durch seine

farbenfrohe Fassade. Die einzelnen Figuren wurden

aus Aluminium Verbundplatten zusammengesetzt,

die auf die Unterkonstruktion genietet wurden.

Arbeitsgruppe Stadtplanung + Architektur Heinken

Rüter von Gossler; Berlin

Technik

Eine detaillierte Kommentierung aller Einzelpassagen wäre nichtsehr zielführend und würde den Rahmen dieses Artikels sprengen –zudem sind die meisten Festlegungen selbsterklärend. Insofernwerden nachfolgend lediglich die wichtigsten „Neuerungen“beleuchtet:

AnwendungsbereichDem heutigen Stand der Technik entsprechend wird die Mindest-dicke für tragende, nicht geschweißte Bauteile auf 1,2 mm fest-gelegt. Bei zu verschweißenden Bauteilen beträgt diese weiterhin2,0 mm. An dieser Stelle sei wiederum vermerkt, dass Fachnormen,wie zum Beispiel DIN 18807, durchaus geringere Mindestdickenfür tragende Bauteile (Aluminium-Trapezprofile als Dachtrag-schalen in Kompostierungsanlagen) vorsehen können oder zumBeispiel auf DIN 18516-1, Außenwandbekleidungen, hinterlüftet,Abschn. 7.2.2, die dann einen zusätzlichen Korrosionsschutz er-forderlich macht.

Begriffsbestimmungen und DokumentationDer besseren und eindeutigeren Nachvollziehbarkeit des nach-folgenden Normentextes wegen, werden Begriffe definiert. DerAbschnitt „Dokumentationen“ stellt im Grunde auf ein einzufüh-rendes QS-System ab und erweitert die in Teil 1 noch gültigenPassagen die Bauvorlagen betreffend.

Werkstoffe und VerbindungselementeNeben speziellen und nach Knet- und Gusslegierungen getrenn-ten Anforderungen an die Werkstoffe, werden in Tabelle 1 und 2alle im Rahmen von DIN 4113 verwendbaren Produkte aus Alu-minium, sowie die Schweißzusatzstoffe aufgeführt.Wichtig hierbeizu beachten ist, dass die Werkstoffeigenschaften aller Konstrukti-onsbauteile (Walz- oder Strangpressprodukte) durch 3.1.B-Ab-nahmeprüfzeugnisse zu belegen sind. Dies gilt auch für Verbin-dungselemente aus Aluminium. Für Verbindungselemente ausStahl wird allerdings die etwas „weichere“ Regelung nach DIN18800-7 festgelegt. Für Gussteile, als besondere Produkte hin-sichtlich ihres in der Regel schlecht zu reproduzierenden Material-verhaltens, gelten besondere Bestimmungen.

Der filigranen und dünnwandigen Bauweise Rechnung tragend –wie sie durch die quasi freie Querschnittsgestaltbarkeit von Strang-pressprofilen möglich ist – ist nun auch neben den üblichen Stahl-

5.1

5.2

5.3

5.4

Bild

:Alc

an

Page 13: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

13Sonderdruck Aluminium/2005

Bild

:Alc

an

Page 14: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

Sonderdruck Aluminium/2005

14

Technik

Tätigkeitsbereich eines Fassaden- oder Metallbauers auswirkt,hängt natürlich vom den Gegebenheiten des einzelnen Betriebesab.Wichtig ist lediglich die Eindeutigkeit der Zuordnung.Unter diesem Aspekt kann es bereits hilfreich sein, dass es sich beiStrangpressprofilen oftmals um so genannte Zeichnungsprofilehandelt, welche speziell für einen Kunden in einem Presswerkund in einer vorher festzulegenden Qualität hergestellt werden.Eine Verwechslung, wie sie zum Beispiel bei Bezug von Standard-walzprofilen aus Stahl über den Handel vorkommen könnte, kannsomit fast schon ausgeschlossen werden.

Verbindungstechnik und MontageWährend in der „Richtlinie“ infolge ihrer damaligen schnellen Ein-führung in einem schweißenden Betrieb generell ein Schweißfa-chingenieur beschäftigt sein musste, bildet DIN 4113-2 die tech-nischen Anforderungen, den Ausbildungsstand der Schweißerund die erforderliche Schweißaufsicht weitaus realer ab. Durchdie Einteilung der Konstruktionen in die „Schwierigkeitsklassen“A bis C,kann die Schweißaufsicht durch einen geprüften Schweißer(Klasse A), einen Schweißfachmann (Klasse B) oder einen Schweiß-fachingenieur (Klasse C) durchgeführt werden.Die bereits weitestgehend aus der „Richtlinie“ bekannten Verfah-rensprüfungen und Festlegungen für Arbeitsproben sind in dennormativen Anhängen A und B zusammengefasst. Die Inhaltewurden an die zwischenzeitlich vorliegende EN 288 angepasst.

Bezüglich einer regelkonformen Ausbildung von Verbindungen(Schweißen und Verbindungselemente) oder der korrekten Mon-tage sah DIN 4113-1 keinen besonderen Regelungsbedarf. Hiervertraute man ganz auf den Ausbildungsstand des deutschenHandwerks. Dieses Vertrauen wurde durch die nun teilweise so-gar fast elementaren Festlegungen nicht geschmälert; vielmehrist dies die Konsequenz aus der Forderung nach einheitlichenund festgelegten (Mindest-) Anforderungen.

KorrosionsschutzGleichwohl Aluminiumkonstruktionen bei fachgerechter Detail-ausbildung unter normalen atmosphärischen Bedingungen imallgemeinen ohne Korrosionsschutz eine ausreichende Beständig-keit aufweisen, wird dieser Thematik in DIN 4113 3 ein recht um-fangreicher Raum eingeräumt. Die Neuerung im Vergleich zu bis-herigen Festlegungen besteht darin, dass in Abhängigkeit derverwendeten Legierung (Tabelle 3 und 4) und einer Risikoanalyse(Anhang C) mit Hilfe eines Punktesystems die Notwendigkeit vonKorrosionsschutzmaßnahmen ermittelt werden kann beziehungs-weise ob die vorgesehene Konstruktion hinsichtlich einer aus-reichenden Korrosionsbeständigkeit überhaupt zulässig ist. Kon-krete Angaben, welches Korrosionsschutzsystem erforderlichen-falls einzusetzen ist, sind nicht in DIN 4113-3 aufgenommen wor-den. Dies würde der Rahmen der Norm sprengen, zumal für Alu-miniumprodukte bei normalen Umweltbedingungen – ganz imGegensatz zu Bauteilen aus üblichen Baustählen – die Notwen-digkeit eines besonderen Korrosionsschutzes nicht besteht.

Toleranzen, Prüfen und HerstellerqualifikationDie Inhalte der Abschnitte Toleranzen, Prüfen und Herstellerquali-fikation ist weitestgehend selbsterklärend und können durchaus

als Grundlage zur Einführung eines QS-Systemes oder als Hilfe-stellung bei der Ausarbeitung von Verfahrensanweisungen ver-standen werden.Es soll an dieser Stelle jedoch noch darauf hingewiesen werden,dass die im Abschnitt 11 aufgeführten Angaben bezüglich derToleranzen weitaus nicht den Umfang entsprechender Regelun-gen aus dem Stahlbau (ENV 1090) annehmen, da für Aluminium-konstruktionen in der Regel ohnehin individuelle und vom Ein-satzzweck abhängige Toleranzen festgelegt werden müssen(technisch aufwendige und dekorativ anspruchsvolle Fassaden-konstruktionen). Insofern beschränken sich die aufgeführten Fest-legungen weitestgehend auf pauschale Angaben nach DIN18202, Ausmittigkeiten bei Stützenstößen, Parallelität von Kon-taktfugen oder die Ebenheit von Beulfeldern.

Die bereits der Klassifizierung der Schweißaufsichtspersonenzugrunde liegende Einteilung in „Schwierigkeitsklassen“ dientauch der Festlegung der Anforderungen an den Herstellerbe-trieb. Hinsichtlich der zu erfüllenden Betriebsanforderungen(Nachweis gegenüber anerkannten Stellen) und der Einstufungnach DIN EN 729 sind für die Klassen B und C identische Festle-gungen getroffen worden.

Bauaufsichtliche Behandlung und Blick nach EuropaDie nun vorliegende Normenreihe DIN 4113 ist bereits seit derFassung September 2004 in der Musterliste der Technischen Bau-bestimmungen berücksichtigt, welche mit Stand 08.07.2005 vonden Ländern Nordrhein-Westfalen, Sachsen und Thüringenumgesetzt ist.

Mit der Umsetzung in Landesrecht werden DIN 4113-1, DIN4113-1/A1, DIN V 4113-2 und DIN 4113-2 einschließlich ihrer inder Musterliste aufgeführten Anlagen als technische Baubestim-mungen allgemein verbindlich, da sie zur Erfüllung der Grund-satzanforderungen des Bauordnungsrechts als unerlässlich an-gesehen werden.

Durch die mitgeltenden Anlagen wird auch zukünftig die alter-native Anwendbarkeit der britischen Norm BS 8118-1:1991 geregelt, die Berücksichtigung plastischer Querschnittsreservenanalog dem Verfahren Elastisch-Plastisch nach DIN 18 800-1:1990-11 ermöglicht und die in DIN 4113-1/A1, Abs. 4.4, zu findende Beschränkung, wonach hochfeste stählerne Schraubennur mit voller Vorspannung verwendet werden dürfen, wiedergestrichen. Somit können auch zukünftig hochfeste stählerneSchrauben zur Ausbildung einfacher SL-Verbindungen verwen-det werden.

Mit Veröffentlichung im Amtsblatt der Europäischen Union vom19.12.2003 empfiehlt die Kommission die Verwendung der Euro-codes in den Mitgliedstaaten. In Anbetracht der Tatsache, dass derfür Aluminiumkonstruktionen geltende Eurocode 9 (respektiveENV 1999) bereits weitestgehend fertig gestellt ist, dürfte in aller-nächster Zukunft mit dessen „Inbetriebnahme“ zu rechnen sein.Für die Praxis bedeutet dies, dass nach einer Koexistenzphase inetwa fünf Jahren die Normenreihe DIN 4113 durch „DIN EN 1999“ersetzt wird.

Thomas Maria Ladwein, Bühl / Korschenbroich

5.5

5.6

6

5.7

Page 15: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

15Sonderdruck Aluminium/2005

Thomas Maria Ladwein war bis 1998

Wissenschaftlicher Assistent am Lehrstuhl

für Stahl- und Leichtmetallbau und wissen-

schaftlicher Mitarbeiter an der Versuchsan-

stalt für Stahl, Holz und Steine der Univer-

sität Karlsruhe (TH).Von 1998 bis 2000

arbeitete er als Referent für Bauwesen in

der Aluminium-Zentrale e.V., Düsseldorf.

Seitdem ist der Mitinhaber der Karcher &

Ladwein – Ingenieurpartnerschaft für Bau-

technik,Bühl/Korschenbroich (www.klib.de)

Literatur[1] DIN EN 729-1, Ausgabe:1994-11 Schweißtechnische Qualitäts-

anforderungen – Schmelzschweißen metallischer Werkstoffe– Teil 1: Richtlinien zur Auswahl und Verwendung; DeutscheFassung EN 729-1:1994

[2] DIN EN 729-2, Ausgabe:1994-11 Schweißtechnische Qualitäts-anforderungen – Schmelzschweißen metallischer Werkstoffe– Teil 2: Umfassende Qualitätsanforderungen; Deutsche Fas-sung EN 729-2:1994

[3] DIN EN 729-3, Ausgabe:1994-11 Schweißtechnische Qualitäts-anforderungen – Schmelzschweißen metallischer Werkstoffe– Teil 3: Standard-Qualitätsanforderungen; Deutsche FassungEN 729-3:1994

[4] DIN EN 729-4, Ausgabe:1994-11 Schweißtechnische Qualitäts-anforderungen – Schmelzschweißen metallischer Werkstoffe– Teil 4: Elementar-Qualitätsanforderungen; Deutsche Fas-sung EN 729-4:1994

[5] (Vornorm) DIN V ENV 1090-1, Ausgabe:1998-07 Ausführungvon Tragwerken aus Stahl – Teil 1: Allgemeine Regeln undRegeln für Hochbauten; Deutsche Fassung ENV 1090-1:1996

[6] DIN EN 1396, Ausgabe:1997-02 Aluminium und Aluminiumle-gierungen – Bandbeschichtete Bleche und Bänder für allge-meine Anwendungen – Spezifikationen; Deutsche FassungEN 1396:1996

[7] (Kurzverfahren) DIN EN 1999-1-1 Eurocode 9: Bemessung undKonstruktion von Aluminiumtragwerken – Teil 1-1: Allgemei-ne Bemessungsregeln; Deutsche Fassung EN 1999-1-1

[8] DIN 4113-1, Ausgabe:1980-05 Aluminiumkonstruktionenunter vorwiegend ruhender Belastung; Berechnung und bau-liche Durchbildung

[9] DIN 4113-1/A1, Ausgabe:2002-09 Aluminiumkonstruktionenunter vorwiegend ruhender Belastung – Teil 1: Berechnungund bauliche Durchbildung; Änderung A1

[10] DIN 4113-2, Ausgabe:2002-09 Aluminiumkonstruktionenunter vorwiegend ruhender Belastung – Teil 2: Berechnunggeschweißter Aluminiumkonstruktionen

[11] Vornorm DIN V 4113-3, Ausgabe:2003-11 Aluminiumkon-struktionen unter vorwiegend ruhender Belastung – Teil 3:Ausführung und Herstellerqualifikation

[12] DIN 4113T1EErl ND, Bauaufsicht:Technische Baubestimmun-gen; DIN 4113 Teil 1; Aluminiumkonstruktionen unter vorwie-gend ruhender Belastung (Ausgabe 05.80), Ausgabe:1987-03-31 Veröffentlicht in: ND MBl (1987)

[13] BS 8118-1, Ausgabe:1992-03-31 Verwendung von Aluminiumin Baustrukturen – Anleitung für die Praxis der Konstruktion

[14] DIN 18202, Ausgabe:1997-04 Toleranzen im Hochbau – Bau-werke

[15] Norm-Entwurf DIN 18202, Ausgabe:2004-11 Toleranzen imHochbau – Bauwerke

[16] DIN 18516-1, Ausgabe:1999-12 Außenwandbekleidungen,hinterlüftet – Teil 1: Anforderungen, Prüfgrundsätze

[17] DIN 18800-7, Ausgabe:2002-09 Stahlbauten – Teil 7: Aus-führung und Herstellerqualifikation

[18] DIN 18807-6, Ausgabe:1995-09 Trapezprofile im Hochbau -Teil 6: Aluminium-Trapezprofile und ihre Verbindungen;Ermittlung der Tragfähigkeitswerte durch Berechnung

[19] Reinhold Gitter,„Aluminium-Strangpreßprofile im konstrukti-ven Ingenieur-, Maschinen und Apparatebau“, Stahlbau 67(1998), Sonderheft Aluminium; auch als Sonderdruck erhält-lich beim Gesamtverband der Aluminiumindustrie e.V., Düs-seldorf

[20] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-14.1-4,„Verbin-dungselemente zur Verwendung bei Konstruktionen mit Kalt-profilen aus Stahlblech – insbesondere mit Stahlprofiltafeln“

Der Autor

Redaktionelle Beratung:Martin JungTelefon: (0 40) 28 09 67 50E-Mail: [email protected]

Layoutkonzept- und Design:marketingtools,Rolf Kuhl,Köln

Druck:Druckerei Peipers, Köln

Verlag:Cubus Medien Verlag GmbHGeschäftsführung: Kirsten Jung, Martin JungEppendorfer Baum 2520249 Hamburg

Telefon: (0 40) 28 09 67 50Telefax: (0 40) 28 09 67 52E-Mail: [email protected]

Impressum

QuellenverweisTitel: AlcanSeite 2: Siehe TitelSeite 3: NovelisSeite 4: v.l.n.r.: Novelis; Novelis; Novelis; NovelisSeite 5: oben: Novelis;

unten: v.l.n.r.: Novelis; Alcan; AlcanSeite 6: NovelisSeite 7: oben: Alcan

unten: NovelisSeite 8: oben: Alcan

unten: BWMSeite 9: unten:AlcanSeite 10: BWMSeite 11: v.o.n.u.:WS Fassadenelemente;WS Fas-

sadenelemente;WS Fassadenelemente;unten links: BWM

Seite 12: AlcanSeite 13: Alcan

Page 16: Vorgehängte hinterlüftete Fassade - FVHF · sich die zulässigen Spannung für Lochleibung zul σ L in Abhän-gigkeit des zu betrachtenden Lastfalles aus wiederum bei Abrundung

Fachverband Baustoffe und Bauteile für vorgehängte hinterlüftete Fassaden e.V.(FVHF)Kurfürstenstraße 129 · 10785 Berlin · Telefon 030/21286-281 · Telefax 030/21286-241www.fvhf.de · E-Mail:[email protected]