Preußische Kappendecke

Kappendecke in historischer Werkstatt von 1890

Elemente eines Tonnengewölbes
Wange - rote Fläche
Kappe - blaue Fläche
Widerlager - grüne Kante
Schild(bogen) - rote Kante
Grad(bogen) - blaue Kante

Eine Kappendecke (auch Preußische Kappendecke oder Berliner Gewölbe genannt) ist eine Deckenkonstruktion, die aus sich wiederholenden flachen Rundtonnengewölben besteht.

Zwei parallele Doppel-T-Träger aus Stahl bilden die Widerlager. Gelegentlich wurden auch ausgemusterte Eisenbahnschienen verwendet. Dazwischen liegen die "Kappen", flache Tonnengewölbe mit dem Querschnitt eines Kreissegmentbogens. Die Höhe der Wölbung beträgt üblicherweise weniger als 15 % der Breite. Die Gewölbe bestehen aus Ziegelsteinen oder Beton.

Verwendung

Preußische Kappen wurden vor allem im 19. Jahrhundert zur Gestaltung von Geschossdecken, aber auch als Kellergewölbe verwendet. Kappendecken wurden in erster Linie bei Böden mit hoher Belastung einsetzt, wie in Fabriketagen, Werkhallen, aber auch bei Kellerdecken in feuchter Umgebung, weil Holzdecken hier verfaulen würden. Da sie aus mineralischen Baustoffen bestehen (Stahl und Ziegel), haben sie gegenüber Holzbalkendecken neben der Unverrottbarkeit auch den Vorteil einer höheren Feuerfestigkeit, das aber nur, wenn die offen liegenden Unterflansche der Träger hinreichend dick verputzt sind. In der Landwirtschaft sind sie bei alten Stallgebäuden oder Scheunen anzutreffen. Kappendecken wurden nach und nach von Betondecken (Ortbeton oder Betonfertigteilen) seit den 1930er Jahren weitgehend verdrängt.

Statische Schwäche

Eine statische Schwachstelle der Kappendecke sind die Endfelder vor den Abschlusswänden. Meistens sind die Stahlträger der Kappen in der Nähe der Endfelder nicht durch Zugstangen verbunden. Aus diesem Grunde finden sich häufig im letzten Deckenfeld vor der Abschlusswand parallel zu den Trägern Risse im Scheitel der Kappe. Die Horizontalkräfte aus den flachen Gewölben müssen durch schwere Außenwände überdrückt werden. Reicht die Auflast nicht, weicht die Außenwand horizontal aus. Das Gewölbe bricht. In jüngster Zeit häufen sich Bauschäden, die durch Korrosion der Eisenträger entstehen. Ist der Träger durchgerostet, was bei den inzwischen ca. 100 Jahre alten Kappendecken nicht selten vorkommt, können ganze Deckensegmente herunterbrechen. Die fachgerechte Sanierung von Kappendecken ist mit relativ hohen Kosten verbunden.

Berechnung

Das Stichmaß S der Wölbung soll größer oder gleich einem Zehntel der Länge L des Bogens sein.

$S \ge \frac {1} {10} L$