Dachtragwerk

Die Dachkonstruktion einer Kirche

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]

Eine bedeutende Rolle bei Dachkonstruktionen spielt der Baustoff Holz, insbesondere im Rahmen der zwei klassischen Varianten, dem Sparrendach und dem Pfettendach.^[5] Stahl- und Stahlbetonkonstruktionen finden sich insbesondere bei großen Hallen.

Geneigtes Dach

Das statische System eines Sparrendaches.

Das statische System eines Kehlbalkendaches.

Das Geneigte Dach ist das aufgrund des Einsatzes im Wohnhausbau das verbreitetste Dachtragwerk.

Tragglieder und Aussteifung

Die Bauteile sind die wesentlichen tragenden und aussteifenden Bestandteile des Dachtragwerkes. Hier sind sie in gleicher Folge wie am Dach genannt (von oben nach unten):

• Die Dachlattung bestehend aus einzelnen Dachlatten mit der Mindestabmessung 24/48mm 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 (Hinweis).
• Das Windrispenband wird auf den Sparren oder der Dachschalung befestigt und dient der Längsaussteifung des Dachtragwerkes.
• 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 Windrispe wird zur Längsaussteifung des Dachtragwerkes eingesetzt. Zum Beispiel alternativ zum Windrispenband, sie wird von unten an den Sparren befestigt.
• 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.

Sparrendach

Das Sparrendach ist nach dem Pfettendach das verbreitetste Dachtragwerk.

Einfaches Sparrendach

• Dachneigung: mehr als 20°
• Hausbreite: Vollholzkonstruktion weniger als 10m, Sonderkonstruktion (Empfehlung: Konstruktionsvollholz (KVH)) mehr als 10m

Kehlbalkendach

Schematische Zeichnung eines Kehlbalkendaches

Das Flachdach der Neuen Nationalgalerie in Berlin

Das Kehlbalkendach ist eine Weiterentwicklung des Sparrendaches. Unterschieden wird in Un- und Verschiebliches Kehlbalkendach.

• Dachneigung: mehr als 20°
• Hausbreite: aus Vollholz weniger als 14m, aus Sonderelementen mehr als 14m

Pfettendach

Das Pfettendach ist durch seine vielen möglichen Anwendungsgebiete das verbreitetste Dachtragwerk. Hierbei werden die Sparren durch einen Stuhl (Dachstuhl) unterstützt. Man unterscheidet weiter zwischen liegendem und stehendem Stuhl.

Pfettendach mit liegendem Stuhl

Dieses Pfettendach wird auch abgestrebtes Pfettendach genannt.

Pfettendach mit stehendem Stuhl

Dieses Pfettendach wird auch nicht abgestrebtes Pfettendach genannt.

• mit einstielig, stehendem Stuhl
• mit zweistielig, stehendem Stuhl, mit oder ohne Firstgelenk
• mit dreistielig, stehendem Stuhl

Sprengwerk und Hängewerk

Das Spreng- oder Hängewerk wird zur Unterstützung des Dachtragwerkes eingesetzt, wenn eine Lastabtragung nur auf die Außenwände machbar ist, zum Beispiel sind keine tragenden Innenwände vorhanden. Angewendet werden sie ab einer Dachneigung von 30°, 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.

• Sprengwerk
• Hängewerk
• Hängesprengwerk

Ebenes Dach

Das ebene Dach ist ein Flachdach mit geringer Neigung.

• Balkenlage
• Stahlbetonplatte

Hallendach

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.

Tragglieder und Aussteifung

Die Bauteile sind die wesentlichen tragenden und aussteifenden Bestandteile des weitgespannten Dachtragwerkes. Hier sind sie in gleicher Folge wie am Dach genannt (von oben nach unten):

• Die Sparrenpfetten (Koppelpfetten) tragen die Dachdeckung oder eine Schalung.
• Die Dachbinder tragen die Sparrenpfetten, sie werden je nach Konstruktionsweise: Ingenieurholzbau, Stahlbau oder Unterspannte Träger ausgeführt. Die Dachbinder bestehen aus Stahl oder Holz.

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

Brettschichtträger

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

Stahlbau

Spannweite um 40m

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

Spannweite um 20m

• 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

Einzelnachweise und Fußnoten

1. ↑ Satz nach Günther Wasmuth (Hrsg.): Wasmuths Lexikon der Baukunst, Berlin, 1929-1932 (4 Bände), Lemma Dachkonstruktionen. Hans-Joachim Kadatz: Wörterbuch der Architektur, Leipzig, 1988, Lemma Dachkonstruktion. Nikolaus Pevsner, Hugh Honour, John Fleming: Lexikon der Weltarchitektur, 3. Auflage, München, Prestel, Lemma Dachkonstruktion.
2. ↑ Satz nach Günther Wasmuth (Hrsg.): Wasmuths Lexikon der Baukunst, Berlin, 1929-1932 (4 Bände), Lemma Dachkonstruktionen
3. ↑ Satz nach 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 Günther Wasmuth (Hrsg.): Wasmuths Lexikon der Baukunst, Berlin, 1929-1932 (4 Bände), Lemma Dachgerüst
5. ↑ Satz Nikolaus Pevsner, Hugh Honour, John Fleming: Lexikon der Weltarchitektur, 3. Auflage, München, Prestel, 1992, Lemma Dachkonstruktion

Quellen

• Hans-Jürgen Schneider (Hrsg.), Bautabellen für Ingenieure, Werner Verlag
• Fachzeitschrift Informationsdienst Holz
• DIN 1052 (Holzbau)
• DIN 1055 (Hochbau)