Tragsystem für ein zweigiebeldaches

Wichtige Elemente des Tragsystems

Strukturell besteht ein Dach aus Dachdeckung und Tragsystem. Die Dachdeckung ist die obere Abdeckung aus verschiedenen Materialien wie Ziegel, Wellblech oder Rollmaterialien. Zusammen mit der Unterkonstruktion bilden die Tragkonstruktionen den tragenden Rahmen des Daches. Zu den geneigten Dächern zählt man in der Regel Dächer mit einer Neigung von über 15°, wobei Ausnahmen möglich sind.

Es ist ratsam, einfache Konfigurationen zu wählen: Jede Biegung, Vorsprung oder Verbindung ist eine Schwachstelle der Konstruktion, an der das Risiko von Undichtigkeiten höher ist. Die einfachste Form ist nach wie vor das zweigiebeldache. Es wird gelegentlich auch als Giebeldach bezeichnet, und die Wandabschnitte im Dachgeschoss werden als Giebel oder Fronten bezeichnet.

Wichtige Elemente des Tragsystems:

• Tragflächen (Rafter),
• Querträger (Purlins),
• Unterzug (Mauerlat),
• Stützen,
• Diagonalstreben (Schrauben),
• Verbindungselemente (Zugstangen),
• Unterhängungen (Bäbchen),
• Verbindungsplatten,
• Unterkonstruktion (Unterspannung).

Am häufigsten werden in der privaten Bauweise Holzträger verwendet. Es gibt zwei Haupttypen: aufgesetzte und hängende Träger. Aufgesetzte Träger zeichnen sich durch Einfachheit und Zuverlässigkeit aus. Hängende Träger werden für größere Spannweiten eingesetzt, erfordern aber genauere Berechnungen und sind schwieriger zu reparieren.

Aufgesetzte Tragsysteme

Das untere Ende der Tragflächen ruht auf der Außenwand, das obere Ende auf einem Querträger, der von Stützen gehalten wird.

Ideal ist ein Abstand zwischen den Außenwänden von 5 bis 8 m, sodass keine zentrale Stütze erforderlich ist. Mit inneren Tragwänden und Diagonalstreben kann dieser Abstand auf 14–16 m vergrößert werden. Der Abstand zwischen den Tragflächen wird durch Berechnung bestimmt und hängt von Wind- und Schneelasten sowie vom Gewicht des gewählten Dachbelags ab. Typische Abstände liegen zwischen 0,8 und 1,2 m, dürfen aber 2 m nicht überschreiten.

Wenn das Dach isoliert ist, richtet man den Abstand zwischen den Tragflächen nach den Maßen der Isolierung aus, um eine unverzügliche Anordnung ohne Zuschnitte zu ermöglichen. Standardbreiten von Mineralwolle-Platten betragen 0,6 m und 1 m.

Bei der Errichtung eines Dachbodens werden Außenwände auf die gewünschte Höhe (z. B. 1,5–1,8 m) angehoben. Innere Wände werden nicht bis zur vollen Höhe des Dachbodens aufgerichtet, sondern nur bis zu einem Punkt, der 15–25 cm über dem oberen Rand des letzten Geschosses liegt oder einige Reihen Ziegelmauerwerk übersteigt. Oben werden Querträger verlegt, und ein System aus Stützen mit einem Abstand von 4–6 m wird installiert, um den Dachfirstträger zu stützen.

Um die Konstruktion bei Spannweiten über 6 m zu verstärken, wird zwischen Stütze und Querträger eine Diagonalstrebe eingebaut. Der Winkel zwischen Diagonalstrebe und Stütze darf 40–45 Grad nicht überschreiten.

Größen, Querschnitte und Befestigungsmethoden

Die Tragflächen werden meist aus Baumstücken, Balken oder Brettern hergestellt. Standardlänge von Holzmaterialien beträgt 6 m; bei Überschreitung dieser Länge werden die Träger aus mehreren Brettern zusammengesetzt. Der Querschnitt der Elemente wird nach Festigkeitsanforderungen bestimmt, wobei 50×100 mm für Tragflächen, Stützen und Diagonalstreben sowie 100×150 mm für Querträger und Unterzug nicht unterschritten werden sollten.

Unterzug und alle Holzteile, die mit der Mauerwerk verbinden, werden mit einem Holzschutzmittel behandelt und mit rollförmigen Wasserabdichtungsmaterialien geschützt. Sie werden mit Dübeln oder eingebrannten Schrauben an der Wand befestigt. Die Tragflächen werden am Unterzug durch Ausschneiden und Verbindung mit Winkelblechen, Platten oder Schrauben befestigt. An der Wand werden sie über eine Verbindung mit Drahtschrauben befestigt. Ein Draht mit einem Durchmesser von 4–6 mm wird an einen eisenhaltigen Stift („Erz“) gebunden, der 300 mm unterhalb der Wandspitze in die Wand eingetrieben ist.

Um die Konstruktion an kritischen Stellen zu verstärken, werden die Tragflächen aus zwei Balken gleichen Querschnitts zusammengesetzt. Dies geschieht an Stellen mit vergrößertem Abstand der tragenden Elemente, bei Einbau von Dachfenstern oder Lüftungsrohren. Abstand zwischen Holzteilen und Außenfläche von Ziegelkaminen sollte mindestens 130 mm betragen, bei keramischen Rohren mindestens 250 mm.

Zwei Möglichkeiten der Verbindung der Tragflächen an der Spitze bestehen:

• Die Tragflächen stoßen an den abgeschnittenen Enden aneinander und werden mit einer Verbindungsplatte verbunden,
• Die Tragflächen werden nebeneinander angeordnet und mit Bolzen verbunden.

Um die Steifigkeit der Konstruktion zu erhöhen, werden die Tragflächen oben mit einer Zugstange verbunden, die durch einen vertikalen Element, das als Unterhängung oder Bäbchen bezeichnet wird, gestützt und vor Durchbiegung geschützt wird.

Hängende Tragsysteme

Bei diesem System werden die Spannweiten mit Tragwerkzeugen überbrückt. Die Montage ist komplizierter, da das Tragwerk zunächst am Boden hergestellt und dann mit einem Kran montiert wird. Die einfachste Form ist ein dreieckiges Tragwerk aus zwei Tragflächen und einer Zugstange. Die Zugstange nimmt die Druckkräfte auf, und an die Wände übertragen sich nur noch vertikale Lasten.

Die Tragwerke werden nicht direkt auf den Unterzug, sondern auf eine Holzunterlage gelegt. Der Abstand zwischen ihnen beträgt 3–4 m. Komplexere Konstruktionen werden mit metallischen Elementen ausgeführt. In jedem Fall ist ein hängendes Tragsystem wirtschaftlich weniger vorteilhaft als ein aufgesetztes. Zudem ist es auch schwerer, da mehr Material benötigt wird.

Unterkonstruktion und Dachvorsprünge

Je nach Dachbelag wird eine durchgehende oder abgesetzte Unterkonstruktion montiert.

• Für weiche Materialien wie Bitumen-Ziegel wird eine durchgehende Unterkonstruktion verwendet. Dazu werden Bretter, Spanplatten oder OSB-Platten eingesetzt, wobei der Abstand zwischen den Elementen nicht mehr als 10 mm betragen darf.
• Für harte Materialien wie Dachziegel wird eine abgesetzte Unterkonstruktion aus 40×50 mm oder 50×50 mm Bögen mit einem Abstand von mehreren Dezimetern hergestellt. Der Abstand wird anhand der Dachziegelgröße gewählt, daher sollte die Auswahl bereits im Voraus erfolgen. Oft wird eine Gegenunterkonstruktion mit einem Winkel von 45–90 Grad angeordnet.

Der Vorsprung des Daches vor dem Fassadenbereich zur Wasserabführung – der Dachvorsprung – beträgt üblicherweise 50–60 cm. Ein Vorsprung unter 30 cm ist funktionsunfähig und wirkt weniger ästhetisch. Bei flach geneigten Dächern entsteht der Vorsprung durch das Hervorragen der Tragflächen; bei steilen Dächern werden zusätzlich Knechte (auch „Kobeln“ genannt) an die unteren Teile der Tragflächen angeflanscht.

Das Tragsystem ist ein entscheidender Bauteil des gesamten Gebäudes. Eine korrekte Ausführung und Berechnung sichert eine langfristige und zuverlässige Nutzung.