Für jedes geneigte Dach ist ein System von tragenden Elementen erforderlich. Andernfalls wird das Dach entweder gar nicht halten oder in naher Zukunft einstürzen. Dieses „Korsett“, das die Belastung durch das Beschichtungsmaterial selbst und die darauf einwirkenden Lasten aufnimmt, nennt man Fachwerkkonstruktionen. Warum sie benötigt werden und wie sie berechnet werden - später in diesem Artikel.
Sie können ein sehr hochwertiges und schönes Dachmaterial für Ihr Zuhause wählen, aber ohne einen geeigneten Rahmen ist es nicht möglich, es zu installieren. Dieser Rahmen heißt Traversensystem, und es wird für jede Art von Schrägdach gebaut.
Auch wenn das Dach nur eine Neigung hat, wird die Beschichtung an der Tragkonstruktion befestigt, die in diesem Fall in der Regel durch horizontal geschichtete Sparren dargestellt wird, die direkt auf den Wänden der Fassade aufliegen.
Wichtige Informationen! Das Fachwerksystem ist eine Reihe von tragenden Elementen des Daches, die das Gewicht des Dachmaterials und atmosphärische Belastungen darauf wahrnehmen und diese Kräfte auf die Tragkonstruktionen des Gebäudes übertragen. Es besteht aus Sparren, Verbindungs- und Verstärkungselementen, Untersparrenkonstruktionen und Latten.
Da die Dachkonstruktion nicht nur das Gewicht des Dachmaterials, sondern auch Windlasten und im Winter die Schneemasse aufnimmt, werden diese Effekte sofort in die Berechnung der erforderlichen Leistung der tragenden Elemente einbezogen.
Im Allgemeinen können wir von den Faktoren, die die Struktur des Fachwerksystems bestimmen, unterscheiden:
- Dachmaterial
- Normative Schneelast für ein bestimmtes Gebiet
- Einhaltung der Feuerwiderstandsanforderungen
- Dachneigung
- Spannweite
- Überlegungen zur Haltbarkeit
- Merkmale der architektonischen Lösung
- Für das Systemgerät ausgewähltes Material
- Das Vorhandensein eines Dachbodens
Das Material, das für die tragenden Strukturen des Daches verwendet wird, ist sehr wichtig. Immerhin alle Dachmaterial hat seine eigenen Festigkeitseigenschaften, sein Gewicht und seine Korrosionsbeständigkeit, die die Konstruktionsparameter nur beeinflussen können.
Die Herstellung des Traversensystems erfolgt aus:
- Baum
- Metall
- Verstärkter Beton
- Kombinationen aus Holz und Metall
Stahlbetonkonstruktionen haben im Wohnungsbau aufgrund ihres hohen Eigengewichts, der Installationsschwierigkeiten und der mangelnden Flexibilität architektonischer Lösungen keine große Verwendung gefunden.
Beim Bau von großflächigen Industrie- und öffentlichen Gebäuden werden in der Regel Konstruktionen aus Stahlbetonfachwerksystemen verwendet, und Stahlbetonplatten werden als Beschichtung verwendet.
Metallsysteme werden zunehmend verwendet, insbesondere für Dächer mit komplexen Konfigurationen. Es ist einfacher, ihnen fast jede Form zu geben, sie sind langlebig und haben eine große Festigkeit.
Zu ihren Nachteilen gehören:
- Die Notwendigkeit einer speziellen Ausrüstung vor Ort oder Herstellung im Werk
- Großes Gewicht
- Relativ hohe Kosten
Das gängigste Material zur Herstellung von tragenden Dachkonstruktionen ist nach wie vor Holz. Damit können Sie alle Anforderungen an das Dach erfüllen und Probleme treten nur bei besonders gebrochener Form oder übermäßigem Gewicht des Beschichtungsmaterials auf.
Da Sparren seit Jahrhunderten aus Holz hergestellt werden, sind die Eigenschaften dieses Systems gut untersucht und vorhersehbar, und die Herstellungstechnologie wurde bis ins kleinste Detail ausgearbeitet.
Im privaten Wohnungsbau werden in den allermeisten Fällen Fachwerkkonstruktionen aus Holz verwendet.
Auch Metall-Holz-Mischkonstruktionen sind im individuellen Wohnungsbau aufgrund der Schwierigkeiten bei Fertigung und Montage eine Seltenheit.
In der Regel besteht der obere Teil solcher auf Druck arbeitender Strukturen aus Holz und der untere Teil, der Zugkräften ausgesetzt ist, aus Metall.
In der Regel wird diese Art von System beim Bau großer Bauwerke mit einer erheblichen Spannweite (15-20 m) verwendet - Schwimmbäder, Industrie- und Landwirtschaftsbetriebe.
Begriffe, die verschiedene Elemente des Traversensystems bezeichnen:
- Das Sparrenbein ist das Hauptelement des Daches, das die Last vom Dachmaterial aufnimmt und auf die tragenden Strukturen des Gebäudes - Wände oder Säulen - überträgt. Dient zur Befestigung der Kiste, auf der die Beschichtung angebracht ist
- Mauerlat (Sparrenbalken) - eine Holzumreifung, die oben an den Wänden des Gebäudes verläuft, auf denen die Sparren ruhen
- Strebe - eine Strebe zwischen den Ober- und Untergurten des Fachwerksystems, die unter Druck arbeitet
- Gestell (Stütze) - ein Kraftelement, durch das die Fachwerkkonstruktion Druck von den Sparrenbeinen auf interne tragende Strukturen (Wände oder Säulen) überträgt
- Run - ein entlang der Gestelle gelegter Balken, auf dem die Sparrenbeine ruhen, einschließlich - und an den Stellen, an denen keine Gestelle vorhanden sind
- Liegend - eine Stange, die entlang tragender Innenwände oder Säulen gelegt wird und die Last von den Regalen aufnimmt, auch in den Bereichen, in denen keine Hauptstruktur vorhanden ist (im Fall von Säulen)
- Strebe – ein Element, das unter Druck arbeitet und ein Zusammenfallen und Verschieben der Streben und Gestelle nach innen verhindert
- Puff (Querstange) - ein Element, das die Belastung der Sparrenbeine in einer horizontalen Ebene wahrnimmt
Bei hängenden Sparren kommen zwei weitere Elemente hinzu: Estrich 2, der verhindert, dass die Sparrenbeine unter der Last des Daches „auseinanderlaufen“, und Spindelstock 4, der wie ein Gestell aussieht, aber auf einem arbeitet anderes Prinzip.
Die Streben 5 dehnen unter der Wirkung des Gewichts des Dachs den Spindelstock, und er überträgt seinerseits diese Kraft auf die Bohle, während sie die Dehnung der letzteren kompensiert.
Sparren
Es gibt zwei allgemein anerkannte Schemata zum Organisieren des Fachwerksystems eines Schrägdachs. Die erste davon ist eine geschichtete Fachwerkstruktur.
Es wird verwendet, um Dächer für relativ kleine Gebäude mit Spannweiten (Abstand zwischen tragenden Strukturen) zu organisieren:
- bis 6 m - ohne Installation von internen Stützen (Racks)
- bis zu 12 m - bei der Installation eines Gestells an den Tragkonstruktionen (außerdem wird das Gestell nicht unbedingt genau in der Mitte des Traversensystems installiert - es kann asymmetrisch zu einer der Wände verschoben werden)
- bis 15 m - bei der Installation von zwei Stützen
Diese Art von Sparren wird als geschichtet bezeichnet, da sie auf der Mauerlat überlagert sind, und auch, wenn es einen Firstbalken (Lauf) gibt - ein Längselement, das die Oberseiten aller Fachwerkträger verbindet.
Farm - ein einzelnes Element des Systems, bestehend aus einem Sparrenpaar und Stütz- / Verbindungselementen zwischen ihnen. Dieses System wird in Gebäuden mit geringer Breite oder mit tragenden Strukturen im Inneren montiert.
Ein charakteristisches Merkmal der Schichtsparren ist das geringe Gewicht der Konstruktion und der geringe Holzverbrauch.
Außerdem sind sie (insbesondere in Abwesenheit von Regalen) praktisch für die Organisation des Dachbodens, da sie keine Elemente haben, die in geringer Höhe parallel zur Decke verlaufen.
BERATUNG! Verwenden Sie keine Schichtsparren (auf jeden Fall in „reiner“ Form) für Bedachungen aus schweren Beschichtungsmaterialien, insbesondere mineralischen (Fliesen, Asbestzementplatten, Schiefer). Dies erfordert die Verwendung von Holz und Brettern mit großem Querschnitt sowie die Installation von starken Hängen, Gestellen und Querstangen.
hängende Sparren
Der zweite Typ ist eine hängende Sparrenstruktur.Es wird so genannt, weil die Enden der Sparren nur auf den tragenden Außenwänden aufliegen, ohne Zwischenstützen im Inneren des Gebäudes.
Da unter Einwirkung des Dachgewichts auf die Sparrenschenkel Berstlasten an den Gebäudewänden auftreten, werden die Sparren mit einer Kupplung geliefert, die die entstehende Kraft kompensiert.
Bei Bedarf werden Hilfselemente verwendet - Streben, Omas und Gestelle. Mit Hilfe von Hängesparren lassen sich Spannweiten bis zu 20 m und mehr realisieren.
Kombinierte Optionen
Bei einer besonders komplexen Dachform oder der Verwendung von schweren Beschichtungsmaterialien werden kombinierte Fachwerkkonstruktionen verwendet - spezielle Fachwerkträger.
Sie können in Form einer einzigen Bauweise (geschichtet oder hängend) hergestellt werden oder sie können eine Kombination aus beidem in verschiedenen Teilen des Betriebs umfassen.
Es gibt auch Dächer, bei denen sich „saubere“ hängende und geschichtete Traversen abwechseln: geschichtete werden an den Stellen verwendet, an denen die Tragkonstruktion unter das Dach geht, und hängende - an den Stellen, an denen sie nicht vorhanden sind.
Auf diese Weise können Sie die Last gleichmäßig verteilen und Neigungen in der erforderlichen Größe und Länge erstellen, ohne die gewählte Dachform zu überschreiten.
Wichtige Informationen! Bei der Organisation eines Satteldachs werden unbedingt Traversen jeglicher Art entlang des Daches mit Läufen entlang jeder Sparrenreihe oder durch diagonale Verbände benachbarter Traversen verbunden.
Es ist möglich, Traversenkonstruktionen vor Ort, direkt während der Installation des Traversensystems, der Montage auf dem Boden und dem anschließenden Anheben auf das Dach oder in der Fabrikproduktion herzustellen.
Die letzten beiden Optionen sind aufgrund der Erreichung der geometrischen Genauigkeit aller Blöcke attraktiv, aber die Installation an Ort und Stelle ermöglicht es Ihnen, alle Nuancen dieses speziellen Daches zu berücksichtigen.
Die Neigung der Sparren ist wesentlich - der Abstand zwischen benachbarten Traversen. Sie variiert zwischen 0,8–2 m und ist abhängig von der Art des Fachwerks, des Sparrenprofils und des Dachmaterials und wird rechnerisch ermittelt.
Die folgende Tabelle kann bei der Bestimmung der Stufe helfen:
Der Baum braucht Schutz
Da Holz eine relativ geringe biologische Stabilität hat, hygroskopisch und anfällig für Fäulnis und Schäden durch Schädlinge ist und leicht brennbar ist, muss es geschützt werden.
Unter Beachtung einfacher Regeln können Sie sicher sein, dass die Reparatur der Fachwerkkonstruktion nicht für die gesamte Betriebsdauer (gemäß der Norm - 50 Jahre) erforderlich ist.
Der Schutz des Daches vor vorzeitiger Alterung besteht aus folgenden Maßnahmen:
- Behandlung mit Antiseptika, hydro- und feuerhemmenden Imprägnierungen
- Installation von Abdichtungen an den Kontaktstellen zwischen Holz und Metall oder Wandmaterialien
- Verhinderung von Dachlecks
- Aufrechterhaltung der Sicherheit von Hydro- und Dampfsperrschichten des Daches
- Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Belüftung des Unterdachraums
Das Tragwerk des Daches ist das wichtigste Element des Gebäudes. Sowohl die Atmosphäre des Innenraums als auch das Leben des Bauwerks selbst hängen in hohem Maße von seiner Zuverlässigkeit ab.
Unabhängig davon, ob für das Haus klassische Holzfachwerkkonstruktionen oder exotischere Metallkonstruktionen gewählt werden, erfordert das Dach eine sorgfältige Berechnung und eine nicht minder hochwertige Installation.
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