Sichere Berechnung

Seit geraumer Zeit nehmen extreme Wetterereignisse spürbar zu. Immer wieder führen plötzliche, orkanartige Stürme zu erheblichen Sachschäden, weshalb Aufsichtsbehörden, Planer und Handwerker dem ­Thema Windsogsicherung zunehmende Aufmerksamkeit schenken. Die Berufsverbände der Dachdecker (ZVDH) und Zimmerer (Holzbau Deutschland – Bund Deutscher Zimmermeister) zum Beispiel fordern bei der Konstruktion und Sanierung eines Daches zusätzliche Sicherungsmaßnahmen und raten in Anlehnung an die DIN 1055-4 zur sorgfältigen Berechnung der Windlasten. In Regionen, in denen mit starken Wind- und Schneelasten zu rechnen ist oder für Gebäude, die breite Dachvorsprünge aufweisen, ist das Führen eines sogenannten Abhebenachweises durch einen Planer vorgeschrieben. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Befestigungsmittel auf die Windsoglast bemessen wurden und der Dachstuhl ausreichend im Mauerwerk verankert beziehungsweise die Sparren gegen abhebende Lasten gesichert sind.

Software vereinfacht die Berechnung

In der Praxis ist der Abhebenachweis aufwendig zu berechnen. Viele Details wie Einwirkungen, Gebäudegeometrie und Widerstände der Befestigungsmittel müssen berücksichtigt und manuell zusammengetragen werden. Daher bieten einzelne Hersteller von Dachbauprodukten und Befestigungssystemen Programme an, mit denen Planer, Dachdecker und Zimmerer einen Nachweis zur Sogabsicherung berechnen können. Die Bemessungsprogramme sind bedienerfreundlich aufgebaut und führen den Nutzer schrittweise durch die Berechnung. Es genügt wenige Parameter einzugeben, auf deren Basis die Programme zu sicheren Ergebnissen führen. Dachdecker und Zimmerer erhalten damit nicht nur einen prüffähigen Nachweis, sie können auch die für sie wirtschaftlichste und montagefreundlichste Lösung finden. Zudem gewinnen sie die Möglichkeit, planerische Vorgaben zu ändern und unter Einhaltung des Abhebenachweises alternative Lösungen vorzuschlagen.

In wenigen Schritten zum Abhebenachweis

Der Schraubenhersteller Heco bietet in seiner Bemessungssoftware, der HCS 3.0, ein Tool zur Berechnung von Windsoglasten an. Dafür sind folgende Einflussfaktoren zu berücksichtigen:

Entlang dieser Parameter führt das Programm die Berechnung durch. Hierfür wählt der Nutzer in Schritt eins die Dachform aus, danach gibt er die Gebäude- und Dachmaße ein. Erforderlich sind auch Angaben zum Traufüberstand, zur Dachneigung und zur Fläche. In der darauffolgenden Eingabemaske „Sparrendetails“ werden das Material, die Festigkeitsklasse und Maße abgefragt. Damit die Holzbauteile den Anforderungen nach DIN 4074 für Nadelholz und DIN 1052 für Brettschichtholz entsprechen, kann der Nutzer das Material über eine Auswahlliste bestimmen. Danach wechselt er zur Datenmaske „Pfetten“ und gibt die Maße, die Anzahl und den Abstand der Pfetten ein. Ebenso wählt er aus der vorgegebenen Liste das richtige Material aus. Zur korrekten Bestimmung der Pfettenverankerung muss er zusätzlich den Verankerungsgrund angeben. Dann kann er sowohl für die Pfetten- als auch die Sparren-Pfettenbefestigung die richtige Schraube wählen. Das Programm bietet ihm hierfür eine Vorauswahl an. Im letzten Schritt werden die Lastwerte bestehend aus Gewicht der Eindeckung, Dämmung und Lattung sowie die einwirkende Windlast eingegeben. Die Bestimmung der Windlasten kann direkt oder über eine im Programm integrierte Postleitzahlensuche erfolgen.

Nach Eingabe der Lastwerte werden die Menge der Schrauben und Montagepunkte berechnet. Das Programm zeigt in der Ergebnisansicht die Befestigung der Pfette auf Beton mittels Betonschrauben sowie die Verbindung zwischen Sparren und Pfette mittels Holzschrauben an. Dabei erhält der Nutzer gleich zwei Nachweise und besitzt absolute Planungssicherheit sowohl für den Holz-Beton-Anschluss von Pfette zum Beton als auch für den Holz-Holz-Anschluss der Pfette zum Sparren nach Eurocode 5.

Dübeltechnik kontra Windsoglast

Gemäß der Bemessung erfolgt die Pfettenverankerung unter Einsatz von Betonschrauben. Hier empfiehlt Heco den Schwellenanker „Multi-Monti-TimberConnect“. Der Anker kombiniert ein Betongewinde mit einem Holzgewinde und wird in Durchsteckmontage maschinell verschraubt. Dabei schneidet der untere Teil der Schraube ein Gewinde in den Beton, so dass ein formschlüssiger, sofort belastbarer Verbund entsteht – ohne Aushärtezeiten. Die Pfette wird mit dem Holzgewinde des Ankers fixiert. Dabei lässt sich die „Multi-Monti-TC“ im Holz versenken, so dass der darüber liegende Sparren direkt aufliegen und befestigt werden kann. Die Kombination aus Beton- und Holzgewinde ermöglicht ein höheres Lastniveau insbesondere bei der Übernahme von Querlasten, wobei die übertragbaren Querlasten unabhängig von der Anbauteildicke sind.

Befestigung des Sparrens auf der Pfette

Für die Befestigung der Sparren auf der Pfette schlägt die HCS 3.0 Holzbauschrauben der „Heco-Topix“-­Familie vor. Der Nutzer kann zwischen Teilgewin­deschrauben mit Senk- oder Tellerkopf und der Doppelgewindeschraube „Heco-Topix-CombiConnect“ wählen. Je nach Anforderungen oder Einwirkungen können unterschiedliche Belastungsniveaus nachgewiesen werden. Mit der „Heco-Topix-CombiConnect“ ist wegen ihres doppelten Gewindes die Übertragung hoher Zug- und Druckkräfte möglich, so dass die Pfetten-Sparrenverbindung in der Regel zeitsparend mit weniger Montagepunkten erfolgen kann. Ein kleiner nützlicher Hinweis in der Ergebnisübersicht der HCS 3.0 ist die Angabe einer verbleibenden Differenzlast, sofern die gewählte Schraube in der Sparren-Pfettenverbindung nicht ausreichen sollte.