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Barocke Dachwerke. Konstruktion und Tragverhalten

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[Quelle: http://d-nb.info]

Bauen im Bestand stellt eine zunehmend wichtiger werdende Aufgabe im Bauingenieurwesen dar. Gerade historische Konstruktionen zeigen sich im Hinblick auf Aspekte der Denkmalpflege als eine besondere Herausforderung. In Bayern gibt es eine Vielzahl an Bauwerken, welche der Barockzeit zuzuordnen sind und denen daher ein besonderes Augenmerk geschenkt werden sollte. Über das Tragverhalten barocker Dachwerke ist bisher nur wenig bekannt. Vor allem der Gruppe der Dachwerke ohne durchgehende Zerrbalkenlage wurde kaum Beachtung geschenkt. Gerade bei diesen können jedoch aufgrund des fehlenden Zugbandes an der Dachbasis bereits relativ geringe Änderungen am System zu erkennbaren Änderungen im Kraftfluss führen. Die Arbeit diskutiert unterschiedliche Konstruktionsprinzipien jener Zeit unter Berücksichtigung der zeitgenössischen Literatur und liefert Einblicke in mögliche Lastabtragungsmechanismen. Beispiele aus zahlreichen Dachwerksbegehungen dienen der Veranschaulichung der gewonnenen Erkenntnisse. Um die Kräfteverteilung innerhalb einer Konstruktion möglichst genau erfassen zu können, werden realistische Modellierungsdaten benötigt. Im Zuge dieser Arbeit wurden Materialdaten erhoben, Schäden gesichtet und ausgewertet, die Steifigkeiten zimmermannsmäßiger Verbindungen eruiert sowie Möglichkeiten zur Abbildung der räumlichen Lastabtragung angeführt. Dabei stellt die Erarbeitung nichtlinearer Steifigkeitsmodelle, in denen Plastifizieren sowie der Zustand der Anschlüsse in Form von Klaffungen Berücksichtigung finden, ebenso ein Novum dar wie die Anwendung eines ebenen Ersatzverfahrens zur Berücksichtigung der räumlichen Lastabtragung, welches auf dem faltwerkartigen Auseinanderklappen eines Dachwerks beruht. Das Steifigkeitsverhalten von Überblattungen wurde bisher noch nicht untersucht. Um diese Forschungslücke zu schließen, wurden im Rahmen dieser Arbeit experimentelle Untersuchungen sowie dreidimensionale FE-Berechnungen durchgeführt. Im Zuge der Ergebnisauswertung wurde eine abschnittsweise lineare Arbeitskennlinie für Überblattungen erarbeitet, welche in kommerziellen Stabwerksprogrammen zur Anwendung kommen kann. Realitätsnahe Berechnungen an drei existierenden, repräsentativen Beispielen beschließen die Arbeit unter Anwendung aller erarbeiteten Grundlagen. Das Hauptaugenmerk der Untersuchung wurde hierbei auf den Einfluss der nichtlinearen Steifigkeitsmodelle sowie auf den Einfluss der neu entwickelten Faltwerksmethode zur Berücksichtigung der Räumlichkeit gelegt. Sämtliche Ergebnisse wurden hinsichtlich ihrer allgemeinen Gültigkeit geprüft und in einem Resümee zusammengefasst.

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Bücher, Broschüren

Thomas Bretz, Matthias Zöller
Baurechtliche und -technische Themensammlung. Heft 4: Flachdachabdichtungen
Zuverlässigkeitsaspekte bei Beton- und Holzdächern
2., aktual. Aufl.
2020, 132 S., 24 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das vierte Heft befasst sich mit den Zuverlässigkeitsaspekten bei Dachabdichtungen. Behandelt werden die am häufigsten vorkommenden Probleme bei Flachdächern und wärmegedämmten Dächern aus Holz. Themenbereiche wie Gefällegebung, Unterläufigkeit, Bewegungsfugen, Randabschlüsse, niveaugleiche Türschwellen, Schutzlagen und feuchtevariable Dampfsperren werden ebenso praxisgerecht erläutert wie die vergleichsweise neue Problematik der zum Teil drastischen Schäden an Dächern mit Wärmedämmung zwischen tragenden Hölzern und beidseitigen, diffusionsdichten Abdeckungen. Sie finden auch Hinweise zu neuen Korrosionsproblemen von Metalldächern aus Zinkblechen und Tipps zu deren Vermeidung. Die Neuauflage berücksichtigt die wesentlichen Neuerungen der Regelwerke, die Dachabdichtungen beschreiben: DIN 18 531 sowie die Flachdachrichtlinie des ZVDH (Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks).

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Rudolf Lückmann, Franziska Pietryas
Steildach: Planung - Ausführung - Projekte, m. CD-ROM
2019, 350 S., 300 x 210 mm, Hardcover
Weka

 

 

Das Steildach ist die am häufigsten gewählte Dachform in Deutschland. Sie gilt als witterungsbeständige, sichere und energieeffiziente Dachkonstruktion. Damit das Steildach alle Anforderungen erfüllt, müssen beim Planen und Ausführen unterschiedliche gesetzliche und technische Normen beachtet werden. Neben den statischen Anforderungen müssen die bauphysikalischen Vorgaben zum Brand-, Wärme-, Feuchte- und Schallschutz eingehalten werden. Der Leser erhält mit dem Buch wertvolle Anleitungen und Praxishilfen auf dem aktuellen Stand der Normen. In der Praxis bewährte Konstruktionsdetails zu kritischen Anschlüssen bieten direkt umsetzbare Lösungen für eigene Projekte. Wichtig ist die richtige Wahl der Dachform und des Dachbelags. Architekten und Ingenieure haben mit dem Buch einen Überblick über die möglichen Formen und die unterschiedlichen Materialien. Musterprojekte aus der Praxis für Neubau und Bestand zeigen optimale Lösungen. Mit dem neuen Baurecht hat sich in vielen Bundesländern das Abstandsflächenrecht verändert. Mit Hilfe der bildlichen Darstellung kann der Planer die neuen Regeln sicher umsetzen.

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Thomas Jocher, Ulrike Wietzorrek
Dachräume
Entwerfen - Konstruieren - Bewohnen
2018, 304 S., m. zahlr. Abb. Diagramme u. Zeichn. 303 x 234 mm, Hardcover
Detail

 

 

Die Nachverdichtung im urbanen Raum ist gegenwärtig ein wichtiges Thema in der Stadtentwicklung ebenso wie in der architektonischen Praxis. Insbesondere im Ausbau der Dächer liegt dabei großes Potenzial für den dringend benötigten, zusätzlichen Wohnraum. Aber auch der Neubau geneigter Dächer mit seinen Möglichkeiten tritt wieder zunehmend in den Fokus der Architekturdiskussion. Auf, unter und im Dach lassen sich attraktive Wohnungen mit besonderen Raumkompositionen realisieren, doch gelten hier die unterschiedlichsten komplexen Planungsanforderungen und Rahmenbedingungen, die sich gerade beim Ausbau auch auf den Umgang mit der bestehenden Gebäudesubstanz beziehen. Die Publikation soll daher den Planer umfassend über die grundlegenden Planungsregeln informieren, die sich von den entsprechenden Gesetzen, Normen, Verordnungen und technischen Richtlinien ableiten. Im Sinne einer Gebäudelehre werden die räumlichen Grundbausteine der Funktionen Wohnen, Essen, Kochen, Schlafen, Arbeiten, Reinigen und Pflegen im Zusammenhang mit der besonderen Raumgeometrie geneigter Dächer aufbereitet.

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Rudolf Lückmann, Franziska Pietryas, Hans-Peter Sommer
Flachdach, m. CD-ROM
Planen - Konstruieren - Sanieren
2., aktualisierte und erweiterte Neuauflage.
2018, 320 S., 299 mm, Softcover
Weka

 

 

Flachdächer zählen zu den kritischen Bauteilen. Diese Dächer verlangen Sorgfalt und Können. Die Fachregel für Abdichtungen - kurz die Flachdachrichtlinie - gibt hierfür den aktuellen Stand der Technik vor. Es gilt ab sofort zu beachten: Anwendungskategorien K1 und K2 sind abgeschafft, Beton muss vor dem Verkleben vorbehandelt werden, die Regel muss jetzt auch bei intensiv begrünten Dachflächen, Parkdecks und befahrenen Flächen angewendet werden. In der Neuauflage sind auch die Änderungen der Flachdachrichtlinie vom November 2017 und der Abdichtungsnorm DIN 18531 berücksichtigt. Das Buch bietet zahlreiche Vorteile: - Übersicht über alle Änderungen; - Anschlüsse, Fugen und Durchdringungen - vorgefertigte Details in CAD importieren; - Schäden erfolgreich sanieren - Wartung von Flachdächern. Das Buch ist jetzt um Projektbeispiele Neubau erweitert: Elbphilharmonie, Cinnamon Tower, Werkstätten Tinnum/Sylt.

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Martin Schmid
Statik im Dachgeschoss nach Eurocode, 3. Aufl.
Lastannahmen - Schnittgrößen - Bemessungen
3., überarb. Aufl.
2018, 186 S., Mit 134 Abbildungen und 41 Tabellen. 29.7 cm, Geheftet
Bruderverlag

 

 

Das Fachbuch rechnet detailliert einen kompletten Standsicherheitsnachweis für ein übliches Pfettendach nach Eurocode durch. Dabei werden Nachweise erläutert, die vor der reinen Anwendung der Regelungen des EC 5 weitergehende mechanische Überlegungen erfordern. Anhand eines Beispiels wird gezeigt, welche Berechnungen beim Standsicherheitsnachweis für ein Pfettendach nach Eurocode erforderlich sind. Das Buch verdeutlicht, dass solch ein Standarddach ein kompliziertes statisches System darstellt und weist auf die kritischen Punkte hin. Es werden verschiedene Einflüsse auf das Tragverhalten untersucht, sodass der Einfluss des gewählten statischen Systems auf den weiteren Verlauf der Berechnung erkennbar ist. Zahlreiche Detailzeichnungen veranschaulichen die Ausführungen.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
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Jörn P. Lass, Florian Heß, Andreas Schweiger, Ralf Späth, Andreas Kaufmann
Tragverhalten von Haften in Doppelfalzdächern
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3199
2020, 141 S., 93 Abb. u. 35 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Metalldächer mit Stehfalz werden mit "Haften" an der Unterkonstruktion befestigt. Zur Bemessung der Anzahl zu verwendender Haften dienen Erfahrungswerte. Bei Schadensfällen kann eine korrekte Ausführung aufgrund fehlender Bemessungsverfahren nicht nachgewiesen werden. Daher ist es dringend erforderlich, diese zu entwickeln. Ziel ist eine validierte Grundlage, auf der eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ/ETA) erstellt werden kann. Um dies zu erreichen, waren zwei aufeinander aufbauende Schritte erforderlich. In Schritt 1 wurden geeignete Testverfahren gesucht, eruiert und bedarfsgerecht angepasst. Damit wurden zum einen ausgewählte, marktübliche Haft-Typen auf deren materialtechnisches Verhalten bis hin zum Materialversagen getestet. Zum anderen wurde nach Kenntnis der Versagens-Charakteristik der Hafte deren Halte-Verhalten in exemplarischen, einsatzrelevanten Situationen geprüft. Die daraus abgeleiteten Ergebnisse wurden dann im Schritt 2 in eine Prüf- und Bemessungssystematik überführt, mit der Planer in die Lage versetzt werden, einen Nachweis der Tragsicherheit zu führen. Daraus können nun konstruktive Vorgaben für Hafte und deren Einbindung in die Dachhaut sowie deren Anbindung an die Unterkonstruktion abgeleitet werden.

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Ralf Spilker, Géraldine Liebert, Matthias Zöller, Martin Oswald, Ralf Haselhuhn, Udo Siegfriedt
Solaranlagen auf geneigten Dachflächen im Gebäudebestand
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3167
2019, 189 S., 240 Abb. u. 15 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Forschungsvorhabens war es, typische Schadensfälle und -erfahrungen aus der Baupraxis zu erfassen und daraus Empfehlungen für die Montage von Solaranlagen auf geneigten Bestandsdächern abzuleiten. Diese Empfehlungen sollen beim weiteren Ausbau von Energiegewinnungsflächen zur Schadensminimierung und damit zur effektiven und nachhaltigen Nutzung von Anlagen und Dächern beitragen. Die geringe Schadensquote bei Solaranlagen auf geneigten Dächern soll weiter minimiert werden. Die im Bericht dokumentierten Erfahrungen und die daraus abgeleiteten Empfehlungen sollen dazu beitragen. Sie können in die Weiterentwicklung der Regelwerke eingearbeitet werden, auch um einheitliche Bewertungsgrundlagen herzustellen. Diese dienen der Ausführungssicherheit und damit dem wirtschaftlichen sowie nachhaltigen Erfolg für Ausführende und Auftraggeber. Als Baustein zum Schutz der Lebensgrundlagen auf der Erde wird damit der weitere Ausbau von Energiegewinnungsflächen auf Dächern unterstützt.

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Stefan Bacher, Camille Châteauvieux-Hellwig, Melina Martin, Thomas Ecker, Michael Rudolph, Andreas Rabold
Schallschutz von Flachdächern in Holzbauweise
Luft- und Trittschalldämmung von Flachdächern und Dachterrassen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3179
2019, 120 S., 23 Abb. u. 10 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei der Planung von modernen Büro- und Wohngebäuden ist vor allem im Bereich der mehrgeschossigen Bauweise i.d.R. ein Flachdach oder ein flachgeneigtes Dach mit ausgebautem Dachgeschoß vorgesehen. Mangelnde Planungsdaten erschweren es gerade klein- und mittelständigen Unternehmen, zu denen sehr viele Holzbaubetriebe gehören, den Einstieg in den mehrgeschossigen Holzbau, der nicht nur aus ökologischer Sicht vorteilhaft ist. So wurden auch in der neuen DIN 4109 nur drei Aufbauten für leichte Flachdächer berücksichtigt. Die Zielsetzung des Projektes besteht daher in der Bereitstellung von Planungsunterlagen für verschiedene Konstruktionsvarianten von Flachdächern und leicht geneigten Dächern, die insbesondere den Anforderungen an den Schallschutz genügen sowie den weiteren Leistungseigenschaften wie Wärme- und Feuchteschutz entsprechen. Die Untersuchungen wurden an praxisnahen Dachaufbauten durchgeführt, um die Einflussgrößen auf die Schalldämmung von Flachdächern und leicht geneigten Dächern beschreiben und Planungsunterlagen gut geeigneter Konstruktionen zur Verfügung stellen zu können.

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Andreas Schmohl, Sabine Johann
Entwicklung eines Extraktions- und Analysenverfahrens zur quantitativen Bestimmung des Gehalts an MCPP und MCPP-Estern in Polymerbitumen-Abdichtungsbahnen
Bauforschung, Band T 3366
2019, 56 S., 16 Abb. u. 17 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Polymerbitumen-Dachabdichtungsbahnen, die z. B. zur Dachabdichtung bei Gründächern eingesetzt werden, sind mit Estern der 2-(4-Chlor-2-methylphenoxy)-propionsäure ("Mecoprop", MCPP) ausgerüstet. Diese Mecoprop-Ester werden bei Kontakt mit Wasser aus der Bitumenbahn ausgewaschen; durch Hydrolyse der Ester wird Mecoprop freigesetzt. Durch die radizide Wirkung des Mecoprops werden Polymerbitumen-Dachabdichtungsbahnen mit Gründachaufbau vor Durchwurzelung geschützt. Wirksam ist allerdings nur das (R)-(+)-Enantiomer "Mecoprop-P", das in modernen Rezepturen zum Schutz vor Durchwurzelung überwiegend enthalten ist. Für die Bestimmung des Gehaltes an MCPP und MCPP-Estern in Dachabdichtungs-bahnen, z. B. für Homogenitätsprüfungen, wurden ein Extraktions-Verfahren sowie eine Analysenmethode für MCPP-Ester entwickelt und validiert.

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Sabine Hübner, Christian Scherer, Regina Schwerd, Christoph Schwitalla
Freisetzung von Durchwurzelungsschutzmitteln aus Dachabdichtungen. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3352
2018, 175 S., 53 Abb. u. 42 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Polymerbitumendachbahnen werden sehr häufig als Dachabdichtung, oft auch in Kombination mit einer Dachbegrünung eingesetzt. Die Beschädigung der Dachbahn durch das Wurzelwachstum und das Ausbreiten der Wurzeln im Bitumen wird durch den Einsatz von Produkten basierend auf Mecoprop verhindert. Das MCPP wird in Form verschiedener Ester in die Dachbahn eingearbeitet, durch Hydrolyse werden die Ester gespalten und die Säure freigesetzt. Im Fall von Niederschlägen kann es zu einem Austrag sowohl der Ester als auch der freien Säure mit dem ablaufenden Regenwasser kommen. Inwieweit der Austrag der Säure zu einer möglichen Beeinträchtigung der Umweltkompartimente Boden und Grundwasser führen kann, ist bislang noch nicht abschließend geklärt.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Schwarz-Viechtbauer, Karin
Eishalle? Eislaufplatz? Eissportpavillon! Sportstättenbau
Schule & Sportstätte, 2020

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Fischer, Danielle
Goldzwiebeln und Lärchenschindeln
Tec 21, 2020

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Schröder, Roland; Kiehl, Kathrin
Gebietseigene Wildpflanzen für die extensive Dachbegrünung
Neue Landschaft, 2020

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Herzog, Andres
Die Schlange bändigen. Wie die Freiform für Swatch die Planer herausforderte
Hochparterre, Beilage, 2020

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Göb, Anna Katharina
Bahnhof in Oostende
Xia Intelligente Architektur, 2020

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