Dachkonstruktion

Dachkonstruktionen oder auch Dachtragwerk

Die Dachkonstruktion bezeichnet das Traggerüst eines Daches, also die Konstruktion für die nötige Standsicherheit und wird auch als Dachtragwerk bezeichnet. Umgangssprachlich wird die Bezeichnung Dachstuhl häufig synonym verwendet, Fachlich ist dies aber nur ein Teil der Dachkonstruktion. Die meisten Dachkonstruktionen werden aus Holz gefertigt aber auch Stahl wird hier verwendet. Die wichtigsten Konstruktionsformen sind das Sparrendach, das Pfettendach und das Kehlbalkendach.

Sparrendach

Das hölzerne Sparrendach ist eine Dachkonstruktion zur Errichtung eines geneigten Daches. Diese Konstruktion wird bei relativ geringen Gebäudetiefen von sieben bis acht Metern genutzt. Die Dachneigung sollte bei ca. 30° liegen.

Konstruktion
Das Sparrendach besteht aus Sparrenpaaren (Gespärre), die zusammen mit einer Konstruktion am Fußpunkt einen unverschiebbaren Dreicksrahmen bilden. Jeweils zwei Sparren sind am Firstpunkt durch einen Scherzapfen, eine Verblattung oder auch durch Laschen, kraftschlüssig miteinander verbunden. Der Abstand der Sparrenpaare liegt in der Regel zwischen 70 und 80 cm und sollte nicht höher als 90 cm sein. Um die Montage der Sparrenpaare zu erleichtern wird häufig ein Richtholz, auch Richtlatte genannt, angebracht. Die Längsaussteifung wird unter anderem durch Windrispen erzielt. Die waagerechte Verbindung am Sparrenfuß bestand früher grundsätzlich aus Holzbalken, heute dienen auch die Geschossdecken aus Stahlbeton als unterer Teil des Dreieckrahmens.

Holzdecke
Traditionell münden die Sparrenfüße in waagerechte Holzbalken, welche gleichzeitig auch die Geschossdecke bilden. Der Dachbalken ragt über die Kante des Dreieckrahmens hinaus, der so entstandene Überstand wird Vorholz genannt. Damit im Traufbereich eine durchgehende Deckung gewährleistet ist wir oberhalb des Vorholzes ein so genannter Aufschiebling montiert. So entsteht ein für diese Konstruktion typischer Knick im Traufbereich. Es gibt auch Ausführungen bei denen die Sparren über die Außenwand des Gebäudes hinausragen.

Stahlbetondecke
Vor allem bei neueren Konstruktionen des Sparrendachs dient die Geschossdecke aus Stahlbeton als Rindbalken und unterer Bestandteil des Dreieckrahmens. Die Sparrenfüsse münden auf einer so genannten Aufkantung der Betondecke oder auch auf einer dort angebrachten Fußschwelle. Es gibt auch Ausführungen, bei denen die Sparren, meist mit einem Teilquerschnitt, über die Aufkantung der Außenwand des Gebäudes hinausragen.

Tragsystem
Die Lasten werden von den Sparren aufgenommen und dann zu den Traufen hin abgeleitet. An den Traufen des Daches entsteht ein so genannter Horizotalschub, der von der obersten Geschossdecke aufgenommen wird.
Für den Lastabtrag eines Sparrendaches ist die geschlossene Dreicksform Grundvoraussetzung. Soll beispielsweise ein Fenster eingebaut werden, ist dies mit relativ hohem konstruktivem Aufwand, in Form von Abwechslungen, verbunden. Bei einem Wechsel wird die Last von dem unterbrochenen Sparren von den benachbarten Sparren (Wechselsparren) abgeleitet.

Kehlbalkendach

Durch den Einbau eines Kehlbalkens in ein Sparrendach entsteht ein Kehlbalkendach. Es ist eine Sonderform des Sparrendachs, mit der sich auch größere Gebäudetiefen realisieren lassen.
Bei dieser Konstruktion werden die Sparrenpaare mit einem waagerechten Kehlbalken
verbunden, wodurch das Durchbiegen der Sparren unter Last (z.B. durch Wind oder Schnee) reduziert wird. Bei einem Ausbau des Dachgeschosses dient die Kehlbalkenlage (alle Kehlbalken zusammen) als oberer Abschluss. Die Raumhöhe wird also direkt durch die Kehlbalken beeinflusst, die in der Regel im oberen drittel der Sparren angebracht sind.

Vor- und Nachteile von Sparren- und Kehlbalkendächern gegenüber dem Pfettendach

Vorteile:

  • relativ günstig
  • Unabhängig von dem Geschossgrundriss realisierbar
  • Die Kehlbalken können für den Dachausbau genutzt werden

Nachteile:

  • wegen großer Horizontalkräfte werde aufwendige Drempelkonstruktionen im Traufbereich nötig
  • nicht bei allen Gebäudegrundrissen realisierbar

Pfettendach

Auch das Pfettendach gehört zu den traditionellen Dachkonstruktionen, es ist eine Weiterentwickelung des römischen Daches. Diese Bauweise zeichnet sich durch die waagerechten Pfetten aus, auf denen die Sparren aufliegen.
Ein großer Vorteil von Pfettendächern besteht darin, dass beide Dachhälften getrennte Systeme darstellen. Die Sparren müssen hier nicht unbedingt gegenüber liegen und Dachfenster können in jeder Größe nachgerüstet werden. Ein Nachteil dieser Dachkonstruktion sind die Pfosten, die sich aber in eine Wand integrieren lassen.
Es wird zwischen Pfettendach mit einfachem stehenden Stuhl und zweifach stehendem Stuhl unterschieden. Für Spannweiten bis 10m wird in der Regel das einfach stehende Pfettendach verwendet. Die Sparren werden hier zum einen am First durch die Firstpfette und zum anderen am Fuß durch die Sparrenschwelle (auch Fußpfette genannt) gehalten.
Bei Spannweiten bis 14m kommt ein zusätzlicher Pfosten zum Einsatz und man spricht von einem Pfettendach mit zweifach stehendem Stuhl. Die Sparren liegen auf dem Fuß und der Mittelpfette auf. Ist das Gebäude über 14m breit wird in der Regel ein dritter Pfosten nötig.