Nicht tragende Wände
Entsprechend ihrer Definition dürfen nicht tragende Wände keine Lasten aus anderen Bauteilen aufnehmen oder weiterleiten. Sie müssen jedoch in der Lage sein, auf sie selbst einwirkende Belastungen – z.B. infolge Eigengewicht oder Wind – auf andere tragende Bauteile abzutragen. Demzufolge sind aussteifende Wände, welche ausschließlich der Aussteifung tragender Wände dienen, ebenfalls tragende Wände und können nicht mit den nachfolgenden Regelungen beschrieben werden.
Grundsätzlich ist zwischen nicht tragenden Außenwänden (z.B. Giebelwände oder Ausfachungswände bei Stahlbetonskelettbauten) und nicht tragenden Innenwänden (z.B. Trennwände) zu unterscheiden. Im Eurocode 6 – DIN EN 1996 – sind Regelungen für nicht tragende Außen- und Innenwände zu finden. Nicht tragende innere Trennwände sind darüber hinaus auch in DIN 4103-1 geregelt.
Unterscheidung zwischen nicht tragenden Außen- und nicht tragenden Innenwänden
Nicht tragende Außenwände sind Bauteile, die in vertikaler Scheibenrichtung überwiegend durch ihr Eigengewicht beansprucht werden. Sie müssen die auf ihre Fläche wirkenden Windlasten sicher auf die angrenzenden tragenden Bauteile, z.B. Wand- und Deckenscheiben, Stahl- oder Stahlbetonstützen und -unterzüge, abtragen.
Nicht tragende KS-Außenwände können entsprechend den an sie gestellten Anforderungen u.a. einschalig oder mehrschalig, verputzt oder unverputzt, mit zusätzlicher Wärmedämmung, mit vorgehängter Fassade ausgeführt werden. Sind in nicht tragenden Außenwänden Fenster- oder Türöffnungen vorgesehen, die die Stabilität und Lastabtragung der Wand beeinträchtigen, wird ein statischer Nachweis der Wand erforderlich.
Nicht tragende Innenwände sind Raumtrennwände, die keine statischen Aufgaben für die Gesamtkonstruktion, insbesondere die Gebäudeaussteifung, zu erfüllen haben. Sie können entfernt werden, ohne dass die Standsicherheit des Gebäudes beeinträchtigt wird. Die Standsicherheit der nicht tragenden Innenwände selbst ist durch die Verbindung mit den an sie angrenzenden Bauteilen (Querwände oder gleichwertige Maßnahmen und Decken) gegeben, sofern die zulässigen Grenzlängen (früher: Grenzabmessungen) der Wände nicht überschritten werden.
Nicht tragende KS-Innenwände werden in Wohngebäuden sowie in Stahl- und Stahlbetonskelettbauten als Zwischen- oder Ausfachungswände ausgeführt. Sie werden auch bei Gebäuden mit großen Deckenspannweiten – z.B. Schulen, Verwaltungsgebäude, Krankenhäuser, Hallen- und Wirtschaftsbauten – eingesetzt.
Die Wände werden aus klein- und mittelformatigen KS-Vollsteinen oder KS-Lochsteinen oder besonders rationell aus großformatigen KS XL Plan-/Rasterelementen oder KS-Bauplatten KS BP erstellt. Bei entsprechender Ausbildung erfüllen sie die hohen Anforderungen an den Brand- und Schallschutz oder auch an den Wärme- und Feuchtigkeitsschutz. Ihr hohes Wärmespeichervermögen – besonders bei Steinen hoher Rohdichte – gewährleistet ein ausgeglichenes Raumklima und guten sommerlichen Wärmeschutz. Nicht tragende KS-Innenwände können mit Putz versehen oder als Sichtmauerwerk erstellt werden. In Kombination mit Holz, Sichtbeton, Stahl oder anderen Baustoffen werden so gestalterische Akzente gesetzt.
Inhalt ausblendenNicht tragende Außenwände
Nicht tragende KS-Außenwände können entsprechend den an sie gestellten Anforderungen einschalig oder mehrschalig, verputzt oder unverputzt, mit zusätzlicher Wärmedämmung, mit vorgehängter Fassade u.a. ausgeführt werden.
Vereinfachter Nachweis nach DIN EN 1996-3/NA
Bei vorwiegend windbelasteten, nicht tragenden Außenwänden ist nach DIN EN 1996-3/NA Anhang C kein gesonderter Nachweis erforderlich, wenn
- die Wände an den angrenzenden Bauteilen vierseitig gehalten sind (z.B. durch Verzahnung, Versatz oder Anker) und
- die Größe der Ausfachungsflächen Aw = h·l nach Tafel 1 eingehalten ist, wobei h die Höhe und l die Länge der Ausfachungsfläche bezeichnet.
Zur Ermittlung des Seitenverhältnisses der Ausfachungsflächen sind die lichten Maße des Ausfachungsmauerwerks zwischen den angrenzenden tragenden Bauteilen (Stützen, Riegel usw.) zu verwenden. Die angegebenen Höhen über Gelände beziehen sich auf die Oberkante der jeweiligen Ausfachungsfläche. Eine Stoßfugenvermörtelung ist entsprechend DIN EN 1996-3/NA auch bei zweiachsigem Lastabtrag nicht zwingend erforderlich, wenn das Überbindemaß lol ≥ 0,4 · hu ist.
Erhöhte Werte der Ausfachungsfläche für Mauerwerk mit Normalmauermörtel
Die in den Normen, z.B. auch in DIN EN 1996-3/NA angegebenen Größtwerte von Ausfachungsflächen nicht tragender KS-Außenwände dürfen bei Verwendung von Kalksandsteinen der Höhe hu = 238 mm (KS-Blocksteine und KS-Hohlblocksteine) und einem Überbindemaß von lol ≥ 0,4 ∙ hu vermauert mit Normalmauermörtel NM III und Stoßfugenvermörtelung, überschritten werden. Die Steine sind vorzunässen. Unter diesen Voraussetzungen sind in einigen Fällen auch dreiseitig gehaltene Wände mit oberem freiem Rand als Ausfachungsfläche realisierbar.
Erhöhte Werte der Ausfachungsfläche für Mauerwerk mit Dünnbettmörtel
Nach DIN EN 1996-1-1 können Ausfachungsflächen mit Hilfe eines Verfahrens mit Biegemomentenkoeffizienten nachgewiesen werden. In Deutschland ist die Anwendung dieses Verfahrens gemäß dem zugehörigen Nationalen Anhang jedoch nicht zulässig, da die in EC 6 angegebenen Biegemomentenkoeffizienten die begrenzte Rotationskapazität vom Mauerwerk nicht hinreichend abdecken. Daher wurde in verschiedenen Forschungsvorhaben an der Technischen Universität Darmstadt ein vereinfachtes Nachweisverfahren zur Bestimmung der im Grenzzustand der Tragfähigkeit aufnehmbaren Beanspruchungen für nicht tragende Wände entwickelt, welches gleichzeitig auch die Angabe zulässiger Ausfachungsflächen in Abhängigkeit einer Einheitswindbelastung erlaubt.
Das Berechnungsmodell beruht auf einer umfangreichen wissenschaftlichen Forschungsarbeit zur Beanspruchbarkeit nicht tragender Wände und einer in diesem Zusammenhang entwickelten Nachweismethodik zur Bestimmung der sich einstellenden Schnittgrößenverteilung. Grundgedanke ist die Bestimmung eines dimensionslosen Tragfähigkeitskoeffizienten Yw, welcher die verschiedenen Einflussgrößen beinhaltet. Neben den direkten Effekten aus Wandgeometrie, Lagerungsbedingungen und Verhältnis der Biegezugfestigkeiten in horizontaler und vertikaler Richtung beinhaltet der Tragfähigkeitskoeffizient auch die Einflüsse aus dem anisotropen Verformungsverhalten von Mauerwerk. Mit der entwickelten Nachweismethodik ist es möglich, die Tragfähigkeit biegebeanspruchter Ausfachungswände einfach und praxisnah unter Verwendung weniger Materialkenngrößen zu bestimmen.
Es bleibt festzuhalten, dass das entwickelte Nachweisverfahren die Berücksichtigung eines sich in vielen Fällen einstellenden Membranspannungseffektes auf der sicheren Seite liegend vernachlässigt. Damit ergeben sich bei bestimmten Randbedingungen mit diesem Nachweisverfahren zum Teil auch kleinere Ausfachungsflächen als nach den Normen. In diesen Fällen sollten daher die in den nachstehenden Tabellen angegebenen Werte verwendet werden.
Das Berechnungsmodell benötigt als Eingangsgrößen zur Bestimmung der aufnehmbaren Beanspruchung von Ausfachungswänden lediglich die Biegezugfestigkeiten des Mauerwerks senkrecht und parallel zur Lagerfuge. Für den eigentlichen Nachweis auf Grundlage des Teilsicherheitskonzepts sind diese Materialkenngrößen als 5 %-Quantilwerte anzusetzen. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass durch die Verwendung der Biegezugfestigkeit parallel zur Lagerfuge eine Reihe von Einflussgrößen – z.B. das Überbindemaß, die Steingröße und die Art der Stoßfugenausbildung – integral erfasst werden. Die zulässige Ausfachungsfläche ergibt sich mit Hilfe des Tragfähigkeitskoeffizienten Yw und der Biegezugfestigkeit ftk1 senkrecht zur Lagerfuge. Letztere wird üblicherweise vernachlässigt, darf aber nach DIN EN 1996-1-1/NA bei Mauerwerk aus KS XL, KS XL-E und KS XL-N mit Dünnbettmörtel, welches nur durch zeitweise einwirkende Lasten rechtwinklig zur Oberfläche beansprucht wird, mit ftk1 = 0,2 N/mm2 angenommen werden.
Nach dieser Nachweismethodik ergibt sich für die zulässige Ausfachungsfläche folgende Formel:
| Formel für die zulässige Ausfachungsfläche |
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Aw = t2 · ftk1 / µt · 1 / ϒM · 1 / Wd · ϒw |
| Legende |
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Aw - Ausfachungsfläche t - Wanddicke ftk1 - Vertikale Biegezugfestigkeit ftk2 - Horizontale Biegezugfestigkeit µt - Biegezugverhältnis: µt = ftk1/ftk2 ϒw - Bezogene Traglast in Abhängigkeit von: Lagerungsbedingungen, h/l, µt ϒM - Teilsicherheitsbeiwert auf der Widerstandsseite: ϒw= 1,5 Wd - Bemessungswert der Windlast
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In Tabelle 3 werden die zulässigen Ausfachungsflächen für Mauerwerk aus KS-Plansteinen und KS XL (hu und lu ≥ 248 mm) mit Dünnbettmörtel und Überbindemaßen lol /hu ≥ 0,4 angegeben. Für ein Überbindemaß von 0,2 ≤ lol /hu < 0,4 sind die Werte um 50 % abzumindern. Eine Stoßfugenvermörtelung ist nicht erforderlich. Die Materialkenngrößen der Stein- Mörtel-Kombinationen stammen aus (ftk1 = 0,2 N/mm²; µt = ftk1/ftk2 ≤ 1,11) und die Ausfachungsflächen wurden in Anlehnung an ermittelt.
Für die Berechnung der Bemessungswindlast nach DIN EN 1991-1-4/NA wurden die folgenden in den überwiegenden Fällen geltenden Faktoren verwendet:
| Formel zur Berechnung der Bemessungswindlast |
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Wd = ϒQ · cpe,10 · qp = 1,5 · 0,8 · qp |
| Legende |
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ϒQ - Teilsicherheitsbeiwert für Windeinwirkung auf der Einwirkungsseite nach DIN EN 1990/NA cpe,10 - Aerodynamischer Außendruckbeiwert für vertikale Wände für den Bereich D nach DIN EN 1991-1-4/NA qp - Vereinfachter charakteristischer Böengeschwindigkeitsdruck nach DIN EN 1991-1-4/NA |
Tabelle 3 zeigt die zulässigen Ausfachungsflächen in den Anwendungsbereichen Windzone 1 (Gebäudehöhe h bis 18 m) und Windzone 2 (Gebäudehöhe h bis 10 m) für verschiedene Lagerungsbedingungen sowie verschiedene Verhältnisse h/l .
Für die Anwendung in anderen Windzonen (z.B. WZ 2 mit h > 10 m, WZ 3 und WZ 4) müssen die in Tabelle 3 angegebenen Ausfachungsflächen mit dem entsprechenden Faktor kwd aus der nachfolgenden Tabelle multipliziert werden. Für die Windzone WZ 1 und Gebäudehöhen h ≤ 10 m können die angegebenen Ausfachungsflächen noch mit dem Faktor 4/3 erhöht werden (siehe Tabelle 4).
| Formel zur Berechnung der zulässigen Ausfachungsflächen in bestimmten Anwendungsbereichen |
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zul Aw = Awo · kwd |
| Legende |
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Awo - Ausfachungsfläche für WZ 1 bis h = 18 m und WZ 2 (Binnenland) bis h = 10 m nach Tafel 3 kwd - Faktor zur Umrechnung der zulässigen Ausfachungsflächen in andere Windzonen nach Tafel 4 |
Wesentlichen Einfluss auf die Größe der zulässigen Ausfachungsfläche hat eine vorhandene seitliche Einspannung der Ausfachungsfläche. Falls diese Lagerungsbedingung angenommen wird, so ist die seitliche Einspannung in die aussteifenden Bauelemente konstruktiv sicherzustellen.
Anschlüsse an angrenzende Bauteile
Nicht tragende Außenwände müssen in den sich aus den vorstehenden Tafeln ergebenden Abständen horizontal gehalten werden. Werden die Größtwerte der Ausfachungsflächen überschritten, kann eine Zwischenhalterung durch andere Maßnahmen erreicht werden, z.B. mit Hilfe von Stahlprofilen in C- oder I-Form. Werden die Wände nicht bis unter die Decke oder den Unterzug gemauert, sind für eine vierseitige Halterung am Wandkopf entsprechende Riegel, z.B. aus Stahl oder Stahlbeton bzw. ausbetonierte KS -U-Schalen, erforderlich oder es ist eine dreiseitige Halterung mit freiem oberen Rand anzunehmen.
Nicht tragende Außenwände und ihre Anschlüsse müssen so ausgebildet sein, dass sie die auf sie wirkenden Windlasten auf die angrenzenden tragenden Bauteile sicher abtragen; diese Forderung wird bei den Konstruktionsbeispielen erfüllt. Für den Anschluss der Wand kann auf einen statischen Nachweis an angrenzende Bauteile verzichtet werden, wenn diese Verbindungen offensichtlich unter Einhaltung der üblichen Sicherheiten ausreichen. Bei den Wandanschlüssen ist zu beachten, dass infolge der Verformungen keine Zwängungsspannungen auftreten können.
Holzfachwerkkonstruktion
Einflüsse, die aus den Formänderungen angrenzender Bauteile resultieren, z.B. durch Längenänderungen oder nachträgliches Durchbiegen weitgespannter Tragkonstruktionen sowie Formänderungen der Wände selbst infolge von Witterungs- und Temperatureinflüssen, sind bei der Wahl der Anschlüsse zu berücksichtigen.
Der seitliche Anschluss an angrenzende Bauteile erfolgt in der Regel gleitend und elastisch durch Einführen der Wand in eine Nut, oder durch übergreifende Stahlprofile oder Ankersysteme in korrosionsgeschützter Ausführung.
Zwischen nicht tragenden Außenwänden und angrenzenden Bauteilen werden z.B. Streifen aus Mineralwolle o.Ä. eingelegt, äußere und innere Fugen sind elastoplastisch oder mit Fugenbändern abzudichten. Bei zweischaligen Wänden wird die Wandschale verankert, die für die Bestimmung der Größe der Ausfachungsfläche herangezogen wird, im Normalfall die Innenschale. Die Außenschale wird entsprechend DIN EN 1996-1-1/NA mit Drahtankern aus nicht rostendem Stahl an die Innenschale angeschlossen. Die Mindestanzahl der Drahtanker je m2 Wandfläche ist DIN EN 1996-1-1/NA zu entnehmen. Andere Ankerformen (z.B. Flachstahlanker) sind zulässig bei entsprechendem Nachweis der Brauchbarkeit, z.B. durch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung. Bei nicht flächiger Verankerung der Außenschale (linienförmige oder geschossweise Verankerung) ist die Standsicherheit entsprechend nachzuweisen.
Der obere Anschluss der nicht tragenden Außenwand an die tragenden Bauteile sollte sinngemäß wie der seitliche Anschluss gleitend ausgeführt werden. Entsprechend Art und Spannweite der tragenden Konstruktion erfolgt im Bereich des oberen Wandanschlusses ein Toleranzausgleich, im Allgemeinen von ca. 2 cm. Der Hohlraum ist mit Mineralwolle auszufüllen und gegen Schlagregenbeanspruchung abzudichten. Dadurch wird vermieden, dass die tragenden angrenzenden Bauteile durch Formänderungen und nachträgliches Durchbiegen unbeabsichtigte Lasten und Spannungen auf die nicht tragenden Außenwände übertragen.
Am unteren Anschluss werden die Horizontalkräfte aus Windlasten zwischen der nicht tragenden Außenwand und dem tragenden Bauteil durch Reibung auf die tragende Konstruktion abgeleitet. Dies ist bei der Auswahl von Feuchtesperrschichten zu berücksichtigen.
Nicht tragende innere Trennwände
Anforderungen nach DIN 4103-1
Nicht tragende KS-Innenwände und ihre Anschlüsse müssen so ausgebildet sein, dass sie Anforderungen nach DIN 4103-1 erfüllen:
- Sie müssen statischen – vorwiegend ruhenden – sowie stoßartigen Belastungen, wie sie im Gebrauchszustand entstehen können, widerstehen.
- Sie dürfen sowohl bei weichen als auch bei harten Stößen nicht zerstört oder örtlich durchstoßen werden.
- Sie müssen zum Nachweis ausreichender Biegegrenztragfähigkeit eine horizontale Streifenlast qh,k aufnehmen, die 0,9 m über dem Fußpunkt der Wand angreift.
- Sie müssen, neben ihrer Eigenlast einschließlich Putz oder Bekleidung, die auf ihre Fläche wirkenden Lasten aufnehmen und auf andere Bauteile, wie Wände, Decken und Stützen, abtragen.
- Sie können auch Funktionen zur Sicherung gegen Absturz übernehmen.
- Sie müssen leichte Konsollasten aufnehmen, deren Wert qk ≤ 0,4 kN/m beträgt. Bilder, Buchregale, kleine Wandschränke u.Ä. lassen sich so an jeder Stelle der Wand unmittelbar in geeigneter Befestigungsart anbringen. Eine Überlagerung des Lastfalls „Konsollasten“ mit anderen Lastfällen ist nicht erforderlich.
- Wenn Trennwände durch Windkräfte beansprucht werden, z.B. in Hallenbauten mit großen, häufig offenstehenden Toren, ist hierfür neben den nachfolgenden Nachweisen auch ein Nachweis für nicht tragende Außenwände erforderlich, wobei der Lastfall „Windlast“ nicht mit den anderen Lastfällen (z.B. Konsollast) zu kombinieren ist.
Kalksandsteine für nicht tragende innere Trennwände
Nicht tragende innere Trennwände sind auch mit Wanddicken t < 115 mm zulässig. Hierfür werden spezielle Kalksandsteinprodukte angeboten. Die Lasten nicht tragender Trennwände auf Decken dürfen vereinfachend über einen flächig anzusetzenden Zuschlag auf die charakteristische Nutzlast berücksichtigt werden. Die in Tabelle 5 angegebenen Werte gelten dabei für leichte Trennwände mit einem zulässigen Gesamtgewicht von bis zu 5 kN/m. Schwerere Trennwände (> 5 kN/m) müssen gemäß DIN EN 1991-1-1/NA als Linienlasten in der statischen Berechnung der Decken berücksichtigt werden.
Grenzabmessungen nicht tragender innerer Trennwände
Die Grenzabmessungen gemauerter nicht tragender Innenwände in Abhängigkeit der Lagerungsart (drei- oder vierseitig), einer möglichen vertikalen Auflast sowie der Wanddicke und der verwendeten Steinart durch umfangreiche Versuche ermittelt. Diese werden seit Jahrzehnten im Mauerwerksbau angewendet und haben sich allgemein bewährt. Bei dem Lastfall „mit Auflast“ handelt es sich dabei nicht um eine planmäßige Auflast, z.B. aus darüber stehenden Wänden, sondern um einen ungewollten Lastabtrag der Decke infolge Kriechens und Schwindens. Werden die Trennwände an der Deckenunterkante voll vermörtelt, kann bei der Ermittlung der zulässigen Wandlängen vom Lastfall „mit Auflast“ ausgegangen werden.
Bei dreiseitiger Lagerung ist zu unterscheiden, ob sich der freie Rand an der Wandseite oder am Wandkopf befindet. Bei Wandhöhen h > 6 m ist stets ein statischer Nachweis erforderlich. Freie Wandlängen l > 12 m sollten vermieden werden. Bei Verwendung von Kalksandsteinen mit Wanddicken t < 115 mm ist Mörtelgruppe III oder Dünnbettmörtel erforderlich; bei t ≥ 115 mm genügt Mörtelgruppe IIa.
Die in den Tabellen 7 und 8 aufgeführten Grenzmaße gelten für ein Überbindemaß lol ≥ 0,4 · hu, da ein kreuzweiser Abtrag der auf die nicht tragende Wand wirkenden horizontalen Linienlast vorausgesetzt wird.
Bei Anwendung von Tabelle 7 ist für KS-Mauerwerk mit Dünnbettmörtel eine Stoßfugenvermörtelung nicht erforderlich. Bei KS-Mauerwerk mit Normalmauermörtel darf bei Anwendung von Tabelle 7 auf eine Stoßfugenvermörtelung verzichtet werden, wenn der Lastabtrag ausschließlich über die kürzere, vertikale Richtung erfolgt. Das ist gegeben, wenn bei vierseitig oder dreiseitig mit einem freien vertikalen Rand gehaltenen KS-Innenwänden die zulässigen Wandlängen ≥ 12 m betragen oder die Wandlänge größer als die doppelte Wandhöhe ist.
Bei Anwendung von Tabelle 8 für dreiseitig gehaltene Wände mit oberem freiem Rand gelten die Werte nur für Vermauerung mit Stoßfugenvermörtelung (Normalmauermörtel oder Dünnbettmörtel). Bei Überschreitung der zulässigen Wandlängen können die Wandflächen durch Aussteifungsstützen z.B. aus Holz, Stahl oder Stahlbeton unterteilt werden.
Der Planer muss entscheiden, ob die in den Tabellen 7 und 8 angegebenen Grenzlängen tatsächlich ausgenutzt werden. Bei Wandhöhen > 4,50 m wird empfohlen, solche Wände durch horizontale Tragelemente zu unterteilen (z.B. horizontale Riegel aus ausbetonierten KS -U-Schalen mit Bewehrung). Insbesondere bei Wandlängen > 6 m ist die Risssicherheit abzuschätzen und die Verformungsverträglichkeit der nicht tragenden inneren Trennwände und der angrenzenden Bauteile zu beurteilen. Vermeintliche Unstimmigkeiten der Grenzlängen zwischen vierseitig und dreiseitig gehaltenen Wänden sind vor allem auf die Art der Belastung (Linienlast generell in 90 cm Höhe über Wandfuß) und unterschiedlich große Biegefestigkeiten des Mauerwerks senkrecht und parallel zur Lagerfuge zurückzuführen (unterschiedliche Auswirkungen).
Befestigung an angrenzende Bauteile
Die nicht tragenden Innenwände erhalten ihre Standsicherheit durch geeignete Anschlüsse an die angrenzenden Bauteile. Die Anschlüsse müssen so ausgebildet
sein, dass die Formänderungen der angrenzenden Bauteile sich nicht negativ auf die nicht tragenden Innenwände auswirken können.
Werden die nicht tragenden Innenwände nicht bis unter die Decke gemauert, z.B. bei durchlaufenden Fensterbändern, so ist zunächst einmal von einem freien Rand auszugehen. Die KS-Innenwände können dann als ausreichend gehalten angesehen werden, wenn die Wandkronen mit durchlaufenden Aussteifungsriegeln z.B. aus Stahlbeton (ausbetonierte KS -U-Schalen) oder aus Stahlprofilen gehalten werden.
In diesem Fall können die Grenzmaße aus Tabelle 7 bei vier- oder dreiseitiger Halterung (ein freier vertikaler Rand) entnommen werden. Ist innerhalb einer nicht tragenden KS-Innenwand eine Öffnung angeordnet, gilt die Wand im Regelfall an dieser Stelle vertikal als nicht gehalten. Es ist ein freier vertikaler Rand anzunehmen. Raumhohe Zargen oder Stahlprofile in U- oder I-Form oder auch ausbetonierte KS -U-Schalen gelten bei entsprechender Ausbildung als seitliche Halterung.
Während die Wandscheiben selbst als nachgewiesen gelten, wenn die Grenzmaße eingehalten sind, ist die Aufnahme der Belastungen durch die Anschlüsse nachzuweisen. Sofern es sich um bewährte Anschlüsse handelt, ist ein Nachweis in der Regel jedoch nicht erforderlich.
Zusätzlich zu den statischen Gesichtspunkten sind oft bauphysikalische Belange (Schall- und Brandschutz) für die Befestigung der nicht tragenden Wände an angrenzende Bauteile maßgebend.
Starrer (eingespannter) Anschluss
Starre Anschlüsse werden durch Verzahnung, durch Ausfüllen der Fuge zwischen nicht tragender Innenwand und angrenzendem Bauteil mit Mörtel oder durch gleichwertige Maßnahmen wie Anker, Dübel oder einbindende Stahleinlagen hergestellt. Sie können ausgeführt werden, wenn keine oder nur geringe Zwängungskräfte aus den angrenzenden Bauteilen auf die Wand zu erwarten sind. Starre seitliche Anschlüsse bleiben im Regelfall auf den Wohnungsbau mit Wandlängen ≤ 5,0 m und geringen Deckenspannweiten beschränkt. Die Anschlussfugen zwischen Innenwänden und angrenzenden Bauteilen sind mit Mörtel satt, Mineralwolle o.Ä. auszufüllen, um die schall- und brandschutztechnischen Anforderungen zu erfüllen.
Gleitender (gelenkiger) Anschluss
Gleitende Anschlüsse sind insbesondere dann auszuführen, wenn mit unplanmäßigen Krafteinleitungen in die nicht tragenden Innenwände durch Verformung der angrenzenden Bauteile zu rechnen ist und diese zu erhöhten Spannungen führen können. Gleitende Anschlüsse werden durch Anordnung von Stahlprofilen oder Nischen, eventuell in Verbindung mit einer Gleitfolie, hergestellt. Bei Anschlussfugen, die mit Mineralwolle ausgefüllt werden, ist der Schallschutz besonders zu beachten.
Die Profiltiefe ist so zu wählen, dass auch bei einer Verformung der angrenzenden Bauteile die seitliche Halterung sichergestellt bleibt. Beim Anschluss im Fußpunktbereich (Trennwand/Stahlbetondecke) ist zur Abkopplung beider Systeme ohne Profil eine besandete Bitumendachbahn R 500 – insbesondere bei großen Deckenspannweiten – vorzusehen.
Weitere Anschlüsse
Beschränkung der Deckendurchbiegung
Wenn durch zu große Durchbiegungen der Stahlbetondecke Schäden an nicht tragenden Innenwänden entstehen können, so ist die Größe dieser Durchbiegungen durch gezielte Maßnahmen zu beschränken oder es sind andere bauliche Vorkehrungen zur Vermeidung derartiger Schäden zu treffen. Der Nachweis der Beschränkung der Deckendurchbiegung kann durch die Begrenzung der Biegeschlankheit geführt werden.
Die Schlankheit biegebeanspruchter Bauteile mit normalen Anforderungen von DIN EN 1992-1-1/NA, die mit ausreichender Überhöhung der Schalung hergestellt werden, darf nicht größer sein als lf /d ≤ K·35. Bei Deckenplatten, an die höhere Anforderungen gestellt werden, weil sie beispielsweise nicht tragende Innenwände zu tragen haben, sollte die Schlankheit wie hier dargestellt begrenzt werden.
| Formel für die Schlankheit biegebeanspruchter Bauteile |
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lf /d ≤ K 2 · 150/lf bzw. d ≥ lf 2 / K 2· 150 |
| Legende |
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lf - Stützweite der Decke [m] d - Statische Höhe des biegebeanspruchten Bauteils [m] K - Beiwert zur Berücksichtigung der verschiedenen statischen Systeme |
Auch Verformungen, die angrenzende Bauteile des Tragwerks beschädigen könnten, sind in der Regel zu begrenzen. Für die Durchbiegung unter quasi-ständiger Einwirkungskombination nach Einbau dieser Bauteile kann die Begrenzung 1/500 der Stützweite angenommen werden.
In DIN EN 1992-1-1/NA sind weitere Gleichungen zur Berechnung der zulässigen Biegeschlankheit angegeben, in welche neben der Betondruckfestigkeit auch der Längsbewehrungsgrad der Stahlbetonplatte eingeht. Es darf jedoch davon ausgegangen werden, dass unter Einhaltung dieser zulässigen Biegeschlankheiten die bereits erläuterte Begrenzung der Verformung von 1/500 der Stützweite eingehalten ist.
Nicht tragende Innenwände aus KS-Bauplatten BP7
Schlanke nicht tragende Innenwände aus KS-Bauplatten mit 70 mm Dicke haben sich seit vielen Jahren im Wohnungsbau, aber auch in Büro- und Wirtschaftsbauten, im Schul- und Krankenhausbau bewährt. Durch ihr günstiges Format und das Nut-Feder-System lassen sie sich äußerst rationell versetzen. Durch die Verarbeitung mit Dünnbettmörtel gelangt während der Herstellungsphase zudem wenig Baufeuchte in den Rohbau. Stoß- und Lagerfugen sind zu vermörteln. KS-Bauplatten sind auch für den nachträglichen Einbau, für Ausbauten und Sanierungen im Baubestand sehr gut geeignet.
Auch für nicht tragende Innenwände kann alternativ das bereits in Abschnitt "Erhöhte Werte der Ausfachungsfläche für Mauerwerk mit Dünnbettmörtel" erläuterte Bemessungsverfahren angewandt werden, um erforderlichenfalls größere Wandlängen ausnutzen zu können. Jedoch ist bei nicht tragenden Innenwänden eine direkte Berechnung der Wandlänge nicht möglich, da die bezogene Traglast ϒw von der absoluten Wandhöhe h und gleichzeitig über das Seitenverhältnis von der Wandlänge l abhängt, so dass eine iterative Berechnung erforderlich ist.
Die rechts dargestellte Gleichung gibt die maximale Länge der Wand in Abhängigkeit der einwirkenden Horizontallast an:
Damit können 70 mm dicke Wandbauplatten alternativ zur Ermittlung nach den Tafeln 7 und 8 entsprechend nachgewiesen werden. Da die Wandbauplatten nur als nicht absturzsichernde Trennwände eingesetzt werden (Nachweis der Gebrauchstauglichkeit), ist im Schadensfall die Auswirkung gering. Vor diesem Hintergrund ist ein Teilsicherheitsbeiwert von ϒM = 1,0 ausreichend.
In Tafel 12 sind für den Haupteinsatzbereich die zulässigen Wandlängen für Kalksandstein- Wandbauplatten KS BP7 mit einer Wanddicke von t = 70 mm in Dünnbettmörtel mit Stoßfugenvermörtelung ohne Auflast angegeben. Die Werte gelten für ein Überbindemaß von lol / hu ≥ 0,2 und charakteristische Biegezugfestigkeiten von f tk1 = 0,34 N/mm2 und ftk2 = 0,49 N/mm2.
| Formel für die maximale Länge der Wand in Abhängigkeit der einwirkenden Horizontallast |
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lmax = 1/qh,d · ftk1/µt · 1/ϒM · t2 / h · ϒw |
| Legende |
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l - Wandlänge [m] qh,d - Horizontale Holmlast = qh,k · ϒQ ftk1 - Vertikale Biegezugfestigkeit ftk2 - Horizontale Biegezugfestigkeit µt - Biegezugverhältnis: µt = ftk1/ftk2 ϒw - Bezogene Traglast in Abhängigkeit von: Lagerungsbedingungen h, h/l, µt ϒM - Teilsicherheitsbeiwert auf der Widerstandsseite: ϒQ= 1,0 h - Wandhöhe [m] t - Wanddicke [m] |
Weitere Vorteile von Wänden aus KS-Bauplatten sind:
- Hohe Beständigkeit, unempfindlich gegen Feuchtigkeit
- Flächengewinn durch geringe Wanddicken
- Glatte ebene Wandflächen mit hoher Maßgenauigkeit
- Sicherer Brandschutz, nichtbrennbar; EI 60 ab 70 mm Dicke
- Gute Tragfähigkeit für Konsollasten und für Dübel
- Freie Grundrissgestaltung wegen relativ geringer Wandflächengewichte, die bei üblichen Einsatzgebieten im Wohnungsbau als Zuschlag zur Verkehrslast bei der Deckendimensionierung berücksichtigt werden können.
- Hohe Steinrohdichte, bereits bei 7 cm Dicke mit einem Direktschalldämm- Maß Rw 046 dB (RDK 2,0 zzgl. 2 · 10 mm Putz) für guten Schallschutz auch innerhalb der Wohnungen
Bei Türüberdeckungen bis etwa 1 m Breite werden die Platten ohne Sturz fortlaufend verlegt und vermörtelt. Während der Bauphase wird empfohlen, die Bauplatten im Öffnungsbereich mit einem horizontal angeordneten Kantholz zu unterstützen. Vom Arbeitsablauf rationeller ist es jedoch, raumhohe Öffnungen mit entsprechend ausgebildeten Türzargen vorzusehen. In diesem Fall kann bei der Ermittlung der Grenzmaße von einer vertikalen Halterung der nicht tragenden Innenwand ausgegangen werden.
