In der Klempnertechnik werden oft indirekt befestigte Attikaabdeckungen aus Baumetallen mit 0,7 bis 1 mm Stärke eingesetzt. Entsprechende Profile werden als nicht selbsttragende Abdeckungen bezeichnet. Um eine möglichst adäquate Profil-Stabilität zu erreichen, montieren Dachhandwerker die zur indirekten Befestigung erforderlichen Einzelhalter in relativ engen Abständen. Oft sind es 50 cm und weniger. Alternativ dazu werden sogar durchgehende Halteprofile oder entsprechend aufwendige Unterkonstruktionen verbaut. Bei Materialstärken ≤ 1 mm trifft diese Vorgehensweise auf alle Werkstoffsorten zu – ist also bei Aluminium, Edelstahl und Kupfer ebenso erforderlich wie bei Stahlblechen oder Titanzink.
Alternativ dazu werden oftmals Abdeckbleche aus 2- bis 3-mm-Aluminium in Einzellängen von rund 3 m eingebaut. Zur indirekten Befestigung entsprechend formstabiler Abdeckprofile kommen einzelne Rillenhalter oder Attikaschienen zum Einsatz. Der Montageabstand der quer angeordneten, linear wirkenden Strukturelemente beträgt dabei oft 1 bis 1,5 m. Beide hier geschilderten Ausführungsvarianten sind mit einem relativ großen Montageaufwand verbunden.
Alternative: Geklebte Abdeckprofile
Die Klebung von Abdeckblechen wird bereits seit den 1960er-Jahren im Dachdecker- und Bauklempnerhandwerk erfolgreich praktiziert.* Neuere Untersuchungen zu den Eigenschaften der Klebstoffe und spezielle statische Nachweistools zeigen, dass geklebte Attikasysteme auch für nahezu jede Windlastzone und Bauwerkshöhe anwendbar sind. Zudem ermöglicht die vollflächige Wirkung der Klebung die Anwendung und Nachweisführung bei Abdeckprofilen mit Materialstärken unter 1,00 mm. Hier getroffene Aussagen zur Profilklebung beziehen sich auf bitumenbasierte Kaltkleber – vorzugsweise das Produkt Enkolit* aus dem Hause Enke. Ziel dabei ist, die Eigenschaften geklebter Abdeckungen und Attikaprofile sowie dazu passende Standsicherheitsnachweise zu erläutern. Darüber hinaus soll die Profilklebung stärker im Bewusstsein von Planern, Statikern, Dachhandwerkern und Baufirmen verankert werden.
Windlasten beachten
Die örtlichen Windlasten sind ausschlaggebende Parameter zur Dimensionierung eines geklebten Attikasystems. Wichtige Basisinfos sind hierbei der Standort des Gebäudes (Windzone), eine evtl. exponierte örtliche Lage sowie die Höhenlage der Attikaabdeckung (Bauwerkshöhe). Zu beachten sind charakteristische Werte bzw. Lastkombinationen wie die Windsoglasten auf die Attikakrone (wsk,fd) oder die Windsoglasten auf die Außen- und Innenblenden (wsk,wa). Ebenso relevant sind die Winddrucklasten auf die Außen- und Innenblenden (wsd,wa) sowie die Unterwind-Werte infolge wsd,wa (Sonderfall bei offenen Überdeckungen). Infolge der geringen Neigung von ca. 3 bis 7 Grad verhalten sich die Attikaabdeckungen unter Windlast wie Flachdächer (wsk,fd). Die Windlasten auf die Blenden entsprechen den Lasten auf vertikale Wände bzw. Fassadenbekleidungen. Die Winddrucklasten auf die Blenden (wsd,wa) werden i. d. R. vernachlässigt. In diesem Kontext ist darauf zu achten, dass große Blendenbreiten (ca. > 200 mm) auch großen Windsoglasten (etwa an Eckbereichen) ausgesetzt sind. Diese Kräfte müssen auf die Krone überlagert werden und sind maßgebend für die Zug- und Scherwirkung auf die Klebung.
Für die Nachweise der Standsicherheit sind die charakteristischen Lasten mit der Teilsicherheit = 1,5 zu multiplizieren » Designlasten wsd. Zwei praktische Beispiele sollen die Größenordnung der auftretenden Lasten verdeutlichen:
- 1. Anwendung in Windzone 2 (z. B. Weimar, Bauwerkshöhe 25 m)
Windsog Wand, Fassade wsd = –1,89 kN/m²
Windsog Flachdach, Attikakrone wsd =-3,38 kN/m² - 2. Anwendung in Windzone 3 (z. B. Rostock, Bauwerkshöhe 25 m)
Windsog Wand, Fassade wsd = –2,73 kN/m²
Windsog Flachdach, Attikakrone wsd = –4,88 kN/m²
Lastbeanspruchung und Tragfähigkeit
Die Klebung von Abdeckblechen unterliegt physikalischen Beanspruchungen wie Zug, Scheren und Schälen. Um die Standsicherheit geklebter Profile nachzuweisen, sind den genannten Beanspruchungen entsprechende Tragfähigkeiten bzw. Festigkeiten gegenüberzustellen. In der Praxis existieren nur sehr wenige Gutachten, Versuche oder Detailuntersuchungen zur Ermittlung dieser Parameter. Es wurden allerdings diverse Versuche zum Haftverbund von Enkolit-Kaltkleber durchgeführt – beispielsweise bei einer Klebung von Stahl auf Stahl. Bereits zwei Stunden nach Auftragung des Klebers wurde eine Haftzugfestigkeit von mind. 20 kN/m² gemessen. Und bei Prüflingen aus OSB-Grobspanplatten wurde nach drei Wochen eine Haftzug-Endfestigkeit von ca. 180 kN/m² festgestellt. Unter Beachtung bestimmter Faktoren wird immerhin ein charakteristischer Wert von Rk = ca. 85 kN/m² empfohlen. Zum Vergleich: Der charakteristische Windsog auf die Attikakrone in Windzone 3 und bei Bauwerkshöhe 25 m wsk = 3,25 kN/m².
Erfahrungswerte und pragmatischer Ansatz
Hervorzuheben sind Versuche nach 30 Jahren Standzeit. Hier wurden bei einer Klebung von Zinkblech auf Zementmörtel hervorragende Haftfestigkeiten zwischen 240 und 750 kN/m² gemessen. Bei Zugbeanspruchungen ist demzufolge ein extrem hohes Sicherheitsniveau zu erreichen. Ganz anders ist der Sachverhalt bei den Beanspruchungen Scheren und Schälen. Die Scherbeanspruchung ist die Schwachstelle des Klebesystems. Bei Prüfungen des Richard Grün Instituts wurden geklebte Aluminium-, Kupfer- und Zinkbleche auf Beton, Kalksandstein und Spanplatten geprüft. In Abhängigkeit von der Verschiebung liegen die Scher-Haftfestigkeiten bei ca. 0,2 bis 3 kN/m². Ähnliche Versuche wurden durchgeführt, um die Schälkraft pro Längeneinheit in Abhängigkeit von der Verschiebung zu ermitteln. Hier liegen die Schälfestigkeiten bei ca. 0,32 bis 0,58 kN/m.
Für die folgenden Nachweise der Klebefugen-Standsicherheit wurden die kleinsten charakteristischen Minimalwerte der anfänglichen Festigkeiten angesetzt:
- Zugbeanspruchung fuk_kleb = 33 kN/m²
- Scherbeanspruchung fvk_kleb = 0,20 kN/m²
- Schälbeanspruchung fsk_kleb = 0,32 kN/m
Die maßgebenden Designwerte werden zusätzlich mit dem pauschalen Teilsicherheitsfaktor gammM = 1,5 abgemindert.
Tragverhalten, Verformungen
Infolge der geringen Scherfestigkeit wurde auch das in Fachkreisen als Schwimmeffekt bezeichnete Verhalten der Klebefugen untersucht. Das Verschieben (Wegschwimmen) kann in der Praxis durch zwei Randbedingungen ausgelöst werden.
Beispiel 1: Im Normalfall beträgt der Kleberverbrauch bei ebenem Untergrund ca. 2 bis 3 kg/m². Bei einer Dichte von ca. 1,1 g/cm³ bei 20 °C beträgt die Schichtdicke ca. 2 bis 3 mm. Unebene Ankergründe erfordern ggf. dicke Klebefugen. Bei hohen sommerlichen Temperaturen über 50 °C können nicht abgelüftete dicke Klebemassen abrutschen bzw. schwimmen.
Um diesen Effekt zu vermeiden, ist der Kleberverbrauch in der Praxis auf 5 kg/m² = ca. 4,5 mm Schichtdicke begrenzt.
Beispiel 2: Ein weiterer Einfluss ist die Neigung der Klebefuge bzw. des geklebten Systems. Abgesehen von Sonderfällen sind bei Attika- und Mauerabdeckungen Neigungen von 3 bis 7 Grad vorzusehen, um das Niederschlagswasser abzuleiten. Um ein Abrutschen (Schwimmen) zu vermeiden, sind bei geneigten Klebeflächen grundsätzlich Fixierungen des Abdeckbleches notwendig. Dies wird durch die Anordnung von Haltern, Unterblechen, Haften, Haftleisten, Vorstoßblechen oder Fugenblechen erreicht. Eine weitere Möglichkeit besteht in der bündigen Anordnung des Abdeckprofils an einer vorhandenen Attikaplatte.
Fazit:
Bei der Klebung von Abdeckungen aus Metall sollten Planer und Dachhandwerker die standsicherheitsrelevanten Windlasten stets objektbezogen nachweisen. Dabei ist im Bedarfsfall auf eine fachgerechte Profilfixierung zu achten. Die Berücksichtigung geprüfter Festigkeitswerte sichert eine dauerhafte und wirtschaftliche Ausführung. Sie ist herkömmlichen Haltersystemen mindestens ebenbürtig.
Bild: Enke Werk
Bild: Enke Werk
2. Stoßverbinder
3. Enkolit-Auftrag
Bild: Buck GmbH
Bild: Enke Werk
Bild: Engelhardt für BAUMETALL
Bild: Engelhardt für BAUMETALL
Bild: BAUMETALL
1. Auflage am Halterrand
2. Langloch zur einfachen und fluchtgerechten Montage
3. Eingelegte Gummidichtung
Online-Tool zum Nachweis standsicher Klebungen
ibh Dr. H. Heller Engineering Special Webservices
Zur praktischen, regelkonformen Anwendung geklebter Mauer- und Attikaabdeckungen aus Metall können Online-Spezialtools wie das hier vorgestellte relevant sein. Es versetzt Planer, Dachhandwerker oder Kantfirmen in die Lage, komplette Attikakonstruktionen in kurzer Zeit zu entwerfen, zu optimieren und statisch nachzuweisen. Das Tool eD_xxenke ist u. a. dazu geeignet, Vorbemessung, Angebotserstellung, Beratung und die Erstellung prüffähiger Ausführungsstatiken zu vereinfachen.
http://www.windimnet400.de/ed_xxenke.aspx
Tipp
Bei der Klebung von Attikaprofilen oder Metallabdeckungen an Gesimsen sind folgende Faktoren besonders zu beachten:
- Temperaturbedingte Ausdehnung: Metall dehnt sich bei Hitze stark aus. Klebeverbindungen müssen diese Spannungen aufnehmen können, ohne zu reißen.
- Haftzugfestigkeit: Der Nachweis muss erbracht werden, dass der Kleber auf dem spezifischen Untergrund (z. B. Aluminium oder Kupfer auf einer Unterkonstruktion) dauerhaft hält.
- Witterungseinflüsse: Feuchtigkeit und UV-Strahlung dürfen die Klebeschicht über Jahrzehnte nicht schwächen.
Bild: http://www.windimnet400.de/
