Ausführung von Deckenauflagern bei Ziegelmauerwerk (AMz-Bericht 4/2000)

Allgemeines

Dem Detailpunkt Deckenauflager muß im Mauerwerkbau besondere Beachtung geschenkt werden. Die Kombination von Baustoffen mit sehr unterschiedlichen Verformungseigenschaften (Mauerwerk und Stahlbetondecken) muß unter Berücksichtigung sowohl statischer als auch bauphysikalischer Aspekte gelöst werden.

Ein ganz wesentlicher Gesichtspunkt ist dabei die Vermeidung von Rissen im Mauerwerk, die durch die Durchbiegung sowie Schwindverkürzungen von Stahlbetondecken entstehen können.

Die grundsätzlichen Voraussetzungen sind bereits seit langem bekannt und werden in den Anwendungsunterlagen der Ziegelindustrie empfohlen. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Gesichtspunkte zur Ausführung eines schadensfreien Deckenauflagers im Ziegelmauerwerk noch einmal zusammengefaßt.

Festlegungen in deutschen Normen

Die Mauerwerknorm DIN 1053-1 /1/ fordert für Umfassungswände den Anschluß an Decken entweder durch Zuganker oder durch Haftung und Reibung. Bei Auflagertiefen < 100 mm sind Zuganker erforderlich. In einschaligem Ziegelmauerwerk sind problemlos größere Auflagertiefen ausführbar, s. Bild 1.

Bild 1
Bild 1: Anforderungen an Decken und Auflager nach
DIN 1053, DIN 1045 und DIN 18530

Stahlbetondecken verkürzen sich durch Kriechen und Schwinden, Dachdecken unterliegen z. T. erheblichen Temperaturverformungen. In der "Dachdecken-Norm" DIN 18 530 /2/ aus dem Jahr 1987 wird aufgrund der langjährigen praktischen Erfahrungen für Dachdecken gefordert, zur Vermeidung von Rissen in den Außenwänden eine Trennschicht (z. B. Bitumen- oder Kunststoffbahn) einzulegen. Davon darf nur abgewichen werden, wenn die Biegeschlankheiten der Decken extrem gering sind. Bei Ziegelmauerwerk sind nur 50% des Wertes nach DIN 1045 zulässig, d. h. li/h < 17,5, s. Bild 2. Dies bedeutet z. B. für eine 200 mm dicke Decke eine maximal zulässige Ersatzstützweite

Bild 2
Bild 2: Begrenzung der Deckenschlankheit nach DIN 18530
bei fehlender Trennlage im Deckenauflager

li von weniger als 3 m. Wird diese Bedingung nicht eingehalten, ist nach DIN 18530 ein Nachweis der Unschädlichkeit der Verformungen zu führen. Durch die Regelungen in DIN 18 530 wird die Forderung der DIN 1053-1 präzisiert. Decken mit geringer Auflast sollten grundsätzlich mit Trennschicht im Auflager ausgeführt werden, da sonst i. d. R. ein Verformungsnachweis zu führen ist. Zur Erhöhung der Ausführungssicherheit sollte diese Ausführung konsequent für alle Geschosse beibehalten werden.

Konstruktive Ausbildung von Deckenauflagern

In der Baupraxis besteht häufig bereits Unsicherheit in der Frage, ob überhaupt eine Trennschicht in ein Deckenauflager eingelegt werden darf. Diese Trennschicht wird in der DIN 18 530 gefordert und von DIN 1053 nicht ausgeschlossen. Es ist daher lediglich zu prüfen, ob diese Trennschicht einen Anschluß durch Haftung und Reibung im Sinne der DIN 1053-1 gewährleistet oder ob ein Gleitlager vorliegt, s. Bild 3.

Bild 3
Bild 3: Aussteifung des Wandkopfes bei Anordnung eines
Gleitlagers im Deckenauflager

Falls die Trennschicht als Gleitlager wirken sollte, sind zusätzliche Maßnahmen zur Ausbildung eines Ringbalkens vorzusehen. Eine rezeptartige Definition von "Haftung und Reibung" wird dem Anwender in DIN 1053-1 nicht geboten. Daher besteht Unsicherheit, ob die Formulierung der DIN 1053

Ein starrer Anschluß der Decke an das Mauerwerk führt dazu, daß Verformungen aus Durchbiegung, Schwinden und Kriechen der Decke direkt ins Mauerwerk eingetragen werden. Diese Verformungen können Grössenordnungen erreichen, die ohne zusätzliche Auflasten die Zugbruchdehnung des Mauerwerks überschreiten.
In diesem Fall können Horizontalrisse in den Aussenwänden entstehen. Daher wird diese Ausführungsvariante für Dachdecken durch DIN 18530 ausgeschlossen. Dies sollte sinngemäß auch für alle übrigen Deckenauflager in einem Gebäude berücksichtigt werden.

Zu den beiden anderen möglichen Ausführungsvarianten liegen Versuchsergebnisse vor, die im folgenden zusammengefaßt werden.

Versuchsergebnisse und Materialeigenschaften

Zur Bewertung eines Deckenauflagers ist die Kenntnis der Verbundeigenschaften Haftscherfestigkeit und Reibungsbeiwert der Materialien erforderlich.

Eine ideale Trennschicht sollte sich durch geringe Haftverbundfestigkeiten und ausreichend hohe Reibungsbeiwerte auszeichnen. Die Kombination dieser beiden Eigenschaften würde dazu führen, daß bereits bei geringen Deckenverformungen ein mässiges Herausziehen der Decke aus dem Wand-Decken-Knoten möglich wäre.
Durch einen ausreichenden, jedoch nicht zu hohen Reibungsbeiwert würden weitere Verformungen, d. h. ein Gleiten der Decke auf dem Wandkopf behindert, ohne zu große zusätzliche Verformungen in den Wandkopf einzutragen.

Untersuchungen zu Haftscherfestigkeiten und Reibungsbeiwerten von Verbundprüfkörpern mit und ohne Feuchtesperrschichten im Mauerwerk liegen vor /3,4/. Untersucht wurden u.a. Prüfkörper aus Hochlochziegeln.

Die Ergebnisse der Haftscherfestigkeitsprüfungen in /3/ ohne Auflast sowie die aus Versuchen mit unterschiedlichen Auflasten abgeleiteten "Reibungsbeiwerte" sind in der Tabelle 1 zusammengefaßt

Tabelle 1: Haftscherfestigkeiten und Reibungsbeiwerte für Hochlochziegel und Normalmörtel mit verschiedenen Trennschichten /3/
Trennschicht Haftscherfestigkeit N/mm² Reibungsbeiwert1)
  HLz/MG II HLz/MG III HLz/MG II HLz/MG III
Ohne 0,23 0,32 1,1 bis 1,5 -
Zementgebundene
Dichtungsschlämme
0,18 0,23 1,0 bis 1,4 0,5 bis 1,2
Bitumendachbahn
DIN 52128-R500
0,27 0,38 0,6 bis 1,0 0,4 bis 0,5
PVC-Dichtungsbahn 0,05 0,07 0,4 bis 0,7 0,8 bis 0,9
1) ermittelt aus Regressionsrechnungen mit unterschiedlichen Annahmen

Der Haftverbund wird durch Dichtungsschlämmen oder die Einlage von Bitumendachbahnen DIN 52128 - R 500 offenbar nicht nennenswert beeinflußt, der Reibungsbeiwert wird jedoch z. T. deutlich reduziert.

In /4/ wurden Vergleichsversuche zwischen einer 0,4 mm dicken Polyolefin-Kunststoffbahn und einer Bitumendachbahn R 500 durchgeführt. Die Prüfkörper wurden aus Kalksandsteinen mit MG IIa hergestellt. Es ergaben sich keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Produkten, insbesondere im Hinblick auf den Reibungsbeiwert. Für Trennschichten aus einer Dachdichtungsbahn R 500 bzw. einer Polyolefin-Bahn liegen die ermittelten Reibungsbeiwerte zwischen 0,4 und 1,0. Damit ist ein Gleiten der Decke auf einer solchen Trennschicht sehr unwahrscheinlich, wenn eine ausreichend große Auflast vorhanden ist.

Daher sind beide Trennlagen auch für die horizontale Abdichtung des Wandquerschnitts im Kellermauerwerk grundsätzlich geeignet.

Diese Abdichtung sollte standardmäßig in der Mörtelausgleichsschicht unter der 1. Steinlage erfolgen.

Erforderliche Auflasten am Wandkopf zur Vermeidung des Gleitens der Decke auf einer Trennschicht

In /5/ wurden auf der Grundlage der Versuchsergebnisse aus /3/ die erforderlichen Auflasten zur Vermeidung des Gleitens der Decke auf der Trennschicht rechnerisch ermittelt. Maßgebend war in allen Fällen die Lastkombination "maximaler Winddruck + Lotabweichung". Die Ergebnisse der Berechnungen aus /5/ sind unter Berücksichtigung eines Sicherheitsbeiwerts g = 3 in der Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2: Erforderliche Auflasten zur Vermeidung des Gleitens der Trennlage am Wand-Decken-Knoten /5/. Baustoffe: Hochlochziegel, Bitumenbahn R 500 - DIN 52 128
Wanddicke
in mm
erforderliche Auflast
in kN/m
175 11,2
240 11,2
300 14,7
365 17,9

Die Werte der Tabelle 2 entsprechen etwa den am Wandkopf unterhalb der Dachdecke vorhandenen Auflasten bei üblichen Mauerwerkbauten mit geneigtem Dach.

Zusammenfassung

Zur Vermeidung von Horizontalrissen in Außenwänden ist bei monolithischem Ziegelmauerwerk immer eine Trennung im Wand-Decken-Knoten vorzusehen.

Diese Trennung sollte im Regelfall durch das Einlegen einer geeigneten Trennlage, z. B. Dachdichtungsbahn R 500, erfolgen. Ähnliche Effekte sind auch mit einer sehr exakt ausgeführten Mörtelabgleichschicht zu erreichen. Keinesfalls darf eine Ortbeton-Dachdecke direkt in die Lochungen der Ziegeln betoniert werden.

Bei einer zusätzlich eingelegten Trennschicht ist sicherzustellen, daß diese Schicht nicht als Gleitlager wirken kann und damit eine grundlegende Forderung der DIN 1053-1 verletzt. In diesem Fall müßte am Wandkopf ein Ringbalken ausgeführt werden.

Wenn die Mindestauflasten nach Tabelle 2 eingehalten werden, ist davon auszugehen, daß eine Trennschicht aus Dachdichtungsbahnen R500 oder Polyoefin-Bahnen nicht als Gleitlager wirkt und damit keine zusätzlichen Maßnahmen am Wandkopf (z. B. Ringbalken) erforderlich sind.

Literatur

/1/ DIN 1053-1 11.1996 Mauerwerk

/2/ DIN 18 530 03.1987 Massive Deckenkonstruktionen für Dächer. Planung und Ausführung.

/3/ Kirtschig, K.; Anstötz, W.: Ermittlung der Reibungsbeiwerte von Feuchtesperrschichten. Hannover, 1990

/4/ Bestimmung der Scherfestigkeit von Feuchtesperrschichten im Mauerwerk: Prüfbericht Nr. 972120 der MPA Bau Hannover.

/5/ Ingenieurbüro Zilch + Bierwirth: Gutachten zur Ausbildung des Wand-Decken-Knotens mit Trennlage.

Bonn, 18. Januar 1999
Dr. My-GdJ AMz

 

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