Titelaufnahme

Titel
Statische Maßnahmen zum zweigeschossigen Dachausbau eines bestehenden Mietzinshauses, anhand des Beispiels Märzstraße 135
Weitere Titel
Static measures for a two storeyed roof-type stockpiling on an existing residential premises as demonstrated by the building Märzstraße 135
VerfasserFrank, Andreas
GutachterVill, Markus
Erschienen2014
Datum der AbgabeJuni 2014
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Alternative Konstruktionen / Dachgeschossausbau / Gründerzeithaus / Stahl-Holz-Konstruktion / Stahlrahmen / Variante "leicht" / Variante "schwer" / Verbindungsmittel / Verbunddecke
Schlagwörter (EN)Alternative constructions / Expansion of an attic story / Gründerzeit house / Steel-wood construction / Steel frame / Version „lightweight“ / Version „massy“ / fasteners / Composite ceiling
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Statische Maßnahmen zum zweigeschossigen Dachausbau eines bestehenden Mietzinshauses, anhand des Beispiels Märzstraße 135

Der Dachgeschossausbau entwickelt sich in den letzten Jahren zu einem wichtigen Bestandteil der Baubranche, da die Nachfrage auf einen zentralen Wohnraum immer größer wird. Diesen Wohnraum neu zu schaffen ist oft nicht möglich, da der Platz begrenzt ist und viele Gründerzeithäuser unter Denkmalschutz stehen. Daher ist ein Dachausbau oft die einzig wirtschaftliche Möglichkeit neuen Wohnraum zu schaffen, ohne das bestehende Gebäude abzutragen und einen Neubau zu errichten.

Dachgeschossausbauten können mit der Variante „leicht“ oder „schwer“ ausgeführt werden. Die Variante „leicht“ wird grundsätzlich bei Ausbauten verwendet, die keine besonderen Anforderungen an den Raum stellen, außer einer Vergrößerung der Nutzfläche. Die Variante „schwer“ kann zusätzliche Wünsche, wie ein Schwimmbecken am Dach erfüllen. Dafür muss eine eigene Tragstruktur erstellt werden, die die zusätzliche Last abtragen kann, da das bestehende Mauerwerk für diese Kräfte nicht ausreichend dimensioniert ist.

Ein großes Problem bei einem großvolumigen Dachausbau ist die Unwissenheit über die Materialeigenschaften und die damalige Bauweise, daher gibt es einen großen Forschungszweig um auch diese übrigen Fragen zu lösen. In diesem Zusammenhang steht auch der Nachweis der Erdbebensicherheit, die im EUROCODE 8, im Gegensatz zu vorherigen Normen deutlich verschärft wurde. Dieser verschärfte Nachweis der Erdbebensicherheit ist bei alten Gründerzeithäusern nur schwer einzuhalten. Deshalb werden bestehende Gebäude mit der ONR 24009 nachgewiesen.

Am Beispiel der Märzstraße 135 wurde die Variante „leicht“ gewählt, da lediglich zusätzlicher Wohnraum vom Auftraggeber gewünscht wurde. Die gemauerten Wände waren in gutem Zustand, sodass nur der Dachstuhl erneuert und ausgebaut werden musste. In der Variante „leicht“ wird vorrausgesetzt, dass die oberste Decke schubsteif ist. Da die Bestandsdecke eine Dippelbaumdecke ist, wurde mithilfe geeigneter Verbindungsmittel und Beton eine ausreichend starke Verbunddecke hergestellt.

Der neue Dachstuhl wurde aus Stahl und Holz gefertigt. Diese Art der Konstruktion wird häufig verwendet, da sie kein großes Eigengewicht hat und die Vorteile beider Materialien miteinander kombiniert. Eine reine Konstruktion aus Stahl, wäre zwar möglich, ist nicht sonderlich wirtschaftlich, da Stahl im Gegensatz zu Holz einen höheren Preis hat. Die preislich günstigere Holzkonstruktion, kann hingegen nur kürzere Spannweiten überbrücken. Der Ausbau eines Dachgeschosses mit Stahlbeton ist mit der Variante „leicht“ nur mit Betonhohldecken realisierbar, da das Eigengewicht von reinem Stahlbeton die Grenze der zusätzlichen Last überschreiten würde.

Trotz der vielen Möglichkeiten ein Dachgeschoss auszubauen, ist es nicht in allen Fällen möglich, da die Kosten-Nutzen-Rechnung nicht in einer sinnvollen Relation steht.

Die statischen Maßnahmen, bei einem zwei geschossigen Dachgeschossausbau eines bestehenden Mietzinshauses sind sehr vielseitig, lassen sich jedoch kurz zusammenfassen. Eine schubsteife Decke ist hierfür unerlässlich, ebenso wie Wände und ein Fundament die die Lasten abtragen können. Unabhängig davon, welche Dachkonstruktion gewählt wird, muss sie ausreichend Platz für die geplante Nutzung schaffen.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with the static measurements necessary for a double floored attic expansion, by the example of märzstraße 135.

Since the demand for central living has increased in the last couple of years the construction of a roof toss became an important part in construction. It is not always possible to build new room for living since room is limited and a lot of buildings are declared a historic monument. For those reasons the construction of roof tosses has become the only way to create more space for living.

To start this study there is an explanation of the two different ways how one can precede. Where there is an easier and harder way to do it. T use the easier way, which was also used in the example of the Märzenstaße, there is no extraordinary requirement necessary. The harder way is developed for special orders like a swimming pool on a roof top. Since a standard brickwork is not built to carry such high weight it need special planning of construction.

One big problem with high volume roof tosses is not knowing exactly what material has been used in the past when the building first was constructed. That is why detailed research is absolutely necessary.

The most important point is the security especially in case of an earthquake because of the stricter Eurocode 8 guidelines. The guidelines have gotten a lot stricter which complicated the security certification for older Wilhelminian styled buildings. Eurocode 8 only applies for new buildings so older buildings have to be handled differently which is regulated by the ONR 24009.

As an example serves the ‘Märzstraße 135’ where the option ‘light’ was chosen, because the employer only asked for an extra living room.The masoned wall were in good condition, therefor only the roof structure had to be renewed and reconstructed.

For the ‘light’ option the top layer of the roof needs to be shear-resistant. Since the existing roof is a dowel beam roof there were fasteners and concrete used to build a sufficient composite floor.

The new roof was built with steel and wood. This kind of construction is often used, since it does not have a heavy empty weight and combines the benefits of both materials. A construction purely made out of steel would be possible, however it is not economic, due to the higher resource cost of steel comparing to wood.

The cheaper wood construction however could only cover a shorter wing span.

The expansion of the attic with ferroconcrete for the ‘light’ option could only be achieved with a hollow concrete roof, because the empty weight of ferroconcrete would be too great.

Despite the many options available for expanding an attic it is not in every case possible, since a profitable outcome could be questioned.

A shear-resistant roof is indispensable next to walls and a fundament that can carry the weight.

Regardless which roof construction technique is chosen, enough place for the planned usage has to be available.