Überdeckung von Öffnungenim Verblendmauerwerk

Verblendsturz 2.6.2

Maueröffnungen müssen soabgedeckt werden, dass dieLast des darüber befindlichenMauerwerks sicher auf das an gren zende Mauerwerk über -tra gen wird. Der frühere Ziegelbogen, derseine Stabilität und Tragkraftfast ausschließlich durch seineMasse erhält, hatte ein belieb-tes und schwerfälliges Ausse-hen. Der Zweck eines echtenBogens ist, einer Auflast oderKraft zu widerstehen und sieauf eine adäquate Stütze – wieeine Säule oder einen Pfeiler –zu übertragen. Die Tragfähig-keit einer Mauerüberdeckungnimmt mit der Höhe des Quer-schnitts und mit dem Anstei-gen der Bogenwölbung zu. Die Grundformen der Bogen-konstruktion sind: Rundbogen,Spitzbogen und Flachbogen(Bild 1).

Bild 2: Ein gemauerter Rundbogensymbolisiert handwerkliches Ge schickund vermittelt ein Gefühl von Tradi-tion, Wärme und Langlebigkeit.

Verblendstürze erfüllen nichtnur eine ästhetische Funktion.Auch unter Aspekten der Statikund der Dämmung kommtihnen größte Bedeutung zu.Präzises Arbeiten unter Berück-sichtigung aller spezifischen

Charakteristika sowie der ein-schlägigen Normen ist unerläss-lich. Im Folgenden wird unter-schieden zwischen scheitrech-ten Bögen, Grenadierstürzenmit Stahlprofil, Grenadierstür-zen mit Fugenbewehrung und

Fertigteilstürzen. Die Integrati-on eines Abdichtungssystemsfindet ebenfalls Berücksichti-gung.

Verblendsturz 2.6.2

a = Rundbogenb = Spitzbogenc = Flachbogen

Bild 1: Grundformen der Bogen -konstruktionen.

a

b

c

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Verblendsturz 2.6.2

Zur Überdeckung von Mauer -öffnungen in der heutigen Ver-blendschale der zweischaligenAußenwand haben sich im Lau feder Zeit verschiedene Lö sungs -möglichkeiten entwickelt. Derfrüher in Nord deutsch land amhäufigsten verwendete „scheit-rechte Bogen“ wird selten aus-geführt. Dessen korrekte Aus-bildung ist nicht nur zeitauf-wändig, sondern bedarf auchfachkundiges Mauerpersonal

und handwerkliches Geschick.Scheitrechte (waagerechte)Bogen eignen sich wegen ge -ringer Tragfähigkeit nur fürSpannweiten bis etwa 1,25 m.Als bewehrtes Mauerwerk oderin Verbindung mit tragendenStahlprofilen können sie auchfür größere Spannweiten inFrage kommen.Obwohl der Bogen eine waage-rechte Untersicht hat, beruhtseine Stabilität auf den Kon-

struktionsprinzipen des Bogen-baus.Der scheitrechte Bogen wirdmit einer Stichhöhe von 1 %der Spannweite ausgeführt,damit er nach dem Schwindendes Mörtelanteils nicht durch-hängend wirkt. Im Verblend-mauerwerk werden die pas-send behauenen Widerlager-steine so angesetzt, dass derBogenrücken in einer Lagerfu-ge des angrenzenden Mauer-werks ausläuft. Die Schrägedes Widerlagers wird nach demBogenmittelpunkt ausgerichtet.

Bild 3: 1-Stein dicker Scheitrechter Bogen.

Bild 4: Die Aufnahme der horizon-talen Lasten erfolgt über die Wider-lagerschräge des Bogens.

Scheitrechter Bogen

Charakteristische Merkmaleeines scheitrechten Bogens

• Stichhöhe ≈ 1/100 der Öff-nungsspannweite. Die Stich-höhe ist zugleich das Maß fürdie Tragfähigkeit des Bogens.Je kleiner sie ist, um so gerin-ger ist die Tragfähigkeit desBogens.

• Die Widerlager werden ab ge -schrägt, damit der scheit-rechte Bogen wie ein Keil aufdie Widerlager drückt undvon diesen getragen wird.

• Widerlagerschrägen undFugen zeigen zum Bogenmit-telpunkt.

• Die Fugen sollen an derBogenleibung mindestens 5 mm, am Bogenrücken höch-s tens 20 mm dick sein.

Bild 5: Konstruktion einesscheitrechten Bogens.

Verblendsturz 2.6.2

Verblendsturz 2.6.2

Grenadierstürze

Überdeckung mit Stahlprofilen

Im heutigen Verblendmauer-werk werden die Stürze alsstehende Rollschichten mitgleichmäßig parallel verlaufen-den Fugen, ohne Stich undWiderlager bevorzugt (Bilder 6 und 7). Die so genannten„Grenadierschichten“ lassensich relativ schnell herstellen.

Traditionellerweise werden dieMauersteine hochkant auf einprovisorisches Holzgestell ge-setzt. Das Holzgestell wird erstdann wieder entfernt, nach-dem der Mauermörtel erhärtetund die Wand darüber fertig-gestellt ist. Entscheidend fürdie Dauerhaftigkeit dieserStürze ist die Mörtelqualität inder Grenadierschicht.

Grenadierschichten im Ver-blendmauerwerk werden nichtnach den Verbandsregeln fürMauerwerk unter Einhaltungeines Überbindemaßes gemäß

DIN 1053-1 [01] ausgeführt.Insofern dürfen sie keine tra-genden Funktionen überneh-men. Grenadierstürze dürfennur in Verbindung mit Hilfs-konstruktionen ausgeführtwerden.

Bild 6: Stürze aus gemauerten Grenadierschichten gelten als Schwachstelle des Verblendmauerwerks.

Bild 7: Das senkrecht angeordneteWiderlager kann keine tragende Funktionen übernehmen.

Die einfachste Maßnahme zurSicherung der Grenadierstürzeist die Verwendung eines Stahl -winkels, welcher zur Über -deckung von kleinen Öffnun-gen von bis zu ca. 2 m verwen-det werden kann. Bei Stahlwin-keln werden die Auflastenüber die Biegetragwirkung indie seitlichen Auflager über-tragen. Die Auflagertiefebeträgt jeweils mindestens100 mm [02]. Die häufig ver-wendeten verzinkten Stahlpro-file sind nach DIN 1053-1 nichtzulässig. Sie sollten in jedemFalle mit einem geeignetenFarbanstrich zum dauerhaftenSchutz gegen Korrosion verse-hen sein, wenn Edelstahlprofi-le aus Kostengründen nichtzum Einsatz kommen.

Bild 8: Verzinkte Stahlprofile stellen eine kostengünstige Überdeckung vonWandöffnungen dar, haben allerdings den Nachteil, dass sie von außensichtbar bleiben.

Verblendsturz 2.6.2

Grenadierstürze mit Fugenbewehrung

Eine gute Alternative zumStahlwinkel stellt die Ausbil-dung von Grenadierstürzenmit Fugenbewehrung dar. Die Lösung ermöglicht dasÜberdecken großer Maueröff-nungen, weil der Stahl dieZugspannungen im unterenBereich des gemauerten Stur-zes aufnimmt.

Das auf Bild 9 ersichtliche Be -wehrungssystem ist z. B. zurÜberdeckung von Öffnungenbis zu einer lichten Weite von3,01 bauaufsichtlich zugelas-sen. Dabei bleibt die Sturzbe-wehrung von außen unsicht-bar [03].Der Sturz kann als Grenadier-schicht oder als Läufersturzausgebildet werden. Ein Vorteildieses Systems liegt darin,dass eine Verankerung mitdem tragenden Hintermauer-werk nicht erforderlich ist.Dadurch kann in vielen Fällenauf vertikale Dehnungsfugenseitlich des Sturzes zur Abtren-nung vom angrenzenden Mau-erwerk verzichtet werden.

Als fortschrittlich und empfeh-lenswert muss bei diesemSystem die Detaillösung zurEntwässerung der Verblend-schale oberhalb des Sturzesbezeichnet werden (Bild 10).

Nach DIN 1053-1 sind dieInnenschalen von zweischali-gen Außenwänden auch imBereich der Fenster- und Tür-stürze gegen Feuchtigkeit zuschützen. Hierzu sind oberhalbdes Sturzes Dichtungsbahnenerforderlich, die an der tragen-den Innenwand befestigt, inder Hohlschicht mit Gefälle

nach außen verlegt undschließ lich in die Lagerfuge der Verblendschale eingebet-tet werden. Für die Funktionstauglichkeitdieser Abdichtung müssenallerdings folgende Vorausset-zungen erfüllt sein:

1. Offene Stoßfugen in der Ver-blendschale zur Ableitungdes durch die Verblendschaleeingedrungenen Regen-wassers.

2. Gefälle der Dichtungsbahn in der Hohlschicht.

3. Entfernung der Mörtel-schwelle in der offenen Stoß-fuge der Verblendschale.

Die bisherigen Erfahrungender Ziegelindustrie in Nord-deutschland belegen jedoch,dass die Anforderungen an dieAbdichtungsmaßnahmen ge -mäß DIN 1053-1 eher auf theo-retischen Annahmen basieren,

so dass ein wirklicher Praxisbe-zug nicht existiert. Insbeson-dere gelten die offenen Stoß-fugen im Sturz bei Gebäudenin exponierter Lage eher alsSchwachstelle einer Verblend-schale, da sie das ungehinder-te Eindringen des Regenwas-sers ermöglichen.

In Abhängigkeit von der Inten-sität und Dauer des Schlagre-gens sowie von der Wasserauf-nahmefähigkeit der Fugenkann stets eine geringe MengeRegenwasser in die Hohl-schicht eindringen und an derRückseite der Verblendschaleabfließen (etwa 1 bis 5 % deraußen auftreffendenRegenmenge [04]). Die Tatsa-che, dass bisher ein Austretendes Regenwassers über die of -fenen Stoßfugen sehr seltenbeobachtet wurde, ist darinbegründet, dass das in dieHohl schicht über das Fugen-netz eingedrungene Regen-wasser an der Rückseite derVerblendschale von den Mau-ersteinen und dem aus denLagerfugen heraus gedrücktenMörtel wieder aufgenommenwird. Im Ex trem fall wird daseingedrungene Regenwasserüber die Dichtungsbahn seit-lich in die Hohlschicht geleitet.

Bild 9: Bauaufsichtlich zugelassenes Sturzbewehrungssystem zur Über-deckung von Öffnungen bis zu 3,01 mm Breite (Fa. Elmenhorst).

Verblendsturz 2.6.2

Verblendsturz 2.6.2

Das auf Bild 10 ersichtlicheAbdichtungssystem für denSturz bietet erstmalig einepraktikable Lösung zur Sturz-abdichtung, welche nicht nurden Anforderungen der DIN1053-1 Rechnung trägt, sondernauch durch den Verzicht aufoffene Stoßfugen die Schlagre-gensicherheit des Mauerwerkserhöht. Die bauaufsichtlichzugelassene Abdichtungsfoliewird an der tragenden Innen-schale befestigt und mit ihreraus einem Armierungsgewebebestehenden Vorderseite inder 2. oder 3. Lagerfuge überder eingelegten Bewehrungfixiert.

Eine eventuelle Reduzierungder Wärmedämmwirkung derDämmschicht durch Einleitendes Regenwassers in die Hohl-schicht ist nicht zu befürchten.Das auf diese Weise im Extrem -fall in die Hohlschicht eingelei-tete Regenwasser beträgtnicht mal einen Bruchteil derRegenwassermenge, die übli-cherweise während Bauaus-führung in die Hohlschichteindringt.

Bild 10: Praxisgerechtes Abdichtungssystem für den Sturz zur seitlichenAbleitung des eingedrungenen Regenwassers ohne Entwässerungs-öffnungen (Elmenhorst).

Verblendsturz 2.6.2

FertigteilstürzeHerstellung, Sturzaufbau

Fertigteilstürze eröffnen neueDimensionen konstruktiverund gestalterischer Möglich-keiten für das Verblendmauer-werk. Fertigteilstürze, wie z. B.Ziegelfertigstürze, bestehendaus einem tragenden Stahlbe-tonkern und vorgesetzter Zie-gelschale, ermöglichen Abfan-gungen über große Spannwei-ten. Sie sind werkseitig mitMon tageösen für den Trans-port und eine schnelle Monta-ge ausgerüstet.

Zur Herstellung von Ziegelfer-tigteilstürzen werden Riem -chen in einer Matrize exaktausgerichtet, eine Edelstahlbe-wehrung eingelegt und mitBeton ausgegossen (Bild 11).

Die profilierte Rückseite vonZiegelriemchen bewirkt eineVerzahnung mit dem Beton, sodass eine dauerhafte Verbund-wirkung garantiert ist. Um Far-b unterschiede im Bereich derFugen zu vermeiden, erfolgtdie Verfugung des Fertigteilsin einem Arbeitsgang mit demübrigen Mauerwerk.Die Bewehrung wird auf Stel-zen gesetzt, um die 2 cm Min-destüberdeckung mit Betoneinzuhalten (Bild 12).

Fertigteilstürze haben dengroßen Vorteil, dass sie werk-seitig mit einer integriertenWärmedämmung an der Rück-seite entsprechend den Anfor-derungen des Wärmeschutzesfür besonderes effiziente Ener-giesparhäuser, wie z. B. Passiv -häuser, ausgestattet werdenkönnen (Bild 13). Dadurch können die Wärme-brückenprobleme im Bereichdes Fensteranschlusses opti-mal gelöst werden.

Bild 11: In der Holzschalung sind bereits Aussparungen für die Fugen desSturzes mit einer Auskratztiefe von 1,5 cm berücksichtigt.

Bild 12: Die profilierten Winkelriemchen werden unter Einhaltung derSturzfugen in die Schalung per Hand eingelegt.

Bild 13: Ziegelfertigteilsturz für tiefe Leibungen mit integrierter Wärme -dämmung. Die Auflager bestehen aus V4A-Platten, die stirnseitig aus denElementen hervorstehen (Röben Tonbaustoffe).

Verblendsturz 2.6.2

Verblendsturz 2.6.2

Wärmebrückenarme Anschluss-details gemäß DIN 4108 Bei-blatt 2 [05] lassen sich ambesten mit Fertigteilen reali-sieren (Bilder 14 und 15).

Bild 14: Umsetzung der Anforderungen der DIN 4108 Beiblatt 2 durch Verwendung von Fertigteilen im Sturz [06].

Bild 15: Fenstersturzdetail, nach DIN 4108 Beiblatt 2 (Maße in mm).

Verblendsturz 2.6.2

Befestigung der Fertigteilstürze

Grundsätzlich wird zwischenzwei Befestigungsvariantenunterschieden:

1. Fertigteilstürze, die in derEbene der Verblendschalebeid seitig aufgelagert wer-den, eignen sich zur Über-deckung von Öffnungen biszu einer Länge von maximal4 m.

2. Bei größeren Öffnungenoder höheren Belastungenwerden abgehängte Sturz-balken eingesetzt. Sie wer-den mit Hilfe von Winkel-konsolen oder Hän g ezug -ankern aus nicht ros tendemStahl als endlose Überde -ckung an die tragende Hin-termauerkonstruktion ab ge -hängt (Bild 16). Ziegelfertig-teilstürze können eine Lastbis zu zwei Vollgeschossen(8 m) aufnehmen. Insofernkönnen sie auch als Zwi -schen abfangung im Ver -blend mauerwerk eingesetztwerden.

Um Risse durch Zwangspan-nungen in der Verblendschalezu vermeiden, müssen alle mitdem Hintermauerwerk befes -tigten Fertigteilstürze durchAnordnung von vertikalenDehnungsfugen vom angren-zenden Mauerwerk getrenntwerden (Bild 17), denn die Ver-formungseigenschaften derbeiden Schalen einer zwei-schaligen Außenwand sind völ-lig unterschiedlich. Währenddie tragende Innenschale inAb hängigkeit des verwendetenMauersteins Kriech- undSchwindverformungen unter-liegt, muss bei der Verblend-schale mit thermohygrischenLängenänderungen gerechnetwerden [07].

Bild 16: Befestigung eines Fertigteilsturzes mit der tragenden Betonwanddurch Winkelkonsolen. In diesem Fall dient der Sturz als Auflager für dasVerblendmauerwerk.

Bild 17: Zur Vermeidung von Rissen werden der Fertigteilsturz und dasBrüstungsmauerwerk durch Anordnung vertikaler Dehnungsfugen vomangrenzenden Verblendmauerwerk getrennt.

Vertikale Dehnungsfuge

Verblendsturz 2.6.2

Verblendsturz 2.6.2

Zusammenfassung und Schlussfolgerung

In Norddeutschland werdenÖffnungen im Verblendmauer-werk traditionell mit Grena-dierstürzen überdeckt. Gemauerte Grenadierstürzemüssen allerdings über ihredekorative Gestaltungsfunk -tion hinaus die Auflasten desdarüber befindlichen Mauer-werks in die seitlichen Aufla-ger weiterleiten. Die Grena-dierstürze müssen also trag-fähig sein und entsprechendden zu erwartenden Auflastenbemessen und dimensioniertwerden.

Die heute insbesondere beikleineren Objekten, wie Ein-oder Zweifamilienhäusern, fastausschließlich verwendetenGrenadierstürze gelten zu -gleich als eine Schwachstelle

des Verblendmauerwerks. DieMörtelfugen lassen sich unterBaustellenbedingungen nichtausreichend verdichten. Sieweisen stets eine hohe Was-seraufnahmefähigkeit auf. Dadie Abdichtungsebene desSturzes stets oberhalb der Gre-nadierschicht liegt, kann dasüber die Fugen der Grenadier-schichten in die Hohlschichteingedrungene RegenwasserFeuchtigkeitsschäden an denFensterscheiben oder Innen-bauteilen verursachen.

Darüber hinaus sind Grena-dierschichten ohne Hilfskon-struktionen statisch nicht gesi-chert und dürfen daher nur inVerbindung mit Fugenbeweh-rung ausgeführt werden.

Als optimale Lösung zur Aus-bildung der Stürze im Ver-blendmauerwerk gelten dieFertigteilstürze, welche einer-seits den Anforderungen derneuen EnEV zur Reduzierungder Wärmebrücken im Bereichder Maueranschlüsse Rech-nung tragen, anderseits auf-grund ihres Stahlbetonkernsdie Schlagregensicherheit desMauerwerks im Sturz erhöhen.

Literaturhinweise

[01] DIN 1053-1:Berechnung und Aus-führung. Ausgabe 1996-1im DINTaschenbuch 68: Mauer-werk; 6. Auflage. Herausge-ber: DIN Deutsches Institutfür Normung e. V., Beuth-verlag GmbH, Berlin. Wien .Zürich

[02] DIN EN 845-2: Festlegungfür Ergänzungsbauteile fürMauerwerk.Teil 2: Stürze. August 2003.DIN Deutsches Institut fürNormung e. V.

[03] BewehrungssystemeElmenhorst Bauspezialarti-kel, Osterbrooksweg 85,22869 Schenefeld.

[04] Künzel, H.: ZweischaligesMauerwerk – mit oderohne Belüftung. Sonder-druck aus wksb 43. Jahr-gang (1998), Heft 42, S. 9–14.

[05] DIN 4108, Wärmeschutzund Energie-Einsparung inGebäuden. Beiblatt 2: Wär-mebrücken. Planungs- undAusführungsbeispiele. Aus-gabe Oktober 2003.

[06] Pohl, W. H., Horschler, S.:Baukonstruktionen, Regel-details. Im Ordner „Von derIdee zur Ausführung“. He rausgeber FachverbandZiegelindustrie Nord e. V.,2002.

[07] Schubert, P.: SchadenfreiesBauen mit Mauerwerk,Thema 2: ZweischaligeAußenwände. Risse durchzu große Verformungsun-terschiede in horizontalerRichtung. In: Mauerwerk 5(20019, H. 4, S. 141–144.)