Geländerbefestigung HGB D 1 2
Transcription
Geländerbefestigung HGB D 1 2
Geländerbefestigung HGB Die Vorteile auf einen Blick HTA / HZA Schienen 1 D HALFEN Geländerbefestigung HGB 2 Halfenschrauben Profil HGB E- 54/33 - A4 HALFEN Geländerbefestigung HGB Profil HGB E- 49/30 - A4 HTU Schienen 4 5 Sicher und zuverlässig HALFEN Geländerbefestigung HGB Profil HGB E-40/25-A4 HALFEN Geländerbefestigung HGB • Statisch nachgewiesene Befestigung • Keine Beschädigung des Betons an den sichtbaren Stirnseiten der Balkonplatten • Während der Bauzeit auch für Befestigung der Absturzsicherung geeignet (DIN EN 795 „Schutz gegen Absturz“ beachten) • Zugehörige hochfeste Halfenschrauben gewährleisten einen sicheren und statisch einwandfreien Anschluss der Geländerkonstruktion Profil HGB E-38/17-A4 Dach und Wand • Justierbare Verankerung • Auch an dünnen Stirnseiten d ≥ 100 mm einsetzbar • Schrauben statt Schweißen oder Dübeln • Bauzeitreduzierung durch Vorplanung • Alle Anschlusskonstruktionen können nachträglich justiert oder sogar einfach ausgewechselt werden HGB Schienen 3 Schnell und wirtschaftlich 6 Curtain Wall ie Befestigung von Geländern in dünnen Stirnseiten der Balkonplatten mit HALFEN Geländerbefestigung Typ HGB wird heute von Baufachleuten als besonders geeignet anerkannt. Zubehör 7 33 HA LF E N G E L Ä NDE RBE F E S TIG UNG H GB Allgemeines HTA / HZA Schienen 1 Halfenschrauben 2 HGB Schienen 3 Baurechtliche Anforderungen Balkone sind Teile der baulichen Anlage. „Sie sind so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und instand zu halten, dass die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit oder die natürlichen Lebensgrundlagen nicht gefährdet werden.“ (MBO 07 und Ausführungsvorschriften). Dabei sind die durch öffentliche Bekanntmachung als technische Baubestimmungen eingeführten technischen Regeln zu beachten. Technische Regeln geben Auskunft über Lastannahmen, die Berechnung, Bemessung von Bauprodukten, Bauar- HTU Schienen Dach und Wand Es gibt weitere Vorschriften über die Ausbildung, Dimensionierung, Abstände der Umwehrungskonstruktion, über Brand-, Wärme-, Schallschutz und Ableitung von Niederschlagswasser, auf die im einzelnen an dieser Stelle nicht eingegangen wird. Landesbauordnungen In den einzelnen Bauordnungen der Länder sind die Anforderungen unterschiedlich geregelt. Nach den gültigen technischen Vorschriften sind in jedem Fall die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit nachzuweisen. Für die Dimensionierung der Befestigung der Geländerkonstruktion muss eine statische Berechnung oder eine bauaufsichtliche Zulassung vorliegen. VOB - Teil B, §4, Ausführung: § 4.2.(1) Der Auftragnehmer hat die Leistung unter eigener Verantwortung nach dem Vertrag auszuführen. Dabei hat er die anerkannten Regeln der Technik und die gesetzlichen und behördlichen Bestimmungen zu beachten. Nach VOB Teil B, § 4.3 ist der Auftragnehmer verpflichtet, offensichtliche Planungsfehler, die er als Fachmann erkennen muss, schriftlich dem Auftraggeber zur Kenntnis zu geben. Er allein trägt die Verantwortung für den entstehenden Mangel und die Folgekosten. Hat er seiner Hinweispflicht genügt, trägt der Auftraggeber die Verantwortung für den Mangel (z.B. eine Geländerbefestigung von vorne in eine zu dünne Betonplatte). BVM Richtlinie Richtlinie Geländer / Umwehrung aus Metall, Fassung 98, Herausgeber BVM 5 Curtain Wall Mitgeltende Vorschriften und Normen (Auszug): Zubehör 7 Eine weitere baurechtliche Anforderung ist z.B. die Verkehrssicherheit: Balkone und Loggien müssen zum Schutz gegen Absturz umwehrt sein, wenn sie an mehr als 1m tiefer liegen- den Flächen angrenzen. Bis zu einer Absturzhöhe von 12m beträgt die Mindesthöhe von Geländern 0,90 m ab Oberkante Fertigfußboden bzw. betretbare Aufkantung. Bei Absturzhöhen über 12m (Ausnahmen siehe LBO) muss die Geländerhöhe 1,10m betragen. Vorschriften, Normen, Richtlinien, die bei der Errichtung von Geländern zu beachten sind: 4 6 ten und baulichen Anlagen etc.. Eine baurechtliche Anforderung in den Landesbauordnungen bezieht sich auf die Standsicherheit: „Jede bauliche Anlage muss im Ganzen und in ihren einzelnen Teilen für sich allein standsicher sein“. Die Standsicherheit muss daher nachgewiesen werden durch eine prüffähige Statik unter Zugrundelegung der technischen Regelwerke (hier DIN 1055 Teil 3+4). 34 Unfallverhütungsvorschrift „Allgemeine Vorschriften“ (VGB 1) Arbeitsstättenverordnung ETB - Richtlinie „Bauteile, die gegen Absturz sichern“, Fassung 06/85 Nichtrostende Stähle, Zulassungsbescheid Nr. Z - 30.3-3, Fassung 04/96 DIN 1045-1: Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton; Bemessung und Konstruktion DIN 1055-3: Einwirkungen auf Tragwerke; Eigen- und Nutzlasten für Hochbauten DIN 1055-4: Einwirkungen auf Tragwerke; Windlasten DIN 18800-1: Stahlbauten; Bemessung und Konstruktion DIN 18800-7: Stahlbauten; Herstellen, Eignungsnachweise zum Schweißen HA LF E N G E L Ä NDE RBE F E S TIG UNG H GB Anwendungsbeispiele Befestigung Tribünengeländer, O2 World Berlin (Bauphase) Copyright Anschutz-Entertainment-Group HTA / HZA Schienen 1 Halfenschrauben 2 HGB Schienen 3 HTU Schienen 4 HALFEN Geländerbefestigungen kombinieren Wirtschaftlichkeit mit Ästhetik Dach und Wand 5 Curtain Wall 6 Zubehör 7 Absturzsicherung während der Bauphase Fertig einbetonierte HGB Schiene, Wohnungsbau 35 HA LF E N G E L Ä NDE RBE F E S TIG UNG H GB 1 Stahl, nichtrostend A4: HTA / HZA Schienen Werkstoffe / Korrosionsschutz Chrom stellt das wichtigste Legierungselement bei nichtrostenden Stählen dar. Ein definierter Chromgehalt sorgt dafür, dass auf der Oberfläche des Stahls eine Passivschicht entsteht, die den Grundwerkstoff vor Korrosion schützt. Daher die hohe Korrosionsbeständigkeit der nichtrostenden Stähle. „Ankerschienen aus nichtrostendem Stahl dürfen im Freien - auch in Industrieatmosphäre und in Meeresnähe, jedoch nicht im Einflussbereich von Meerwasser - eingesetzt werden" siehe Richtlinie des BVM „Geländer und Umwehrungen aus Metall". Halfenschrauben 2 Halfenschienen Stahl nichtrostend Werkstoff HGB Schienen 3 Schienenprofil 1.4401, 1.4404 o. 1.4571 Rippenkopfanker Betonstahl BSt 500S Norm Korrosionswiderstandsklasse nach Z-30.3-6 DIN EN 10 088 III DIN 488 Halfenschrauben Stahl nichtrostend Stahl nichtrostend Benennung Werkstoff HTU Schienen 4 5 Dach und Wand Stahl nichtrostend Benennung Norm Korrosionswiderstandsklasse nach Z-30.3-6 Schraube 1.4401, 1.4404, 1.4571 o. 1.4578, A4-50 o. A4-70 DIN EN 3506-1 u. DIN EN 10 088 III Sechskantmutter 1.4401, 1.4404 o. 1.4571, A4-50, A4-70 DIN EN 3506-2 u. DIN EN 10 088 III Unterlegscheibe 1.4401, 1.4404, 1.4571 o. 1.4578 DIN EN 10 088 III A4 = Stahl nichtrostend 1.4571/1.4404/1.4401 Verzinkte Werkstoffe für geschlossene, trockene Räume, zum Verzinkt: Eintauchen in Zinkbad, dessen Temperatur bei ca. 460° liegt. Dieses Verfahren wird primär bei Schienenprofilen eingesetzt. Beispiel bei der Befestigung von Treppengeländern in Wohngebäuden, Schulen, Verkaufsstätten. → Lieferung auf Anfrage 6 Curtain Wall Kennzeichnung der HALFEN HGB Schienen Zubehör 7 Typenkennzeichnung Am Anker Zusätzlich auf Profilinnenseite 36 HA LF E N G E L Ä NDE RBE F E S TIG UNG H GB Einbau / Montage 1 HTA / HZA Schienen Halfenschienen an die Schalung annageln Möglichst Edelstahlnägel verwenden, um Fremdrost zu vermeiden. Halfenschrauben 2 Nach dem Ausschalen Schaumfüllung aus den Halfenschienen entfernen. 3 Halfenschienen an die Schalung annageln HGB Schienen Montage und Justierung der Geländerpfosten HTU Schienen 4 5 Dach und Wand Unterlegscheiben mitbestellen Geländerschrauben HGB-M um 90 °drehen (bis zum Anschlag in der Halfenschiene). Geländerschrauben Anzugsdrehmoment [Nm] HGB - M 50/30 M 16 60 für Profile 49/30 M 12 25 HGB - M 40/22 M 16 60 für Profil 40/25 M 12 25 HGB - M 38/17 M 16 60 für Profil 38/17 M 12 25 6 Curtain Wall Stahl nichtrostend Werkstoffgüte A4-70 Mutter festziehen - fertig und 54/33 7 Zubehör Zum Festziehen der Muttern Drehmomentschlüssel benutzen. Anzugsdrehmoment gemäß nebenstehender Tabelle aufbringen. 37 HA LF E N G E L Ä NDE RBE F E S TIG UNG H GB Lieferprogramm HALFEN HGB Schienen und Schrauben Bezeichnung g HTA / HZA Schienen Abmessungen HGB-E [mm] hA Gewicht kg / Stück Halfenschrauben l HGB E - 54/33-A4 150 3 HGB Schienen hA HGB E - 40/25-A4 HGB E - 38/17-A4 14 200 1,348 100 0,589 12 110 0,743 200 0,897 100 0,213 10 90 0,320 200 0,427 100 0,176 150 l1 / l2 dA hA G Typ / FK Abmessung 14 250 2,363 HGB M-50/30 A4-70 M12x40 170/170 HGB M-50/30 A4-70 M12x40 HGB M-40/22 A4-70 M12x40 HGB M-38/17 A4-70 M12x40 1,105 1,591 150 Gewicht kg / Stück G 200 150 4 dA 100 HGB E - 49/30-A4 HTU Schienen HALFEN HGB Schrauben dA 2 10 90 200 0,265 170/170 170/170 170/170 14 14 12 150 90 90 1,457 1,031 0,817 Bestellbeispiel Geländerschraube: HGB-E-49/30 - 200 - A4 HGB-M-50/30 - M12x40 - A4 - 70 Werkstoff Länge [mm] Bezeichnung ≥25 l2 03 30 ≥45 Zubehör Abmessungen [mm]: l1 = 170, l2 = 170, α = 90° 38 I ≥25 M16x40 Lieferung auf Anfrage Eckstück 7 ≥25 M16x40 A4 = Stahl nichtrostend 1.4571/1.4404/1.4401 FV = Stahl S235JR, feuerverzinkt (für Innenbereiche) Werkstoff Gewinde-ØxLänge Bezeichnung Curtain Wall Kurzstück M16x50 Werkstoffe: Befestigungsbereich der Schraube: 6 M16x50 0,353 Bestellbeispiel HGB Schiene: 5 Dach und Wand Abmessungen HGB-EE [mm] ≤100 1 Lieferung auf Anfrage ≥45 ≤100 l1 ≥25 HA LF E N G E L Ä NDE RBE F E S TIG UNG H GB Bemessungsgrundlagen 1 Holmhöhe hb Die Mindesthöhe von Geländern (hb) beträgt 0,90 m ab Oberkante Fertigfußboden (OK FF) bzw. betretbare Aufkantung bis Oberkante Geländer- Umwehrung. Bei Absturzhöhen von mehr als 12,0 m (Ausnahmen: Siehe entsprechende Landesbauordnung LBO) muss die Geländerhöhe 1,10 m betragen. HTA / HZA Schienen Geländerhöhen 2 Halfenschrauben Empfehlenswert wäre eine einheitliche Mindesthöhe von 1,00 m, wie bereits im gewerblichen Bereich und zum Teil im europäischen Ausland vorgeschrieben. b Balkonplatte HTU Schienen 4 Abstände 5 lichter Abstand zwischen Unterkante Handlauf und Oberkante Bekleidung / Unterkonstruktion lichter Abstand zwischen Oberkante Fertigfußboden und Unterkante Bekleidung /Unterkonstruktion Pfostenabstände (Achsmaß) lichter Abstand zwischen waagrechter Bekleidung lichter Abstand zwischen senkrechter Bekleidung V Bemessung +M -M 7 DF H Zubehör d o Fc N d Die auf das Geländer einwirkenden Belastungen müssen in den Baukörper eingeleitet werden. Dazu ist der Nachweis notwendig, dass die Belastungen a) vom Geländer selbst aufgenommen und b) von den Befestigungselementen in die Balkonplatte übertragen werden können. 6 Curtain Wall Bei der konstruktiven Gestaltung müssen die grundlegenden Anforderungen an Geländer berücksichtigt werden. Grundsätzlich sind alle Geländer so zu gestalten, dass Personen nicht hindurchfallen können, z.B. durch die Anordnung von Stäben, Gittern, festen Ausfachungen. Weiterhin sind sie so zu gestalten, dass sie nicht zum Übersteigen verleiten bzw. ein Übersteigen erschwert wird. Die konkreten Anforderungen an Geländer ergeben sich aus der Art der Nutzung (privater, öffentlicher, gewerblicher Bereich) und der Absturzhöhe. Dabei sind die Bauordnungen der einzelnen Bundesländer, die ETB-Richtlinie „Bauteile, die gegen Absturz sichern“ und die DIN 18065 (Gebäudetreppen -Definition, Maßregeln, Hauptmaße) zu beachten. HGB Schienen b = lichter Abstand zwischen Rückseite Bekleidung und Stirnseite der Balkonplatte oder Regenrinne/ Trittschutz Dach und Wand Die Balkonplatte muss mindestens h = 100 (120) mm dick sein, wenn mit HGB an der Stirnseite befestigt wird. Bei anderen Befestigungsarten und -systemen sind größere Dicken erforderlich. Alle im Außenbereich (z.B. Balkone) eingesetzten Befestigungsmittel im Beton müssen aus nichtrostendem Stahl sein. 3 h Für die Befestigung mit Ankerschienen oder Dübelsystemen ist mindestens die Betongüte C 20/25 erforderlich. Liegt die Betongüte unter C 20/25 oder ist sie unbekannt, muss im Einzelfall über die Befestigung entschieden werden. u Fc DF 39 HA LF E N G E L Ä NDE RBE F E S TIG UNG H GB Bemessung Geländerhöhen HTA / HZA Schienen 1 Halfenschrauben 2 Absturzhöhe Mindesthöhe des Geländers kleiner 12 m 100 cm größer 12 m 110 cm Entsprechende Landesbauordnung LBO und ggf. weitere Vorschriften z.B. ZTV-ING für Ingenieurbauten sind zu beachten Lastannahmen 1. Holmlast H gem. DIN 1055-3, Tabelle 7 “Die horizontalen Nutzlasten nach Tabelle 7 sind in Abstürzhöhe in voller Höhe und in der Gegenrichtung mit 50% (mindestens jedoch 0,5 kN/m) anzusetzen.” HGB Schienen 3 HTU Schienen 4 Bemerkungen 2. Vertikallasten V gem. BVM-Richtlinie Für die Befestigung werden nachfolgend Annahmen gemäß der Richtlinie für Geländer / Umwehrungen aus Metall des BVM: 1998 getroffen. 3. Windlasten FW gem. DIN 1055-4 7.1 (3) “Wind- und horizontale Nutzlasten brauchen nicht überlagert zu werden.” Ausnahme bilden Brüstungen von Balkonen und Laubengänge, die als Fluchtweg dienen. Nach der ETB Richtlinie “Bauteile, die gegen Absturz sichern” sind Wind- und Horizontallasten zu überlagern. Wohngebäude und Aufenthaltsräume mit geringem Verkehrsaufkommen H= 0,5 KN/m Allgemein H= 1,0 KN/m Flächen mit erheblichen Menschenansammlungen, Fabriken, Werkstätte H= 2,0 KN/m aus Auflehnlast V1 = 0,15 KN/m Eigengewicht einschließlich Bekleidung V2 = 0,40 KN/m aus Blumenkasten V3 = 0,35 KN/m Geschwindigkeitsdruck q in kN/m2 und Gesamtwindkraft FW berechnen sich nach DIN 1055-4 (gilt nicht bei Innengeländern). Dach und Wand 5 Ermittlung der Schnittgrößen H FW V DF F oc F uc d Geländerpfosten 6 V, M, H, FW -M +M DF d u 30 10 20 V Fc H oder Fw d h d N N F 40 o Fc 20 H oder FW hp Zubehör 10 V 7 Druckfläche unter Anschlußplatte Druckkraft oben Druckkraft unten innerer Hebelarm, hp/2 - 10 mm, abhängig von der Größe der Anschlußplatte = Lasten und Momente pro Pfosten DF 30 Curtain Wall Anschlußplatte = = = = N HA LF E N G E L Ä NDE RBE F E S TIG UNG H GB Bemessung Berechnungsbeispiel: Ermittlung der Schnittgrößen HTA / HZA Schienen 1,625 m 1,00 m 9,0 m < 25,0 m 0,5 kN/m (Wohngebäude) Fw,Ed = 1,74 · 1,5 = 2,61 kN Holmlast*): HEd = 0,5 · 1,625 · 1,5 = 1,22 kN Vertikallast: VEd = 0,15 · 1,625 ·1,5 = 0,4 kN + 0,40 · 1,625 · 1,35 = 0,9 kN + 0,35 · 1,625 · 1,35 = 0,8 kN Windeinwirkung: Bauwerkshöhe 9,0 m < 25,0 m nicht Schwingungsanfällig q = 0,65 kN/m² Windzone 2, Binnenland, h ≤ 10 m Lasteinzugsfläche: A = 1,24·1,625 = 2,02 m² ≈ 2,0 m² ; Windlast*): 2 aus Auflehnlast aus Eigengewicht aus Blumenkasten Ermittlung der Schnittgrößen: h/d = 0,75 Außendruckbeiwerte: cpe,1 = - 1,4 cpe,10 = - 1,2 cpe = c pe,1 +( cpe,10 - cpe,1)·lg A = -1,4+(-1,2+1,4)·lg2 = -1,34 3 MEd = 2,61·0,56+(0,4+0,9)· 0,10+0,8·(0,10+0,10) = 1,75 kNm NEd = HGB Schienen Pfostenabstand: Holmhöhe über OKFF: Bauwerkshöhe: Holmast: Einwirkung pro Pfosten: Halfenschrauben Berechnungsannahmen: 1 M Ed 1,75 + Fw, Ed = + 2 ,61 = 37,61 kN 0,05 d VEd = 0,4 + 0,9 + 0,8 = 2,1 kN 2 2 FEd = N Ed + VEd = Beispiel: 2 2 37,61 + 2,1 = 37,67 kN = 2 18,8 kN gewählt: 1 VEd = 0,4 kN Halfenschiene: HGB-E-54/33-200, Befestigungsart B 1000 mit Fw,Ed = 2,61 MRd = 2,44 kNm > MEd = 1,75 kNm FRd = 2 ·22,8 kN > FEd = 2·18,8 kN VRd = 11,2 kN > VEd = 2,1 kN bei hp =120 mm Geländerschraube: HGB-M-50/30, M16x50 mit FRd = 33,0 kN > FEd = 18,8 kN 2 VEd = 0,9 kN 100 160 80 80 NEd 7 30 50 hp=120 50 30 Halfenschiene HGB-E Zubehör 560 OKFF Geländerschraube HGB-M Curtain Wall *) der größere Wert aus Wind bzw. Holmlast ist maßgebend. 3 VEd = 0,8 kN 100 6 Seite 42 100 1240 MRd, FRd, VRd FEd 5 Dach und Wand HEd = 1,22 kN *) 4 HTU Schienen Windeinwirkung: Fw = cpe · q · A = -1,34 · 0,65 · 2,0 = -1,74 kN VEd 41 HA LF E N G E L Ä NDE RBE F E S TIG UNG H GB Bemessung Befestigung mit 1 Schraube Befestigung mit 2 Schrauben Halfenschrauben HGB Schienen Halfenschiene HGB - E Halfenschiene HGB - E e e h hp e Geländerschraube HGB - M hp 2 3 Geländerschraube HGB - M e HTA / HZA Schienen 1 ≥25 ≥25 ≥25 Die maximale aufnehmbare Kraft setzt sich aus einer Horizontalkomponente N und einer Vertikalkomponente V zusammen. Dabei wird die als Querlast für die Schiene wirkende Vertikallast V für alle Profile nach der unten links stehenden Tabelle begrenzt. ≥25 a NEd Beton ≥ C20/25 VEd FEd FEd = NEd2 + VEd2 ≤ FRd VEd ≤ VRd Bemessungswerte der aufnehmbaren Anschlussmomente MR,d [kNm] und Beanspruchbarkeit FRd [kN] pro HGB - Schiene 100-200 150-200 150 -200 HTU Schienen 4 e = hp/2 5 [mm] [mm] 38/17 40/25 49/30 54/33 38/17 40/25 49/30 54/33 38/17 40/25 49/30 54/33 40 120 0,36 0,41 0,61 1,28 0,46 0,61 0,92 1,67 0,51 0,66 1,02 1,79 60 160 0,52 0,60 0,90 1,87 0,67 0,90 1,35 2,44 0,75 0,97 1,50 2,62 80 200 0,68 0,78 1,17 2,44 0,87 1,17 1,75 3,18 0,97 1,26 1,95 3,41 100 240 0,83 0,95 1,42 2,97 1,07 1,42 2,14 3,87 1,19 1,54 2,37 4,16 120 280 0,97 1,11 1,67 3,48 1,25 1,67 2,50 4,54 1,39 1,81 2,78 4,88 140 320 1,10 1,26 1,90 3,97 1,42 1,90 2,85 5,18 1,58 2,06 3,17 5,56 9,8 11,2 16,8 35,0 2x 6,3 2x 8,4 2x 12,6 2x 22,8 2x 7,0 2x 9,1 2x 14,0 2x 24,5 e FEd h FEd Befestigungsart A < 80 FEd Dach und Wand Curtain Wall FRd [kN] FEd B ≥ 80 HGB-E 6 Befestigungsart FEd Befestigungsart C ≥ 100 HGB-E HGB-E mit einer Schraube oder mit 2 Schrauben (mit vergleichsweise halber Schraubenkraft) bei einem Schraubenabstand < 80mm. Bemessungswerte der aufnehmbaren Querkräfte V Rd und Randabstände a r , a e ≥ ae l VRd pro Schiene [kN] ar ae [mm] [mm] 38/17 4,9 50 40 40/25 7,4 60 45 49/30 9,9 70 50 54/33 11,2 75 50 Profil ≥ 50 7 Zubehör ≥ ar ≥ 25 42 VEd pro Schiene Bemessungswerte der Beanspruchbarkeit FRd und MRd Schrauben Typ HGB-M Stahl nichtrostend A4-70 Biegemoment pro Schraube Gewinde FRd [kN] MRd [Nm] M12 17,6 45,9 M16 33,0 116,6