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Gleichzeitiger Ansatz von Wind- und Holmlasten bei außen liegenden, absturzsichernden Geländern und Umwehrungen

Der Grenzzustand der Tragfähigkeit von außen liegenden, absturzsichernden Geländern und Umwehrungen muss in den statischen Berechnungen durch die Ansätze von Holm- und/oder Windlasten nachgewiesen werden. Aktuell herrscht in der Fachwelt Unsicherheit, ob dabei Holm- und Windlasten gleichzeitig wirkend anzusetzen sind. Immer wieder tauchen in einschlägigen Statiker-Internetplattformen Anfragen zu diesem Thema auf, was zum Teil den sich widersprechenden Ansätzen der gültigen Regelwerke geschuldet ist.

ETB-Richtlinie „Bauteile, die gegen Absturz sichern“

Die ETB-Richtlinie „Bauteile, die gegen Absturz sichern“ ist in ihrer Fassung von Juni 1985 auch heute noch in allen Bundesländern eine eingeführte technische Baubestimmung. Für die in der Richtlinie definierten Einbaubereiche 1 (geringe Menschenansammlungen) und 2 (Große Menschenansammlungen) werden in Abschnitt 3.1 horizontale Linienlasten (Holmlasten) angegeben, die als Beanspruchung in statischen Nachweisen anzusetzen sind. Zudem wird folgende, nicht weiter eingeschränkte Forderung aufgestellt: „Windlasten sind diesen Lasten zu überlagern.“

Wind-und-Holmlast_Grafik-BVM-finalBetrachtet man die ETB-Richtlinie „Bauteile, die gegen Absturz sichern“ alleine, wäre ein gleichzeitiger Ansatz von Holmlasten und Windlasten in jedem Fall erforderlich.

 

 

 

 

Regelung vor Einführung der Eurocodes

Vor Einführung der Eurocodes wurden Lastannahmen für Hochbauten in der DIN 1055 geregelt. Die letzte gültige Fassung DIN 1055-3: 2006-03: Einwirkungen auf Tragwerke, Eigen- und Nutzlasten für Hochbauten, regelte im Abschnitt 7.1 die anzusetzenden horizontalen Querlasten für Brüstungen, Geländer und Umwehrungen:

  • Flächen ohne nennenswertem Publikumsverkehr:  0,5 kN/m
  • Flächen mit nennenswertem Publikumsverkehr:  1,0 kN/m
  • Flächen mit großen Menschenansammlungen:  2,0 kN/m

In Abschnitt 7.1 (3) der DIN 1055-3 war eindeutig geregelt, dass Wind- und horizontale Nutzlasten nicht überlagert werden müssen. Die vorher erwähnte ETB-Richtlinie „Bauteile, die gegen Absturz sichern“ und die DIN 1055 haben sich somit hinsichtlich des gleichzeitigen Ansatzes von Wind- und Holmlasten widersprochen.
 

Lastannahmen in DIN EN 1991

Die DIN 1055 ist derweil zurückgezogen und mit der Einführung der europäisch harmonisierten Norm DIN EN 1991 ersetzt worden. Die anzusetzenden Holmlasten werden im nationalen Anwenderdokument DIN EN 1991-1-1/NA:2010-12, Tabelle 7.12DE angegeben und haben sich gegenüber der letzten Fassung der DIN 1055 nicht geändert. Eine Aussage hinsichtlich dem gleichzeitigen Ansatz von Wind- und Holmlasten ist nicht vorhanden.

Windlasten auf Gebäude, freistehende Wände und freistehende Brüstungen regelt DIN EN 1991-1-4:2010:12 und das nationale Anwenderdokument DIN EN 1991-1-4/NA2010-12. Auch hier ist eine Aussage hinsichtlich des gleichzeitigen Ansatzes von Wind- und Holmlasten nicht vorhanden.

Betrachtet man die DIN EN 1991 alleine, dann wären die horizontalen Nutzlasten (Holmlasten) und die Windlasten unter Berücksichtigung der Kombinationsregeln der DIN EN 1990 in jedem Fall bei außenliegenden Geländern und Umwehrungen gleichzeitig anzusetzen.

Aktuelle Eingeführte Technische Baubestimmungen der Bundesländer

In allen Bundesländern sind sowohl die ETB-Richtlinie „Bauteile, die gegen Absturz sichern“ als auch die DIN EN 1991 bauaufsichtlich eingeführt. Die DIN 1055 wurde zurückgezogen. In den aktuell gültigen eingeführten technischen Baubestimmungen aller Bundesländer wird der gleichzeitige Ansatz von Wind- und Holmlasten über die folgende Anmerkung zu Abschnitt 3.1 geregelt:

Anstelle des Satzes „Windlasten sind diesen Lasten zu überlagern“ gilt: „Windlasten sind diesen Lasten zu überlagern, ausgenommen für Brüstungen von Balkonen und Laubengängen, die nicht als Fluchtwege dienen“

Diese Anmerkung ist jeweils nur in den Listen der eingeführten technischen Baubestimmungen der Bundesländer zu finden und wird deshalb oft übersehen. In Deutschland ist somit der gleichzeitige Ansatz von Wind- und Holmlasten nur auf den Fall beschränkt, dass die gesicherte Fläche ein Fluchtweg ist.

Definition von Flucht- und Rettungswegen

Im Zuge der Planungen von Geländern und Umwehrungen muss somit im Einzelfall geprüft werden, ob Flucht- oder Rettungswege abgesichert werden, da dies ein entscheidendes Kriterium für die Lastansätze in der statischen Berechnung darstellt.

Grundsätzlich schreiben die Landesbauordnungen vor, dass bei durch Personen genutzten Raumeinheiten zwei Rettungswege vorhanden sind. Ein zweiter Rettungsweg ist nur dann nicht erforderlich, wenn die Rettung über einen sicher erreichbaren Treppenraum möglich ist.
Der erste Rettungsweg muss in Nutzungseinheiten, die nicht zu ebener Erde liegen, über eine notwendige Treppe oder eine flache Rampe führen. Der erste Rettungsweg für einen Aufenthaltsraum darf nicht über einen Raum mit erhöhter Brandgefahr führen.Der zweite Rettungsweg kann eine weitere notwendige Treppe oder eine mit Rettungsgeräten der Feuerwehr erreichbare Stelle der Nutzungseinheit sein, also beispielsweise ein Balkon oder ein Fenster. In diesem Fall müssen Wind- und Holmlasten also gleichzeitig auf das Balkongeländer wirkend angesetzt werden.

Lastfallkombinationen beim Ansatz von Wind- und Holmlasten

Begrenzt ein Geländer eine Fläche, die als Fluchtweg dient, sind Holmlast und Windlast in den statischen Berechnungen gleichzeitig wirkend anzusetzen. Werden in einer zu untersuchenden Lastfallkombination zwei voneinander unabhängige veränderliche Einwirkungen überlagert, dann kann der Bemessungswert einer der veränderlichen Einwirkungen durch Ansatz eines Kombinationsbeiwertes ψ reduziert werden.

Nach DIN EN 1990/NA beträgt der Kombinationsbeiwert für Nutzlasten (Holmlast) ψ = 0,7 (außer bei Lagerräumen) und für Windlasten ψ = 0,6.

Bei Geländern von Fluchtwegen sind somit mindestens zwei Lastfallkombinationen zu untersuchen. In der ersten Lastfallkombination ist die Holmlast die sogenannte Leiteinwirkung und die Windlast die sogenannte Begleiteinwirkung. Der Bemessungswert der Begleiteinwirkung Wind kann mit dem Kombinationsbeiwert
ψ = 0,6 reduziert werden. In der zweiten Lastfallkombination ist die Windlast die Leiteinwirkung und die Holmlast die Begleiteinwirkung. Der Bemessungswert der Begleiteinwirkung Holmlast kann mit dem Kombinationsbeiwert ψ = 0,7 reduziert werden.

Zusammenfassung

Nur in den Fällen, in denen Geländer und Umwehrungen einen Fluchtweg begrenzen, müssen horizontale Nutzlasten (Holmlasten) und Wind gleichzeitig wirkend angesetzt werden. Wird kein Fluchtweg begrenzt, brauchen die Einwirkungen „Horizontale Nutzlast“ und „Windlast“ nur getrennt betrachtet werden.

Quelle:

Dr.-Ing. Uwe Roxlau
Technischer Berater
Bundesverband Metall
E-Mail: Uwe.Roxlau@metallhandwerk.de

 

 

 


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letzte Änderung: 16.03.2017