Mauerwerk – Ausführung

9. Befestigungstechnik

Ein in der Praxis häufig unterschätztes Fachgebiet ist die Befestigungstechnik. Zur Einschätzung des erforderlichen Wissens soll ein kurzer Überblick verhelfen. Die im Mauerwerksbau gängigsten Arten an Befestigungstechnik sind die Bohrmontage und die Einlegetechnik. Während die Bohrmontage der nachträglichen Befestigung mit Dübel dient, erfolgt die Verankerung in der Einlegetechnik im Zuge der Mauerwerkserstellung, indem Maueranker oder Luftschichtanker beim Vermauern in den frischen Mörtel der Lagerfuge eingelegt werden, um nach Erhärten des Mörtels eine druck- und zugfeste Verbindung von Wänden sicherzustellen. Grundsätzlich wird von Befestigungen erwartet, dass sie dauerhaft eine kraftschlüssige Verbindung gewährleisten und dabei die zu erwartenden Lasten sicher übertragen. Davon kann nur ausgegangen werden, wenn bei Planung und Ausführung die technischen Regeln beachtet werden. Grundsätzlich ist jede Befestigungssituation individuell zu planen. Im bauaufsichtlichen bzw. sicherheitsrelevanten Bereich ist eine ingenieurmäßige Planung von Befestigungen erforderlich.

Bohrmontage

dient der nachträglichen Befestigung mit Verankerung und Kraftübertrag durch Dübel. Unter dem Hintergrund von Sicherheitsanforderung, Beanspruchung, Untergrundbeschaffenheit und Bauteilgeometrie ist dabei immer am tatsächlichen Objekt zu entscheiden, wie die jeweilige Befestigung auszuführen ist. Falls die Tragfähigkeit des Untergrundes unbekannt ist, müssen vor allem bei bauaufsichtlich relevanten Befestigungen immer am Objekt durchgeführte Probebelastungen oder Ausziehversuche Aufschluss über die tatsächlich mögliche Kraftübertragung der gewählten Befestigungsmittel liefern. Dübelhersteller bieten solche Prüfungen in der Regel als Serviceleistung an. Ebenso stellen sie kostenfrei Berechnungsprogramme für die ingenieurmäßige Berechnung von Dübelbefestigungen zur Verfügung und bieten Fachseminare zur Schulung von Planern und Monteuren an.

Bohren

Lochsteine sollten ausschließlich im Drehgang mit einem scharf angeschliffenen Hartmetallbohrer gebohrt werden. Im Gegensatz zum Schlag- oder Hammerbohren wird das Bohrloch im Drehgang ohne jegliche Schlagwirkung erstellt. Wie das Bild rechts zeigt, ist Drehbohren bei Lochsteinen erforderlich, um zu große
Bohrlöcher durch Zerstörung des Verankerungsgrundes bzw. Ausbrechen der Stege zu vermeiden, was die mögliche Lastübertragung um über 50 % reduzieren kann. Bei Ziegeln mit höheren Festigkeiten, wie beispielsweise Klinker, ist Schlag- oder Hammerbohren notwendig. Zu beachten sind die Herstellerangaben bzw. die bauaufsichtlichen Zulassungen.

Kriterien der Dübelauswahl

  • Sicherheitsanforderung: Teil des Tragwerks, Gefahr für Leben und Gesundheit, wirtschaftliche Schäden
  • Untergrund: Beton, Mauerwerk, Leichtbau
  • Geometrie: Abmessungen, Rand- und Achsabstände
  • Beanspruchung: Größe, Richtung (zentrischer Zug, Quer-, Schrägzug), Art (ruhend, nichtruhend), Klima (Temperatur, Feuchtigkeit, Korrosion), Brandschutz

Technische Regeln

Dübel für Befestigungen im bauaufsichtlich relevanten Bereich, die also die oben aufgeführten Sicherheitsanforderungen gewährleisten sollen, dürfen nur mit Verwendungsnachweis angewendet werden, das sind z.B.

  • allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ), erteilt durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt),
  • europäische technische Zulassung (ETA), erteilt durch das DIBt oder andere Zulassungsinstitute,
  • oder eine Zustimmung im Einzelfall.

Zulassungen, die bei Herstellern von Befestigungsmitteln erhältlich sind, enthalten alle erforderlichen Regeln zur Auswahl, Bemessung und Ausführung.

Untergeordnete Befestigungen für geringe Lasten, z.B. Bilder, Lampen, Regale, können auch mit einfachen Dübeln ohne Zulassung hergestellt werden.

Quelle: Multichamp von Bohrdiam

Dübelarten für Ziegelmauerwerk

Kunststoffdübel

Während des Befestigungsvorgangs werden dem Spreizelement, z.B. Kunststoffrahmendübel, durch Eindrehen der Schraube die Zungen im Spreizbe reich des Dübels gegen die Bohrlochwand gepresst und sichern so die Kraftübertragung durch Reibung und Formschluss. Dieser Verankerungsmechanismus funktioniert jedoch nur, wenn das Bohrloch vor Einbringen des Dübels sorgfältig durch Ausblasen gereinigt und die Schraubenlänge richtig, wie oben dargestellt, gewählt wurde. Zu beachten sind die Setz- und Montageanleitungen der Dübelhersteller:

Injektionsdübel mit
Gewindeanker
Injektionsdübel

Bei Injektionsdübeln wird eine Gewindeankerstange oder eine besonders geformte Innengewindehülse mit Reaktionsharzmörtel durch Verbund (und Formschluss bei Lochsteinen) verankert, ähnlich der Verankerung von Bewehrungsstahl in Beton. Beim Setzen der Dübel entstehen keine Spaltkräfte. Toleranzen werden durch Mörtelüberschuss ausgeglichen. Injektionsdübel eignen sich besonders für den Einsatz bei Lochsteinen und Einzelbefestigungen. Außerdem können i.d.R. höhere Lasten als bei Kunststoffdübeln in den Untergrund eingeleitet werden. Zu beachten ist allerdings, dass auch hier die volle Festigkeit nur nach sorgfältiger Reinigung durch Ausbürsten und Ausblasen sowie erst nach angegebener Aushärtungszeit und Erhärtungstemperatur erreicht wird.

Sonderdübel, z.B.
  • für Vorsatzschalen aus WDF-Planziegelmauerwerk,
  • für Dübelanker bei Klinkermauerwerk,
  • zur Befestigung von und in WDVS, etc.

Befestigungen im bauaufsichtlich relevanten Bereich

sind z.B. Befestigungen von Vordächern, absturzsichernden Geländern und Verglasungen nach TRAV. Sie dürfen nur nach ingenieurmäßiger Planung mit Befestigungsmitteln nach Zulassung (abZ oder ETA) von geschulten Monteuren verankert werden.

Befestigung von Fenster- und Türrahmen

  • Fensterrahmen sind in der Regel umlaufend mechanisch in bestimmten Abständen zu befestigen.
  • Mögliche Befestigungsmittel: Dübel, Laschen, Konsolen, Winkel, Direktbefestigungsschrauben.
  • Lasten aus Eigengewicht, Wind, Nutzung, sind über geeignete Tragklötze (keine Holzkeile!) abzutragen.
  • Mindestrandabstände nach Herstellervorgaben oder bauaufsichtlichen Zulassungen einhalten!
  • Weitere wichtige Hinweise → Technische Regeln: Leitfaden Fenstermontage, RAL-Gütegemeinschaft.
Beispiel eines Befestigungssystems zur spannungsfreien Abstandsmontage von Fenstern in Hochlochziegeln

Befestigung von Gelenkarmmarkisen

  • Es dürfen in der Regel nur Befestigungsmittel nach Zulassung (abZ oder ETA) verwendet werden.
  • Im Außenbereich Dübel aus rostfreiem Stahl A4, in Meerwassernähe korrosionsbeständiger HCR-Stahl.
  • Statische Berechnung erforderlich! Beanspruchung der Dübel ist abhängig von Windlast (Staudruck q), Tuchbreite, Ausfall und Eigengewicht der Markise.
  • Weitere wichtige Hinweise → Technische Regeln: DIN EN 13561, Richtlinien Industrieverband Technische Textilien, Rollladen, Sonnenschutz e.V. (ehem. Bundesverband Konfektion Technischer Textilien)

Befestigung von Gerüstankern

  • Die Dübellasten sind den Aufbau- und Verwendungsanleitungen, Montageanleitungen der Zulassungen für die Fassadengerüste oder statischen Berechnungen zu entnehmen. Verankerungen sind fortlaufend mit Gerüstaufbau einzubauen.
  • Bei Gerüsten mit Netz- oder Planenbehang sind sehr hohe Dübelzugbeanspruchung (> 5 kN) möglich!
  • Befestigung in Mauerwerk mit Gerüstösenschrauben i.d.R. nur nach erfolgreich durchgeführten Probebelastungen an mindestens 5 Dübeln.
  • Weitere wichtige Hinweise → Technische Regeln:
    Handlungsanleitung der Berufsgenossenschaft Bau.
Beispiel eines Dübels mit Gerüstösenschraube

Weiterführende Hinweise und Literatur

Grundsätzlich sind die Herstellerangaben und Regeln der Technik zu beachten, außerdem wird empfohlen:

  • Küenzlen, J.: Dübeltechnik praxisnah, ... Bemessung und Ausführung ... In: Mauerwerk-Kalender 2012
  • Müller, M; Scheller, E.: Befestigungsmittel für den Mauerwerksbau. In: Mauerwerk-Kalender 2011
  • BG Bau, Berufsgenossenschaft Bau: Handlungsanleitung für den Umgang mit Arbeits- u. Schutzgerüsten
  • Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt): Leitfaden „Hinweise für die Montage von Dübelverankerungen“

Einlegetechnik

Befestigungsmittel wie Flachstahl-, Mauer- oder Luftschichtanker werden bei der Mauerwerksherstellung in die Mörtelfugen eingelegt und sichern so die Halterung und Kraftübertragung zwischen Wänden.

Flachstahlanker bzw. Maueranker

dienen der vertikalen Halterungen von Querwänden. Unverschiebliche Halterung vertikaler Wandränder darf nur angenommen werden, wenn auszusteifende Wand und Querwand aus Baustoffen mit annähernd gleichem Verformungsverhalten gleichzeitig im Verband hochgeführt werden und ein Abreißen der Wände infolge stark unterschiedlicher Verformung nicht zu erwarten ist oder wenn andere Maßnahmen die zug- und druckfeste Verbindung sichern. Die Anzahl der erforderlichen Mauerverbinder ist in Abhängigkeit von der aufzunehmenden Last sowie den zulässigen Kräften nach allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen der jeweiligen Mauerverbinder. Jedoch sind je Wandverbindung in den Drittelspunkten der Wandhöhe mindestens je zwei Mauerverbinder anzuordnen.

Bild links: Befestigung einer Querwand, z.B. Aussteifungswand, an Längswand, z.B. Außenwand, mit Flachstahlanker. Bild rechts: Befestigung von Mauerwerk an Stahlbetonstütze mit Maueranker an einbetonierte Ankerschiene.

Luftschichtanker

werden zur Verankerung von Verblendmauerwerk an der Tragschale zweischaliger Außenwände eingesetzt. Die Planung und Ausführung von Luftschichtankern ist in bauaufsichtlichen Zulassungen geregelt. Hierzu siehe auch Kapitel "Zweischalige Ziegelaußenwände"

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