Sparrendach

Konstruktion
Die Vorteile eines Sparrendaches liegen in seinem statischen System: Das unverschiebliche Dreieck aus dem Sparrenpaar und dem dazugehörigen Deckenbalken bzw. der Massivdecke erlaubt die Ausbildung eines stützenfreien Dachraumes und erleichtert die Nutzung des Dachgeschosses. Es eignet sich für Dachneigungen von etwa dreißig bis sechzig Grad, da sich bei flacher werdenden Dachneigungen ein überproportionaler Anstieg der Normalkräfte im Sparren ergibt. Bei Massivdecken sind u. U. auch flachere Neigungswinkel möglich. Die Spannweite eines zimmermannsmäßig hergestellten Sparrendachs liegt bei acht bis zehn Metern, der Sparrenabstand zwischen 75 Zentimetern und einem Meter.

Gallerie

Die Sparren sind am Firstpunkt gelenkig miteinander verbunden, die Auflager-/Fußpunkte für Vertikal- und Horizontalkräfte frei drehbar, jedoch unverschieblich ausgebildet. Bei zusätzlicher Versteifung des Systems wie z. B. durch biegesteife Ausführung des Firstpunktes bildet sich ein statisch unbestimmtes Rahmensystem, dessen Ausführung in Holz nur mit größerem Aufwand herzustellen ist. Stahlrahmen- bzw. Betonkonstruktionen sind hierbei wirtschaftlicher. Beachtet werden müssen dabei jedoch die enormen zusätzlichen Lasten aus der Konstruktion selbst.

Lasten
Aus den Dachlasten entstehen lotrecht wirkende, über die gesamte Länge der Sparren verteilte Normalkräfte, durch die ein Ausknicken der Sparren möglich ist. Verhindert wird dies durch die Anordnung von steifen Scheiben mit Windrispen, die kreuzweise in der Dachfläche unterhalb der Dachlattung angebracht werden. Die gleiche Funktion erfüllen im Verband verlegte und auf den Sparren verschraubte Holzschalungen bzw. vorgefertigte Dämmelemente. Bei größeren Abmessungen erfolgt die Längsaussteifung mit einem Kehlbalken (Kehlbalkendach).

Durch die Normalkräfte treten an den Auflager-/Fußpunkten nach außen gerichtete Horizontalkräfte auf, die durch Zugverankerung mit den Deckenbalken bzw. der Massivdecke aufgenommen werden müssen. Der Ausbildung der Fußpunkte und der genauen Dimensionierung der Deckenbalken/Massivdecke ist folglich große Aufmerksamkeit zu schenken. Die Vertikalkräfte der Dachkonstruktion werden durch die darunterliegenden Wände und Stützen aufgenommen.

Größere Öffnungen sind in der Decke nur mit hohem konstruktiven Aufwand möglich, da die Decke bzw. die Deckenbalken im System auf Zug beansprucht werden. Gleiches gilt für große Öffnungen in der Dachfläche. Dort müssen für den Einbau von Dachflächenfenstern o. ä. sogenannte Wechsel eingebaut werden. Dabei sollte möglichst nur ein Sparren durch einen Wechsel unterbrochen werden. Der horizontal liegende Wechsel fängt dabei die Lasten des unterbrochenen Sparrens auf und gibt sie an die beiden benachbarten Sparren wieder ab. Diese angrenzenden Sparren sind entsprechend der zusätzlichen Last größer zu dimensionieren.

Dach-/Traufüberstände sind in Verbindung mit Holzbalkendecken statisch ungünstig, da durch die Überstände zusätzliche Biegemomente am Traufpunkt entstehen würden. Aufschieblinge ermöglichen die Ausbildung von Traufüberständen ohne die Konstruktion zu schwächen. In Verbindung mit einer Stahlbetondecke und entsprechender Fußpunktausbildung sind Traufüberstände problemlos möglich.

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