Riegel. Warum gibt's die? Wie dick müssen die sein? Wie befestige ich die?

[solocan]

Hallo zusammen,

im Rahmen der Kernsanierung (Bj.1909) haben wir einige Fenster in der Breite vergrößert und dadurch musste das Gefache rechts und links von Fenstern ausgeklopft werden, was wir jetzt neu ausmauern müssen. Dafür bestelle ich nun Leichtlehmsteine.

Nun ist es so, dass die Riegel bei ausgeklopftem Gefache auch entfielen, da die nicht mehr passen. Mit Zapfen kann und will ich nicht arbeiten. Nun habe ich mich gefragt, warum man die überhaupt braucht?

1. Sinn: Der Statiker, mit dem wir das Tragwerk gemacht haben, meinte, dass hier die Riegel keine Bedeutung haben, außer das Gefache darüber zu tragen. Aber braucht man das wirklich? Kann man keine 2,30m hohe Wand mit Leichtlehmsteinen ziehen? (Es geht hierbei um kleine dreieckige Gefache) Ihr werdet vmtl. sagen, dass damit die Wand nicht stabil genug ist. Deshalb gehen wir zum nächsten Punkt:

2. Dimensionierung: Die Riegel drin waren 14x14. Ich würde die alten nehmen. An paar Stellen muss ich die neu bestellen, was gerade nicht lieferbar ist. Als Ersatz würde ich 10x14 oder 12x14 nehmen. Das ist glaub aber nicht tragisch.

3. Montage: Hier bin ich unschlüssig. Ich verstehe, dass diese Riegel spannungsfrei im Waagerechten befestigt werden sollen. Ich überlege deshalb, den Riegel zur schrägen Seite mit Schrauben (wie Kopfbänder) zu befestigen. Auf der anderen Seite an vertikalen Ständerbalken würde ich dann Balkenschuhe befestigen, worauf ich den Balken lege, ohne zu schrauben. Somit kann sich der Riegel in der Länge dehnen, ohne etwas zu verziehen. Was haltet ihr von der Idee?

Danke für die Inputs und Grüße

 

[Pope]

Riegel

im klassischen Fachwerkbau funktioniert die gesamte Statik nur über die Balkenkonstruktion, jeder Balken hat also eine klare Funktion. Da Holz auch früher bereits ein teurer Baustoff war ( vor der Erfindung des maschinellen Sägewerkes wurden die Balken für den Bau mit der Hand zubehauen bzw. in Gruben mit Schrotsägen gesägt) wurde funktionell gebaut. Die Ausfachung selbst hat also keine statische Funktion, anders scheint es ja bei Deinen eingebauten Scheiben zu sein ( jedenfalls ist Dein Statiker der Meinung), daher meint er, die Riegel können entfallen. Die Riegel haben die Funktion, die senkrechten Ständer bzw. Stäbe hinsichtlich der Eintragung von Knicklasten zu stabilisieren. Ein 2,30 hoher Ständer ohne Riegel ist längst nicht so widerstandsfähig gegen Knicken wie ein auf diese Länge 2x durch Riegel unterstützter. Da also bei Dir nun zwar die Scheibe die Funktion der Knickminimierung nach einer Seite übernehmen könnte, die andere, ausgefachte Seite des Ständers allerdings hätte demnach keinen " Knickschutz".
Kurz gesagt: Ich würde die Riegel in jedem Falle wieder einsetzen und zwar fest verankert sowohl auf der Strebenseite einzapfen als auch auf der Ständerseite mittels falschem Zapfen, im allerschlimmsten Falle dort mit Bauwinkel in der Ausfachung.

 

[solocan]

Danke Pope

Jetzt habe ich auch eine päpstliche Gutachtung für meinen Fall

Mittlerweile habe ich mich auch dazu entschieden, die Riegel wieder einzubauen. Nun eine Sache kann ich immer noch nicht entscheiden. Du sagst, dass der "Knickschutz" nun in einer Richtung vorhanden ist. Dagegen könnte helfen, dass ich diese Riegel an der schrägen Strebe nicht spannungsfrei mit Zapfen montiere, sondern zusätzlich mit Holzschrauben festmache. (Am neuen, vertikalen Ständer ist der sowieso mit Holzwinkel festmontiert, da ist keine Zapfenverbindung)

Der Nachteil wäre halt, dass die Verbindung eben im waagerechten nicht spannungsfrei ist. Das würde dazu führen, dass das Arbeiten vom Riegel den Ständer verbiegt. Zudem halte ich nicht viel von langfristigen Tragfähigkeit von Holz-Schrauben-Verbindungen. Und Formschlüssigkeit habe ich so oder so in einer RIchtung. (Druckrichtung)

Also ich würde es ehe nicht tun. Strebenseitig Zapfen ohne Schraube, Ständerseitig Holzmetallwinkel mit Schrauben zur Positionbefestigung. Was denkst du?

 

[Pope]

Riegelarbeit

was befürchtest Du an " Riegelarbeit" ? In Faserrichtung arbeitet Holz vernachlässigbar. Da die Knickmomente auf dieser Seite des Ständers in Richtung Strebe und nach innen und außen wirken, sollte tatsächlich ein gut eingepasster Riegel diese aufnehmen können. Die Zapfen übernehmen einen Großteil der Kräfte nach innen und außen. Ich würde den Zapfen strebenseits mit einem Holznagel sichern.

 

[solocan]

Jetzt bin ich verwirrt

"Die Zapfen übernehmen einen Großteil der Kräfte nach innen und außen."

Wie meinst du denn das? Bezieht sich dein "innen und außen" normal zur Wandebene oder in der Riegelachse? Tragen sollte die Zapfenverbindung meines Wissens nach nur das Gefache darüber. Gegen Knicken könnte er eigentlich nur "sichern", und das nur, wenn der Riegel auf Druck belastet wird. Zugkraft und Momente kann er nicht wirklich übernehmen wegen Spiel in der Verbindung.

Du kannst mich aber gerne eines besseren belehren. Viellleicht habe ich dich nicht verstanden.

 

[Pope]

Mißverständnis

die Lastmomente die ein Ständer bezüglich des Knickens erfährt wirken ja in alle Richtungen, also nicht nur parallel zur Wand, sondern auch im rechten Winkel dazu, also nach innen ( ins Gebäudeinnere bei einer z.B. Außenwand) bzw. auch nach außen. Die Riegel an sich werden entweder auf Druck oder im Lastfall an der anderen Seite auf Zug beansprucht. Die Kräfte, die aber nach rauminnen oder eben außen wirken, werden nur durch die Zapfen abgeleitet. Wenn der Riegel nicht eingezapft wäre, könnte der Ständer immer noch nach innen oder außen knicken. Das sind zwar unwahrscheinliche Momente, aber denkbar. Auch ist die Annahme falsch, dass die jeweiligen Balkenverbindungen im Fachwerkbau locker zusammengefügt sind. Im Gegenteil, die Löcher für die Holznägel sind leicht in der Achse der Balken versetzt, sodaß die Verbindungen beim Einschlagen der Nägel zusammengezogen werden.
Natürlich dienen die Riegel auch dazu, die Gefachefelder in einer Größe zu unterteilen, die ein stabiles Einbringen der Ausfachung ermöglichen. Eine Stakenausfachung, wie sie wohl zur Zeit der Entwicklung dieser Bauweise üblich war, wird eben stabilen und schwingt nicht so stark, wenn die Felder nur 80x 50 cm groß sind und nicht wie bei dir 80 oder 100 x 230.

 

[KHH]

Großes Mißverständnis

Sorry, ich muss jetzt doch mal widersprechen/klarstellen.
Riegel haben im, bzw. für ein Fachwerk per Definition keine statische Funktion. Die Aussteifung einer Fachwerkwand wird nur über die mehr oder weniger schräg stehenden Streben erreicht. Riegel sind ausschließlich dazu da die Gefache zu verkleinern, bzw. um Tür- und Fensteröffnungen herzustellen. Wobei sie als "Nebeneffekt" schon eine gewisse Aussteifung parallel zur Wand bringen. Was aber nicht heißt, dass sie als statisch relevantes Bauteil anzusehen wären.
Ursprünglich wurden die Gefache mit Staken, Flechtwerk und Strohlehmbewurf gefüllt, oder mit Natursteinen ausgemauert. Da man weder das Eine noch das Andere geschosshoch einbauen kann, weil es zu instabil wäre, wurden/werden die Riegel zwischen die Pfosten gesetzt.
Dass die immer kraftschlüssig zwischen den Ständer eingebaut werden ist eigentlich logisch, sie würden sonst lose rum schlockern und die Ausfachungen würden nicht fest sitzen. Was man in reparaturbedürftigen Fachwerken oft genug sehen kann.
Ob nachträgliche einzubauende Riegel eingezapft oder nur geschraubt werden, spielt deshalb keine Rolle. Hauptsache sie sitzen fest zwischen den Ständer.
Heutzutage ist es sogar "Stand der Technik" das ganze Fachwerkwände ohne Zapfen "stumpf" zusammengespaxt werden.... Ade Handwerkskunst...

Gruß,
KH