Konstruktion und Ausführung von Dach- und Wandsystemen des Metallleichtbaus. Dr.-Ing. Ralf Podleschny

Transkript

1 Konstruktion und Ausführung von Dach- und Wandsystemen des Metallleichtbaus Dr.-Ing. Ralf Podleschny

2 Inhalt Vorstellung des IFBS Produkte Übersicht über Dach- und Wandkonstruktionen Befestigung Wärmebrücken Luftdichtheit Korrosionsschutz Solartechnik Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 2

3 Mitglieder des IFBS Internationaler Verband für den Metallleichtbau e.v. 270 Mitglieder davon: 33 Hersteller von Bauelementen 23 Vertriebsfirmen 122 Ausführende Unternehmen 92 Fördernde Mitglieder: Produzenten von Schrauben, Dichtbändern, Dämmstoffen, Lichtkuppeln, etc. Sachverständige, Ing.-Büros Dr.-Ing. Ralf Podleschny 3

4 Fachregeln des Metallleichtbaus IFBS-Fachregeln des Metallleichtbaus Dr.-Ing. Ralf Podleschny 4

5 Fact-Sheets Absturzsicherungen Antikondensatsysteme U-Wert Sandwichelement Konvektionssperre Anwendungsregeln für Bauelemente Korrosionsschutz im Metallleichtbau Konstruktiver Korrosionsschutz Verbindungstechnik im Metallleichtbau Abstände von Verbindungsmitteln Brandschutz allgemein Blitzschutz im Metallleichtbau Dr.-Ing. Ralf Podleschny 5

6 IFBS in technischen Gremien Dr.-Ing. Ralf Podleschny 6

7 Ausbildung Metallbauer Fachrichtung Konstruktionstechnik Vertiefungsrichtung Leichtbautechnik Start: Herbst 2014 In Kooperation mit dem Bundesverband Metall Metallbauer und der Konstruktionstechnik Leichtbautechnik Metallgestaltung Nutzfahrzeugbau Dr.-Ing. Ralf Podleschny 7

8 Weiterbildung IFBS-Fachmonteur Dr.-Ing. Ralf Podleschny 8

9 Qualitätssicherung Der IFBS entwickelt Qualitätskriterien, prüft seine ausführenden Mitgliedsunternehmen und verleiht das Qualitätszeichen für Bau- und Montageleistungen Dr.-Ing. Ralf Podleschny 9

10 Inhalt Produkte Übersicht über Dach- und Wandkonstruktionen Befestigung Wärmebrücken Luftdichtheit Korrosionsschutz Solartechnik Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 10

11 Historie Casa de Ferro - Maputo Dr.-Ing. Ralf Podleschny 11

12 Historie Casa de Ferro - Maputo Dr.-Ing. Ralf Podleschny 12

13 Historie Dr.-Ing. Ralf Podleschny 13

14 Produkte Trapezprofile Dr.-Ing. Ralf Podleschny 14

15 Trapezprofile - Spannweite Gewicht Spannweite 3,00 kg m²/m 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 2,50 1. Generation h bis 70 mm b bis 200 mm σ y max. 260 N/mm² 5,00 7,50 2. Generation h bis 160 mm b bis 300 mm σ y max. 320 N/mm² 10,00 3. Generation h bis 210 mm b bis 750 mm σ y max. 350 N/mm² Dr.-Ing. Ralf Podleschny 15

16 Produkte Für die Gebäudehülle aus Metall im Industrie- und Gewerbebau: Trapezprofilen ca. 32 Mio. m² im Jahr in D Kassettenprofilen ca. 1,5 Mio. m² im Jahr in D Sandwichelementen ca. 19 Mio. m² im Jahr in D Metallleichtbau in der Gebäudehülle: Dachtragschale: 95 % Wand: 60 % Dr.-Ing. Ralf Podleschny 16

17 Produkte Wellprofilen Falzprofilen Fassadenelementen Dr.-Ing. Ralf Podleschny 17

18 Herstellung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 18

19 Inhalt Produkte Übersicht über Dach- und Wandkonstruktionen Befestigung Wärmebrücken Luftdichtheit Korrosionsschutz Solartechnik Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 19

20 Dachkonstruktionen Einschaliges ungedämmtes Trapezprofildach Dachdeckung Pfettenkonstruktion Merkmale: Pfetten-Dachkonstruktion, einschalig, ungedämmt, Spannrichtung: First- Traufe Konstruktion: Dachdeckung aus Trapezprofiltafeln Dr.-Ing. Ralf Podleschny 20

21 Dachkonstruktionen Zweischaliges wärmegedämmtes nichtbelüftetes Trapezprofildach Pfettenkonstruktion Merkmale: Pfetten-Dachkonstruktion, Unter- und Oberschale parallel verlaufend, Spannrichtung: First-Traufe, Distanzkonstruktion um 90 gedreht angeordnet Konstruktion: Unterschale: Trapezprofile, Dampfsperre bzw. Luftsperre Distanzkonstruktion mit thermischer Trennung, Wärmedämmung Oberschale: Trapezprofile Dr.-Ing. Ralf Podleschny 21

22 Dachkonstruktionen Einschaliges, oberseitig wärmegedämmtes nichtbelüftetes Trapezprofildach mit Dachabdichtung Binderkonstruktion Merkmale: Binder-Dachkonstruktion, Spannrichtung Unterschale: parallel zur Traufe Konstruktion: Unterschale Trapezprofile Dampfsperre bzw. Luftsperre Wärmedämmung Dachabdichtung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 22

23 Dachkonstruktionen Zweischaliges wärmegedämmtes nichtbelüftetes Dach mit Falz- bzw. Klemmprofilen Pfettenkonstruktion Merkmale: Pfetten-Dachkonstruktion, Spannrichtung: Binder-Binder Falzprofile um 90 gedreht angeordnet Konstruktion: Unterschale: Trapezprofile, Dampfsperre bzw. Luftsperre Montageprofil/Distanzkonstruktion Halter mit thermischer Trennung, weiche Wärmedämmung Oberschale: Falzprofile Dr.-Ing. Ralf Podleschny 23

24 Wandkonstruktionen Einschalige ungedämmte Trapezprofilwand Riegelkonstruktion Merkmale: Riegel-Wandkonstruktion, einschalig, ungedämmt, Spannrichtung: vertikal Konstruktion: Außenschale: Trapezprofile Dr.-Ing. Ralf Podleschny 24

25 Wandkonstruktionen Stahlkassettenprofilwand Merkmale: Stützen-Wandkonstruktion, zweischalig, wärmegedämmt, Spannrichtung Innenschale: horizontal Spannrichtung Außenschale: vertikal Konstruktion: Innenschale: Kassettenprofile Fugenbänder im Kassettenlängsstoß und Kassettenquerstoß als Dampfsperre bzw. Luftsperre Wärmedämmung thermische Trennung auf Kassettenstegen Außenschale: Trapezprofile Dr.-Ing. Ralf Podleschny 25

26 Wandkonstruktionen Stahlkassettenprofilwand mit horizontaler Außenschale Merkmale: Stützen-Wandkonstruktion, zweischalig, wärmegedämmt, Spannrichtung Innenschale: horizontal Spannrichtung Außenschale: horizontal Konstruktion: Innenschale: Kassettenprofile Fugenbänder im Kassettenlängsstoß und Kassettenquerstoß als Dampfsperre bzw. Luftsperre Wärmedämmung thermische Trennung auf Kassettenstegen Distanz-/Zwischenkonstruktion Außenschale: Wellprofile Dr.-Ing. Ralf Podleschny 26

27 Wandkonstruktionen Stahlkassettenprofilwand Merkmale: Stützen-Wandkonstruktion, zweischalig, wärmegedämmt, Spannrichtung Innenschale: horizontal Spannrichtung Außenschale: vertikal Konstruktion: Gemäß Zulassung Z oder Z Innenschale: Kassettenprofile Fugenbänder im Kassettenlängsstoß und Kassettenquerstoß als Dampfsperre bzw. Luftsperre Wärmedämmung Distanz-Bohrbefestiger Außenschale: Trapezprofile Dr.-Ing. Ralf Podleschny 27

28 Sandwichelemente Dämmung und Brandschutz Raum sparend und effizient Dr.-Ing. Ralf Podleschny 28

29 Sandwichelemente Aufbau eines Sandwichelementes Leicht profiliert Stark profiliert Dr.-Ing. Ralf Podleschny 29

30 Dachkonstruktionen Dach-Sandwichelemente Merkmale: Pfetten-Dachkonstruktion, Spannrichtung: First- Traufe Dr.-Ing. Ralf Podleschny 30

31 Wandkonstruktionen Wand-Sandwichelemente Merkmale: Riegel-Wandkonstruktion, einschalig, wärmegedämmt, Spannrichtung: vertikal Dr.-Ing. Ralf Podleschny 31

32 Inhalt Produkte Übersicht über Dach- und Wandkonstruktionen Befestigung Wärmebrücken Luftdichtheit Korrosionsschutz Solartechnik Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 32

33 Befestigung - Zulassungen Dr.-Ing. Ralf Podleschny 33

34 Inhalt Produkte Übersicht über Dach- und Wandkonstruktionen Befestigung Wärmebrücken Luftdichtheit Korrosionsschutz Solartechnik Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 34

35 Wandkonstruktionen Stahlkassettenprofilwand Dr.-Ing. Ralf Podleschny 35

36 Wandkonstruktionen Stahlkassettenprofilwand Merkmale: Stützen-Wandkonstruktion, zweischalig, wärmegedämmt, Spannrichtung Innenschale: horizontal Spannrichtung Außenschale: vertikal Konstruktion: Gemäß Zulassung Z oder Z Innenschale: Kassettenprofile Fugenbänder im Kassettenlängsstoß und Kassettenquerstoß als Dampfsperre bzw. Luftsperre Wärmedämmung Distanz-Bohrbefestiger Außenschale: Trapezprofile Dr.-Ing. Ralf Podleschny 36

37 Stahlkassettenprofilwand Dr.-Ing. Ralf Podleschny 37

38 Wärmebrücken Hybrid-Konstruktion Merkmale: Kassette mit/ohne Zwischenkonstruktion - Wand-Sandwichelement Kassettenwand U m [W/m²K] U max [W/m²K] nach EnEV 2014/16 19 C 12 C < 19 C U max [W/m²K] bei Erneuerung nach EnEV 2014/16 19 C 12 C < 19 C 160 mm Kassette, t N = 0,75 mm Trennstreifen 3 mm Trapezprofil, t N = 0,75 mm 160 mm Kassette, t N = 0,75 mm 160 mm MW-Dämmung 40 mm MW-Dämmung Trapezprofil, t N = 0,75 mm 100 mm Kassette, t N = 0,75 mm 40 mm MW-Dämmung 200 mm MW-Sandwichelement 0,51 0,28 0,50 0,24 0,35 0,27 0,28 0,50 0,24 0,35 0,16 0,28 0,50 0,24 0, Dr.-Ing. Ralf Podleschny 38

39 Wärmebrücken d c [mm] [W/(m K)] f 0,25 [-] L with f 0,25 < 0,7 [mm] 60 0,005 0, ,004 0, ,001 0, Dr.-Ing. Ralf Podleschny 39

40 Wärmebrücken d c [mm] [W/(m K)] f 0,25 [-] L with f 0,25 < 0,7 [mm] 60-0,067 0, ,029 0, ,027 0, Dr.-Ing. Ralf Podleschny 40

41 Wärmebrücken Dr.-Ing. Ralf Podleschny 41

42 Wärmebrückenprogramm - Programm zur Ermittlung des spezifischen Transmissionswärmedurchgangs im Metallleichtbau - Speziell für die Metall-Sandwichbauweise Erweiterung auf mehrschalige Konstruktionen geplant - EnEV-Vorgaben werden eingehalten und unterschritten - Anwendergruppe: Planer, Projektleiter, Ingenieurbüros - Individueller Nachweis nach GEG möglich Dr.-Ing. Ralf Podleschny 42

43 Wärmebrückenprogramm Dr.-Ing. Ralf Podleschny 43

44 Wärmebrückenprogramm Dr.-Ing. Ralf Podleschny 44

45 Inhalt Produkte Übersicht über Dach- und Wandkonstruktionen Befestigung Wärmebrücken Luftdichtheit Korrosionsschutz Solartechnik Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 45

46 Luftdichtheit Sichtbare Befestigung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 46

47 Luftdichtheit Verdeckte Befestigung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 47

48 Luftdichtheit Dr.-Ing. Ralf Podleschny 48

49 Luftdichtheit Dr.-Ing. Ralf Podleschny 49

50 Luftdichtheit Fugenbänder: Verbundwerkstoffe auf Basis eines offenzelligen Polyurethan- Weichschaums, der mit einer Tränkung auf Basis von Acrylaten, Chlorparaffinen oder Neopren imprägniert wird. Diese Dichtbänder entwickeln ihre Eigenschaften in Abhängigkeit von der Kompression, auf welche sie im Anwendungsfall zusammengedrückt werden. Die für die Anforderungen erforderliche Kompression der Dichtbänder ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. Bezeichnung: Bandbreite / Fugenbreite ( mm ) z. B. 25 / 3 9 In diesem Bereich werden die Anforderungen nach den Beanspruchungsgruppen nach DIN erfüllt Dr.-Ing. Ralf Podleschny 50

51 Detail - First Dr.-Ing. Ralf Podleschny 51

52 Detail - Querstoß Dr.-Ing. Ralf Podleschny 52

53 Detail - Traufe Dr.-Ing. Ralf Podleschny 53

54 Detail - Traufe Dr.-Ing. Ralf Podleschny 54

55 Detail Sandwichwand-Sockel Dr.-Ing. Ralf Podleschny 55

56 Luftdichtheit Dr.-Ing. Ralf Podleschny 56

57 Luftdichtheit Dr.-Ing. Ralf Podleschny 57

58 Inhalt Produkte Übersicht über Dach- und Wandkonstruktionen Befestigung Wärmebrücken Luftdichtheit Korrosionsschutz Solartechnik Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 58

59 Korrosionsschutz DIN Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungen und Überzüge Teil 8: Korrosionsschutz von tragenden dünnwandigen Bauteilen Ausgabe: Juli 1994 Ersetzt durch: DIN Beschichtungsstoffe Korrosionsschutz von tragenden dünnwandigen Bauteilen aus Stahl Ausgabe: April Dr.-Ing. Ralf Podleschny 59

60 Korrosionsschutz DIN 55634, Tabelle 1 Korrosivitätskategorie/ Korrosionsbelastung nach DIN EN ISO C1 unbedeutend C2 gering C3 mäßig C4 stark C5-I sehr stark (Industrie) C5-M sehr stark (Meer) Schutzdauer außen Beispiele für Umgebungen (nur zur Information) innen Korrosionsbeständigkeitskategorie Korrosionsschutzklasse a zugänglich unzugänglich niedrig Geheizte Gebäude mit I I mittel neutralen Atmosphären, I I z. B. Büros, Läden, Schulen, RC1 hoch Hotels. I I niedrig I II mittel Atmosphären mit geringer Ungeheizte Gebäude, wo I II Verunreinigung. Meistens Kondensation auftreten kann, RC2 hoch ländliche Bereiche. z. B. Lager, Sporthallen. I III niedrig II III mittel Produktionsräume mit hoher Stadt- und II III Feuchte und etwas Industrieatmosphäre, mäßige Luftverunreinigung, Verunreinigungen durch z. B. Anlagen zur Schwefeldioxid. RC3 hoch Lebensmittelherstellung, Küstenbereiche mit geringer II III Wäschereien, Brauereien, Salzbelastung. Molkereien. niedrig Chemieanlagen, III III Industrielle Bereiche und mittel Schwimmbäder, Küstenbereiche mit mäßiger Bootsschuppen über RC4 III III hoch Salzbelastung. Meerwasser. III c niedrig Gebäude oder Bereiche mit III c Industrielle Bereiche mit mittel nahezu ständiger hoher Feuchte und III c Kondensation und mit starker hoch aggressiver Atmosphäre. Verunreinigung. c c RC5 niedrig Gebäude oder Bereiche mit Küsten- und III c nahezu ständiger mittel Offshorebereiche mit hoher Kondensation und mit starker III c Salzbelastung. hoch Verunreinigung. c c Dr.-Ing. Ralf Podleschny 60

61 Korrosionsschutz Tabelle A.1 Beispiele für Zink- und Zinklegierüberzüge (ohne Beschichtung) Dr.-Ing. Ralf Podleschny 61

62 Korrosionsschutz Tabelle A.2 Beispiele für Beschichtungssysteme (Bandbeschichtung) Dr.-Ing. Ralf Podleschny 62

63 Konstruktions-/ Ausführungshinweise 6 mm Eine Fußverwahrung ist in vielen Fällen überflüssig! Dr.-Ing. Ralf Podleschny 63

64 Konstruktions-/ Ausführungshinweise Dr.-Ing. Ralf Podleschny 64

65 Konstruktions-/ Ausführungshinweise Dr.-Ing. Ralf Podleschny 65

66 Inhalt Produkte Übersicht über Dach- und Wandkonstruktionen Befestigung Wärmebrücken Luftdichtheit Korrosionsschutz Solartechnik Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 66

67 Solartechnik Dr.-Ing. Ralf Podleschny 67

68 Solartechnik Dr.-Ing. Ralf Podleschny 68

69 Solartechnik Qualitätsmerkblatt Solartechnik im Metallleichtbau Erstellt in Verbandskooperation zwischen QVSD und IFBS Hinweise für die Planung und Ausführung im Neuund Bestandsbau Berücksichtigung der Schnittstellen zwischen Metallleichtbau und Solarprodukten (Solarthermie und Photovoltaik) aus Sicht beider Kompetenzbereiche Dr.-Ing. Ralf Podleschny 69

70 Solartechnik Das Qualitätsmerkblatt enthält Hinweise zu: Bestandsaufnahme und Vorgewerkeprüfung Lastannahmen und Statik Lasteinleitung Befestigungssystemen Korrosionsschutz Wartung und Reparatur Leitungsführung Witterungseinflüsse Begehbarkeiten Verantwortlichkeiten Dr.-Ing. Ralf Podleschny 70

71 Solartechnik Quelle: Rheinische Post Dr.-Ing. Ralf Podleschny 71

72 Inhalt Produkte Übersicht über Dach- und Wandkonstruktionen Befestigung Wärmebrücken Luftdichtheit Korrosionsschutz Solartechnik Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 72

73 Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Sandwichelemente mit metallischen Deckschalen Raumabschließende und wärmedämmende Außenwand- und Dachbauteile, (einschl. Innenwände, Unterdecken) Tragende Sandwichelemente Aussteifung / Stabilisierung Allg. bauaufsichtliche Zulassung Selbsttragende Sandwichelemente Übertragung der Lasten auf das Tragwerk DIN EN Dr.-Ing. Ralf Podleschny 73

74 Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Tragende Sandwichelemente Allg. bauaufsichtliche Zulassung Ü Selbsttragende Sandwichelemente DIN EN CE Individuelle Materialsicherheitsfaktoren Mit Verwendungszulassung Individuelle Materialsicherheitsfaktoren Allgemeine Materialsicherheitsfaktoren Dr.-Ing. Ralf Podleschny 74

75 Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Kaltgeformte Bauteile für Wand, Dach und Decke Tragende Profiltafeln und Kantteile Aussteifung / Stabilisierung DIN EN 1090 Selbsttragende Profiltafeln Übertragung der Lasten auf das Tragwerk DIN EN CE Bemessung nach EN und EN Bemessung nach EN und EN In D nur anwendbar bis 1 m Stützweite Dr.-Ing. Ralf Podleschny 75

76 Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Tragende Profiltafeln und Kantteile Aussteifung / Stabilisierung DIN EN 1090 (Bauregelliste B Teil 1, Nr ) EN CE-Kennzeichnung (siehe auch Liste der Technischen Baubestimmungen, Teil II, Nr und Anlage 5/32) EN EN EN * EN * Ausführung Stahltragwerke Ausführung Aluminiumtragwerke Tragende kaltgeformte Stahlprofile/tafeln Tragende kaltgeformte Aluminiumprofiltafeln Dr.-Ing. Ralf Podleschny 76

77 Bemessung / bauaufsichtliche Regelung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 77

78 Gestaltung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 78

79 Gestaltung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 79

80 Gestaltung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 80

81 Gestaltung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 81

82 Gestaltung Dr.-Ing. Ralf Podleschny 82

83 Fact-Sheets Absturzsicherungen Antikondensatsysteme U-Wert Sandwichelement Konvektionssperre Anwendungsregeln für Bauelemente Korrosionsschutz im Metallleichtbau Konstruktiver Korrosionsschutz Verbindungstechnik im Metallleichtbau Abstände von Verbindungsmitteln Brandschutz allgemein Blitzschutz im Metallleichtbau Dr.-Ing. Ralf Podleschny 83

84 Veranstaltungen 10. Mai Nauen/Berlin 23. November Kornwestheim Dr.-Ing. Ralf Podleschny 84

85 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Dr.-Ing. Ralf Podleschny 85