Treppenkonstruktion

Anforderungen an Treppenkonstruktionen

Die Anforderungen an Treppenkonstruktionen richten sich nach Normen, Richtlinien, allgemein anerkannten Regeln der Technik, Herstellerangaben und nach dem Wunsch des Bauherrn, wobei diese ständigen Anpassungen unterliegen. Alle aktuellen Angaben der Hersteller lassen sich unter dem angegebenen Link finden.

architektonische Entwurfsgrundlage

Die Geometrie der Treppen leitet sich aus Geometrie und Lage des Treppenhauses her. Des Weiteren zählen Treppen zu den Verkehrswegen und unterstehen somit einer besonderen geometrischen Entwurfsgrundlage nach DIN 18065. Hierbei werden langjährig überlieferte und bewährte Formeln verwendet, bei welchen die Schrittlänge, der geringste Kraftaufwand beim Treppensteigen und die ausreichende Sicherheit beim Absteigen der Treppe berücksichtigt werden. Die Geometrie der Treppe ist somit abhängig von der Art des Gebäudes, welche in der ersten Spalte der angegebenen Tabelle eindeutig beschrieben ist, und von der Treppenart in der zweiten Spalte. Die Treppenart wird definiert nach §34 Abs. 1 der Musterbauordnung. Hier heißt es: „Jedes nicht zu ebener Erde liegende Geschoss und der benutzbare Dachraum eines Gebäudes müssen über mindestens eine Treppe zugänglich sein (notwendige Treppe).“

Grenzmaße

	1	2	3	4	5	6	7
1	Gebäudeart	Treppenart	minimale nutzbare Laufbreite (b) [cm]	Steigung (s) [cm]		Auftritt (a) [cm]
				min.	max.	min.	max.
2	Grenzmaße für Gebäude im Allgemeinen (Fertigmaße im Endzustand)	Baurechtlich notwendige Treppe	100	14	19	26	37
3		Baurechtlich nicht notwendige (zusätzliche)	50	14	21	21	37
4	Grenzmaße für Wohngebäude mit bis zu zwei Wohnungen und innerhalb von Wohnungen	Baurechtlich notwendige Treppe	80	14	20	23	37
5		Baurechtlich nicht notwendige (zusätzliche)	50	14	21	21	37

Abgrenzung Rampen, Treppen, Leitern
Maße in Millimeter
1 Steigeisen
2 Leitern
3 Leitertreppen
4 Treppen
4.1 baurechtlich nicht notwendige (zusätzliche) Treppen
4.2 baurechtlich notwendige Treppen für Wohngebäude mit nicht mehr als zwei Wohnungen und innerhalb von Wohnungen
4.3 baurechtlich notwendige Treppen in Gebäuden im Allgemeinen
5 Rampen

Zur genaueren Bestimmung der Hauptmaße seien folgende Gleichungen gegeben:

$2\cdot s+a=$Schrittmaß

$a-s\approx 12$

$a+s\approx 46$

$\alpha =tan^{-1}({\frac {s}{a}})$

wobei

$s~$ - Treppensteigung

$a~$ - Treppenauftritt

Schrittmaß - 590mm bis 650mm die mittlere Schrittlänge des Menschen

$\alpha$ - Steigungswinkel

Der Steigungswinkel ist ein entscheidendes Merkmal für die Bequemlichkeit des Aufstieges einer Treppe. Hierzu eine Grafik, die die verschiedenen Steigungen kategorisiert.

Anforderung an die Schalldämmung

Die Anforderungen an die Schalldämmung gelten als wesentliches Qualitätsmerkmal einer Immobilie. Somit haben diese Anforderungen auch einen Einfluss auf die Konstruktion einer Treppe. Unter Schallschutz befinden sich die Mindestanforderungen nach DIN 4109 und erweiternd die DEGA-Empfehlung 103: „Schallschutz im Wohnungsbau - Schallschutzausweis" von der Deutschen Gesellschaft für Akustik e.V (DEGA) und die Empfehlung VDI 4100: „Wohnungen - Beurteilung und Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz" von dem Verein Deutscher Ingenieure (VDI). Der Schallschutz kann auch einen Einfluss auf den Wert einer Immobilie haben, weshalb meist noch eine Abstimmung mit den Bauherren durchgeführt wird. Anhand dieses, auf die Bedürfnisse des jeweiligen Bauherren abgestimmten, festgelegten Wertes des Schallschutzes werden die Systemkomponenten der Treppe gewählt. Diese Bestandteile können Einfluss auf das statische System nehmen. So wird beispielweise die Lagerung des Laufs bestimmt.

Anforderung an den Brandschutz

Eine der wichtigsten Anforderungen an Treppen, der Brandschutz, hat einen besonderen Stellenwert, da notwendige Treppen und die dazu gehörigen notwendigen Treppenräume zusammen das System der vertikalen Flucht- und Rettungswege bilden. Aus Grund dessen ist gesetzlich geregelt, wie hoch der Feuerwiderstand der Bestandteile sein muss. Um die Feuerwiderstandsklasse eines Gebäudes zu ermitteln, benötigt man die jeweilige Gebäudeklasse. Mit dieser kann zunächst über die angegebene Tabelle die Mindestanforderung für Treppen nach MBO §34 ermittelt werden. Anhand dieses Mindestwertes kann über der unter Feuerwiderstandsdauer hinterlegten Tabelle die Kurzbezeichnung nach DIN EN 13501-2 festgelegt werden. Diese ist entscheidend für die Wahl verschiedener Systemkomponenten. Darüber hinaus existieren für die jeweilig festgelegte Widerstandsdauer Mindestmaße unter Brandschutz Stahlbeton abhängig davon, ob als Tragsystem eine Platte oder ein Balken gewählt wurde. In der Regel Erfüllt die nach EC2 ermittelte Betondeckung den Brandschutz falls durch den Brandschutzplaner eine erhöhte Feuerwiderstandsklasse gefordert ist müssen die hinterlegten achsabstände eingehalten werden. [Abminderung der Achsabstände] kann erfolgen durch das auftragen einer nach DIN 4102-4:2016 05 definierten Putzschicht.

Mindestanforderungen an Treppen

	1	2	3	4	5	6
1	Anforderungen nach §34 MBO	GK 1	GK 2	GK 3	GK 4	GK 5
2	Treppen, tragende Teile	ohne	ohne	nbr oder fh	nbr	nbr oder fh
3	Außentreppen, tragende Teile	ohne	ohne	nbr	nbr	nbr
nbr = nicht brennbar, fh = feuerhemmend

Anforderung an die Tragfähigkeit

Die letzte Anforderung, die an Treppen gestellt wird, sei die der Tragfähigkeit. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf das Produkt der aufzunehmenden Lasten mit den dazugehörigen Teilsicherheitsbeiwerte nach EC 0/1. Bei der unter Verkehrslasten zu findende Tabelle sind die Werte für Vertikale Nutzlasten der Treppen unter der Kategorie T zu finden für Treppen auf Platten sind diese Lasten sind auf der Länge des Treppenlaufs im Grundriss anzusetzen. Für Treppen mit tragenden Einzelstufen hingegen wird von einer nicht auszureichenden Querverteilung ausgegangen Daher werden die Einzellasten in der Tabelle angesetzt. Die horizontalen Nutzlasten auf das Geländer werden bei der Bemessung der Treppenläufe vernachlässigt und werden nur für die Bemessung der Verankerung des Geländers angesetzt. Die ständigen Lasten ergeben sich aus Eigengewicht der Podeste, Treppenläufe, Treppenbeläge und dem Putz an der Unterseite (sofern vorhanden). Abgesehen von wenigen Ausnahmen wird auch bei den ständigen Lasten das Eigengewicht des Geländers vernachlässigt. Die ständigen lasten werden im Zuge der Berechnung mit folgender Gleichung auf die Länge des Grundrisses Bezogen.

$\gamma _{\mathrm {Q} }=1,50$

$\gamma _{\mathrm {G} }=1,35$

$q_{d}=q_{k}\cdot \gamma _{\mathrm {G} }$

$g_{d}={\frac {g_{k}\cdot \gamma _{\mathrm {G} }}{cos(\alpha )}}$

$f_{d}=g_{d}+q_{d}$

wobei

$\gamma _{\mathrm {Q} }~$ - Teilsicherheitsbeiwert für veränderliche Lasten

$\gamma _{\mathrm {G} }$ - Teilsicherheitsbeiwert für ständige Lasten

$g_{d}$ - Desingwert der ständigen Last

$g_{k}$ - Charakteristisch der ständigen Last

$q_{d}$ - Desingwerte der veränderliche Lasten

$q_{k}$ - Charakteristisch der veränderliche Lasten

$\alpha$ - Steigungswinkel

Tragsysteme

Bei der Planung und Bemessung einer Treppe wird nach dem Erarbeiten der geometrischen oder lagebedingten Randbedingungen sowie Anforderungen verschiedener Art ein geeignetes Tragsystem entwickelt. Hierbei definiert man, welche Bauteile und wie diese die Lasten abtragen.

Treppen mit tragenden Einzelstufen

In dieser Variante trägt jede Stufe für sich und leitet die Last einseitig (abb a) oder zweiseitig (abb b) in einen Balken, eine Stütze oder in das anliegende Mauerwerk ein.

Eine Sonderbauform der tragenden Einzelstufe ist die Spindeltreppe. Bei dieser Bauform wird die Belastung über kreisförmig angeordnete Haupttragteile, also die Einzelstufen, in eine in der Mitte liegenden Stütze, auch Spindel genannt, übertragen. Die Spindeltreppe

Quellen

Normen

Fachliteratur

Links

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