Wer ein Gartenhaus selbst mit Bauteilen aus beispielsweise dem Baumarkt zusammenstellen und bauen möchte, sollte sich unter anderem ausführlich Gedanken über die Konstruktion und die Statik machen. Statik Gartenhaus? So muss das!
Die Vorstellung, einfach schnell ein paar Balken und Bretter zu montieren und ein Dach aufzusetzen, kann in der Umsetzung zum Verhängnis werden, wenn die Voraussetzungen und Anforderungen an einen Schuppen nicht erfüllt sind.
Die Physik muss auch beim kleinsten Modell rundherum stimmig sein. Andernfalls kann das gesamte Gebilde zusammenstürzen, sich verschieben und schnell oder auf absehbare Zeit zu einer Gefahr werden.
Auch bei Fertigbausätzen ist auf die Gegebenheiten und die Qualität des ausgewählten Hauses zu achten, insbesondere hinsichtlich der Umgebung, in der es aufgebaut werden soll oder wenn Veränderungen, wie neue Dacheindeckungen oder Anbauten an dem jeweiligen Modell geplant sind.
Jeder, der einen Schuppen bauen oder verändern möchte, sollte auf bestimmte statisch relevante Komponenten achten.
Grundlegende Aspekte der Baustatik
Ein Gartenhaus stellt ein Bauwerk dar, dass ein Tragwerk aus Balken, Stützen, Rahmen, Dach, Platten, Scheiben, Decken, Wänden und der Gründung bildet, die in Einklang stehen müssen, um die Standsicherheit der gesamten Konstruktion zu gewährleisten.
Die Stabilität sorgt für die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Tragwerkes und berücksichtigt dabei die wirkenden Kräfte und deren gegenseitige Auswirkung auf das gesamte Konstrukt sowie jedes einzelnen Bauteils.
Ein Haus ist verschiedenen Lasten beziehungsweise direkt einwirkenden Kräften ausgesetzt, denen die Konstruktion standhalten muss, um dauerhaft sicher zu bestehen. Dazu gehören unterteilt nach der Häufigkeit des Vorkommens:
- ständige Lasten: wie das Eigengewicht der gesamten Konstruktion, Anbauten, Installationen
- veränderliche Lasten: wie Schneelast, Windlast, Temperaturschwankungen, Verkehrslast (Nutzlast), Wasserdruck, Erddruck, Eislast, Eisdruck oder Schwingungen
- außergewöhnliche Lasten: wie Erdbeben
Ein Gebäude muss so berechnet und konstruiert sein, dass es ein leistungsfähiges und stabiles Tragsystem in sich und seinen Bestandteilen darstellt sowie den einwirkenden Belastungen widerstehen kann.
Die Konstruktion zielt darauf ab, die Stabilität sowie ein Kräftegleichgewicht sicherzustellen und Gefahren wie ein Zusammenbruch, eine Verschiebung oder eine Verformung des Gebäudes oder Gebäudeteilen sowie Folgeschäden zu vermeiden.
Außerdem muss sie den gesetzlichen Anforderungen entsprechen, selbst, wenn keine Baugenehmigung oder ein statischer Nachweis beim Bauamt erforderlich ist. Die Berechnung ist eine sehr komplexe und detailreiche Angelegenheit, die von Fachleuten wie Bauingenieuren, zugelassenen Statikern oder Architekten übernommen werden sollte.
Der Gesetzgeber beziehungsweise die Europäische Union hat ein Regelwerk und DIN EN Normen für die Bemessung (Dimensionierung) im Bauwesen aufgestellt, die in den sogenannten “Eurocodes” festgelegt sind.
In Bezug auf die Stabilität aus Holz liegt der Ermittlung beispielsweise das “Teilsicherheitskonzept” für die Standsicherheitsberechnung von Bauwerken, der “Eurocode 1: Einwirkung auf Tragwerke” und der “Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten” zugrunde.
Für die Berechnung von Holzbauwerken, wie beispielsweise Gartenhäuser aus Holz, dienen unter anderem die Inhalte der Norm Eurocode 5 DIN EN 1995-1-1 als Grundlage.
Die physikalisch richtige Zusammensetzung beinhaltet die korrekte Konstruktion des Tragwerks sowie die Bemessung der Bauteile, wozu unter anderem die Ermittlung der erforderlichen Dimensionen, Abstände, Querschnitte, Größen, Baumaterialien, Bewehrungen und Positionen unter Einbeziehung der vorherrschenden Lasten und wirkenden Kräfte gehören.
Worauf ist besonders zu achten?
Es sind insbesondere Lasten wie die Eigenlast, die Schneelast, die Windlast, die Verkehrslast auf dem Fußboden und die Dachlast zu berücksichtigen. Unter diesem Aspekt muss das Tragwerk entsprechend kalkuliert und ausgerichtet werden, sodass keine der Lasten negative Auswirkungen auf die Konstruktion haben.
Schuppen werden überwiegend aus Holz gefertigt. Doch ist hier auf bestimmte geeignete Holzarten und ihre Qualität zu achten. Holz ist ein Material, das sich verändern und beispielsweise aufquellen oder schwinden, beziehungsweise sein Volumen ändern, kann, was ebenfalls bei der falschen Wahl des Materials die Statik beeinflussen kann.
Holz verfügt aber auch über eine hohe Zugfestigkeit, eine hohe Elastizität, eine hohe Belastbarkeit und Stabilität, sodass es eine ausgezeichnete Tragfähigkeit für die tragenden Pfosten, Balken, Sparren, Pfetten und Wände beweist.
Dennoch muss die Tragfähigkeit der tragenden Elemente genau berechnet werden. Einen elementaren Aspekt stellt die Balkentheorie dar, die sich mit dem Verhalten der Balken unter dem Einfluss von Lasten und im speziellen mit der Durchbiegung beziehungsweise der elastischen Verformung der Balken beschäftigt.
Mögliche Reaktionen der Balken auf Belastungen können bei einem Gartenhaus beispielsweise Längsverformungen, Biegeverformungen und Querverformungen sein. Die Bestimmung der Tragfähigkeit von Holzbalken erfolgt nach dem Eurocode 5, der dabei informiert über welche Dimension der Balken verfügen muss, um das jeweilige Gewicht tragen zu können.
Zu einer exakten und individuellen Berechnung gehören jedoch auch noch Komponenten wie unter anderem die Eigenlast des Balkens, die Trägerlänge, die Trägerdimension, die Auflagepunkte, die Materialelastizität und die Verbindungen. Um eine Durchbiegung der Dachsparren so gering wie möglich zu halten, muss eine entsprechende Anzahl und Größe der Sparren sowie ein entsprechender Abstand zwischen den Sparren im Zusammenhang berechnet und einkalkuliert werden.
Ebenfalls ist die statische Bemessung der Holzquerschnitte der Sparren sehr wichtig, die unter anderem in Verbindung mit dem Gewicht des Daches stehen. Auch die erforderliche Anzahl der Dachpfetten ist zu ermitteln.
Des Weiteren ist statisch auf eine optimale Wandstärke des Hauses, den erforderlichenbstand der tragenden Elemente zueinander, die Weite die, die Träger überbrücken sollen, die erforderliche Breite der Holzträger, die maximale Belastungsfähigkeit und die notwendige Höhe der Holzträger zu achten.
Fehlkonstruktionen zeigen sich häufig in der Unverhältnismäßigkeit zwischen dem Dach und der Unterkonstruktion von einem Gebäude, denn unter Umständen ist das Dach zu schwer für den Unterbau oder die auftreffenden Schneemassen sind höher als einkalkuliert.
Je nachdem welche Dachform, also ob ein Pultdach oder ein Giebeldach, inwieweit Dachüberstände und welche Dacheindeckung gewählt wurden, muss der Unterbau sowie auch das Fundament entsprechend stabil kalkuliert werden.
Wer auf ein Flachdach später eine Dachbegrünung setzen möchte, sollte bedenken, dass hier sehr hohe Gewichte und Lasten auf die Konstruktion einwirken und prüfen, ob die Statik diese gefahrlos tragen kann.
Auch schwere Dacheindeckungen, wie Ziegel sind von der gesamten Konstruktion ausschlaggebend, denn diese zusammen mit hohen Schneelasten können bei mangelhafter Zusammensetzung zum Einsturz bringen.
Das Fundament spielt eine entscheidende Rolle in der Statik von einem Gartenhaus. Je größer und schwerer eine Konstruktion ist, muss in Verbindung mit der Bodenbeschaffenheit ein entsprechend stabiles Fundament wie ein Streifenfundament, das unter den tragenden Hauswänden angelegt wird oder eine Stahlbetonplatte, die die Lasten über die gesamte Fläche verteilt, gesetzt werden.
Das Fundament ist die Basis eines Gartenhauses, da dieses die gesamte Konstruktion hält sowie sämtliche Kräfte und Lasten auffängt und in den Boden abträgt.
Baugenehmigung und Rechtssicherheit
Für ein Gartenhaus ist nicht immer eine Baugenehmigung erforderlich und dementsprechend muss auch nicht unbedingt die Statik beim zuständigen Bauamt vorgelegt oder nachgewiesen werden.
Dennoch ist es zu empfehlen, sich stets um eine professionell erstellte Konstruktion zu bemühen. Die kann beispielsweise von Bauingenieuren, Architekten oder Statikern angefertigt werden. Wird ein Schuppen als ein fertiger Bausatz von einem Gartenhäuser Hersteller oder Händler ausgewählt, ist darauf zu achten, dass die Unterlagen vorhanden, mitgeliefert und geprüft wurden.
Es ist auch darauf zu achten, dass die Statik des Modells zu den Gegebenheiten vor Ort, wie beispielsweise Schneelastzone oder Windzone sowie zu den eventuell geplanten Veränderungen passt. Im Zweifelsfall sollten die Berechnungen stets durch fachkompetente Unterstützung erfolgen.
Auch um Rechtssicherheit zu erlangen für die Statik Gartenhaus, ist eine professionelle Berechnung und Prüfung empfehlenswert. Treten aufgrund von Mängeln Folgeschäden auf, ist der Bauherr haftbar und wird gesetzlich (z.B. nach der Landesbauordnung) zur Verantwortung gezogen.
