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Ringbalken

Grundsätzlich sind Gebäude so zu errichten, dass sie sowohl den von außen einwirkenden Lasten wie Schnee, Wind oder Erdbeben als auch den Lasten aus dem Eigengewicht der Konstruktion und den Lasten aus der planmäßigen Nutzung dauerhaft standhalten. Der Aussteifung von Gebäuden und Bauwerken kommt daher eine hohe Bedeutung zu. In der Mauerwerksnorm DIN 1053 (Teil 1, Ausgabe 1990) finden sich folgende Ausführungen (die vorgestellten Ziffern verweisen auf die entsprechenden Abschnitte der Norm):

„8.2 Ringanker und Ringbalken

8.2.1 Ringanker
In alle Außenwände und in die Querwände, die als vertikale Scheiben der Abtragung horizontaler Lasten (z.B. Wind) dienen, sind Ringanker zu legen, wenn mindestens eines der folgenden Kriterien zutrifft:

a) bei Bauten, die mehr als zwei Vollgeschosse haben oder länger als 18 m sind,
b) bei Wänden mit vielen oder besonders großen Öffnungen, besonders dann, wenn die Summe der Öffnungsbreiten 60 % der Wandlänge oder bei Fensterbreiten von mehr als 2/3 der Geschosshöhe 40 % der Wandlänge übersteigt,
c) wenn die Baugrundverhältnisse es erfordern.

Die Ringanker sind in jeder Deckenlage oder unmittelbar darunter anzubringen. Sie dürfen aus Stahlbeton, bewehrtem Mauerwerk, Stahl oder Holz ausgebildet werden und müssen unter Gebrauchslast eine Zugkraft von 30 kN aufnehmen können.

In Gebäuden, in denen der Ringanker nicht durchgehend ausgebildet werden kann, ist die Ringankerwirkung auf andere Weise sicherzustellen.

Ringanker aus Stahlbeton sind mit mindestens zwei durchlaufenden Rundstäben zu bewehren (z. B. zwei Stäben mit mindestens 10 mm Durchmesser). Stöße sind nach DIN 1045 auszubilden und möglichst gegeneinander zu versetzen. Ringanker aus bewehrtem Mauerwerk sind gleichwertig zu bewehren. Auf diese Ringanker dürfen dazu parallel liegende durchlaufende Bewehrungen mit vollem Querschnitt angerechnet werden, wenn sie in Decken oder in Fensterstürzen im Abstand von höchstens 0,5 m von der Mittelebene der Wand bzw. der Decke liegen.

8.2.2 Ringbalken

Werden Decken ohne Scheibenwirkung verwendet oder werden aus Gründen der Formänderung der Dachdecke Gleitschichten unter den Deckenauflagern angeordnet, so ist die horizontale Aussteifung der Wände durch Ringbalken oder statisch gleichwertige Maßnahmen sicherzustellen. Die Ringbalken und ihre Anschlüsse an die aussteifenden Wände sind für eine horizontale Last von 1/100 der vertikalen Last der Wände und gegebenenfalls aus Wind zu bemessen. Bei der Bemessung von Ringbalken unter Gleitschichten sind außerdem Zugkräfte zu berücksichtigen, die den verbleibenden Reibungskräften entsprechen.

in Wandebene liegende horizontale Bauteile zur Aufnahme von Zugkräften, die in den Wänden infolge von äußeren Lasten oder von Verformungsunterschieden entstehen können.“

Soweit die Ausführungen der Norm.

Die beiden Begriffe Ringanker und Ringbalken und deren Funktion werden häufig verwechselt. Den Unterschied kann man sich jedoch mit der folgenden Eselsbrücke relativ leicht merken: Man stelle sich ein Schiff vor, welches vor einer Küste festmacht. Dazu wird der schwere Anker ausgeworfen, der sich am Meeresboden verkrallt. Der Anker hängt an einem vergleichsweise weichen Seil bzw. einer Kette, die nur Zugkräfte übertragen kann. Erst wenn das Schiff am straff gespannten Anker hängt, verbleibt es in seiner Lage. Die gleiche Funktion übernimmt der Ringanker in einem Gebäude. Dieser ist so konzipiert, dass er nur Zugkräfte, die auf ein solches Bauteil einwirken, aufnehmen kann. Im Gegensatz dazu ist der Ringbalken in der Lage, neben den Zugkräften auch Druckkräfte oder Biegemomente (also Lasten quer zur Balkenrichtung, z.B. wenn Wind auf eine Außenwand wirkt) aufzunehmen.

Der Ringanker ist ein meist horizontal liegendes Bauteil aus Stahlbeton, Stahl oder auch Holz, welcher Zugkräfte aufnimmt, die bei Wänden oder Decken infolge von äußeren Lasten (Wind, Schiefstellung) oder infolge von Verformungsunterschieden (die z.B. bei unterschiedlich tragfähigem Baugrund) auftreten können und diese Lasten in die Wand- oder Deckenscheibe überträgt. Der Ringanker ist das Bauteil, der eine Wand erst zu einer Scheibe macht, indem er den oberen und ggf. auch seitlichen Abschluss herstellt. Ringanker werden bei Bauteilen erforderlich, die keine in sich ausreichend ausgesteifte, massive Scheibe oder Platte darstellen, wie z.B. bei Holzbalkendecken, die auf Mauerwerkswänden ablasten. Ringanker werden in der Regel nach konstruktiven Gesichtspunkten ausgeführt oder sind in Normenwerken vorgegeben. Ringanker sind bei allen statisch tragenden Bauteilen erforderlich, die allein nicht ausreichend schubfest sind, wie dies bei Mauerwerkswänden der Fall ist, die als oberen Abschluss keine Stahlbetondecke erhalten, die die Ringankerwirkung herstellen kann.

Im Gegensatz dazu wird der Ringbalken, der ebenfalls in der Wandebene liegt, meist statisch nachgewiesen, lediglich bei kleineren Bauwerken erfolgt eine ingenieurmäßige Bemessung aufgrund von Erfahrungswerten. Stahlbetonringbalken beispielsweise werden häufig mit einem Querschnitt von 24/24 cm ausgeführt und in jeder Ecke mit einem Baustahl mit einem Durchmesser von 12 mm bewehrt (Anordnung in Längsrichtung des Balkens), als Bügel verwendet man meist Stäbe mit einem Durchmesser von 6 mm, die in einem Abstand von 15 cm angeordnet werden. Die Bemessung erfolgt bei bewehrten Mauerwerkwänden nach Teil 3 von DIN 1053, bei Stahlbetonringbalken ist die Stahlbetonnorm DIN 1045 in der jeweils aktuellen Fassung maßgebend. Ringbalken können neben den Zugkräften auch in Längswirkung des Balkens auftretende Druckkräfte sowie in Querrichtung dazu wirkende Kräfte, wie sie beispielsweise bei Windangriff auf eine Wandfläche auftreten, aufnehmen und in andere aussteifende Bauteile weiterleiten. Ringbalken werden also immer dann erforderlich, wenn sie die seitliche Halterung von Wänden sicherstellen müssen, wie dies z.B. bei Holzbalkendecken der Fall ist. Aber auch dann, wenn die Gefahr besteht, dass sich Gebäudeteile unterschiedlich bewegen können, bewirkt ein fachgerecht ausgeführter Ringbalken die entstehenden Kräfte aufnimmt und so verhindert, dass die Schäden (Risse in Bauteilen) verhindert oder zumindest verringert werden. Die Ursache der Verwechselung von Ringanker und Ringbalken ist darin zu sehen, dass beide Bauteile auf den ersten Blick fast gleich oder gar gleich aussehen.

Im Holzbau kann ein Ringbalken selbstverständlich auch aus einem Holzbalken bestehen, da Holz bei entsprechendem Querschnitt problemlos in der Lage ist, neben Zugkräften auch Druckkräfte und Biegemomente aufzunehmen und in aussteifende Bauteile weiterzuleiten. Wichtig ist jedoch, dass die Anschlüsse nach ingenieurmäßigen Gesichtspunkten bemessen und ausgeführt werden müssen.

Im Mauerwerksbau stellt die Industrie inzwischen geeignete Formsteine her (meist U-Schalen, die innen einen offenen Querschnitt wie bei einem Blumenkasten aufweisen, in der der Beton eingebracht wird), mit deren Hilfe sowohl ein Ringanker als auch ein Ringbalken relativ schnell und einfach hergestellt werden kann. Der Betonquerschnitt des Ringbalkens muss aus statischen Gründen größer sein als der des Ringankers, der meist nur ein oder zwei Bewehrungsstäbe in einem Betonkern aufnehmen muss. Der Ringbalken muss jedoch mit mindestens 4 Stäben sowie Bügeln bewehrt werden, damit auch Biegemomente und Druckkräfte übertragen werden können. Mit solchen Formsteinen entfällt das meist aufwändige Einschalen des Betonbalkens, je nach Ausführung ist auch bereits eine zusätzliche Wärmedämmung in solchen Schalenelementen integriert, die die Wärmebrückenwirkung verringert. An der Oberfläche ist an beiden Seiten der Wand ein homogener Putzgrund sichtbar, die Gefahr von Putzrissen wird verringert. Solche Fertigelemente dienen zum einen als verlorene Schalung und verringern zum anderen die Arbeitszeit für die Herstellung eines Ringankers oder eines Ringbalkens.

siehe auch:
- Anker
- Bewehrung
- Drempel
- Fußpfette
- Halfenschienen
- Holzbalkendecke
- Mauerlatte
- Rähm
- Ringanker
- Ringankeranordnung
- U-Schalen
- Zuganker