Z-Pfetten im Dach: Wie lässt sich Stahl gezielt einsetzen?

Deshalb sollte das Gespräch über Einsparungen mit dem Tragwerksraster beginnen. Z-Pfetten dürfen nicht allein anhand der Gebäudebreite bestellt werden. Benötigt werden auch die Spannweiten zwischen den Rahmen, die Dachneigung und die Anordnung der Eindeckung. Andernfalls erhält man möglicherweise einen leichten Trägersatz, der teurere Lösungen in den übrigen Dachbereichen erzwingt.

In vielen Systemen haben Z-Profile unterschiedlich breite Flansche. Dadurch lassen sich die Elemente in der geplanten Überlappung leichter ineinanderschieben. Die vollständige Geometrie zählt, einschließlich der Lippen, Biegeradien und Blechdicke. Zwei Z-Pfetten mit derselben Höhenangabe können aus unterschiedlichen Familien stammen und nicht in der vorgesehenen Weise zusammenpassen.

Dies ist eine wichtige Information bei Materialaustausch. Erscheint während des Einkaufs ein günstigeres Angebot, müssen die Querschnittszeichnungen und Anschlussbedingungen verglichen werden. Eine ähnliche Masse pro Meter beweist keine Gleichwertigkeit. Eine Änderung des Flansches kann auch die Lage der Befestigung der Eindeckung und den Zugang zu den Schrauben am Auflager beeinflussen.

Beispielsweise gibt es zwei Z-Pfetten mit einer Höhe von 200 mm und einer Dicke von 2 mm. Die eine hat Flansche von 57 und 51 mm sowie Lippen von 15 mm, die andere Flansche von 67 und 60 mm sowie Lippen von 18,5 mm. Ihre Massen betragen jeweils 5,02 und 5,42 kg pro Meter. Eine gemeinsame Höhenbezeichnung bedeutet daher nicht die gleiche Geometrie oder die gleiche Stahlmenge.

Z-Pfetten können als Einzelträger oder als Elemente eines Systems mit Kontinuität über den Auflagern bemessen werden. Die Überlappung ermöglicht es, die besonderen Möglichkeiten der Z-Pfetten zu nutzen, erfordert aber die Festlegung der Länge sowie der Anzahl und Anordnung der Schrauben. Sie ist nicht einfach das Übereinanderlegen zweier Blechabschnitte. Das Verhalten des Anschlusses wird auch durch die Steifigkeit und Tragfähigkeit seiner Teile bestimmt.

In der Dokumentation müssen End-, Zwischen- und verstärkte Elemente unterschieden werden. Oft haben nicht alle Pfetten dasselbe Enddetail. Eine Änderung der Reihenfolge während der Montage kann dem System die vorgesehenen Eigenschaften nehmen. Die Kennzeichnung der Elemente ist daher ein praktisches Kontrollinstrument und nicht nur eine Erleichterung für die Lagerung.

Das Dach wird sowohl nach unten als auch durch Windsogkräfte belastet. Eine Änderung der Lastrichtung kann verändern, welcher Teil des Querschnitts auf Druck beansprucht wird. Dies ist für die Stabilität des dünnwandigen Trägers von Bedeutung. Es reicht nicht aus, die Z-Pfetten nur unter Schneelast zu prüfen. Auch die Anschlüsse an Eindeckung und Auflager müssen die entsprechenden Kräfte übertragen.

Verzinkte Z-Profile sind nicht allein durch das Vorhandensein einer Eindeckung immer wirksam seitlich gehalten. Eine solche Halterung muss sich aus der Konstruktion der Gebäudehülle und ihren Befestigungen ergeben. In den Berechnungen ist das richtige Modell anzusetzen. Besondere Aufmerksamkeit erfordern Dachränder, Ecken und Stellen, an denen sich die Dachgeometrie ändert, wo die Windbeanspruchungsbedingungen anders sein können.

Quersteife Elemente begrenzen unerwünschte Verschiebungen der Pfetten im vorgesehenen System. In Systemlösungen werden unter anderem U-Profile und geeignete Befestigungen verwendet. Jedes solche Element sollte eine definierte Aufgabe haben. Es darf nicht allein deshalb weggelassen werden, weil die Z-Pfetten beim Anheben ausreichend steif erscheinen.

Auch die Montagephase ist von Bedeutung. Bevor die gesamte Eindeckung befestigt ist, kann das Tragwerk seine endgültigen Auflagerbedingungen noch nicht haben. Dann sind die Arbeitsreihenfolge und vorübergehende Sicherungen besonders wichtig. Einsparungen bei den Verbänden ohne erneute Prüfung des Tragwerks können den gegenteiligen Effekt einer Verringerung der Investitionskosten haben.

Verzinkte Profile sind im Leichtbau praktisch, weil der Oberflächenschutz vor der Lieferung hergestellt wird. Feuchtigkeit, Kondensation und möglicher Kontakt mit aggressiven Stoffen müssen dennoch berücksichtigt werden. Die Dauerhaftigkeit des Profils unter einem dichten Dach darf nicht mit der Dauerhaftigkeit eines auf der Baustelle im Wasser liegenden Pakets gleichgesetzt werden.

Die werkseitige Lochung verringert die Bearbeitung auf der Baustelle. Voraussetzung sind eine korrekte Dokumentation und eine festgelegte Ausrichtung des Elements. Ein zusätzliches, ohne Abstimmung hergestelltes Loch verändert den Querschnitt an dieser Stelle. Besonders bei den Auflagern ist die im Entwurf vorgesehene Anordnung einzuhalten. Die Montage sollte nicht zum improvisierten Anpassen des Trägers dienen.

Bei einem Angebot für Z-Pfetten lohnt es sich, den Preis pro Meter, die Masse, die Dicke, die Stahlsorte und die Beschichtung zu prüfen. Hinzu kommen Überlappungen, Schrauben, Auflagerwinkel und Aussteifungen. Ein günstigeres Profil ergibt nicht immer niedrigere Kosten für die fertige Dachfläche. Unterschiede in den Längen können die Anzahl der Lieferungen und die Art des Anhebens der Elemente verändern.

Sigma-Profile und U-Profile können als alternative Trägerlösungen in Betracht gezogen werden, wenn der Entwurf dies zulässt. Omegas erfüllen in Rastern und Latten gewöhnlich andere Aufgaben. Die Wahl zwischen ihnen ist nicht nur ein Vergleich von Buchstaben. Gut ausgewählte kaltgeformte Z-Profile bilden dann ein wirtschaftliches Dach, wenn ihre Geometrie, ihre Anschlüsse und ihre Gebäudehülle als Ganzes abgestimmt sind.