umwelt-online: DIN 1055-5 Lastannahmen für Bauten; Verkehrslasten Schneelast und Eislast (1)

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zur aktuellen Fassung

Design loads for buildings; live loads; snow load and ice load

Diese Norm wurde in der Arbeitsgruppe Einheitliche Technische Baubestimmungen" (ETB) des FNBau ausgearbeitet.

Sie ist den obersten Bauaufsichtsbehörden vom Institut für Bautechnik, Berlin, zur bauaufsichtlichen Einführung empfohlen worden.

In dieser Norm sind die von außen auf eine Baukonstruktion einwirkenden Kräfte, z.B. Gewichtskräfte, auch als Lasten bezeichnet.

Zugleich teilweise Ersatz für DIN 1055 Blatt 4

1. Geltungsbereich

Diese Norm enthält die Rechenwerte der Schneelasten und Eislasten, die bei der Bemessung baulicher Anlagen anzusetzen sind.

2. Begriffe

2.1. Rechenwert der Schneelast

Der Rechenwert s der Schneelast ist die Lastannahme zur Erfassung der Schneeverhältnisse. Der Rechenwert der Schneelast wird aus der Regelschneelast so ermittelt und gilt als Verkehrslast (siehe DIN 1055 Blatt 3, Ausgabe Juni 1971, Abschnitt 1.2).

2.2. Regelschneelast

Die Regelschneelast so ist ein in Abhängigkeit von den geographischen und meteorologischen Verhältnissen aufgrund von Messergebnissen mit statistischen Auswertungsverfahren festgelegter Wert unter Berücksichtigung einer Abminderung der Dachschneelast gegenüber den Schneeverhältnissen am Boden.

2.3. Eislast

Die Eislast ist die Lastannahme zur Erfassung von Eisansätzen, die sich in Abhängigkeit von besonderen meteorologischen Verhältnissen an gefährdeten Bauteilen ergeben.

3. Rechenwert der Schneelast

3.1. Gleichmäßig verteilte Schneelast

3.1.1. Bei bis zu 30° geneigten Dachflächen ist der Rechenwert der Schneelasts gleich der Regelschneelasts₀ nach Abschnitt 4. Diese ist gleichmäßig verteilt auf die Grundrissprojektion der Dachfläche anzusetzen.

3.1.2. Bei Dachflächen mit einer Neigung α gegen die Horizontale, von denen der Schnee ungehindert abgleiten kann, darf der Rechenwerts der Schneelast zu

unter der Bedingung 0 ≤k_s ≤ 1

gleichmäßig verteilt auf die Grundrißprojektion der Dachfläche angesetzt werden.

Tabelle 1. Abminderungswerte ks In Abhängigkeit von der Dachneigung

3.2. Einseitig verminderte Schneelast

Die Möglichkeit einer einseitigen Schneebelastung ist zu berücksichtigen. In diesen Fällen ist einseitig der halbe Rechenwerts/2 der Schneelast und auf der restlichen Dachfläches = 0 anzusetzen.

3.3. Schneeanhäufungen

3.3.1. Mögliche Schneeanhäufungen (Schneeverwehungen, Schneesackbildungen) sind zusätzlich zu berücksichtigen. Bei Schneelastumlagerungen, z.B. bei Sheddächern, kann davon ausgegangen werden, dass die Summe der auf das Dach entfallenden gleichmäßig verteilten Schneelast nach Abschnitt 3.1.1 gleich bleibt.

3.3.2. Bei außergewöhnlichen Dachformen können für die Ermittlung einer hinreichend genauen Schneelastverteilung Versuche erforderlich werden.

3.4. Sonderregelungen

3.4.1. Der Rechenwert der Schneelast darf bei Wetterschutzhallen mit 0,25 kN/m² (25 kp/m²) ¹) Grundrissprojektion der Dachfläche angesetzt werden, wenn der Schnee laufend - auch außerhalb der Arbeitszeit - vom Dach geräumt wird. Beim Räumen dieser Dächer sind Schneeanhäufungen zu vermeiden. Wenn vom Dach aus geräumt wird, sind abweichend von DIN 1055 Blatt 3, Ausgabe Juni 1971, Abschnitt 6.2 die lotrechten Einzellasten zusammen mit den Schneelasten zu berücksichtigen.

Die vorstehende Lastannahme geht davon aus, dass infolge der laufenden Räumung eine Schneehöhe von 10 cm auf dem Dach auch kurzzeitig nicht überschritten wird.

Wird durch eine dafür ausreichende dauernde Beheizung ein Liegenbleiben des Schnees verhindert, braucht die Schneelast nicht berücksichtigt zu werden, wenn die Ausbildung von Wassersäcken ausgeschlossen ist.

Die Beheizung kann als ausreichend angesehen werden, wenn im Innern ständig eine Temperatur von mindestens 12 °C, gemessen am höchsten Punkt der Halle, vorhanden ist.

Werden diese Bedingungen (z.B. Betriebsunterbrechungen) nicht eingehalten, so ist durch eine geeignete zusätzliche Stützkonstruktion die Abtragung der vollen Schneelast zu gewährleisten.

Anmerkung: Wetterschutzhallen im Sinne dieser Norm bestehen aus Gerüsten nach DIN 4420 Teil 1 oder ähnlichen Konstruktionen mit aufgesetzten Dachkonstruktionen aus Holz oder Metall und Verkleidungen aus Tuch oder Kunststoff-Folien. Wetterschutzhallen gelten nicht als Fliegende Bauten im Sinne von DIN 4112 "Fliegende Bauten". Sie dienen als Wetterschutz bei der Errichtung, Änderung oder Unterhaltung baulicher Anlagen.

3.4.2. Bei Tragluftbauten (siehe Richtlinien für den Bau und Betrieb von Tragluftbauten) ²) braucht die Schneelast nicht berücksichtigt zu werden, wenn durch eine dafür ausreichende dauernde Beheizung nach Abschnitt 3.4.1 ein Liegenbleiben des Schnees verhindert wird, oder wenn ein ortsfestes Abräumgerät für Schnee vorhanden ist.

3.4.3. Werden Fliegende Bauten nach DIN 4112 während der Winterperiode betrieben, ist Schneelast zu berücksichtigen. Die Erleichterungen nach Abschnitt 3.4.1 dürfen sinngemäß angewendet werden.

Bei Fliegenden Bauten, bei denen infolge von Konstruktions- oder Betriebsbedingungen ein Liegenbleiben des Schnees ausgeschlossen ist, braucht die Schneelast nicht berücksichtigt zu werden.

3.4.4. Bei Gewächshäusern nach DIN 11535 Blatt 1, Ausgabe Juli 1974, Abschnitt 2.2.1, dürfen Sonderregelungen nach Abschnitt 3.4.1 angewendet werden.

Bei einschiffigen Gewächshäusern nach DIN 11535 Blatt 1, Ausgabe Juli 1974, mit einer Nennbreite ≤ 12 m und Häusern in Blockbauweise mit einer Schiffbreite ≤ 6 m braucht eine Schneelast nicht berücksichtigt zu werden (siehe aber Abschnitt 3.4.5).

Bei Schauhäusem sind Sonderregelungen nicht zulässig.

3.4.5. Ist damit zu rechnen (z.B. in Gebieten, die als "schneereich" gelten), dass die im Abschnitt 3.4.1 bis 3.4.4 genannten Bedingungen für den Ansatz abgeminderter Schneelasten nicht eingehalten werden können, so sind die dort angegebenen Schneelastwerte im Einvernehmen mit der zuständigen Bauaufsichtsbehörde zu erhöhen.

3.4.6. In den Fällen der Abschnitte 3.4.1 bis 3.4.5 sind innerhalb dieser Bauten an sichtbarer Stelle Schilder anzubringen, aus denen hervorgeht, dass

• ohne Schneelast gerechnet wurde oder
• eine ständige Beheizung zur Schneebeseitigung auf dem Dach vorhanden ist, oder
• der Schnee laufend vom Dach geräumt wird, oder
• eine Abtragung der vollen Schneelast durch eine geeignete Stützkonstruktion erforderlich ist.

Auf die Betriebsanleitung ist dabei hinzuweisen. Auch in den Bauvorlagen muss ein entsprechender Hinweis enthalten sein.

Tabelle 2. Regelschneelasts₀ In kN/m ² (kp/m ² )

In Berlin beträgt die Regelschneelasts₀= 0,75 kN/m² (75 kp/m²).

4. Regelschneelast

Die Regelschneelasts₀ in kN/m² (kp/m²) ist in Abhängigkeit von der Schneelastzone nach Bild 1 - Karte der Schneelastzonen - und der Geländehöhe des Bauwerkstandortes über NN der Tabelle 2 zu entnehmen. Hierbei ist die Lage des Bauwerkstandortes in die Karte der Schneelastzonen einzuschalten durch Vergleich mit einer Karte, die ein dichteres Ortsnetz enthält.

Liegt die Geländehöhe des Bauwerkstandortes zwischen den in Tabelle 2 angegebenen Geländehöhen, so darf für die Regelschneelast zwischen den Wertens₀ der Geländehöhen der betreffenden Schneelastzone geradlinig interpoliert werden. Sofern nicht interpoliert wird, ist der Wert der nächst höheren Geländehöhe anzusetzen.

Liegt der Bauwerkstandort auf der Grenzlinie zweier Schneelastzonen, so darf als Regelschneelast das arithmetische Mittel der Regelschneelasten beider angrenzenden Schneelastzonen angenommen werden. Sofern dieser Mittelwert nicht gebildet wird, ist der höhere Wert als Regelschneelast für diesen Standort anzusetzen.

5. Gleichzeitige Berücksichtigung von Schneelast und Windlast

5.1. Bei Dächern bis 45° Neigung genügt es, zur Vereinfachung der Berechnung die gleichzeitige Einwirkung der Schneelasts nach Abschnitt 3 und der Windlastw nach DIN 1055 Blatt 4 durch folgende Ansätze zu berücksichtigen:

1. s +w / 2 oder
2. w +s / 2

Der ungünstigste Lastfall ist maßgebend, treten weitere Zusatzlasten auf, so ist im Einzelfall die Kombinationsregel festzulegen.

5.2. Bei Dächern über 45° Neigung braucht mit gleichzeitiger Belastung durch Wind und Schnee entsprechend Abschnitt 5.1 nur dann gerechnet zu werden, wenn Schneeansammlungen, z.B. bei Zusammenstoß mehrerer Dachflächen, möglich sind oder in Gebieten mit besonders ungünstigen Schneeverhältnissen.

6. Eislast

Die Vereisung (Eisregen oder Rauheis) hängt von den durch Geländeform und Geländehöhe über NN erheblich beeinflussten meteorologischen Verhältnissen (Lufttemperatur, relative und absolute Luftfeuchte sowie Wind) ab. Wesentlich sind ferner die Exposition des Geländes zur Hauptrichtung der die Vereisung bewirkenden Winde und die Eigenschaften der Bauteile wie Werkstoff, Oberflächenbeschaffenheit und Form. Allgemeingültige Angaben über das Auftreten von Vereisung können deshalb nicht gemacht werden.

Vereisung bildet sich bevorzugt im Gebirge, im Bereich feuchter Aufwinde oder in der Nähe großer Gewässer, auch in Küstennähe und an Flussläufen. Im Flachland oder in Tallagen kann ein geringerer oder sogar rechnerisch vernachlässigbarer Eisansatz auftreten. Der Eisansatz an starren Bauteilen wächst im wesentlichen in Richtung gegen den Wind; an ruhenden, nicht befahrenen Seilen bilden sich bei längen Ablagerungszeiten umhüllende Eiswalzen mit elliptischem Querschnitt.

In welchem Maße Eisansatz zu berücksichtigen ist, ist bereits bei der Planung vom Bauherrn im Benehmen mit der zuständigen Bauaufsichtsbehörde festzulegen.

Muss Eisansatz berücksichtigt werden und liegen keine genaueren Werte vor, so darf in nicht besonders gefährdeten Lagen bis zur Geländehöhe von 400 m über NN vereinfachend ein allseitiger Eisansatz von 3 cm Dicke für alle, der Witterung ausgesetzten Konstruktionsteile angenommen werden.

Die Eisrohwichte ist mit 7 kN/m³ (700 kp/m³) einzusetzen.

Anmerkung: Bei Eisansatz ist die Windlast auf die durch den Eisansatz vergrößerte Fläche des Bauteils mit 75 % des Staudrucks zu ermitteln. Bei Fachwerken sind die Formbeiwerte dem durch die Vereisung veränderten Völligkeitsgrad entsprechend anzusetzen.

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Dieser Norm liegt eine Ausarbeitung des Deutschen Wetterdienstes zugrunde, in der die Schneebelastung in Abhängigkeit von den geographischen und meteorologischen Verhältnissen dargestellt wird. Daraus wurden die Angaben der Regelschneelasten nach Tabelle 2 in Abhängigkeit von der Karte der Schneelastzonen nach Bild 1 entwickelt. Außerdem beruhten die in dieser Norm getroffenen Regelungen auch auf einer Anpassung an die internationale Normung, vor allem der Nachbarländer.

Der Regelschneelasts₀ nach Tabelle 2 liegt eine 95 %-Fraktiles_95% der statistischen Verteilung der Jahresmaxima im 30 jährigen Beobachtungszeitraum zugrunde. Mit dem Mittelwert`s der Jahresmaxima und einem mittleren Variationskoeffizienten vonV ≈ 45 % wird bei Annahme einer Extremverteilung vom Typ 1 nach Fisher-Tippet ³)

s₀ =s_{95 %} ≈ 1,85 *`s

Dann ists die mittlere maximale Dachschneelast

Der Deutsche Wetterdienst lieferte Angaben für`s_h undy.

Danach kanny von etwa 2 kN/m³ (200 kp/m³) mit wachsender Schneehöhe bis auf über 2,7 kN/m³ (270 kp/m³) ansteigen. Infolge der verstärkt auftretenden Schneedrift auf Dächern kann der Abminderungsfaktorx von 0,8 mit steigenden`s_h bis auf Werte von 0,5 sinken.

Die gegenläufigen Tendenzen dieser Größen sind vereinfachend dadurch berücksichtigt, daß sowohly als auchx als konstant unterstellt wird. Dann gilt schließlich für so folgende Zahlenwertgleichung

s₀ = 1,85 * 2,15 * 0,8`s_h

s₀ = 3,2 *`s_h in kN/m²

(s₀ = 320 *`s_h in kp/m²)

die den Werten der Regelschneelast nach Tabelle 2 zugrunde liegt. Diese Überschlagsformel soll die Festsetzung vergleichbarer Lastannahmen bei Zugrundelegung spezieller Schneehöhenmessungen eines vergleichbaren Beobachtungszeitraumes ermöglichen.

Sind nach Abschnitt 3.3.1 mögliche Schneeanhäufungen zusätzlich zu berücksichtigen, wird empfohlen, eine erhöhte Schneerohwichte von 5 kN/m³ (500 kp/m³) in Rechnung zu stellen. Hierbei soll die Möglichkeit einer stärkeren Vereisung und/oder Durchnässung berücksichtigt werden.

Mit den in Abschnitt 3.4 getroffenen Regelungen sollen Sonderregelungen für Schneelastannahmen in anderen Normen vermieden werden.

Mit der gleichzeitigen Berücksichtigung von Schneelast und Windlast nach Abschnitt 5 ist zum Teil der Abschnitt 3 nach DIN 1055 Blatt 4, Ausgabe Juli 1938XXX übernommen und ergänzt worden, der künftig dort entfallen soll.

ENDE

1) Für Kraftgrößen wird nach DIN 1301 die Einheit kN (Kilonewton) 1 kN = 10³ N verwendet 1 kN ≈ 100 kp.

2) Veröffentlicht z.B. im Staatsanzeiger für das Land Hessen St. Anz.Nr. 11 vom 13.3.72, Seite 503.

3) Siehe Gumbel E.J.: Statistics of Extremes, Columbia University Press, New York 1958.