Durchbiegung und Schwingung an einer Stahlwangentreppe
An einer neu errichteten Stahlwangentreppe in einem Bürogebäude traten schon nach kurzer Nutzung spürbare Schwingungen und eine sichtbare Durchbiegung auf; an den angrenzenden Wandverkleidungen bildeten sich Risse an den Fugen.
Ich wurde beauftragt, Ursache und Auswirkung auf die Standsicherheit zu beurteilen.
- Bürogebäude, Stahlwangentreppe
- Sichtbare Durchbiegung
- Spürbare Schwingung beim Begehen
- Gebrauchstauglichkeit im Fokus
Ausgangslage und Auftrag
- ObjektInnen liegende Stahlwangentreppe in einem Bürogebäude
- AlterNeubau, kurze Nutzungsdauer
- AnlassSchwingungen beim Begehen, sichtbare Durchbiegung, Risse an Anschlussfugen
- AuftragBeurteilung von Ursache, Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit
- GrundlageOrtsbesichtigung, Aufmaß, Sichtung der Ausführungsunterlagen
Was am Bauteil festgestellt wurde
Durchbiegung der Außenwange
Messbare Verformung im mittleren Bereich des Laufs, deutlich über dem für eine solche Konstruktion Erwartbaren.
Spürbare Schwingung
Fühlbare Vibration beim normalen Begehen, verstärkt bei gleichzeitiger Nutzung durch mehrere Personen.
Risse an Anschlussfugen
Fugenrisse an den angrenzenden Wandverkleidungen als Folge der Bewegung.
Auflagerausbildung
Die Auflagerpunkte waren nicht so ausgebildet, dass sie die vorgesehene Einspannung tatsächlich herstellen.
Querschnitt der Wange
Abweichung zwischen dem in den Unterlagen angesetzten und dem ausgeführten Querschnitt.
Fehlende Zwischenabstützung
Eine in der Planung vorgesehene Abstützung war in der Ausführung nicht vorhanden.
Wie der Schaden entstanden ist
Schwingung und Durchbiegung sind bei Treppen fast immer ein Steifigkeitsthema, nicht ein Festigkeitsthema: Die Konstruktion trägt, sie bewegt sich nur zu viel. Genau das ist hier der Fall – die Abweichungen bei Querschnitt, Auflagerausbildung und Abstützung wirken alle in dieselbe Richtung und summieren sich.
Die Risse an den Wandanschlüssen sind eine Folge davon, keine eigenständige Ursache. Sie zeigen, dass die Bewegung größer ist, als die Anschlussdetails aufnehmen können.
Eine abschließende Aussage zur Standsicherheit erfordert eine statische Nachrechnung auf Grundlage der tatsächlich ausgeführten Querschnitte und Auflagerbedingungen.
Regelwerke, an denen bewertet wurde
- GebrauchstauglichkeitBegrenzung von Verformung und Schwingung als eigenständige Anforderung neben der Tragfähigkeit
- AusführungsunterlagenÜbereinstimmung von statischer Annahme und ausgeführtem Querschnitt
- AuflagerHerstellung der in der Berechnung angesetzten Lagerungsbedingungen
- DIN EN 1090-2Ausführungsanforderungen an die Stahlkonstruktion
- AnschlussdetailsAufnahme planmäßiger Bewegungen an angrenzende Bauteile
Empfohlene Maßnahmen
- Ist-Zustand aufnehmenQuerschnitte, Auflager und Abstützungen exakt aufmessen und dokumentieren.
- Nachrechnung veranlassenStatische Beurteilung auf Grundlage des tatsächlich ausgeführten Zustands.
- Ertüchtigung planenJe nach Ergebnis Zwischenabstützung ergänzen, Auflager ertüchtigen oder Querschnitt verstärken.
- Nutzung bewertenBis zur Klärung Festlegung, ob und in welchem Umfang die Treppe genutzt werden kann.
- Anschlüsse anpassenFugen so ausbilden, dass sie die verbleibende Bewegung aufnehmen.
- Wirkung prüfenNach der Ertüchtigung erneute Beurteilung von Durchbiegung und Schwingungsverhalten.
Was der Fall zeigt
Eine Treppe kann standsicher und trotzdem mangelhaft sein. Gebrauchstauglichkeit ist eine eigenständige Anforderung – und sie ist diejenige, die Nutzer als Erstes bemerken.
Auffällig ist auch hier das Muster: Keine der einzelnen Abweichungen wäre für sich entscheidend gewesen. Erst ihr Zusammenwirken hat die Konstruktion aus dem Rahmen laufen lassen. Eine Kontrolle der Ausführung gegen die Planung hätte jede einzelne davon aufgedeckt.
Passende Leistungen und weitere Fallbeispiele
Ähnlichen Fall schildern
Schwingt oder biegt sich Ihre Treppe spürbar, schildern Sie mir die Konstruktion und senden Sie – wenn vorhanden – die Ausführungsunterlagen mit. Sie erhalten eine Einschätzung, ob eine Aufnahme vor Ort und eine Nachrechnung erforderlich sind.
Cemal Seker, M.Eng. | IWE
Sachverständigenbüro
An der Allee 148
55122 Mainz
Von der Handwerkskammer Rheinhessen öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Metallbau, Konstruktionstechnik.