Technisch sehr anspruchsvoll ist der Bau von Faltwerktreppen aus Holz bzw. Holzwerkstoffen. Statische Kenntnisse und das Wissen um wesentliche Werkstoffeigenschaften sind wichtige Voraussetzungen für dauerhaft funktionierende Konstruktionen. Auf den folgenden Seiten geht BM-Autor Wolfgang Diehl auf interessante Aspekte ein und stellt ausgewählte Beispiele vor.
Treppen unterliegen wie andere Produkte unterschiedlichen Modetrends. Schon oft haben Baumeister in unserer Baugeschichte Gefallen daran gefunden, gefaltete Formen in ihren Gebäuden einzusetzen. Das mir als älteste bekannte Faltwerk ist in der Stadtbefestigung von Aigues-Mortes in Südfrankreich zu finden. Sie erhielt zwischen 1270 und 1285 ihre Stadtmauern. Der Baumeister formte die Stufen auf der Freiseite zu einem Faltwerk.
In Carcassone, einem mittelalterlichen Dorf in Südfrankreich, findet sich eine weitere Treppe, der Aufgang zu einer Wehrmauer, deren Kanten auch zu einem Faltwerk geformt wurden. Deren 51 Stufen bestehen aus Steinblöcken, die den Querschnitt des Steigungsverhältnisses (21/30 cm) haben. An den Stirnseiten sind Profile angearbeitet, die der Treppe ihre Faltwerkoptik verleihen. Die Einfachheit des Bauwerks besteht darin, dass rechtwinklige Steinblöcke flach verlegt als Stufen dienen. Trotz dieser Schlichtheit haben die Baumeister versucht, ihrem Bauwerk „Profil“ zu geben.
Im letzten Jahrhundert hatten die Baumeister des Bauhauses auf Betontreppen Winkelprofile aus Kunststein verlegt, dass sie optisch wie Faltwerke wirken. Ein weiteres Material war Stahl als Rechteckprofil. Die Stufen wurden nicht aufgelegt, sondern zwischen die Stahlrohre verankert, so dass die Form des Faltwerkes nicht gestört wurde.
Problematisch: Faltwerk aus Massivholz
Wir Holzverarbeiter haben den Nachteil, dass Massivholz sich mit Veränderung der Luftfeuchtigkeit ausdehnt oder schwindet. Sollte sich die Holzfeuchte im eingebauten Zustand von 12 auf 8 Prozent reduzieren, so schwindet beispielsweise eine Buchenholzstufe von 32 cm Breite um 3,8 mm. Bei 15 Stufen ergibt sich daraus eine Reduzierung von 5,7 cm. Radial (quer zu den Jahresringen) „arbeitet“ das Holz geringer als in tangentialer Richtung (in Richtung der Jahresringe).
Anders sieht dies bei modernen Holzwerkstoffplatten aus: Sie sind so verleimt, dass sie nur minimal arbeiten. Dieses sind in erster Linie Multiplexplatten, Parallam usw. Die Buche-Multiplexplatte hat wohl die besten Festigkeitseigenschaften für die Herstellung von Faltwerktreppen.
Eine Faltwerktreppe hat im Trageverhalten Ähnlichkeit mit der Bolzentreppe. Ein Spannungs- und Durchbiegungsnachweis bzw. Nachweis der Einleitung der Setzstufenkräfte in die Trittstufen ist in der Regel nach DIN 1052 nicht möglich. Deshalb benötigen solche Treppen eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung!
Wandseitige Befestigung: Eine wandseitige Einstemmung der Stufen und Setzstufen in eine Holzwange ist die sicherste Methode der Treppenbefestigung. Bei starker Belastung ist ein Verdrehen der Stufen ausgeschlossen. In diesem Fall können die Stufenquerschnitte um ca. 10 Prozent gesenkt werden.
Die Austrittsstufe muss ein genügend breites Auflager erhalten, mindestens eine Stufentiefe. An ihr hängt die Hälfte der Last von der Freiseite. Die Verbindung zur Decke sollte starr ausgeführt sein.
Die Stufendicke ist abhängig von der Länge der Freiseite.
Aus meiner Erfahrung sind folgende Querschnitte für Stufen empfehlenswert (ohne Wandwange):
- Gerade Treppe: 6,8 cm
- Viertel gewendelt: 6 cm
- Halb gewendelt: 5,3 cm.
Bei einer geraden Treppe mit einer Grundlänge von 370 cm beträgt die Länge der Freiseite 450 cm. Bei einer viertel gewendelten Treppe ist die Freiseite 410 cm lang, bei einer halb gewendelten nur noch 360 cm.
Bei einer Bolzentreppe übernehmen die Bolzen zwischen den Stufen die Tragfähigkeit der Treppenkonstruktion. Abgeleitet hiervon übernimmt bei einer Faltwerktreppe die Setzstufe diese Funktion. Es entsteht ein Faltwerk, das sich aufgrund der größeren Kontaktflächen deutlich besser aussteift als eine Bolzentreppe. Aus statischer Sicht verdreht sich die Trittstufe sehr gering.
Zur Herstellung: In feuchten Jahreszeiten sollte das Plattenmaterial vor dem Verarbeiten in geheizten Räumen gelagert werden, um ein nachträgliches Schwinden auszuschließen.
Um bei der Treppenmontage Verleimfehler zu vermeiden, werden in der Werkstatt jeweils drei Stufen miteinander verbunden. Dieses Gewicht kann noch von zwei Personen getragen werden. Der Stoß ist vorher gut vorzubereiten. Zur kraftschlüssigen Verbindung sind auf der Stufeninnen- und -außenseite Gewindestäbe mit Flachrundkopfmuttern eingesetzt, möglich sind auch drei Stück Rampa-Muffen mit einer Länge von 30 – 40 mm, die die Schraubzwingen mit einer Großausladung unterstützen. An jeder dritten Stufe wird die Treppe mit einem Stahlanker, der mit dem Gewindestab verbunden ist, in der Wand aufgehängt.
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