Wie ist der für die Leistungserklärung nach EU 305/2011 erforderliche Windlastnachweis Klasse 2 für übergroße Toranlagen zu führen?

Annahme freitragendes Schiebetor 25 x 2 m Gitterstabfüllung

DIN EN 13241-1:2011 Tore Produktnorm

 4.4.3 Widerstand gegen Windlast

Der Widerstand eines Tores gegen Windlast ist dessen Fähigkeit, einem festgelegten, durch Wind verursachten Differenzdruck zu widerstehen.

Tore müssen so gestaltet werden, dass sie einem festgelegten, durch Wind verursachten Differenzdruck widerstehen können, und sie müssen den in EN 12424 festgelegten Windlastklassen zugeordnet werden.

 Abweichend von dieser Anforderung gilt, dass Tore, die in eine Fassade eingebaut werden, mindestens Klasse 2 nach EN 12424 entsprechen müssen.

 EN 13241:2011

 Tore welche direkt und fortwährend der Windlast ausgesetzt sind, müssen nach Klasse 2 geprüft sein!

EN 12424:2000, Tore Widerstand gegen Windlast Klassifizierung

 

4 Klassifizierung

Das Leistungsvermögen für die Windlast muss nach den in Tabelle 1 festgelegten Klassen angegeben werden.

Die Windlast ist als Differenzdruck auf der einen Seite des vollständig geschlossenen Tores zur anderen Seite zu verstehen.

Ein Prüfkörper gehört zu einer festgelegten Klasse, wenn die Ergebnisse einer Prüfung in natürlicher Größe, Modellprüfung, Prüfung von Bauteilen und/oder Berechnungen nach prEN 12444 : 1996 zeigen, dass der Prüfkörper in der Lage ist, der für diese Klasse festgelegten Vergleichswindlast standzuhalten.

 

Prüfungen oder Berechnungen müssen auch zeigen, dass der Torflügel unter einer Spitzenlast von 1,25facher Vergleichswindlast in seiner Lage verbleibt, falls keine anderen Anforderungen bestehen. Bleibende Verformungen von Torbauteilen sind in diesem Fall erlaubt.

 Nach EN 12424 müssen die Prüfungen in natürlicher Größe durchgeführt werden.

 

EN 12444, Tore Widerstand gegen Windlast Prüfung und Berechnung

Einleitung

 Das Ziel von Festigkeitsprüfungen und Berechnungen nach der vorliegenden Norm besteht darin zu bewerten, ob die Festigkeit der Toranlage ausreicht, die wesentlichen Anforderungen in den Richtlinien zu erfüllen und sicherzustellen, dass die Produkte unabhängig von ihrem Zustand sicher bleiben. Prüfungen und/oder Berechnungen dürfen vom Hersteller und/oder von einer zugelassenen Prüfstelle durchgeführt werden.

Die Prüfung selbst darf hiernach auch vom Hersteller durchgeführt werden!

EN 12341:2011 schreibt nach Tabelle ZA.3 und System 3 die Prüfung durch die anerkannte Prüfstelle vor.

 

Anwendung vereinfachter Verfahren durch Kleinstunternehmen

Kleinstunternehmen, die von einer harmonisierten Norm erfasste Bauprodukte herstellen, können die Bestimmung des Produkttyps mittels Typprüfung bei den gemäß Anhang V anwendbaren Systemen 3 und 4 durch Verfahren ersetzen, die von den in der anwendbaren harmonisierten Norm vorgesehenen Verfahren abweichen. Diese Hersteller können auch Bauprodukte, auf die System 3 Anwendung findet, gemäß den Bestimmungen für System 4 behandeln.

EU 205/2011 Artikel 37

Ein Kleinstunternehmen wird definiert als ein Unternehmen, das weniger als 10 Mitarbeiter beschäftigt und dessen Umsatz oder Jahresbilanz 2 Mio. Euro nicht überschreitet.

Damit dürften die, für das hier angesetzte Beispielstor infrage kommenden, Unternehmen keine Kleinstunternehmer sein und in jedem Fall nach System 3 analog EN 13241-1:2011 prüfen müssen.

Wie verhält es sich aber, wenn das Unternehmen umsatzmäßig hauptsächlich Sektionaltore fertigt und nur unterhalb der 2 Mio-Grenze Schiebetore und diese mit nur 8 Mann anteilig?

4 Kurzbeschreibung der Prüfung

Das Prinzip der Prüfung besteht darin, über den Prüfkörper einen Differenzdruck zu erzeugen, um Versagen festzustellen. Es müssen Prüfkörper in natürlicher Größe geprüft werden. Falls die Prüfung in natürlicher Größe unmöglich oder unwirtschaftlich ist, müssen Teile von Toranlagen (Elemente E) als Berechnungsgrundlage für die Berechnung eines vollständigen Tores geprüft werden.

 

Bei einem 25 m breiten Tor ist eine Prüfung in natürlicher Größe, wenn nicht unmöglich so doch auf jeden Fall unwirtschaftlich. Es dürfen daher Teile zur Berechnungsgrundlage geprüft werden.

Unabhängig, ob vollständige Toranlagen oder deren Elemente geprüft werden, müssen die maximalen Höhen- und Breitenabmessungen, die für den Windwiderstand kritisch sind (z. B. Breite von senkrecht bewegten Toren), für jeden Parameter der Konstruktion geprüft werden.

Um Angaben für die Extrapolation der Ergebnisse für kleinere Größen zu erhalten, muss mindestens eine zusätzliche Prüfung für eine andere Abmessung für jeden Parameter der Konstruktion durchgeführt werden.

Auch bei der Elementprüfung, welche unmittelbar zuvor, bei Unwirtschaftlichkeit, als zulässig erklärt wird, müssen doch die maximalen Abmessungen geprüft werden?!

 

Beim Schiebetor tragen sich die Lasten beidseitig über sich ergebene Einspannungen und somit in Abhängigkeit von der Flächenzahl und der Breite ab.

Es müsste somit wieder die volle Breite geprüft werden?

8 Berechnung

 8.1 Die Berechnungen müssen nach der üblichen ingenieurtechnischen Praxis vorgenommen werden.

Die Berechnungen können unter Verwendung von Parametern durchgeführt werden, die mit vorhergehenden Prüfungen an bestimmten Elementen ermittelt wurden, wie z. B. mit Methoden der finiten Elemente.

 

Da sich aus der Elementprüfung das vorhandene Widerstandsmoment innerhalb der Elastizitätsgrenze ermitteln lässt, können eben die hier benannten Berechnungen angestellt werden.

Inwieweit es hierbei unbedingt FEM sein muss, wird dem Sinn nach angezweifelt,  da die normale Berechnung am beidseitig eingespannten Träger nachweislich nur eine Berechnungsabweichung von etwa 5% ergibt.

 

8.1.1 Die Berechnungen müssen ausgeführt werden, um nachzuweisen, dass das mit den größten Maßen herzustellende Produkt in der Lage ist, der höchsten Belastung (Differenzdruck) innerhalb der Klassifizierungsgruppe nach EN 12424:2000 zu widerstehen, für die das Produkt ausgelegt ist.

 

Die Berechnungen werden somit für größere Abmessungen herangezogen.

 

10 Prüfbericht

Im Fall einer Prüfung muss der Prüfbericht mindestens folgende Angaben enthalten:

„Im Fall einer Prüfung“ implementiert, dass es auch ohne diese geht?!

A.1 Einleitung

Da für die meisten industriellen und gewerblichen Tore die Forderung besteht nach einer Lieferung in mehreren Größen, von denen einige nicht in voller Größe geprüft werden können, wird im Folgenden das vereinfachte Verfahren einer Prüfung von Einzelelementen und anschließender Berechnung als ein geeigneter alternativer Weg für die Klassifizierung vorgestellt.

Nun können die Übergrößen wieder nicht geprüft werden?

A.3.2 Prüfung/Berechnung von Elementen mit Endeinspannung

Wenn die Elemente E eine wesentliche Einspannung an den Endbefestigungen erhalten, ist das vorher beschriebene vereinfachte Prüf- und Berechnungsverfahren nicht anwendbar.

In solchen Fällen, wie bei Rolltoren mit Einspannung über Endstück/Führung, ist es erforderlich, die Prüfung jedes Elementes des gesamten Toraufbaus mit der maximalen Länge durchzuführen (Breite bei vertikal bewegten Toren und Höhe bei horizontal bewegten Toren), für die die bestimmte Größe/Form/Dicke jedes homogenen Elementes verwendet wird.

 

Hieraus erschließt sich nun, dass beim horizontal bewegten Schiebetor als max. Länge die Höhe gemeint ist.

Dann ist in der logischen Folge auch für alle vorstehenden Punkte mit der maximalen Abmessung, am Beispiel des Schiebetores, immer die Höhe und nicht die relevante Breite gemeint.

Hieraus folgt dann direkt, dass es ausreichend ist, einen Flügel der Abmessungen 6 x 2  m nach 12424 zu prüfen und anschließend auf die notwendigen Breiten bei konstanter Höhe umzurechnen.

Dies entspricht dann wieder der zuvor angeregten „ingenieursmäßigen Berechnung“, da das Widerstandsmoment in der Breite konstant, in der Höhe sich aber am Schiebetorflügel variabel ergibt.

 Fazit:

Die Elementprüfung muss mit der maximalen Höhe bei beliebiger Breite nach EN 12424 erfolgen.

Dies ist durch eine anerkannte Prüfstelle zu dokumentieren und anschließend auf die Einsatzgröße umzurechnen.

Hiernach ergibt sich die für die Einsatzgröße maßgebliche Leistung, welche wiederum in der Leistungserklärung wiederzugeben ist.

 

Sachverständigenbüro  Dipl.Ing. Gerd-Joachim Müller  Messeturm 25.Etage 60308 Frankfurt   +49 [0]172 6905226

  mail@gerd-joachim-mueller.de