Konstruieren für Einsteiger

In der fünften Folge unseres 3-D-Workshops Konstruieren mit Google SketchUp planen Sie eine gestemmte Wangentreppe. Autor Helmut Klein gibt Tipps und zeigt Tricks für eine einfache und schnelle Konstruktion.

Während des Konstruierens mit SketchUp stoßen Sie auf Details, für die fachliche Lösungen zu finden bzw. umzusetzen sind. So auch in dieser Folge, bei der es um eine gerade Wangentreppe geht. Für Auszubildende ist diese Übung interessant, da typische Schritte der Treppenplanung vorkommen und geübt werden können.

Fünfte Übung: Wangentreppe

Die Abbildung 4 auf Seite 28 zeigt eine mögliche bauliche Situation mit den entsprechenden Maßen. Da man für die Stufen eine Steigung von 17 bis 18 cm anstreben sollte, wird diese Treppe insgesamt 16 Stufen haben. Für die Wangen und Trittstufen eignet sich eine Holzdicke von 40 mm und für die senkrechten Setzstufen eine Dicke von 20 mm. Die Treppe soll mit den beiden 4 cm dicken Wangen eine Gesamtbreite von 108 cm haben.

Zeichnen Sie zunächst auf die XY-Ebene ein Rechteck mit den Maßen 7 m x 4 m und ziehen Sie daraus einen Körper von 225 mm Dicke. Markieren Sie die linke und die hintere Körperkante und erstellen Sie mit Hilfe des Befehls »Versatz« parallele Linien im Abstand von 240 mm dazu. Jetzt können Sie die linke und hintere Wand gleichzeitig ca. 4 m hochziehen.

Mit der Funktion Maßband erstellen Sie eine Hilfslinie, um die Oberkante der Decke festzulegen. Die Decke selbst beginnen Sie mit einem beliebig langen und 225 mm breiten Rechteck an der hinteren Wand, das Sie bis zur Vorderkante der linken Wand bzw. bis zur Seitenkante der hinteren Wand ziehen können.

Auch für die Deckenöffnung legen Sie zuerst eine Hilfslinie im Abstand von 1,25 m zur linken Wand. An deren Schnittpunkt mit der hinteren Wand können Sie das entsprechende Rechteck ansetzen. Drücken Sie abschließend dieses Rechteck durch die Decke und löschen Sie die überflüssigen Linien.

Markieren Sie die gesamte bauliche Situation und erstellen Sie daraus die Komponente »Baustelle« (Abb. 1).

Richten Sie mit dem Layer-Manager den Layer »bauliche Situation« ein und weisen Sie nun die Baustellenkomponente diesem Layer zu (Rechtsklick auf die Komponente, Kontext-Menübefehl: Elementinformation).

Konstruktion der Steigungslinie

Zeichnen Sie an der hinteren Wand eine Linie von der Oberkante Decke bis zur Oberkante Fußboden (Abb. 2). Wählen Sie diese Linie anschließend aus, um sie über den Kontextbefehl »Unterteilen« (Rechtsklick) in 16 Segmente zu unterteilen. Danach löschen Sie bitte alle Liniensegmente bis auf das unterste. (Sie können vor dem Löschen über den Layer-Manager die Baustellenkomponente vorübergehend ausblenden. Messen Sie zur Kontrolle das unterste Liniensegment nach. Es sollte 178 mm lang sein und wird in der Sprache der Treppenbauer als Steigung [s] bezeichnet). Das dazu passende Auftrittsmaß [a] ergibt sich aus der Schrittmaßregel (Formel: a = 630 – 2 x s). Es beträgt in diesem Fall 274 mm (= 630 – 356). Zeichnen Sie dieses Auftrittsmaß als waagerechte Linie an die Steigung.

Um die komplette Steigungslinie zu erhalten, markieren Sie die Linien für Steigung und Auftrittsmaß, und kopieren Sie diese vom rechten unteren Endpunkt bis zum linken oberen Endpunkt. Geben Sie unmittelbar darauf x 15 ein.

Da die Steigungslinie einen Auftritt weniger als Steigungen haben muss, löschen Sie bitte die oberste waagerechte Linie. Markieren Sie nun die gesamte Steigungslinie, bestehend aus 16 Steigungen und 15 Auftritten, und machen Sie daraus eine Komponente (Abb. 3).

Tritt- und Setzstufen

Die Einrichtung eines weiteren Layers mit der Bezeichnung »Hilfskonstruktion« ist empfehlenswert. Weisen Sie die Steigungslinienkomponente diesem Layer zu. Positionieren Sie abschließend die Komponente exakt an die Deckenöffnungsecke und dann noch mal 4 cm in entgegengesetzter Richtung. Somit erhalten Sie ausreichend Spielraum für den späteren Treppeneinbau. Für die Tritt- und Setzstufen positionieren Sie an der Steigungslinie den rechteckigen Querschnitt der Antrittstufe (274 x 40 mm). Beachten Sie dabei, dass die Steigungslinie die Oberkante der Trittstufe bildet. Ziehen Sie aus der Fläche eine 1040 mm lange Stufe und machen Sie daraus die Trittstufenkomponente. Richten Sie einen weiteren Layer mit der Bezeichnung »Stufen« ein und weisen Sie die eben gebildete Komponente diesem Layer zu.

Kopieren Sie die Trittstufe bis zur nächsten Position und geben Sie unmittelbar darauf x 14 ein. Jetzt befinden sich alle 15 Trittstufen an ihrem Platz.

Um passende Setzstufen zu erhalten, zeichnen Sie ein 20 mm breites Rechteck von der Unterkante der ersten Trittstufe bis zur Unterkante der zweiten Trittstufe. Ziehen bzw. drücken Sie aus dieser Fläche die Setzstufe. Erstellen Sie die Setzstufenkomponente und weisen Sie auch diese dem »Stufenlayer« zu.

Danach können Sie die Setzstufe zur nächsthöheren Position kopieren und entsprechend dem Vorgehen mit den Trittstufen den Kopiervorgang 14-mal erweitern (Abb. 5). (Anmerkung: In der Abbildung ist der Layer »bauliche Situation« vorübergehend ausgeblendet.)

Feinarbeit an den Stufen

Trittstufen haben in der Regel gegenüber den Setzstufen einen Vorsprung, den man in der Fachsprache »Unterschneidung« nennt. Wechseln Sie mit einem Doppelklick auf eine Trittstufe in den Komponenten-Bearbeitungsmodus und ziehen Sie die Trittstufenkante um 30 mm vor. Außerdem können Sie die Stufenvorderkante durch eine leichte Fase und Abrundung formen.

Ziehen Sie, noch unter Verwendung des Befehls »Folge mir«, an der Unterseite eine Nut von 10 x 12 mm ein, damit die Verbindung mit der Setzstufe fachgerecht wird. (Alle Änderungen innerhalb einer Komponente wirken sich sofort auch auf die Komponentenkopien aus.)

An der Setzstufenkomponente fügen Sie eine entsprechende Feder an und drücken Sie die untere Schmalfläche um 10 bis 15 mm nach oben, da man Setzstufen in der Regel nicht bündig an Trittstufen anschließt (Abb. 6).

Es fehlen noch die untere Setzstufe und die Austrittsstufe. Kopieren und positionieren Sie dazu eine Setz- bzw. Trittstufe, lösen Sie diese in Einzelteile auf und machen Sie daraus gleich darauf die neuen Komponenten »Setzstufe 1« und »Austrittsstufe«. Im Komponentenbearbeitungsmodus können Sie diese beiden Komponenten nun anpassen, und zwar die Setzstufe 1 an die Oberkante des Fußbodens und die Austrittsstufe an die Kante der Deckenöffnung. Weisen Sie auch diese beiden Komponenten dem Stufenlayer zu.

Wählen Sie abschließend alle Stufenteile aus, um sie 20 mm auf der grünen Achse von der Wand weg zu schieben. Wenn im nächsten Schritt die Wandwange fertig ist, ragen die Stufen 20 mm in diese hinein.

Die Wangen konstruieren

Die Wangen werden am einfachsten ausgehend von der baulichen Situation und der Steigungslinie konstruiert. Blenden Sie darum vorübergehend den Stufenlayer aus.

Verwenden Sie die Steigungslinie, um zwischen zwei oberen und zwei unteren Eckpunkten Linien im Neigungswinkel der Treppe zu erstellen. Ausgehend von diesen beiden Neigungslinien können Sie mit dem Maßband Parallelen im Abstand von z. B. 50 mm legen. Diese Maße bezeichnet man auch als Wangenbesteck und durch die Hilfslinien liegt die Wangenbreite fest (Abb. 7).

Senkrechte Parallelen rechts (50 mm) von der ersten Steigung und links (100 mm) von der letzten Steigung, begrenzen die Wange in der Länge. Setzen Sie noch eine weitere senkrechte Parallele rechts (20 mm) von der Kante der Deckenöffnung, um Wangen mit Einbauspielraum zu erhalten.

Die Umrisse der Wange können jetzt mit dem Linienwerkzeug nachgezeichnet werden. Achten Sie dabei darauf, immer von Schnittpunkt zu Schnittpunkt zu zeichnen. So erhalten Sie eine geschlossene Fläche, die Sie zu einer 40 mm dicken Wange ziehen können. Doch löschen Sie zuvor noch die Hilfs-linien und die beiden Neigungslinien.

Erstellen Sie die Wangenkomponente. Legen Sie auch einen »Wangenlayer« an, und weisen Sie die Wangenkomponente diesem Layer zu.

Die zweite Wange erhalten Sie, indem Sie die Wangenkomponente um 1040 mm entlang der grünen Achse kopieren und außerdem entlang der grünen Achse spiegeln. Jetzt vermittelt die Darstellung schon einen recht guten Eindruck davon, wie die Treppe in die bauliche Situation passt.

Einzelheiten wie z. B. die Durchgangshöhe können überprüft werden und Maße der Treppenteile entnommen und in eine Stückliste übertragen werden.

Sie können die Wangen auch mit den passenden Nuten zur Aufnahme der Tritt- und Setzstufen versehen und sich dann z. B. die Maße für das tatsächliche Anreißen einer Wange abgreifen. Hinweise hierzu und Tipps zu weiteren Details finden Sie unter www.dds-online.de im Bereich Abo-Plus/Downloads.

In der nächsten Folge geht es um die Veranschaulichung moderner IV-Fensterdetails.

Helmut Klein

IT-Fachbereichsleiter an der

Marcel-Breuer-Schule in Berlin