Holzbaukonstruktion
HOLZBAUKONSTRUKTIONEN BIETEN VIELE VORTEILE, WIE ETWA NACHHALTIGKEIT, SCHNELLE BAUZEITEN UND EIN ANGENEHMES RAUMKLIMA
Eine vielfältige Auswahl an Holzarten und Verbindungstechniken eröffnet ein breites Spektrum an Gestaltungsmöglichkeiten und Anwendungsbereichen. Die strukturelle Berechnung und Planung von Holzbaukonstruktionen erfordert das Fachwissen von Ingenieuren und Architekten. Regelmäßige Inspektionen und Wartungsmaßnahmen sind unerlässlich, um anhaltende Stabilität und Sicherheit zu gewährleisten.
Holzbaukonstruktionen für die Gebäudeausstattung
Holzbaukonstruktion in der heutigen Zeit
Holzarbeiten
Traditionelle Holzarbeiten mit handwerklicher Präzision und Liebe zum Detail.
normativen Anforderungen wie,
an die Bauphysik,
an den Brandschutz,
an die Anforderungen der Statik,
an den Schallschutz usw.
Auch diesem Anspruch kann man gerecht werden. Als Beispiel sollen hier Rahmenbauwände genannt werden, die aufgrund ihrer Effizienz im Materialeinsatz und schlanken Bauweise gut für Außenwände geeignet sind. Sie kommen häufig in Kombination mit Massivholz- oder Holz-Beton-Verbunddecken sowie verschiedenen Arten von Innenwänden zum Einsatz, die aufgrund ihrer Masse und hohlraumfreien Struktur gute Brandschutz-, Schallschutz- und Schwingungseigenschaften aufweisen.
Die derzeitige Holzbaukonstruktionsentwicklung ist hauptsächlich geprägt durch:
Industrielle Vorfertigung von Holzkonstruktions-Baugruppen.
Kombinieren verschiedener Holzkonstruktionen
Kombinieren von flächigen mit stabförmigen Teilen der Tragwerke
Hybride Konstruktionen Holz im Verbund mit anderen Baumaterialien (Beton, Metall…)
Die Statik von Bauholzkonstruktionen
Tertiärtragwerk (Bild: SWG Produktion Schraubenwerk Gaisbach, Waldenburg)
Es ist selbstverständlich, dass die Statiker die Anforderungen der technischen Mechanik bei Konstruktionen aus Bauholz durch Berechnung sicherstellen, genauso wie bei jeder anderen Baukonstruktion. Bei weitgespannten Tragwerken muss neben anderen Spannungsnachweisen auch immer der Nachweis für Durchbiegung erbracht werden. Die folgende Regelung wurde aus der Quelle Baunetz, Berlin, entnommen.
Die Begrenzung der Trägerdurchbiegung wird durch die Biegesteifigkeit (EI = Elastizitätsmodul (E) * Trägheitsmoment (I) des Querschnitts) festgelegt. Der E-Modul von BSH aus Nadelholz liegt zwischen 11.000 und 13.000 N/mm², während der E-Modul von Baubuche (Buchenfurnierschichtholz) bei 16.800 N/mm² liegt. Sowohl für Nadelholz als auch für Baubuche ist der E-Modul im Vergleich zu Stahl (200.000 N/mm²) moderat.
Um große Verformungen zu verhindern, muss bei Biegeträgern das Trägheitsmoment groß sein. Das Trägheitsmoment von Rechteckquerschnitten berechnet sich aus der Querschnittsbreite (b) und der Querschnittshöhe (h) nach der Formel: I = b * h³/12. Der Wert des Trägheitsmoments steigt daher effektiv mit größeren Querschnitten. Zudem zeigt Holz Kriechverhalten. Beides, der mäßige E-Modul und das Kriechen, erfordern grundsätzlich eine Bauteilüberhöhung bei weitgespannten Biegeträgern aus Holz. Bei der Herstellung von BSH-Trägern können die Einzellamellen vor dem Verkleben leicht geformt werden, wodurch relativ einfach überhöhte Bauteile im Pressbett hergestellt werden können. Dieses Verfahren ermöglicht auch die kostengünstige Herstellung gekrümmter Bauteile, beispielsweise für Bogentragwerke.
Bauordnungsrechtliche Grundlagen
Die Musterbauordnung (MBO) ist, obwohl sie in diesem Kontext ausdrücklich erwähnt wird, keine spezifische Eigenschaft der Holzbauweise. Im Allgemeinen werden die Musterbauordnungen von der Bauministerkonferenz erarbeitet. Die Inhalte der Musterbauordnung (MBO) werden von der Bauministerkonferenz kontinuierlich diskutiert, gegebenenfalls aktualisiert und haben somit gesetzliche Gültigkeit für die Bundesländer. Obwohl jedes Bundesland seine eigene MBO besitzt, weisen sie dennoch eine relative Gleichheit auf.
In der Musterbauordnung sind auch festgelegt:
die Anforderungen an das Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen im §26 (2),
die Gebäudeeinteilung in Gebäudeklassen (GK) 1 - 5.
Und die MBO stellt den Bezug zur Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an hochfeuerhemmende Bauteile in Holzbauweise -M-HFHHolzR her.
Die M-HFHHolzR fungiert als essenzielle Leitlinie im Bereich des Holzbaus. Sie betrifft vor allem die Anforderungen an den Brandschutz.
Gemäß dieser Richtlinie gelten unter anderem die Vorgaben, dass tragende, auskragende oder raumabschließende Elemente aus Holz oder Holzwerkstoffen den bauaufsichtlichen Bestimmungen entsprechen müssen:
hoch feuerhemmend sein müssen,
allseitig eine brandschutztechnisch wirksame Begleitung aus nicht brennbaren Baustoffen haben müssen und
deren Dämmstoffe nur aus nicht brennbaren Baustoffen bestehen dürfen.
Die MBO gliedert Gebäude in fünf Klassen entsprechend der brandschutztechnischen und statischen Standsicherheitsanforderungen.
Die Zuordnung zu einer Gebäudeklasse ist abhängig von:
der Gebäudehöhe,
der Anzahl der Nutzeinheiten
und deren Größe.
Gebäude in (ausschließlicher) Holzbauweise sind in der Gebäudeklasse 4 möglich, wenn
ausschließlich nichtbrennbare Dämmstoffe verwendet werden
und wenn alle Bauteile eine brandschutztechnisch wirksame Beplankung aufweisen.
