Holzbau-Taschenbuch E-Book
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- Herausgeber: Wiley-VCH
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Serie: Holzbau-Taschenbuch
- Sprache: Deutsch
Das Holzbau-Taschenbuch ist das Standardwerk des Holzbaus. Mit der 10. Auflage wird der Band "Grundlagen" in vollständig überarbeiteter und aktualisierter Form vorgelegt. Neueste Erkenntnisse aus Forschung und Praxis sowie die aktuelle Normung wurden von den führenden Wissenschaftlern und Praktikern aufbereitet.
Nach einem Abriss der Geschichte und einer Einführung in den Holzbau von heute mit seinen Anwendungsgebieten und Entwurfsgrundsätzen werden die werkstofflichen Grundlagen von Holz, Holzwerkstoffen und Klebstoffen dargestellt. Entwurf, Berechnung und Bemessung bilden die zentralen Themen des Buches und werden umfassend behandelt. Weitere Kapitel sind dem Holzschutz, dem Brandschutz und den bauphysikalischen Funktionen gewidmet. Um der dynamischen Entwicklung der Holzbauweise Rechnung zu tragen, befasst sich ein eigenes Kapitel mit dem mehrgeschossigen Holzbau.
Das Buch ist ein Nachschlagewerk für die Planungspraxis und eine unverzichtbare Hilfe bei der Einarbeitung in die innovative Bauweise.
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Seitenzahl: 765
Veröffentlichungsjahr: 2021
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Inhaltsverzeichnis
Cover
Title Page
Copyright
Vorwort zur 10. Auflage
Autorenverzeichnis
1 Zur Geschichte des Holzbaus
2 Holzbau heute
2.1 Ressourcenverfügbarkeit und Nachhaltigkeit
2.2 Entwurfssystematik – vom Stab zur Fläche
2.3 Holzbauweisen
2.4 Die Anwendungsbereiche des Holzbaus heute
2.5 Bauwerke – weitere Beispiele aktueller Anwendungsbereiche
2.6 Entwurfssystematik im Holzbau – der wichtige Vorentwurf
2.7 Industrielles Bauen – eine Utopie oder eine Chance für den Holzbau?
2.8 Ausblick
Literatur
3 Holz, Holzwerkstoffe und Klebstoffe im konstruktiven Holzbau
3.1 Einführung
3.2 Gesetzliche Voraussetzungen zur Anwendung im Bauwesen
3.3 Physikalische Eigenschaften des Holzes
3.4 Tragende Vollholzprodukte
3.5 Holzwerkstoffe
3.6 Klebstoffe im Konstruktiven Holzbau
Literatur
4 Holzschutz
4.1 Holzschutz = intelligentes Bauen
4.2 Holzschutznormung aktuell
4.3 Bauaufsichtlicher Status und Aufbau der DIN 68800
4.4 Die wesentlichen Holzschädlinge
4.5 Kernaspekte des Holzschutzes nach DIN 68800
4.6 Wesentliche Regeln des baulichen Holzschutzes für Holz und Holzprodukte
4.7 Verwendbarkeit von Holz und Holzprodukten in den Gebrauchsklassen ohne Behandlung mit Holzschutzmitteln
4.8 Robustheit von Holzbaukonstruktionen
4.9 Robustheit von geschlossenen Bauteilen und Konstruktionen
4.10 Robustheit von offenen und frei bewitterten Bauteilen und Konstruktionen
4.11 Hinweise zu nachträglicher Behandlung von Holz mit Holzschutzmitteln
Literatur
5 Entwurf und Bemessung
5.1 Stabtragwerke
5.2 Flächentragwerke
5.3 Räumliches Zusammenwirken
5.4 Verbindungen
5.5 Berechnung von Holztragwerken mit Computerprogrammen – Beispiele zur Überprüfung der Anwendbarkeit der verwendeten Programme
5.6 Zusammenfassung
Literatur
6 Brandschutz von Holzbauteilen und Verbindungen
6.1 Grundsätze
6.2 Brandschutznachweise und Brandschutzkonzepte
6.3 Bemessung
Literatur
7 Bauphysik
7.1 Wärmeschutz
7.2 Feuchteschutz – Tauwasserschutz bei Holzbauteilen
7.3 Schallschutz im Holzbau
Literatur
8 Mehrgeschossiger Holzbau
8.1 Allgemeine Hinweise
8.2 Vertikale Beanspruchungen – Stützen und Wände, Decken und Unterzüge
8.3 Horizontale Beanspruchungen
8.4 Begrenzung der Setzungen
8.5 Hinweise zu Konstruktion und Modellierung der Tragwerke
8.6 Vorspannung im Holzbau
8.7 Hybride Bauweisen vielgeschossiger Holzhäuser
8.8 Brandschutz im mehrgeschossigen Holzbau und Hinweise zu nichttragenden Fassadenelementen
8.9 Feuchteschutz im mehrgeschossigen Holzbau
8.10 Qualitätssicherung und Planungshilfen
Literatur
Stichwortverzeichnis
End User License Agreement
List of Tables
Chapter 2
Tab. 2.1 Spannweitenbereiche von Holzbaukonstruktionen.
Chapter 3
Tab. 3.1 Fasersättigungsbereiche einiger europäischer Nadelhölzer.
Tab. 3.2 Rechenwerte für Schwind- und Quellmaße rechtwinklig zur Faserrichtung d...
Tab. 3.3 Rechenwerte für Schwind- und Quellmaße bei parallel zu den Querschnitts...
Tab. 3.4 Schnittholzarten beim Nadelholz.
Tab. 3.5 Zuordnung von visuell sortiertem Bauholz nach DIN 4074-1 und -5 zu den ...
Tab. 3.6 Festigkeitsklassen für Nadelholz auf der Grundlage von Hochkantbiegeprü...
Tab. 3.7 Festigkeitsklassen für Nadelholz auf der Grundlage von Zugprüfungen – c...
Tab. 3.8 Festigkeitsklassen für Laubholz auf der Grundlage von Hochkantbiegeprüf...
Tab. 3.9 Aufbau von homogenem Brettschichtholz und Mindestwerte für die Keilzink...
Tab. 3.10 Aufbau von kombiniertem Brettschichtholz und Mindestwerte für die Keil...
Tab. 3.11 Charakteristische Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften, in N/mm
2
...
Tab. 3.12 Charakteristische Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften, in N/mm
2
...
Chapter 4
Tab. 4.1 Beziehungen zwischen europäischen Holzschutznormen und DIN 68800-1, -3,...
Tab. 4.2 Fasersättigungsfeuchte gebräuchlicher einheimischer (Bau-)Holzarten.
Tab. 4.3 Gebrauchsklassen nach DIN 68800-1, Definition/Beispiele für Gebrauchsbe...
Tab. 4.4 Zuordnung NKL zu den „am wahrscheinlichsten entsprechenden“ GK.
Tab. 4.5 Prinzipien zur Planung von Holzschutzmaßnahmen.
Tab. 4.6 Vollholz (VH) ohne Behandlung mit HSM – Anwendungsbereiche nach DIN 688...
Tab. 4.7 Balkenschichtholz (BaSH, z. B. Duobalken/Triobalken) ohne Behandlung mi...
Tab. 4.8 Brettschichtholz (BSH) ohne Behandlung mit HSM – Anwendungsbereiche nac...
Tab. 4.9 Holzwerkstoffe (HWSt) für tragende Zwecke im Bauwesen – Anwendungsberei...
Tab. 4.10 Anforderungen an wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicken (T...
Tab. 4.11 Definition von Begriffen zur Wasserdampfdurchlässigkeit und der Zuordn...
Tab. 4.12 Zuordnung von im Bauwesen üblichen Holzarten zu Dauerhaftigkeitsklasse...
Chapter 5
Tab. 5.1 Teilsicherheitsbeiwerte
γ
F
für die Bemessung im Grenzzustand der Tragfä...
Tab. 5.2 Modifikationsbeiwerte
k
mod
für ausgewählte Holzbaustoffe.
Tab. 5.3 Zuordnung von Nutzungsklassen.
Tab. 5.4 Verwendbarkeit von Holz und Holzwerkstoffen in den Nutzungsklassen (NKL...
Tab. 5.5 Druckbeiwerte
k
c,90
.
Tab. 5.6 Kombinationsbeiwerte
ψ
0,i
und
ψ
2,i
für im Holzbau häufig vorkommende Ei...
Tab. 5.7 Angaben zu Nachweisen am Ort der größten Biegespannungen.
Tab. 5.8 Beiwerte
k
m,
α
,c/t
für die Nachweise der Spannungskombination.
Tab. 5.9 Beiwert
k
ℓ
für den Nachweis der Biegespannungen im Firstquerschnitt.
Tab. 5.10 Beiwert
k
p
für den Nachweis der Querzugspannungen im Firstquerschnitt.
Tab. 5.11 Beiwerte
k
vol
und
k
dis
für den Nachweis der Querzugspannungen im First...
Tab. 5.12 Geometrische Randbedingungen für unverstärkte und verstärkte Durchbrüc...
Tab. 5.13 Charakteristische Klebfugenfestigkeiten bei Verstärkungen nach [5.4].
Tab. 5.14 Abminderungsbeiwert zur Bestimmung der Tragfähigkeit auf Knicken [5.49...
Tab. 5.15 Knickbeiwert
k
c
a)
.
Tab. 5.16 Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen des Deutschen Instituts für Ba...
Tab. 5.17 Auswahl von European Technical Assessments (ETA) [5.87, 5.88].
Tab. 5.18 Lochleibungsfestigkeiten bei Verbindungen mit Nägeln, Klammern, Stabdü...
Tab. 5.19 Verbindungen: Beispielhafte Anwendungen für geneigt angeordnete Holzsc...
Tab. 5.20 Charakteristische Werte für die Ausziehparameter
f
ax,k
und die Kopfdur...
Tab. 5.21 Beispiele für Mindestanforderungen an die Baustoffe oder den Korrosion...
Tab. 5.22 Maximal anrechenbarer Anteil der Seilwirkung an der Tragfähigkeit auf ...
Tab. 5.23 Mindestholzdicken und Faktor A für eine vereinfachte Bemessung der Tra...
Tab. 5.24 Berücksichtigung Seileffekt bei einer vereinfachten Bemessung der Trag...
Tab. 5.25 Werte für
k
ef
nach DIN EN 1995-1-1:2010-12, Tab. 8.1.
Tab. 5.26 Mindestabstände von stiftförmigen Verbindungsmitteln bei Beanspruchung...
Tab. 5.27 Mindestabstände untereinander sowie von Hirnholzenden und Rändern bei ...
Tab. 5.28 Maximalabstände untereinander von Nägeln.
Tab. 5.29 Abmessungen von Ring- und Scheibendübeln (Dübel besonderer Bauart Typ ...
Tab. 5.30 Mindestabstände von Ring- und Scheibendübeln besonderer Bauart (Typ C1...
Tab. 5.31 Mindestabstände von Ring- und Scheibendübeln besonderer Bauart (Typ C1...
Tab. 5.32 Anforderungen an den Bolzen bei Dübeln besonderer Bauart.
Tab. 5.33 Nachgiebigkeitsmatrix nach [5.142].
Tab. 5.34 Steifigkeitsmatrix von Fichtenholz am Volumen nach [5.141] in MN/m
2
.
Tab. 5.35 Materialkennwerte für Brettschichtholz GL 28h nach DIN EN 14080:2013-0...
Tab. 5.36 Materialkennwerte für Brettschichtholz GL 28h nach DIN EN 14080:2013-0...
Tab. 5.37 Quell-, Schwindmaß und Temperaturdehnungskoeffizienten von Holz nach [...
Tab. 5.38 Steifigkeitsmatrix für Platten- und Scheibenbeanspruchung in der
xz
-Eb...
Tab. 5.39 Materialkennwerte für Vollholz C24 nach DIN EN 338:2016-07 in MN/m
2
.
Chapter 6
Tab. 6.1 Feuerwiderstandsdauer ungeschützter Verbindungen mit Seitenteilen aus H...
Tab. 6.2 Erhöhung
a
fi
zum Erreichen einer Feuerwiderstandsdauer von 30 min nach ...
Tab. 6.3 Maximale Feuerwiderstandsdauer ungeschützter Verbindungen nach DIN EN 1...
Tab. 6.4 Abminderungsfaktoren
η
zum Erreichen einer Feuerwiderstandsdauer von 30...
Chapter 7
Tab. 7.1 Wärmeeindring-Koeffizienten verschiedener Baustoffe.
Tab. 7.2 Flächenbezogene Wärmespeicherkapazitäten verschiedener Bauteiltypen.
Tab. 7.3 Wohnflächenbezogene Wärmespeicherfähigkeit eines Gesamtgebäudes (Bautei...
Tab. 7.4 Definition von Begriffen zur Wasserdampfdurchlässigkeit von Bauteilschi...
Tab. 7.5 Holzbauteile ohne rechnerischen Nachweis (Dächer mit Dachdeckungen, obe...
Tab. 7.6 Trocknungsreserven berechnet nach DIN 4108-3:2001 für verschiedene Wand...
Tab. 7.7 Stoßstellendämm-Maße
K
ij
für den Bauteilstoß Decke/Wand von Massivholze...
Tab. 7.8 Verbesserung der Stoßstellendämm-Maße Δ
K
ij
durch elastische Entkopplung...
Tab. 7.9 Anforderungen nach DIN 4109 (neue und alte Fassung der Norm) und Vorsch...
Tab. 7.10 In Deutschland im Holzbau eingesetzte Estrichaufbauten.
Tab. 7.11 Ausführungsbeispiele Holzdecken aus DIN 4109-33, die angegebenen Schal...
Tab. 7.12 Ausführungsbeispiele von exemplarischen Massivholzdecken aus [7.85] un...
Tab. 7.13 Korrektursummand
K
1
zur Berücksichtigung der Trittschall-Flankenübertr...
Tab. 7.14 Korrektursummand
K
2
zur Berücksichtigung der Trittschall-Flankenübertr...
Tab. 7.15 Berechnungsbeispiel zum Einrechnen der Flankenübertragung bei der Trit...
Tab. 7.16 Messwerte für die Flankendämm-Maße
R
Ff,w
,
R
Fd,w
und
R
Df,w
einer flanki...
Tab. 7.17 Anschlusssituationen und Ausführungshinweise für flankierende Massivho...
Tab. 7.18 Bewerteter Norm-Trittschallpegel
L
n,w
und Schalldämm-Maß
R
w
einer Bret...
Tab. 7.19 Holzständeraußenwandkonstruktionen. Außenwand mit Wärmedämmung (60 mm ...
Tab. 7.20 Beispielsammlung Innenwände (Auszug aus DIN 4109-33 [7.34]).
Tab. 7.21 Beispielsammlung Außenwände (Auszug aus DIN 4109-33 [7.34]).
Tab. 7.22 Beispielsammlung Flankenschalldämmung Außenwände (Auszug aus DIN 4109-...
Tab. 7.23 Horizontale Flankenschalldämmung, Außenwände für Einsatz in Hybridbaut...
Tab. 7.24 Vertikale Flankenschalldämmung, Außenwände für Einsatz in Hybridbauten...
Tab. 7.25 Berechnungsbeispiel zum Einrechnen der Flankenübertragung bei der Luft...
Tab. 7.26 Beispielsammlung Steildächer mit Zwischensparrendämmung (Auszug aus DI...
Tab. 7.27 Prinzipdarstellung der Stoßstellen zwischen Dach und Wand (aus DIN 410...
Tab. 7.28 Beispielsammlung Flankenschalldämmung – Steildächer mit Zwischensparre...
Chapter 8
Tab. 8.1 Empfehlung für Beschleunigungsgrenzwerte nach [8.7].
Tab. 8.2 Kriechzahlen für Längsdruckbeanspruchung in Brettschichtholz unter Vors...
List of Illustrations
Chapter 1
Abb. 1.1 Aus der Abschiedsvorlesung 1948 von
Herrmann Phleps
.
Abb. 1.2 Aus der Abschiedsvorlesung 1948 von
Herrmann Phleps
.
Abb. 1.3 Haus Kammerzell in Straßburg (Quelle: Stefan Winter).
Abb. 1.4 Entwurf einer Brücke über den Rhein bei Schaffhausen,
Grubenmann
, 1755.
Abb. 1.5 Landungsbrücke am Hudson River in New York (Quelle: Stefan Winter).
Abb. 1.6 Eisenbahnbrücke über die Iller in Kempten (Quelle: Z & M 3D-Welt).
Abb. 1.7 Knoten einer Landungsbrücke am Hudson River, Howe’scher Träger (Quelle:...
Chapter 2
Abb. 2.1 Zunehmende Mischwälder führen zu verändertem Holzaufkommen – Abnahme de...
Abb. 2.2 Fachwerkknoten der Eisenbahnbrücke über die Iller von 1848 (Quelle: bau...
Abb. 2.3 Hybrides Brettschichtholz aus Fichte und Esche (Quelle: HoFo TUM).
Abb. 2.4 Furnierschichtholz aus Buche (Quelle: Pollmeier Furnierwerkstoffe GmbH)...
Abb. 2.5 Vorteile von Holzbauprodukten im Lebenszyklus der Bauprodukte (Quelle: ...
Abb. 2.6 Prinzipielle Übersicht über die mit Holz herstellbaren Tragstrukturen (...
Abb. 2.7 Typische Gebäudekonstruktion mehrgeschossiger Holzgebäude (Hybridbau) –...
Abb. 2.8 Beispiel einer hybriden Industriehalle (Quelle: Huber & Sohn, Bachmehri...
Abb. 2.9 Systematik der Verschraubungen (Quelle: bauart).
Abb. 2.10 (a) Verguss einer Fuge bei Betonfertigteilen und (b) Verschraubung ein...
Abb. 2.11 Übersicht über Konstruktionselemente heutigen Holzbaus – vom Stab zur ...
Abb. 2.12 Skelettbau – Schmuttertal Gymnasium, Diedorf; Architekten: Florian Nag...
Abb. 2.13 Automatische Verklammerung der Beplankungen (Quelle: Fa. Huber & Sohn)...
Abb. 2.14 Vorfertigungsgrade von Holztafeln als Wand- und Deckenelemente (a) ein...
Abb. 2.15 Montage einer vorgefertigten Wandtafel am Gebäude H8, City of Wood, Ba...
Abb. 2.16 Hoch vorgefertigte, vorinstallierte „Deckensegel“ in einem Holzbürogeb...
Abb. 2.17 Dom-Römer-Areal (Quelle: Stefan Winter).
Abb. 2.18 (a) Gedübeltes Brettstapelelement und (b) geklebtes Brettschichtholzel...
Abb. 2.19 Fugenausbildung einer zweiachsig spannenden Brettsperrholz-Beton-Ferti...
Abb. 2.20 Moxy-Hotel München (Quelle: Stefan Winter).
Abb. 2.21 Entwicklung der Zulässigkeit mehrgeschossiger Holzbauten in Europa – V...
Abb. 2.22 Das Holzhochhaus Mjøstårnet in Brumunddal, Norwegen, im Jahr 2018 das ...
Abb. 2.23 Überbauung Dantebad, München; Florian Nagler Architekten GmbH (Quelle:...
Abb. 2.24 Mehrgeschossiger Wohnungsbau in Holz, München; Projekt PEP WA 16, Arch...
Abb. 2.25 Ein- und zweigeschossige Aufstockungen der Ford-Siedlung, Köln; Archit...
Abb. 2.26 Sanierung (a) einer Wohnanlage; Architekten: lattkearchitekten (Quelle...
Abb. 2.27 München Fernpassstraße; Architekten: KLA Kaufmann/Lichtblau (Quelle: S...
Abb. 2.28 Canary Wharf, London, Überdachung der U-Bahn (Architekt/Quelle: Foster...
Abb. 2.29 Marktplatzüberdachung in Sevilla, Spanien; Architekt: Jürgen Mayer H. ...
Abb. 2.30 Dachtragwerk der neuen Sankt Laurentius Kirche in Holzkirchen; Archite...
Abb. 2.31 Kindertagesstätte der TU München in Garching, Ingeborg-Ortner-Kinderha...
Abb. 2.32 Schulneubauten in München; (a) Pater-Rupert-Mayer-Schule, (b) Bayerbru...
Abb. 2.33 Stadtwerke Lübeck (Quelle: Steffen Spitzner).
Abb. 2.34 Montage der Binder der Messehalle 11 in Frankfurt (Quelle: Messe Frank...
Abb. 2.35 Schwerlastbrücke als Überführung einer Bundesstraße bei Hengersberg (Q...
Abb. 2.36 Kletterhalle in Weyarn, Bayern (Quelle: Kirsten Huber, climbing-soluti...
Abb. 2.37 Bürobau Euregon AG in Augsburg; Architekten: lattkearchitekten, Augsbu...
Abb. 2.38 Studie Parkhaus mit Tragstruktur aus Baubuche [2.27].
Abb. 2.39 Pilotwindkraftanlage der Firma TimberTower in Hannover (Quelle: Cordes...
Abb. 2.40 Typischer Wohnungsbau im Großraum Shanghai, 2018 (Quelle: Stefan Winte...
Abb. 2.41 3-D-Baugruppen – vollständig geplant einschließlich aller Details an d...
Abb. 2.42 SOMA®-Würfel als Beispiel für ein „3-D-Tetris“-System – ermöglicht 240...
Abb. 2.43 mobi:skul am Standort Weiterstadt, Außenansicht (Quelle: werk.um-archi...
Abb. 2.44 mobi:skul, Innenansicht eines Klassenraums (Quelle: Thomas Ott).
Chapter 3
Abb. 3.1 CE-Kennzeichnung für visuell sortiertes Lärchenvollholz nach DIN EN 140...
Abb. 3.2 Rohdichte als Kenngröße für die prozentualen Volumenanteile der Zellwan...
Abb. 3.3 Holzfeuchte: (a) Holzfeuchtegehalte und Sättigungszustände; (b) Feuchte...
Abb. 3.4 Gleichgewichtsfeuchte des Holzes in Abhängigkeit von der Temperatur und...
Abb. 3.5 Einfluss der Holzfeuchte auf die Festigkeits- und Steifigkeitseigenscha...
Abb. 3.6 Anatomische Richtungen des Holzes [3.3].
Abb. 3.7 Vollholz aus Nadelholz (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.8 Keilgezinktes Vollholz (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.9 Keilzinkengeometrie (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.10 Brettschichtholz (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.11 Balkenschichtholz – Triobalken (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.12 5-lagiges Brettsperrholz.
Abb. 3.13 Dreischichtige Massivholzplatte (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.14 Sperrholz (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.15 Furnierschichtholz (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.16 OSB-Platte (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.17 Spanplatte (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.18 Harte Faserplatte (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.19 Mittelharte Faserplatte (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.20 MDF-Platte (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.21 Zementgebundene Spanplatte (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.22 Faserverstärkte Gipsplatte (Quelle: Informationsdienst Holz).
Abb. 3.23 Gipsplatte (Quelle: Informationsdienst Holz).
Chapter 4
Abb. 4.1 Schadensbild Braunfäule [4.8].
Abb. 4.2 Schadensbild Weißfäule [4.8].
Abb. 4.3 Schadensbild Moderfäule [4.8].
Abb. 4.4 Schadensbild Bakterienfäule [4.8].
Abb. 4.5 Hausbockweibchen [4.9].
Abb. 4.6 Hausbocklarve [4.9].
Abb. 4.7 Gemeiner Nagekäfer [4.9].
Abb. 4.8 Brauner Splintholzkäfer [4.9].
Abb. 4.9 Darstellung der „60° -Regel“, Zuordnung von Außenbauteilen in Gebrauchs...
Abb. 4.10 Prinzipien der Leckagearten und deren Befeuchtungspotenzial (Quelle: H...
Abb. 4.11 Druckzonen in einem Gebäude [4.15].
Abb. 4.12 Außenwand, belüftet oder hinterlüftet, ohne Installationsebene (Bild A...
Abb. 4.13 Außenwand, belüftet oder hinterlüftet, mit Installationsebene (Bild A....
Abb. 4.14 Außenwand, nicht belüftet (Bild A.3 aus [4.2]).
Abb. 4.15 Außenwand in Holztafelbauart, auf äußerer Beplankung Wärmedämmverbunds...
Abb. 4.16 Außenwandfußpunkt mit Schwelle außerhalb des Spritzwasserbereichs mit ...
Abb. 4.17 Außenwandfußpunkt mit Schwelle außerhalb des Spritzwasserbereichs mit ...
Abb. 4.18 Außenwandfußpunkt mit Schwelle im Spritzwasserbereich mit Kiesbett an ...
Abb. 4.19 Außenwandfußpunkt mit Schwelle im Spritzwasserbereich mit festem Belag...
Abb. 4.20 Voll gedämmtes, nicht belüftetes Flachdach auf Schalung oder Beplankun...
Abb. 4.21 Decke unter nichtausgebauten Dachräumen, im Gefach nicht belüftet (Bil...
Abb. 4.22 Kleinflächige (max. 10 m
2
) Balkone/Terrassen über Wohnraum in Holztafe...
Abb. 4.23 Abdeckung von Holzbauteilen zur Einstufung in GK 3.1 [4.13].
Abb. 4.24 Ausführung des Stützenfußes zur Einstufung in GK 3.1 [4.13].
Abb. 4.25 Ausbildung von Anschlüssen zur Einstufung in GK 3.1 [4.13].
Chapter 5
Abb. 5.1 Häufigkeitsverteilungen für Einwirkungen und Widerstände.
Abb. 5.2 Darstellung des semiprobabilistischen Sicherheitskonzepts.
Abb. 5.3 Definition der Formelzeichen nach DIN EN 1995-1-1.
Abb. 5.4 Lasteinwirkungsdauer.
Abb. 5.5 Nachweis im Grenzzustand der Tragfähigkeit für Holzbauteile und Verbind...
Abb. 5.6 Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit.
Abb. 5.7 Druckbeanspruchung mit unsymmetrischer Querschnittsschwächung.
Abb. 5.8 Darstellung des Jahrringverlaufs; (a) Brettschichtholz mit einem hohen ...
Abb. 5.9 Querdruckversagen (a) beim Vollholzquerschnitt mit überwiegend geneigte...
Abb. 5.10 Beitrag des Flächenrands zur Querdruckbeanspruchbarkeit am Vollholzbal...
Abb. 5.11 Vergrößerung der Querdruckfläche zur Berücksichtigung des Beitrags des...
Abb. 5.12 Zusammenhang der Lastausbreitung bei (a) Schwellen- und (b) Auflagerdr...
Abb. 5.13 Bemessungswert der Druckfestigkeit von Vollholz der Festigkeitsklasse ...
Abb. 5.14 Spannungsinteraktion für zweiachsige Biegebeanspruchung.
Abb. 5.15 Vergleich linearer und quadratischer Spannungsüberlagerung.
Abb. 5.16 Abminderung der Querkraft bei gleichmäßig verteilter Last.
Abb. 5.17 Satteldachträger mit gekrümmtem unteren Rand: Verläufe der Biege-, Sch...
Abb. 5.18 Pultdachträger: Spannungsverläufe und Spannungskombination.
Abb. 5.19 Satteldachträger mit geradem unteren Rand: Spannungsverläufe.
Abb. 5.20 Gekrümmter Träger: Spannungsverläufe.
Abb. 5.21 Satteldachträger mit nachgiebig verbundener Firstspitze und Nebenfirst...
Abb. 5.22 Ausklinkungen: Geometrien und Spannungsverläufe.
Abb. 5.23 Durchbrüche: Verformungen und Spannungsverläufe.
Abb. 5.24 Durchbrüche: Geometrieangaben.
Abb. 5.25 Gekrümmte Träger (a) und Satteldachträger (b): Spannungsverläufe, Anor...
Abb. 5.26 Verstärkte Ausklinkungen: Geometrien und Anordnungen.
Abb. 5.27 Verstärkte Durchbrüche: Anordnungen, Geometrien und Schubspannungen.
Abb. 5.28 Holzfeuchtegradiente (HF), resultierende Querspannungen (
σ
90
) und Verf...
Abb. 5.29 Schwellen- und Trägerauflager mit Querdruckverstärkung: Geometrieangab...
Abb. 5.30 Aufbau einer Holztafel.
Abb. 5.31 Veraltetes Strebenmodell.
Abb. 5.32 Schubfeldmodell nach DIN EN 1995-1-1 [5.51, 5.3].
Abb. 5.33 Kräfteausbildung bei horizontaler Wandscheibenbeanspruchung.
Abb. 5.34 Zusammensetzung unterschiedlicher Wandscheiben (Bild 9.6 aus DIN EN 19...
Abb. 5.35 Zulässige Größen von vernachlässigbaren Öffnungen.
Abb. 5.36 Schubsteife Unterlegung eines horizontalen Plattenstoßes.
Abb. 5.37 Prinzip einer zug- und drucksteifen Verbindung an Elementrändern einer...
Abb. 5.38 Nachzuweisende Druckkraft der Randrippe für horizontale Scheibenbeansp...
Abb. 5.39 Knicken in Scheibenebene.
Abb. 5.40 Nachzuweisende Zugkraft der Randrippe für horizontale Scheibenbeanspru...
Abb. 5.41 Zugverankerung einer Wandscheibe.
Abb. 5.42 Verankerung der Wandscheibe mit der Unterkonstruktion aus Stahlbeton.
Abb. 5.43 Deckentafeln mit ein- und beidseitiger Beplankung.
Abb. 5.44 Dachtafeln mit Rippen als Sparren.
Abb. 5.45 Dachtafeln mit Rippen als Pfetten.
Abb. 5.46 Verbindung einer Beplankung, die nicht auf einer Rippe oder einem Quer...
Abb. 5.47 Scheibenbeanspruchung und versetzte Plattenanordnungen (Bild 9.4 aus D...
Abb. 5.48 Öffnungsanordnungen im Bereich von Querkräften.
Abb. 5.49 Tafelelement mit mitwirkenden Beplankungsbreiten (Bild 9.2 aus DIN EN ...
Abb. 5.50 Laufendes und geplantes Produktionsvolumen (G. Jauk, Holzkurier).
Abb. 5.51 Anwendungsmöglichkeiten.
Abb. 5.52 Querschnittsaufbau Begriffsdefinitionen (CEN TC250 SC5 WG1/PT1).
Abb. 5.53 Schnittgrößen und charakteristische Längsspannungsverläufe (CEN TC250 ...
Abb. 5.54 Schnittgrößen und charakteristische Schubspannungsverläufe (CEN TC250 ...
Abb. 5.55 Ermittlung der Ersatzschubsteifigkeit
S
xz
.
Abb. 5.56 Einfluss des nachgiebigen Verbunds auf die Längsspannungen.
Abb. 5.57 Plattenstreifen einer Brettsperrholzdecke.
Abb. 5.58 Einflussbreite
b
dis
und Einflusslänge
l
dis
.
Abb. 5.59 Konzentrierte Lasteinleitung in ein Brettsperrholzelement.
Abb. 5.60 Fachwerkmodell zur Ermittlung der Tragfähigkeit verstärkter Elemente.
Abb. 5.61 Verstärktes Brettsperrholzelement.
Abb. 5.62 Ermittlung der effektiven Einbindelänge
l
ef
.
Abb. 5.63 Wandscheibe unter Normalkraft- und Biegebeanspruchung.
Abb. 5.64 Lastausbreitungswinkel
α
und mitwirkende Breite
b
ef
.
Abb. 5.65 Stab mit veränderlichem Querschnitt (aus [5.32]).
Abb. 5.66 Wandscheibe unter horizontaler Scheibenbeanspruchung.
Abb. 5.67 Torsionsschubspannung im Kreuzungspunkt.
Abb. 5.68 Wandscheibe unter horizontaler Scheibenbeanspruchung – Stoßfuge.
Abb. 5.69 Qualitative Längsspannungsverläufe
σ
x
bei Biegeträgern.
Abb. 5.70 Prinzipdarstellung eines HBV-Querschnitts.
Abb. 5.71 Einfluss der Verbindungsmittelsteifigkeit K auf das Tragverhalten eine...
Abb. 5.72 HBV zur Verstärkung von Holzbalkendecken; (a) Anordnung einer Stahlbet...
Abb. 5.73 Grundprinzipien der Aussteifung.
Abb. 5.74 Unzulässige Anordnung von Aussteifungselementen.
Abb. 5.75 Aussteifung erweiterter Strukturen (a) ohne und (b) mit Deckenscheiben...
Abb. 5.76 Stockwerksweise Aussteifung.
Abb. 5.77 Statisches System bei symmetrischer Anordnung von Aussteifungselemente...
Abb. 5.78 Statisches System bei unsymmetrischer Anordnung von Aussteifungselemen...
Abb. 5.79 Unsymmetrische Anordnung eines aussteifenden Kernbauwerks.
Abb. 5.80 Queraussteifung einer vertikal beanspruchten Wand:
F
w
Bemessungslast a...
Abb. 5.81 Statisch bestimmtes System dreier Wandscheiben mit starrer Deckenschei...
Abb. 5.82 Statisch unbestimmtes System von Wandscheiben mit starrer Deckenscheib...
Abb. 5.83 Wind auf Giebel – Aussteifung mit Windrispen.
Abb. 5.84 Verankerungspunkt einer metallischen Windrispe: 1 Sparren, 2 Beilageho...
Abb. 5.85 Wind auf Giebel – Aussteifung durch Plattenbeplankung so nicht möglich...
Abb. 5.86 Wind auf Giebel – Aussteifung durch großformatige Holztafelbauteile mi...
Abb. 5.87 Wind auf Traufe – Aussteifung durch Beplankungen entsprechend der Rege...
Abb. 5.88 Aussteifung einer Halle durch horizontale und vertikale Verbände in Lä...
Abb. 5.89 Darstellung der Wechselbeanspruchungen in den horizontalen Verbänden (...
Abb. 5.90 Auflagersystematik für Stabilisierungslasten; (a) Gabellagerung, (b) d...
Abb. 5.91 Vertikale Zusatzkräfte infolge räumlicher Verbandslage.
Abb. 5.92 Aussteifung einer Halle mit Rahmenbindern durch horizontale und vertik...
Abb. 5.93 Kopfbänder zur Stabilisierung druckbeanspruchter Bereiche bei Rahmen- ...
Abb. 5.94 Systematik der Kombinationsmöglichkeiten einer Hallenaussteifung (Quel...
Abb. 5.95 Eingespannte Brettschichtholzstütze in einem Stahlbetonfundament (Quel...
Abb. 5.96 Holztragwerk der Fertigungshalle eines Zimmereibetriebs. Gabelgelagert...
Abb. 5.97 Stiftförmige Verbindungsmittel (aus [5.132], Bildarchive Harrer Ingeni...
Abb. 5.98 In Eurocode 5 geregelte Verbindungsmittel (aus [5.132]); Beispiele: (a...
Abb. 5.99 (a) Typische Last-Eindrückungs-Beziehung, (b) angenommene Momenten-Rot...
Abb. 5.100 Versuchsanordnung für Lochleibungsversuche (vgl. [5.130]).
Abb. 5.101 Beanspruchung von Schrauben auf Herausziehen – Schraubenspitzen (vgl....
Abb. 5.102 Draufsicht auf den unverformten (oben) und Längsschnitt durch den ver...
Abb. 5.103 Mögliche Schraubenanordnungen (vgl. [5.131]); (a) hohe Tragfähigkeit ...
Abb. 5.104 Prinzip der Kraftzerlegung bei gekreuzter Schraubenanordnung (vgl. [5...
Abb. 5.105 Anschluss- bzw. Einschlagtiefe; Stift tragend bei
t
ef
≥ 4 ·
d
.
Abb. 5.106 Beidseitige Nagelung.
Abb. 5.107 Versagensmechanismen stiftförmiger, ein- und zweischnittiger Holz- un...
Abb. 5.108 Versagensmechanismus (1a): reines Lochleibungsversagen der Verbindung...
Abb. 5.109 Versagensmechanismus (1f): Bildung zweier Fließgelenke im stiftförmig...
Abb. 5.110 Vergleich der Spannungen und Schnittgrößen, (a) Versagensmechanismus ...
Abb. 5.111 Versagensmechanismen stiftförmiger, ein- und zweischnittiger Stahlble...
Abb. 5.112 Versagensmechanismen (a), (b) und (k) (vgl. Abb. 5.111) für dünne Sta...
Abb. 5.113 Versagensmechanismen (c), (d) und (e) (vgl. Abb. 5.111) für dicke Sta...
Abb. 5.114 Versagensmechanismus (h) gemäß Abb. 5.111.
Abb. 5.115 Auswirkung der Vereinfachungen für eine Bemessung.
Abb. 5.116 Spannungen bei mehreren Verbindungsmitteln hintereinander.
Abb. 5.117 Wirksame Nagelanzahl; (a) bei faserparalleler Anordnung der stiftförm...
Abb. 5.118 Beispiel zweier Queranschlüsse (s. DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08, Bild N...
Abb. 5.119 Beispiel für Querzugverstärkungen bei angehängten Lasten.
Abb. 5.120 Beispiel einer Querdruckverstärkung, weitere Beispiele siehe Abschnit...
Abb. 5.121 Anordnung der Vollgewindeschrauben in der Nähe der Kontaktfuge (vgl. ...
Abb. 5.122 Anordnung von Querzugverstärkungen (vgl. [5.131]); (a) pro Verbindung...
Abb. 5.123 Schwellbeanspruchungen – Wechselbeanspruchung.
Abb. 5.124 (a) Querzug infolge lokaler Lasteinleitung, (b) Verstärkung durch ein...
Abb. 5.125 Definition der Achs- und Randabstände stiftförmiger Verbindungsmittel...
Abb. 5.126 Mögliche Blockscherversagen.
Abb. 5.127 Blockscheren (Draufsicht) mit Definition der Nettoquerschnittslängen ...
Abb. 5.128 Kritischer Schnitt im Anschlussblock bei einem Herausziehen des Block...
Abb. 5.129 Aktivierbare Flächen beim Blockscheren infolge Schubversagen.
Abb. 5.130 Momentenbeanspruchungen infolge Exzentrizitäten
e
.
Abb. 5.131 Maßnahmen zur Vermeidung der Verkrümmung einseitig beanspruchter Baut...
Abb. 5.132 Häufig angewandte Dübel besonderer Bauart (aus [5.132]); (a) Typ A, (...
Abb. 5.133 Verbindungsmitteleinheiten – Bolzen zur Sicherung der Dübel und Aufna...
Abb. 5.134 Ausbildung eines Hirnholzanschlusses mit Dübeln besonderer Bauart (s....
Abb. 5.135 Handwerkliche Verbindungen (s. [5.140]).
Abb. 5.136 Kräftegleichgewicht in einem Stirnversatz mittels (a) Querpressung un...
Abb. 5.137 Zweiseitiger Versatzeinschnitt.
Abb. 5.138 Schubspannungsverteilung in der Vorholzlänge eines Stirnversatzes mit...
Abb. 5.139 Verschiedene Arten von Versätzen – Stirnversatz siehe Abb. 5.138; (a)...
Abb. 5.140 (a) Klassische Zapfenverbindung, (b) neue Schwalbenschwanzverbindung,...
Abb. 5.141 (a) Zapfenanschluss mit Eichenholznagel im sanierten Kopfband, (b) we...
Abb. 5.142 Schwalbenschwanzverbindungen; Anschluss (a) beidseitig und (b) schräg...
Abb. 5.143 Kerve mit Zementschlempe zum Schutz des Holzes.
Abb. 5.144 Beispiel für zwei Last-Verformungs-Beziehungen (Kurven
F
max,1
und
F
ma...
Abb. 5.145 Koordinatensysteme für Holz.
Abb. 5.146 Elastizitäts- und Schubmodul am Brettschichtholzträger.
Abb. 5.147 Stabtragwerk.
Abb. 5.148 (a) Brettstapelplatte und (b) Brettsperrholzplatte in der
xy
-Ebene.
Abb. 5.149 Kragarm mit lotrechter Belastung.
Abb. 5.150 Kragarm mit Torsionsbeanspruchung.
Abb. 5.151 Knicklast Druckstab.
Abb. 5.152 Theorie II. Ordnung.
Abb. 5.153 Dimensionen und Lagerungsbedingungen Brettstapelplatte.
Abb. 5.154 Torsionsbeanspruchte Platte.
Abb. 5.155 Brettsperrholzplatte im Grundriss und Querschnitt.
Abb. 5.156 Kipplast am Brettschichtholzträger.
Chapter 6
Abb. 6.1 Ablaufschema für eine Brandschutzbemessung von Holzbauteilen nach DIN E...
Abb. 6.2 Versagensfälle von Holzverbindungen mit stiftförmigen Verbindungsmitte...
Abb. 6.3 Beginn des Abbrands der Seitenteile einer Verbindung in Abhängigkeit vo...
Abb. 6.4 Definition der Randabstände von Verbindungen mit axial beanspruchten Sc...
Abb. 6.5 Abminderungsfaktoren
η
nach DIN EN 1995-1-2 [6.7] Gleichung (6.11).
Chapter 7
Abb. 7.1 Der anschauliche
U
-Wert: Entwicklung einer Faustformel für das Verhältn...
Abb. 7.2 Erforderliche
U
-Werte und äquivalente Dämmdicken bei verschiedenen Ener...
Abb. 7.3 Erforderliche Dämmdicke der nichttransparenten Gebäudehülle in Abhängig...
Abb. 7.4 Stark gegliederte Fassadenlinien mit Einschnitten und Anbauten bei zwei...
Abb. 7.5 Typische Holzanteile des Tragwerks in Dach-/Wand-/Deckenquerschnitten.
Abb. 7.6 Ein Diagramm für zwei Effekte: Ermittlung der zusätzlichen Dämmstoffdic...
Abb. 7.7 Erforderliche Mehrdämmung zur Kompensation der WB-Effekte in Abhängigke...
Abb. 7.8
Ψ
e
-Werte am Sockelpunkt in Abhängigkeit von der Lage der Dämmebene(n) d...
Abb. 7.9 Wärmebrückeneffekt am Fensteranschluss im Holzbau in Abhängigkeit von F...
Abb. 7.10 Fenstereinbau in brandschutztechnisch gekapselte Massivholzwand. Die v...
Abb. 7.11 (a) Holzrahmenbau mit großzügiger Südverglasung ohne Verschattungseinr...
Abb. 7.12 Wirksame Wärmekapazität von außen gedämmter Wände aus drei verschieden...
Abb. 7.13 Das Referenzgebäude aus dem Forschungsbericht des Bundesamtes für Ener...
Abb. 7.14 Zusammenhang zwischen Wärmespeicherkapazität des Gebäudes, dem wohnflä...
Abb. 7.15 Zusammenhang zwischen Wärmespeicherkapazität des Gebäudes, dem wohnflä...
Abb. 7.16 Einbruchssicherer Lüftungsflügel mit außenseitigem Edelstahllochblech ...
Abb. 7.17 Wasserdampfdurchgang in Abhängigkeit vom
s
d
-Wert einer Bauteilschicht....
Abb. 7.18 Täglicher Dampftransport durch Diffusion (pro m
2
) und durch Konvektion...
Abb. 7.19 Die Trocknungsreserve in Abhängigkeit vom
äußeren s
d
-Wert nach der For...
Abb. 7.20 Regelquerschnitte für Holzbauwände gem. Anhang der DIN 68800-2:2012. (...
Abb. 7.21 Vergleich der Trocknungsreserven von vorgefertigten Holztafelbauwänden...
Abb. 7.22 Hygrothermische Simulation mit WUFI zum Wassergehalt (in M.- %) einer ...
Abb. 7.23 Feuchteverlauf in der Dachschalung bei einem Flachdach in Abhängigkeit...
Abb. 7.24 Mehr Sicherheit bei vollgedämmten Flachdächern mit Deckschichten (z. B...
Abb. 7.25 Schalldämmung einer Trennwand, Darstellung der Schallübertragungswege,...
Abb. 7.26 Massegesetz für einschalige Wände: (a) ideal biegeweiche Wand, (b) Mau...
Abb. 7.27 (a) Masse-Feder-Masse-Modell eines schwingungsfähigen Systems sowie (b...
Abb. 7.28 Verbesserung der Trittschalldämmung durch einen schwimmenden Estrich; ...
Abb. 7.29 Schalldämmung einer Holzständerwand mit folgendem Aufbau: 12,5 Gipsfas...
Abb. 7.30 Bauteilschichten einer Holzdecke.
Abb. 7.31 Unterteilung der Holzdecken im Bauteilkatalog der DIN 4109-33.
Abb. 7.32 Schematische Darstellung der Beiträge zur Trittschallübertragung im Ho...
Abb. 7.33 Korrelation von
L
n,w
und subjektivem Empfinden; (a) Zusammenhang zwisc...
Abb. 7.34 Messwerte optimierter Holzdecken durch Erhöhung der Masse im Vergleich...
Abb. 7.35 Montage einer Federschiene an einer Holzbalkendecke: (a) Darstellung v...
Abb. 7.36 Beispiel für (a) eine Holzständer- und (b) eine Massivholzkonstruktion...
Abb. 7.37 Schalldämmung einer Holzständeraußenwandkonstruktion lt. Tab. 7.19 (au...
Abb. 7.38 Prinzipskizze Gebäudetrennwand aus Holzständerwänden mit Aufbau. 1 Lag...
Abb. 7.39 Schalldämmung von Gebäudetrennwänden in Standardholzständerbauweise (M...
Abb. 7.40 Längsschalldämmung eine Holzständerwand mit durchgehender und getrennt...
Abb. 7.41 Vertikale Längsschalldämmung einer Holzständerwand mit und ohne Vorsat...
Abb. 7.42 Abweichung zwischen berechnetem und gemessenem bewerteten Schalldämm-M...
Abb. 7.43 Abgleich der Schalldämmkurve von Gebäudetrennwänden in Holzbauweise (a...
Abb. 7.44 Prüfung des Maßnahmenkatalogs zur Verbesserung der tieffrequenten Scha...
Abb. 7.45 Schalldämmung von tieffrequent optimierten Außenwänden in Holzständerb...
Abb. 7.46 Darstellung der möglichen Bauteilschichten eines Steildachs (aus [7.37...
Abb. 7.47 Aufbau eines Steildachs mit Zwischensparren- bzw. Aufsparrendämmung.
Abb. 7.48 Bauanschluss von Steildächern (Zwischensparrendämmung/Aufsparrendämmun...
Abb. 7.49 Bewertetes Schalldämm-Maß
R
w
(Laborprüfwert) von Steildächern mit Zwis...
Abb. 7.50 Bewertetes Schalldämm-Maß
R
w
(Laborprüfwert) von Steildächern mit Aufs...
Abb. 7.51 Verbesserung der Schalldämmung
R
w
von Steildächern mit Aufsparrendämmu...
Abb. 7.52 Bewertete Norm-Flankenschallpegeldifferenz
D
n,f,w
(Laborwert, Bezugsab...
Abb. 7.53 Bewertete Norm-Flankenschallpegeldifferenz
D
n,f,w
(Laborwert, Bezugsab...
Abb. 7.54 Verbesserung der Norm-Flankenschallpegeldifferenz
D
n,f,w
bei Aufdachdä...
Abb. 7.55 Schalldämmung von optimierten Steildächern mit Zwischensparrendämmung ...
Abb. 7.56 Vorschlag für Anschlussdetail: Zwischen Sparren und Trennwand 10-50 mm...
Abb. 7.57 Schalldämmung einer Gebäudetrennwand, gemessen am Bau mit einem Steild...
Abb. 7.58 Schalltechnischer Kurzschluss bei durchgehender Pfette, Norm-Flankensc...
Chapter 8
Abb. 8.1 Entwicklung des mehrgeschossigen Holzbaus, Stand 2018 (Quelle: TUM-HBB)...
Abb. 8.2 (a) Holz-Beton-Verbundwand und (b) Stahl-Holz-Stütze (Quelle: bauart).
Abb. 8.3 Bekleidung der Decken im Gebäude Brooks Common, Vancouver (Quelle: Herm...
Abb. 8.4 Stahlbetondecken in den oberen vier Geschossen des im Jahr 2018 höchste...
Abb. 8.5 Deckengleicher Unterzug als Stahl-Beton-Verbundträger (Quelle: bauart).
Abb. 8.6 Aussteifungssysteme hoher Holzbauten; (a) nur Stahlbetonkern, (b) Stahl...
Abb. 8.7 (a) Treppen- und Aufzugsschacht aus Stahlbetonfertigteilen, Gebäude H8,...
Abb. 8.8 Studentenwohnheim Brooke Commons, University of British Columbia, Vanco...
Abb. 8.9 Entwurf des Aussteifungssystems für ein 15-geschossiges Holzhochhaus (Q...
Abb. 8.10 Bürogebäude der Kampa Fertighaus GmbH, Aalen (Quelle: Kampa GmbH).
Abb. 8.11 Das 18-geschossige und 81 m hohe Gebäude Mjøstårnet in Brumunddal, Nor...
Abb. 8.12 Ergebnisse zur Untersuchung der Eigenfrequenzen und der Dämpfung hoher...
Abb. 8.13 Lastweiterleitung durch Verguss mit Quellmörtel in Deckenaussparungen ...
Abb. 8.14 Spiegellagerung der Betondecken im LCT One, Dornbirn (A) (Quelle: Herm...
Abb. 8.15 Indirekte Lagerung einer Holz-Beton-Verbunddecke auf deckengleichem St...
Abb. 8.16 Anschluss einer Holz-Beton-Verbunddecke an einen Stahlbetonkern mit di...
Abb. 8.17 Auflagerung der Holzbauteile der Verbunddecke mittels Stahlwinkel (Que...
Abb. 8.18 Auflagerung der Decken am Kernbauteil durch angeschraubte Kanthölzer (...
Abb. 8.19 Kontaktverbinder (a) aus Furnierschichtholz für Deckenscheiben und (b)...
Abb. 8.20 Vorgespannter Knotenanschluss aus Brettschichtholz mit lokaler Verstär...
Abb. 8.21 Vorgespanntes Kernbauwerk aus BSP eines mehrgeschossigen Holzgebäudes ...
Abb. 8.22 Lasteinleitung der Vorspannung in die Schmalseite von Brettsperrholz, ...
Abb. 8.23 (a) Versuchsaufbau zur Ermittlung der Spannkraftverluste in vorgespann...
Abb. 8.24 Varianten der Fassadenausbildung mit vorgefertigten Fassadenelementen ...
Abb. 8.25 Stahlstützen in der Außenwand (Quelle: bauart).
Abb. 8.26 Brandausbreitungswege an Fassaden (aus [8.22]).
Abb. 8.27 Prinzip der erforderlichen Schutzzeiten der Anschlussdetails nichttrag...
Abb. 8.28 Bauzustand einer Brettsperrholzdecke mit Abdichtung im siebengeschossi...
Guide
Cover
Table of Contents
Title Page
Copyright
Vorwort zur 10. Auflage
Autorenverzeichnis
Begin Reading
Stichwortverzeichnis
End User License Agreement
Pages
V
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IV
XI
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344
345
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352
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355
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371
372
373
374
375
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383
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385
386
387
388
389
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391
392
393
394
395
397
398
399
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401
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496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
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525
526
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529
530
531
532
533
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536
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Holzbau–Taschenbuch
Grundlagen
10. Auflage
Herausgegeben von Stefan Winter und Mandy Peter
Herausgegeben von
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter
Technische Universität München
Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion
Arcisstraße 21
80333 München
Dr.-Ing. Mandy Peter
bauart Konstruktions GmbH & Co. KG
Englschalkingerstraße 14
81925 München
Titelbild
Komplexe, runde Dachkonstruktion für ein Einfamilienhaus in Singen
Foto
Brüninghoff Holz GmbH & Co. KG, Heiden
Fotograf
Florian Fluck, Fluck Holzbau GmbH
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Print ISBN 978-3-433-01805-7
ePDF ISBN 978-3-433-60851-7
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Umschlaggestaltung Petra Franke/Ernst & Sohn unter Nutzung eines Entwurfs von Sonja Frank, Berlin.
Satz le-tex publishing services GmbH, Leipzig
Gedruckt auf säurefreiem Papier.
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Vorwort zur 10. Auflage
Diese inzwischen 10. Auflage des Holzbau-Taschenbuchs erscheint zu Ehren und im Andenken an die beiden früheren Herausgeber, die Professoren Robert von Halász und Claus Scheer. Beide haben an exponierter Stelle den Holzbau über Jahrzehnte begleitet und geprägt. In besonderem Maße widmen wir diese Ausgabe dem leider viel zu früh verstorbenen Kollegen Claus Scheer. Die Neuauflage hätten wir ihm sehr gern zu einem runden Geburtstag überreicht. Wir danken ihm besonders für die wertvollen inhaltlichen Impulse zu Beginn der Überarbeitung dieser Auflage.
Beide hochverehrten Kollegen wären wohl über die heutige Entwicklung im Bereich des Holzbaus sehr erfreut. Standen die ersten Ausgaben des Holzbau-Taschenbuchs noch unter dem Eindruck der infolge des Zweiten Weltkriegs zerstörten Wälder und einer ausgesprochenen Holzknappheit sowie der damit verbundenen Einschränkung des Holzbaus auf Konstruktionen, für die er aufgrund seines herausragenden Leistungsgewichts besonders geeignet ist – z. B. weit gespannte Dachkonstruktionen –, haben wir es heute aufgrund der hervorragenden Waldwirtschaft der letzten Jahrzehnte eher mit einem Überangebot an Holz auf dem Markt zu tun. Gleichzeitig erlebt der Holzbau weltweit eine Renaissance, da seine positiven umweltrelevanten Eigenschaften sich inzwischen einer hohen gesellschaftlichen Akzeptanz erfreuen, allen voran die durch die Speicherung des Kohlenstoffs erzeugte athmosphärische CO2-Senkung und der geringe Primärenergieaufwand bei der Herstellung. Dies führt u. a. weltweit zum Bau von ersten Hochhäusern aus Holz und zur vielfältigen Verwendung von Holz in vielgeschossigen Bauwerken aller Art. Der Fortschritt der letzten zwei Jahrzehnte basiert zudem auf einer rasanten Entwicklung von Verbindungsmitteln, Holzbaustoffen und Fertigungstechnologien, die den Holzbau in einigen Bereichen des Bauwesens technologisch weit nach vorn, wenn nicht an die Spitze gebracht haben.
Diese Veränderungen sind hoch dynamisch und werden uns auch in den nächsten Jahren begleiten, u. a. verursacht durch die notwendige Umstellung von der bisherigen Hauptbaumart Fichte auf die zunehmende Verwendung von Laubhölzern im Bauwesen. Denn gerade die Fichte ist derzeit sehr stark von den durch den Klimawandel bedingten Veränderungen der Wuchsbedingungen betroffen.
Mit Blick auf diese Randbedingungen freuen wir uns sehr, Ihnen als neue Herausgeber des Holzbau-Taschenbuchs zusammen mit dem Verlag und allen Co-Autoren diese nun vollständig überarbeitete Neuauflage vorstellen zu können. Wir bedanken uns für die hervorragende Unterstützung durch unsere Co-Autoren, mit deren Hilfe der derzeitige Stand der Technik im Holzbau aus nationalem und internationalem Blickwinkel abgebildet werden konnte.
Da die Entwicklung auch in Zukunft sicher dynamisch bleiben wird, hoffen wir auf eine deutlich kürzere Zeitspanne bis zur nächsten Neuauflage des Holzbau-Taschenbuchs.
Wir wünschen Ihnen viel Freude und Gewinn beim Lesen und freuen uns auf Kritiken und Anregungen.
Mandy Peter und Stefan Winter
München, im September 2020
Autorenverzeichnis
Dr.-Ing. Patrik AondioTechnische Universität MünchenLehrstuhl für Holzbau und BaukonstruktionArcisstraße 2180333 München
Robert Borsch-LaaksSachverständiger für BauphysikDrei-Rosen-Straße 3252066 Aachen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Philipp DietschUniversität InnsbruckInstitut für Konstruktion und MaterialwissenschaftenArbeitsbereich für HolzbauTechnikerstraße 136020 Innsbruck Österreich
Dipl.-Ing. Matthias GeroldHarrer Ingenieure GmbHGesellschaft Beratender Ingenieure VBI mbHReinhold-Frank-Straße 48b76133 Karlsruhe
Dr. Joachim Hessingerift Rosenheim GmbH Labor BauakustikTheodor-Gietl-Straße 7–983026 Rosenheim
Prof. Dr.-Ing. Klaus HolschemacherHochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur LeipzigInstitut für Betonbau (IfB)Karl-Liebknecht-Str. 13204277 Leipzig
Dipl.-Ing. Thorsten Koberbauart Konstruktions GmbH & Co. KGBeratende IngenieureKäthe-Niederkirchner-Straße 610407 Berlin
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Heinrich KreuzingerAm Stadtpark 45b81243 München
Dr.-Ing. Peter MestekSailer Stepan und Partner GmbHBeratende Ingenieure für Bauwesen VBI Ingolstädter Straße 2080807 München
Dr.-Ing. Mandy Peterbauart Konstruktions GmbH & Co. KGEnglschalkingerstraße 1481925 München
Prof. Dr.-Ing. Andreas RaboldTechnische Hochschule RosenheimFakultät Angewandte Natur- und GeisteswissenschaftenHochschulstraße 183024 Rosenheim
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan WinterTechnische Universität München Lehrstuhl für Holzbau und BaukonstruktionArcisstraße 2180333 München
1Zur Geschichte des Holzbaus
Robert Halász (†), überarbeitet und erweitert von Stefan Winter, München
Die Technik des Bauens geht von sieben Urformen menschlichen Handelns aus:
Graben, Schütten, Schichten, Stellen, Legen, Wölben und Spannen.
Von Anbeginn stehen den Menschen als Baustoffe zur Verfügung: Steine, Lehm und Holz. Höhlen, von Natur gegeben oder durch Graben geschaffen, dienten und dienen heute noch als Wohnungen. Zahlreiche griechische und römische Amphitheater sind durch geschickte Ausnutzung der natürlichen Geländeformen durch Graben als „offene Höhlen“ entstanden und eindrucksvolle Leistungen ihrer Zeit. Das einfachste, durch Schütten und Schichten entstandene Bauwerk ist der Erdhügel. Die alten mittelalterlichen amerikanischen Kulturen entwickelten eine großartige Architektur allein mit den Mitteln der Erdbewegung: Die Tzaqualli, von einem Steinmantel gegen Erosion geschützt, sind nichts anderes als geschüttete Erdhügel, die eine Kultstätte tragen. Noch mehr Bewunderung fordern die ägyptischen Pyramiden, über einem Grab geschichtete Steinpackungen. Sowohl die Erdhügelarchitektur Mittelamerikas als auch die Steinpackungen der ägyptischen Pyramiden haben durch mehrere Jahrtausende hindurch Kulturen geprägt und brauchten als Baustoff nur Erde und Steine. Keinesfalls ist also hoch entwickelte Technik notwendige Voraussetzung „großer Architektur“ .
Das Holz, dem Menschen in den meisten Regionen seines Lebensraums verfügbar, war der einzige Baustoff, der stabförmige Bauelemente lieferte. Es lehrte den Menschen das Bauen mit Stäben, Pfählen, Ständern, Stielen, Pfosten und Stützen, schräg mit Streben oder waagerecht mit Schwellen, Riegeln und Balken. Holz als Holzwerkstoff und damit als Scheibe oder Platte trat erst im 20. Jahrhundert dazu.
Stellen und Legen: Das lernte der Mensch mit dem Baumstamm, er lernte das Gefach, das Fachwerk, das Holzgerippe zu errichten und so konnte er Brücken, Hütten, Zelte, Dächer und Häuser bauen. Stellen und Legen von Stützen und Balken führte den Menschen zu dem, was wir heute „Errichten“ oder „Richten“ oder unbeseelter oder genauer „Konstruieren“ nennen, d. h. ingeniöses Überwinden von Abgründen und Flüssen, Errichten von Räumen oder Erstreben schlanker Höhe durch zusammenschließende Stabwerke.
Mit dem Holz wuchsen der Baumeister und der Ingenieur.
Abb. 1.1 Aus der Abschiedsvorlesung 1948 von Herrmann Phleps.
Abb. 1.2 Aus der Abschiedsvorlesung 1948 von Herrmann Phleps.
Graben und Schütten war einfach anzuwenden – Balken zum Überwinden von Räumen einzusetzen, erforderte die erste Erfahrung über die Tragfähigkeit der Hölzer und erstes ingeniöses Handeln.
Dass der Holzbau Lehrmeister der späteren Steinbaukunst war, haben Archäologen schon lange bewiesen, wenn sie zeigten, wie Formen des Holzbaus zu Formen des Steinbaus führten, auch wenn sie weiterlebten, wenn sie nur noch formale, aber keine konstruktive Bedeutung mehr hatten (Abb. 1.1 und 1.2).
Das Holz blieb jedoch Baustoff für Decken und Dächer, auch als der Massivbau den Wandbau, vor allem aber den Monumentalbau, für sich beanspruchte.
Wie stark das Empfinden des Menschen vom Holz als dem älteren und ingeniöseren Baustoff geprägt war, kann man tausendfältig nachweisen. Zwei historische Beispiele sollen hier erwähnt werden: In Ägypten ging der Holzbau dem Steinbau voraus. So wurden die Königspaläste noch lange als Zeltpalast hoheitsgebietend errichtet, lange nachdem die Monumentalarchitektur der Tempel zum Steinbau übergegangen war. Und dies, obwohl das Holz von weit her herbeigeschafft werden musste. Dem Stein die Achtung gebietende Monumentalität, dem Holz die hoheitsgebietende Königswürde!
Auch die griechische Steinarchitektur zeigt selbst in ihrer Blütezeit immer noch deutliche Erinnerungen an die Holzbaukunst. Hermann Phleps, der große Danziger Holzbauer, zeichnete zu seiner Abschiedsvorlesung 1948 die Abb. 1.1 und 1.2 [1.1]. Der urkretische Holzbau hatte sich über die minoische bis zur griechischen Baukunst durch diese Form in Erinnerung gehalten. Die griechische Steinarchitektur war durch Stellen und Legen gekennzeichnet. Wölben, obwohl bekannt und im Tiefbau angewandt, fand im klassischen Tempelbau keine Anwendung. Erst die Römer als die größeren Ingenieure haben das Wölben nicht nur im Tiefbau bei Viadukten und Aquädukten verwendet, sondern zu einer monumentalen Bauweise entwickelt.
Als sich dann die abendländische Kultur nach Norden ausweitete, in waldreiche Gebiete vorstieß, entwickelte sich der Holzbau zu einer Blüte, wie er sie vorher und dann sehr lange nicht mehr erlebt hat.
Berühmt sind die Holzbrücken, die die Römer über den Tiber in Rom und beim Vordringen nach Gallien in den Raum diesseits der Alpen geschlagen haben. Trajans Donaubrücke bei Drobeta Turnu Severin (heutiges Rumänien) besaß einen von steinernen Pfeilern gestützten hölzernen Überbau. Durch die Darstellungen auf der Trajanssäule in Rom wissen wir über den Brückenbau der Römer ziemlich gut Bescheid. Von Cäsars Brücke über den Rhein, die er im Jahre 55 vor Christus schlagen ließ, wissen wir aus Caesaris Bellum Gallicum. Von ihr ließ Palladio eine genaue Konstruktionszeichnung anfertigen. Die Brücke war 4,0 m breit und 400 m lang!
Das mitteleuropäische Mittelalter und die frühe Neuzeit waren geprägt von den monumentalen Steinbauten der Brücken, Burgen und Schlösser, Kirchen und Klöster, für welche die von den Römern ererbte Wölbkunst die konstruktive Grundlage bildete. Und von seinem stolzen bürgerlichen Holzbau der Wohnhäuser, welche die Städte prägten und auf meisterlicher Zimmermannskunst gegründet waren. Darüber hinaus ermöglichten in vielen Kirchen und Schlössern erst die meisterhaften Sprengwerk-und Hängewerkkonstruktionen der Zimmerleute die weit spannenden Decken zur Errichtung repräsentativer Räume.
Bei aller Würdigung dessen, was unsere Zeit schafft, muss man gestehen, dass nie mehr später mit so wenigen Grundstoffen (Stein und Holz) so einheitliche große Stile (u. a. Romanik und Gotik) so viele Jahrhunderte hindurch bestanden haben wie im Mittelalter, wobei die noch erhaltenen Stadtbilder bis heute unsere Bewunderung erregen. Das mitteleuropäische Mittelalter fand eine Einheit von Form und Geist.
In dem von C. Schäfer, Professor an der Königlichen Technischen Hochschule in Berlin, in den Jahren 1883–1888 verfassten Werk „Die Holzarchitektur Deutschlands vom 14. bis 18. Jahrhundert“ [1.2] gibt es eine eindrucksvolle Liste der bis zu den beiden Weltkriegen erhaltenen städtischen Holzbauten des ausgehenden Mittelalters. Verwiesen wird u. a. auf das Haus in Bacharach 1568, das Haus im Sack in Braunschweig, das Rathaus in Duderstadt 1528, das Salzhaus in Frankfurt am Main, das Brusttuch in Goslar, das Pfarrhaus in Hersfeld, das Knochenhauer Amtshaus in Hildesheim, das Haus Wedekind in Hildesheim, das Haus Kammerzell in Straßburg (Abb. 1.3) und noch viele andere Beispiele.
Ein Teil dieser herausragenden Beispiele der Zimmermannskunst ging insbesondere im Zweiten Weltkrieg verloren, wurde aber zwischenzeitlich teilweise durch z. B. das Knochenhauer Amtshaus in Hildesheim oder durch die im Jahr 2017 historische und historisierende Wiederbebauung des Frankfurter Dom-Römer-Areals rekonstruiert.
Abb. 1.3 Haus Kammerzell in Straßburg
(Quelle: Stefan Winter).
Im 18. Jahrhundert erreichte der handwerkliche Brückenholzbau seine höchste Reife, z. B. bei den 11 ausgeführten Brücken des Baumeisters Hans Ulrich Grubenmann aus Teufen (1709–1782). Sensationell war sein allerdings nicht ausgeführter Entwurf von 1755 für eine Brücke über den Rhein bei Schaffhausen [1.3] mit 119 m Stützweite, auf die von J. Killer [1.4] mit Recht würdigend hingewiesen worden ist (Abb. 1.4).
Schon in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wusste Emy Bogenbinder bis zu 100 m Stützweite zu bauen. Die Amerikaner Long und Howe setzten den bereits im 16. Jahrhundert in Mitteleuropa entstandenen Fachwerkträgerbrückenbau fort. Howe entwickelte dazu ein hybrides Fachwerksystem mit Eisenstangen als Zugvertikalen und massiven Holzstreben als Druckdiagonalen für sehr hohe Lasten. Das System wurde sowohl für Landungsbrücken am Hudson River in New York (Abb. 1.5) oder für Eisenbahnbrücken verwendet. Ein eindrucksvolles Beispiel für einen Howe’schen Träger ist die Eisenbahnbrücke über die Iller in Kempten, die nach mehr als 150 Jahren immerhin noch mit einem der ehemals beiden Brückenträger erhalten ist. Das Ingenieurdenkmal wurde zwischenzeitlich grundlegend saniert und soll zukünftig weiterhin als Rad- und Fußwegbrücke dienen (Abb. 1.6).
Abb. 1.4 Entwurf einer Brücke über den Rhein bei Schaffhausen, Grubenmann, 1755.
Abb. 1.5 Landungsbrücke am Hudson River in New York
(Quelle: Stefan Winter).
Ein früher Pionier des Ingenieurholzbaus war Carl Culmann (1821–1881) [1.5]. Anlässlich seines 100. Todestages hat Richard Pischl von der Universität Graz darauf hingewiesen, dass der Ingenieur, Forscher und Lehrer Culmann wesentlich dazu beigetragen hat, den Holzbau zu einem Ingenieurholzbau zu entwickeln, als er in Auswertung seiner Amerikareise 1849 die von ihm dort studierten, handwerklich hergestellten Brücken statisch zu analysieren suchte. Unter der Voraussetzung gelenkiger Knotenpunkte entwarf er dabei eine Fachwerktheorie und war damit in der Lage, die Stabkräfte zu berechnen. Es ist interessant, wie Culmann, von den nur empirisch, aber theoretisch unklar von durchaus tüchtigen Baumeistern entworfenen Brückensystemen, die Knoten konstruktiv und statisch analysierte. Er führte dabei die Bezeichnung „Fachwerk“ ein, die damit in die Fachsprache einging. Er war aber auch ein praktischer Ingenieur und untersuchte z. B. den gusseisernen Schuh, wie er damals zur Ausführung des Knotens üblich war (Abb. 1.7).
Abb. 1.6 Eisenbahnbrücke über die Iller in Kempten
(Quelle: Z & M 3D-Welt).
Culmann wurde 1855 in das neu gegründete Eidgenössische Polytechnikum in Zürich als Professor für Ingenieurwissenschaften berufen. Hier schrieb er sein Hauptwerk „Die graphische Statik“ 1866 (2. Auflage 1875). Sein Schüler und späterer Nachfolger in Zürich war Wilhelm Ritter (1847–1906), der mit den „Anwendungen der graphischen Statik“ in vier Bänden die Arbeit von Culmann weiterführte.
Von großer Bedeutung, wenn auch in negativem Sinn für den Holzbau, war die Entwicklung des Eisenbaus in der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts. Mit diesem Eisenbau entstand dem Holz zum ersten Mal in der Geschichte der Baukunst ein gewaltiger Konkurrent, indem er mit stabförmigen Bauelementen arbeitete, die man bisher nur in Holz gekannt hatte. Der Stahl verdrängte das Holz.
Stahl bändigt die größeren Kräfte. Gewiss wurden nach wie vor im aufstrebenden Eisenbahnbau unzählige Güter- und Lokschuppen, Bahnsteigdächer usw. aus wirtschaftlichen Gründen in Holz gebaut. Aber schon Troche hat 1951 darauf hingewiesen, dass es neben technischen vor allem starke wirtschaftspolitische Tendenzen waren, die dem Stahl Vorteile in einem Umfang verschafften, die über das durch unleugbare Vorzüge des Stahls berechtigte Ausmaß hinausgingen [1.6]. Fast meint man bei Troche in einer Werbeschrift unserer heutigen Generation zu lesen, schrieb der Erstverfasser bereits in der Einführung einer der ersten Auflagen des Holzbau-Taschenbuchs. Aber selbst aus heutiger Sicht, 2021, stimmt das immer noch:
Der Stahl ist kein naturgewachsener stabförmiger Werkstoff, sondern künstlich erzeugt. Den dadurch unleugbaren Vorzügen namentlich statischer Natur, stehen aber auch fühlbare Nachteile entgegen, von denen hier nur auf das große Eigengewicht, ferner auf die hohen Preise und in vielen Fällen im Gegensatz zu dem dauerhaften Holz vorliegende mangelhafte Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Einflüssen (z. B. Rauchangriffen) hingewiesen sei. Stahl ist eben – wie alle unedlen Metalle – erst künstlich erschmolzen und dadurch aus seinem chemischen Gleichgewicht im Erz herausgerissen worden, dem es nun durch Sauerstoffaufnahme (Rosten) unaufhaltsam wieder zustrebt. Holz dagegen befindet sich mit seiner Umwelt normalerweise im chemischen Gleichgewicht. …
Der neue Stahlbau übernahm sehr bald den Fachwerkträgerbau, entwickelte ihn zielbewusst weiter, schuf planmäßig konstruktive Neuerungen. So gelang es ihm außerordentlich rasch, den sich kaum rührenden Holzbau fast völlig zum Erliegen zu bringen. Diese Abwärtsentwicklung wurde aber auch durch den Umstand begünstigt, dass mit wachsender Verkehrsdichte auch die Brückenbelastungen und damit die Stabkräfte immer mehr zunahmen, so dass ihnen die seinerzeit noch üblichen zimmermannsmäßigen Bauformen technisch nicht mehr gewachsen waren. …
Aber auch der vorübergehend entstandene Verlust an technischem und künstlerischem Wissen und Können in der rechten Behandlung und Konstruktiondes Werkstoffes Holz sei hier erwähnt. Weil diese Kenntnisse nicht mehr gepflegt wurden, gerieten sie teilweise in Vergessenheit. Der Tiefstand war um die letzte Jahrhundertwende erreicht (Anm.: Gemeint ist hier 1899/1900). Holzbaumeister von Format gab es überhaupt nicht mehr.
Abb. 1.7 Knoten einer Landungsbrücke am Hudson River, Howe’scher Träger
(Quelle: Stefan Winter).
Einen neuen Aufschwung des Holzbaus brachte die Entwicklung vom handwerklichen zum Ingenieurholzbau durch neue Verbindungsmittel, die Erfindung der Holzleimbauweise, erste Fertighausfabriken oder neue Konstruktionsweisen. Sie ist stark von Deutschen gefördert worden. Es sollen die Namen Stephan, Tuscherer, Kübler, Christoph & Unmack, Cabröl, Greim, Zollinger, Hetzer und Meltzer ehrend genannt werden.
Mit der wissenschaftlichen Forschung ab der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts sind die Namen u. a. von Stoy, Graf, Fonrobert, Seidel, Gaber, Trysna, Egner, Sinn, Sahlberg, Kolb und Möhler eng verknüpft.
Die eigentliche Entwicklung des modernen Holzbaus setzt jedoch als Nagelbau, Dübelbau und Leimbau etwa gleichzeitig bereits um 1930 ein.
Von einem Ingenieurnagelbau kann man sprechen, seit dem Stoy mit seinen Versuchen über die Tragfähigkeit der Nägel (1928) die ersten amtlichen Angaben (1933) und endlich die Anerkennung des Nagels als tragendes Verbindungsmittel in [1.7] erreichte.
Vom Dübelbau kann gesprochen werden, seitdem Otto Graf 1930 die ersten Ergebnisse seiner Biegeversuche an verdübelten Holzbalken veröffentlichte und durch Runderlass des Reichsarbeitsministers vom 03.03.1939 bestimmt wurde, dass alle Dübelverbindungen an der Materialprüfungsanstalt Stuttgart nach einheitlichen Gesichtspunkten überprüft werden.
Obwohl das erste Patent zum Holzleimbau von Otto Hetzer aus dem Jahre 1906 stammt, kann von einem Ingenieurleimbau erst gesprochen werden, seitdem mit den u. a. von der BASF um 1930 entwickelten wasser- und schimmelfesten Kunststoffleimen wetterfeste Bauausführungen möglich wurden und durch die Einführung der Stoßausbildung der Lamellen als Schäftung 1943 und schließlich Keilzinkung 1959 eine praktisch endlose Fertigung der Lamellen für Brettschichtholz möglich wurde.
Bis in die Nachkriegsjahre hinein spielte der Holznagelbau eine überragende Rolle für die Massenfertigung von Brettbindern, Dachtragwerken, Dreigelenkhallenrahmen und anderem. Er wurde teilweise ergänzt durch den Dübelbau. In Reinform existieren beide Bauweisen heute nur noch sehr selten. Die Nagelbauweise wird manchmal noch in Form von Brettbindern, z. B. im landwirtschaftlichen Eigenbau, verwendet. Sie wurde durch die Nagelplattenbauweise abgelöst, die für Dachträger aller Bauformen (Dreiecksbinder, Pultdachbinder, parallelgurtige Binder) und für Zwei- oder Dreigelenkrahmen als sogenannte „Studiobinder“ im Fertigbau eingesetzt wird.
Die großen Ingenieurbauwerke wie Industriehallen, Überdachungen oder Sporthallen werden heute fast ausschließlich aus Brettschichtholz oder Furnierschichtholz errichtet.
Im Zusammenhang mit der Bemessung stabförmiger Verbindungsmittel muss der Däne K.W. Johansen besonders erwähnt werden, dessen Theorie zu den unterschiedlichen Tragmechanismen dieser Verbindungsmittel bis heute Gültigkeit besitzt und in der internationalen Normung zur Bemessung verwendet wird.
Aus heutiger Sicht können zur wissenschaftlichen Weiterentwicklung seit etwa den 1970er-Jahren insbesondere folgende Namen mit ihren Arbeitsschwerpunkten genannt werden:
Natterer (Brettstapelbauweise, weit gespannte Tragwerke), Ehlbeck (Holzleimbau, Verbindungen) Brüninghoff (Holzleimbau, Nagelplatten), Radovic (Klebstoffe, Holzwerkstoffe), Buchanan (Erdbeben, Brandschutz), Larsen (Holzleimbau, Normung), Blaß (Schraubenverbindungen), Kreuzinger (Mechanik, Schubanalogie) sowie Scheer und Meyer-Ottens (Brandschutz).
Die Entwicklung des modernen Ingenieurholzbaus wurde zusätzlich von Praktikern beeinflusst. Hier sind z. B. die Unternehmer und Erfinder Karl Moser (Brettsperrholz) und Hermann Blumer (Ingenieurbauwerke) zu nennen. Eine besondere Erwähnung gebührt einem Maschinenbauer und seinem Unternehmen.
Hans Hundegger begann zu Beginn der 1980er-Jahre die Entwicklung von vollautomatischen Abbundmaschinen. Inzwischen wurden über 5000 Maschinen in 42 Länder geliefert. Die moderne computergestützte Fertigung hat die Entwicklung des Holzbaus besonders unterstützt und führt heute zu einer nie dagewesenen Präzision, die anderen Baustoffen in den bauüblichen Abmessungen deutlich überlegen ist. Darüber hinaus wird dadurch die Herstellung dreidimensionaler, zimmermannsmäßiger Verbindungen kostengünstig ermöglicht.
In den Zeiten nach dem Zweiten Weltkrieg wurde der Holzbau zunächst sehr stark und fast ausschließlich auf die Errichtung von Haus- und Hallendächern reduziert. Lediglich der Holztafelbau, wie er zum Beispiel von der Fertighausindustrie verwendet wurde und wird, bildete in Mitteleuropa, den nordischen Ländern und Nordamerika eine Ausnahme. Seine Anwendung blieb jedoch bis zur letzten Jahrtausendwende meist auf ein- oder zweigeschossige Ein- und Zweifamilienhäuser beschränkt.
Erst heute scheint es so, dass der Holzbau aus vielerlei Gründen eine neue Blütezeit erlebt. Getrieben durch die Nachhaltigkeitsdiskussion, Klimaschutzziele und eine allgemeine, holzbaufreundliche Grundstimmung der Gesellschaft kann das 21. Jahrhundert ein neues Jahrhundert des Holzbaus werden.
Denn es gibt eine Vielzahl von Vorteilen: Haltbarkeit und Lebensdauer von Holzbauten sind bei fachgerechter konstruktiver Ausbildung groß und mit anderen Baustoffen vergleichbar. Jahrhundertealte Brücken- und Dachkonstruktionen zeugen davon. Um- und Anbauten sind ohne Schwierigkeiten ausführbar. Die Unterhaltungskosten von Holz sind gering, die modernen Verbindungsmittel erlauben jeden Zusammenschluss fach- und materialgerecht auszubilden. Die Bearbeitung konnte früher schon in handwerklicher Ausführung leicht und präzise erfolgen. Heutige computergestützte Planungs- und Bearbeitungsmethoden heben den Vorteil der leichten Bearbeitbarkeit des Holzes und seine hohe Maßgenauigkeit hervor.
Grundvoraussetzung für guten und präzisen Holzbau war und ist die Beschränkung der Feuchteschwankungen im Holz. Schon immer hat es sich bewährt, trockenes Holz zu verwenden, also Holz mit einer Holzfeuchte von unter 20 %. Die in Deutschland in den Nachkriegsjahren aus Preisgründen und mangelnden Trocknungskapazitäten weitverbreitete Unsitte, nahezu saftfrisches Holz einzuschneiden und direkt weiter zu verbauen, wurde inzwischen durch die ausreichenden Kapazitäten zur technischen Trocknung von Vollholz, insbesondere repräsentiert durch das Produkt „Konstruktionsvollholz“ , und durch die verschiedenen geklebten Produkte vom Brettschichtholz über das Brettsperrholz bis hin zu Holzwerkstoffen wie Furnierschichtholz wieder überwunden. Mit den trockenen Holzbaustoffen werden heute hoch präzise und großformatige Elemente hergestellt, die aufgrund der geringen Maßänderungen auch bei Temperaturschwankungen die industrielle Vorfertigung von Holzbauwerken besonders unterstützen.
Das Brandverhalten von Holzbauteilen muss als gutmütig bezeichnet werden, da das Verkohlen zu einer eigenen, thermisch wirksamen Schutzschicht führt. Wegen der auch im Brandfall sehr geringen Maßänderungen bei Temperaturerhöhung treten nur geringe Verformungen der Tragwerke auf. Der Löschvorgang, insbesondere massiver Holzbauteile, ist problemlos.
Und nicht zuletzt: Gegen viele chemische Einwirkungen, besonders gegen Rauch und Säuren, verhält sich das Holz günstig. Bei Brauereien, Salinen, Salzlagerhallen, Salzsilos und selbst bei Einhausungen von Verrottungsanlagen zeigt Holz eine hohe Dauerhaftigkeit.
Aber Bauen mit Holz will gelernt sein! Zwar setzte inzwischen eine deutliche Entwicklung zur Erhöhung der Holzbauvertretung an Technischen Universitäten und Fachhochschulen ein, aber eine Zimmerer-, Meister- und Technikerausbildung wie im deutschsprachigen Raum fehlt in vielen anderen Ländern.
Erfreulich ist die Tatsache, dass inzwischen auch an Architekturfakultäten spezielle Holzbaulehrstühle geschaffen wurden, z. B. von Kaufmann (TU München), Heikinnen (Aalto Universität, Helsinki) oder im Jahr 2017 ein neuer Stiftungs-Lehrstuhl an der Technischen Universität in Graz (Kaden).
Natürlich macht die Globalisierung nicht vor dem Holzbau halt. Zwischenzeitlich hat eine sehr starke Internationalisierung stattgefunden, die einerseits durch die gemeinsame europäische Normung im Rahmen der Erarbeitung der Eurocodes, hier des Eurocode 5 für Holzbau [1.8], andererseits durch den internationalen Austausch auf Konferenzen unterstützt wird. Besonders zu erwähnen sind hier die World Conference on Timber Engineering (WCTE, 2-jährig) und die jährlichen Konferenzen der früheren CIB-W18-Gruppe [1.9], heute eine selbstständige Gruppe, die sich unter der Bezeichnung INTER – International Network on Timber Engineering Research – zusammenfindet. Hier werden vorwiegend die Ergebnisse pränormativer Forschung diskutiert, die Ergebnisse fließen oft in nationale und internationale Normen ein.
Ob das 21. Jahrhundert nun wirklich ein Jahrhundert des Holzbaus wird, bleibt zu beweisen. Es ist durchaus möglich, wenn man die vielen positiven Randbedingungen von den Klimaschutzaspekten über die nachhaltige Erzeugbarkeit des Rohstoffs bis hin zur industriellen Fertigung und der gesellschaftlichen Akzeptanz berücksichtigt. Aber um die immer noch bestehenden Vorurteile zum Holzbau zu überwinden und um die Bedeutung des Holzbaus zu steigern, bedarf es eines weltweiten Ausbaus des Holzbauwissens, der Holzbaukapazitäten und einer exzellenten Qualitätssicherung. Dazu gehören wissenschaftlich basierte Entwicklungen, z. B. im Brandschutz, der Vorspannung im Ingenieurholzbau, des hybriden Bauens oder zur vermehrten konstruktiven Nutzung von Laubholz.
