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I. Anwendungsgebiet
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Die Erfindung betrifft einen Wandaufbau für mehrgeschossige Gebäude, deren primärer Baustoff Holz ist, der gewählt wird wegen seines geringen Gewichts, guter thermischer Isoliereigenschaften und der Nachhaltigkeit seiner Erzeugung.
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II. Technischer Hintergrund
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Für Gebäude, die primär aus Holz bestehen, sind unterschiedliche Bauformen bekannt:
Eine der ältesten bekannten Bauformen sind Blockhäuser, bei denen horizontal übereinander liegende Holzstämme oder Holzbalken, die an den Ecken z. B. des Gebäudes formschlüssig miteinander verbunden sind, den Wandaufbau bilden.
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Um den Bedarf an Holz zu senken und die Isoliereigenschaften zu verbessern, sind Häuser in Holzständerbauweise bekannt, bei denen der Wandaufbau aus rahmenartigen Tragkonstruktionen aus Holz besteht, wobei die Hohlräume in den Rahmen mit Isoliermaterial gefüllt werden und anschließend eine innere und äußere dichte Beplankung, häufig ebenfalls aus Holzwerkstoffen, aufgebracht wird.
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Darüber hinaus sind auch Wandaufbauten bekannt, bei denen eine durchgehende, statisch tragende Holzschicht aus z. B. aneinander gereihten vertikalen Holzbalken vorhanden ist, die auf der Ober- und Unterseite einen horizontal verlaufenden balkenförmigen Rähm bzw. Schwelle als oberen und unteren Abschluss aufweisen können und die zusätzlich auf der Außenseite mit einer Isolierschicht versehen sein kann, mit ggf. zusätzlichen Beplankungen als Wetterschutz, Brandschutz und Ähnlichem.
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Die beiden zuletzt genannten Wandaufbauten werden auch in Form von vorgefertigten Wandtafeln verwendet, die beim Zusammensetzen auf der Baustelle einen schnellen Baufortschritt ermöglichen.
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Auch die Geschossdecken werden dabei meist als vorgefertigte Geschossdeckentafeln, vorzugsweise wiederum aus Holzwerkstoffen bestehend, angeliefert und aufgelegt.
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Will man mit einem solchen Wandaufbau jedoch mehrgeschossige Gebäude von vier oder acht Stockwerken realisieren, sind zusätzlich eine Reihe von Problemen hinsichtlich
- – Abtragung von Horizontalkräften, insbesondere Windkräften, im Gebäude,
- – nicht nur vertikale Lastabtragung, sondern auch Steifigkeit der Wandtafeln in ihrer Hauptebene,
- – ausreichendem Brandschutz,
- – Berücksichtigung von Setzungs- und Quellungsverhalten des Baustoffes Holz,
zu lösen.
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III. Darstellung der Erfindung
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a) Technische Aufgabe
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Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erstellen eines gattungsgemäßen Holzhauses, insbesondere mit einem Gebäudekern aus Steinwerkstoffen, zur Verfügung zu stellen, die kostengünstig und einfach in der Durchführung ist.
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b) Lösung der Aufgabe
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Gebäude erstreckt sich durch mindestens die unterste Wandtafel, insbesondere mehrere oder alte übereinander stehenden Wandtafeln des Gebäudes eine oder mehrere Spannvorrichtungen hindurch, und zwar z. B. vom oberen Ende der obersten von mehreren übereinander stehenden Wandtafeln bis in das Fundament, das in der Regel aus Beton besteht, hinein.
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Durch Spannen dieser Spannvorrichtung, beispielsweise eines Zugankers, wird der gesamte vertikale Wandaufbau, also das Gebäude, nach unten gegen das Fundament gehalten und gegebenenfalls sogar vorgespannt, so dass eine Neigung des Gebäudes auch bei horizontal angreifenden Windkräften vermieden wird.
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Die Spannvorrichtungen werden dabei vorzugsweise nahe oder in den seitlichen vertikalen Schmalseiten der Wandtafeln angeordnet, vorzugsweise natürlich innerhalb der Wandtafeln, damit sie von außen nicht sichtbar sind, und/oder nahe an der Außenhülle des Gebäudes.
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Falls ein seitlich auf das Gebäude einwirkender Winddruck das hohe, turmförmige Gebäude vor allem im oberen Bereich seitlich auslenken würde, würden dadurch die dem Winddruck nächstliegenden Kanten der in Windrichtung liegenden Wandtafeln die Tendenz aufweisen, von ihrem jeweiligen Untergrund, sei es dem Fundament oder den darunter liegenden Wandtafeln, abzuheben und/oder sich in ihrer Rechteckform zu verformen.
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Beides wird verhindert, indem die dem einwirkenden Winddruck nächstliegende vertikale Außenkante dieser Wandtafel bzw. des gesamten Wandaufbaus aus übereinander stehenden Wandtafeln nach unten gegen das Fundament gehalten und gar vorgespannt ist.
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Unterstützt wird dies dadurch, dass die einzelnen Wandtafeln eine hohe Steifigkeit gegen Verformungskräfte in Richtung ihrer Hauptebene aufweisen.
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Dementsprechend werden die Spannvorrichtungen wie etwa die Zuganker zumindest nahe oder an den Außenkanten von Außenwänden und/oder aussteifenden Innenwänden, also z. B. im Eckbereich der Gebäudehülle, angeordnet und/oder bei Innenwänden ca. 1 Meter entfernt von den Kanten, die am nächsten zu den Außenwänden liegen.
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Natürlich können darüber hinaus auch Spannvorrichtungen weiter im Inneren des Gebäudes an oder in den Wandtafeln angeordnet werden.
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Sofern das Gebäude einen Gebäudekern aus Steinwerkstoffen – beispielsweise einen betonierten Treppenhausturm – umfasst, der mit dem Rest des Gebäudes aus Holz verbunden ist, ändert sich die Situation dadurch, dass je nach Relation der Grundfläche dieses Gebäudekernes zu seiner Höhe – dieser Gebäudekern nicht nur selbst gegen Verformung durch Winddruck stabil ist, sondern auch das gesamte Gebäude ausreichend stabilisiert.
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Bei einer rechteckigen Grundfläche eines solchen Gebäudekernes kann es – je nach Relation von Länge zur Breite – auch sein, dass nur in Richtung der Längserstreckung auftretender Winddruck ausreichend durch den Gebäudekern abgefangen werden kann, jedoch nicht in dessen Quererstreckung.
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Spannvorrichtungen, z. B. Zuganker, an oder in den Wandtafeln und dem daraus entstehenden Wandaufbau müssen dann in Wandtafeln derjenigen Verlaufsrichtung angeordnet werden, in welcher der Gebäudekern nicht das gesamte Gebäude ausreichend gegen Winddruck abstützen kann.
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Eine besonders einfache Bauform der Spannvorrichtung ist ein Zuganker, also beispielsweise eine Stange aus einem zugfesten Material wie etwa Stahl, die an ihrem Ende zum Befestigen eines Spannteiles ausgebildet ist.
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Meist besitzt eine solche Stange aus diesem Grund ein Außengewinde, um darauf eine entsprechende Spannmutter aufschrauben zu können.
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Im Folgenden ist nur noch von einem Zuganker als Spannvorrichtung die Rede, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken.
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Aus Montagegründen geht die Spannvorrichtung nicht einteilig über die gesamte Höhe des Gebäudes durch, sondern ist aus Teilen zusammengesetzt, die miteinander verbunden werden, wobei ein Teil, insbesondere ein Zugankerteil, vorzugsweise eine Länge annähernd entsprechend der Höhe einer Wandtafel besitzt.
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Zur Verbindung mit dem Untergrund ist das unterste Teil der Spannvorrichtung, beispielsweise ein Zugankerteil, in dem Fundament oder der Bodenplatte einbetoniert oder an ein einbetoniertes Stahlteil angeschlossen und steht daraus nach oben hervor, um mit dem nächsten z. B. Zugankerteil in der ersten darauf aufgesetzten Wandtafel für das Erdgeschoss verbunden zu werden.
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Als verbindendes Teil kommt beispielsweise eine Gewindehülse oder ein rechteckig geschlossener, zumindest zu einer der Seiten hin offener, Rahmen aus z. B. Stahl in Frage, der wiederum ebenfalls innerhalb der Wandtafel in einer dort vorhandenen, zur Seite hin offenen Ausnehmung eingebracht sein kann und in seiner Ober- und Unterseite Durchgangsöffnungen zum Hindurchstecken der Enden von angrenzenden Zugankerteilen aufweist und in den das nach oben vorstehenden Ende des Zugankerteiles aus dem Fundament eingeführt und mittels einer z. B. Sicherungsmutter fixiert werden kann.
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Zur Verbindung der Zugankerteile von übereinander angeordneten Wandtafeln gibt es mehrere Möglichkeiten:
Eine davon besteht darin, einen solchen Rahmen, z. B. nahe der Unterseite in jeder Wandtafel anzuordnen und Gewindestangen einer solchen Länge zu verwenden, dass sie vom Inneren eines Rahmens bis ins Innere des nächsten Rahmens reicht. Vorzugsweise werden diese Gewindestangen erst während der Montage des Wandaufbaus in die Wandtafel eingebracht.
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Andernfalls bestünde der Nachteil darin, dass aus den Wandtafeln nach oben die Enden der Zugankerteile jeweils vorstehen, was Beschädigungsmöglichkeiten während der Montage des Gebäudes bietet, da die bis zu 5 Tonnen schweren Wandtafeln am Kran und im Wind hängend leicht beim Aufsetzen die vorstehenden Zugankerteile verbiegen könnten.
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Falls doch ein vorher in der Wandtafel angeordnetes Zugankerteil aus diesem Grund unterhalb der Oberkante der Wandtafel enden soll, kommen als Verbindungselemente z. B. Gewindehülsen mit einem entsprechenden Innengewinde in Frage, die auf das innerhalb der Wandtafel endende obere Ende des Zugankers in Form eines Außengewindes aufgeschraubt werden können.
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So können beispielsweise die zwischen übereinander stehenden Wandtafeln verwendeten Abstandshalter, die den Dickenbereich von Geschossdeckentafeln überbrücken sollen, gleichzeitig als derartige Gewindehülsen ausgebildet sein.
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Ein Zuganker kann sich anstelle des Hindurcherstreckens durch die Abstandshalter oder Verwendung der Abstandshalter als Teil des Zugelements auch abseits der Abstandshalter durch die Fuge zweier gegeneinander weisende Geschossdeckentafeln oder speziell hierfür geschaffene Durchlässe in der Geschossdeckentafel hindurcherstrecken, sofern dort ausreichend Raum hierfür belassen ist.
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Um die Positionierung in horizontaler Richtung zu erleichtern, sind insbesondere die Durchgangsöffnungen in den Rahmen als Langlöcher ausgebildet, die sich horizontal in Richtung der Hauptebene der Wandtafel erstrecken.
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Die Öffnungen der Rahmen zur Seite hin müssen ausreichend groß bemessen sein, um danach Spannmuttern auf die Enden von in den Rahmen hineinragenden Zugankerteilen aufbringen und festziehen zu können.
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Eine ausreichende Steifigkeit der Wandtafeln gegen Kräfte in Richtung ihrer Hauptebene wird dadurch erreicht, dass beispielsweise die statisch tragende Holzschicht aus vertikalen, nebeneinander angeordneten Holzbalken, vorzugsweise aus Massivholz, besteht, die mit oben und unten horizontal und quer hierzu verlaufendem Rähm und Schwelle verbunden sind und gegebenenfalls zusätzlich auf den Innen- und Außenflächen mit einer Beplankung aus Platten, insbesondere aus einem nicht brennbarem Material, versehen sind, die steif gegen Kräfte in Richtung der Hauptebene sind, indem sie beispielsweise einen hohen Faseranteil besitzen.
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Eine hierfür geeignete Beplankung besteht aus Gipsfaserplatten, wobei die Beplankung mit Platten bei einer Wandtafel aus möglichst wenigen einzelnen Platten bestehen sollte und diese an möglichst vielen Stellen und möglichst stark mit der inneren tragenden Holzschicht verbunden sein sollte.
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Um dem Winddruck zu widerstehen, muss auch sichergestellt sein, dass die an einem – zumindest in einer Richtung windstabilen – Gebäudekern aus Steinwerkstoffen angrenzenden Wandtafeln und Geschossdeckentafeln aus Holz aufgrund des Winddruckes sich nicht von diesem Gebäudekern aus Steinwerkstoffen wegbewegt.
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Hinsichtlich Wandtafeln und Geschossdeckentafeln wird dabei unterschiedlich vorgegangen:
Bei den Geschossdeckentafeln besteht das Problem, dass die Höhe des Holzanteiles des Gebäudes abhängig von der Masse der Verfüllung der Geschossdecken, Luftfeuchtigkeit, Außentemperatur, Schwund des Holzwerkstoffes etc. mit der Zeit vorzugsweise kleiner.
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Dies betrifft auch die einzelnen Geschossdecken und die Geschossdeckentafeln, aus denen diese zusammengesetzt sind.
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Da sich der Gebäudekern aus Steinwerkstoffen nicht oder nur sehr viel geringfügiger in seinen vertikalen Abmessungen verändert, können die an den Gebäudekern angrenzenden Ränder der Geschossdeckentafeln nicht in der Höhe fix an diesen befestigt werden, sondern müssen vertikal variabel daran befestigt sein.
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Dies erfolgt vorzugsweise durch vertikal verlaufende, hinterschnittene Führungsschienen, die an dem einen Bauteil, z. B. dem Gebäudekern, nach außen offen befestigt sind und darin geführten Nutensteinen, etwa dem Kopf einer Führungsschraube, die an den angrenzenden Rändern der angrenzenden Geschossdeckentafel befestigt, z. B. über einen Befestigungswinkel eingeschraubt, sind.
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Die Vorgehensweise beim Erstellen eines wie zuvor beschriebenen Gebäudes läuft insbesondere so ab, dass zunächst im Fundament der unterste Teil der Spannvorrichtung, z. B. des Zugankers, so eingebaut wird, dass er mit dem Fundament fest verbunden ist und mit einem Zugankerteil mit dem Rahmen in der ersten aufgesetzten Wandtafel verbunden werden kann. Da es sich in der Regel um mehrere einzelne Spannvorrichtungen, verteilt über das ganze Gebäude, handelt, gilt dies und das folgende für jede einzelne Spannvorrichtung.
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In der Regel wird dieser unterste Teil bei einem betonierten Fundament in das Fundament zumindest teilweise mit eingegossen.
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Anschließend werden die Wandtafeln der untersten Reihe, also des untersten Geschosses auf das Fundament aufgesetzt und mit dem einbetonierten Teil der Spannvorrichtung verbunden.
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Beispielsweise befindet sich in dem unteren Teil der Wandtafel ein zur Seite hin offener Rahmen mit mindestens einer unteren Durchgangsöffnung und einer darunter fluchtenden Ausnehmung in der Wandtafel, so dass ein Teil der Spannvorrichtung bis in das Innere des Rahmens der Wandtafel ragt, wenn diese mit dem Fundament verbunden wird. Dann kann auf einem Außengewinde dieses Teils des Zugankers eine Mutter aufgeschraubt und dadurch die unterste Wandtafel fest mit dem Fundament verspannt werden.
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Der weitere Baufortschritt nach oben hängt davon ab, wie die Teile der Spannvorrichtungen in den einzelnen Wandtafeln miteinander verbunden werden.
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Eine Lösung besteht darin, dass jede Wandtafel, durch die die Spannvorrichtung verläuft, den erwähnten zur Seite hin offenen Rahmen mit Durchgangsöffnung z. B. in seinem unteren Bereich aufweist, aber vor der Montage noch keinen Zuganker enthält.
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Auf eine erste Wandtafel wird also zunächst eine Geschossdeckentafel aufgelegt und darauf eine zweite Wandtafel aufgesetzt, beide noch ohne Zuganker. Erst dann wird ein Zuganker der Länge etwa einer Höhe einer Wandtafel von oben durch die obere, zweite Wandtafel hindurch bis in den Rahmen der unteren, ersten Wandtafel eingeschoben und unten mit deren Rahmen sowie oben mit dem Rahmen der oberen, zweiten Wandtafel verbunden z. B. durch aufschrauben einer Spannmutter innerhalb des jeweiligen Rahmens.
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Zuletzt wird auf das obere Ende der gesamten Spannvorrichtung, also an der Oberseite der obersten Wandtafel, welches dann auch meist aus dieser Wandtafel nach oben vorsteht, ein Spannelement, beispielsweise eine Spannmutter, aufgebracht, die die gesamte Höhe der Spannvorrichtung und damit des Wandaufbaus vorspannt gegenüber dem Fundament, indem es sich direkt oder indirekt auf der Oberseite der obersten Wandtafel abstützt.
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Eine andere Lösung besteht in einer jeweils zwischen zwei Wandtafeln vorhandenen Gewindehülse.
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In diesem Fall wird die Gewindehülse etwa zur Hälfte ihrer Länge auf das oben aus der Wandtafel, vorzugsweise aber nicht aus der aufgelegten Geschossdeckentafel, vorstehende Ende des Zugankers aufgeschraubt, was vorzugsweise nach dem Auflegen der Geschossdeckentafel auf die Wandtafel erfolgen kann.
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Dann muss das Zugankerteil der nächsten darauf aufzusetzenden Wandtafel wieder in die Gewindehülse von oben eingeschraubt werden und so weitergebaut werden.
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Weiterhin müssen sowohl die statischen Gewichtskräfte der tragenden Wandtafeln übereinander als auch – bei Windbelastung in Querrichtung – die dadurch resultierenden dynamischen Belastungen in vertikaler Richtung ausreichend durch den Wandaufbau abgetragen werden.
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Wegen der wesentlich stärkeren Belastbarkeit von gewachsenem Holz in Faserrichtung sind die Wandtafeln so aufgebaut, dass diese Eigenschaft genutzt wird:
Sie verfügen über eine vertikal tragende Schicht 4 aus Holz, bestehend aus nebeneinander angeordneten Balken aus Massivholz, deren Faserverlauf ebenfalls vertikal verläuft, sowie mit als oberem und unterem Abschluss quer verlaufenden Holzbalken aus z. B. Furnierschichtholz, dessen aufrecht stehende Schichten in den benachbarten Schichten mit kreuzweisem Faserverlauf angeordnet sind.
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Da somit die Holzbalken nur in Faserrichtung auf Druck belastet werden und auch der obere Rähm und die untere Schwelle in vertikaler Richtung die Belastung zu 50% durch Stirnholz aufnehmen sind diese Wandtafeln in vertikaler Richtung sehr druckstabil.
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Auch eine Aufnahme von Scherkräften in der Hauptebene dieser Wandtafeln ist in hohem Maß gegeben, einerseits durch die Verbindung der einzelnen vertikalen Holzbalken mit dem oberen Rähm und der unteren Schwelle, als auch durch die Beplankung mit einem Plattenmaterial auf ihren Außenseiten, die einerseits den Brandschutz und andererseits der Versteifung gegen Scherkräfte dienen, indem diese Platten nicht nur aus einem Material bestehen, sondern auch einen hohen Faseranteil aufweisen, der die Scherkräfte aufnehmen kann, was vorzugsweise durch Verbindung, z. B. Klammern, dieser Platten mit allen Holzbalken der Holzschicht erreicht wird.
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Zwischen den übereinander stehenden Wandtafeln werden die Kräfte in vertikaler Richtung über Abstandshalter aus hochdruckbelastbarem Material, wie etwa Stahl oder Beton abgetragen, und nicht durch die zwischen den übereinander stehenden Wandtafeln eingelegten Rändern der Geschossdeckentafeln.
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Eine weitere Besonderheit tritt auf, wenn das Gebäude nicht insgesamt aus Holzwerkstoffen besteht, sondern einen Teil, z. B. einem Gebäudekern, aus Steinwerkstoffen besitzt, was bei höheren Gebäuden aus Gründen der Windbelastbarkeit, der Statik, oder aus Brandschutzgründen vorgesehen sein kann.
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Wegen des Setzungsverhaltens des Gebäudeteiles aus Holz fallen bedingt durch die nach dem Erstellen des Gebäudes erfolgende Verfüllung der Geschossflächendecken mit schwerem schalldämmenden Material und der demgegenüber quasi fehlenden Setzung eines Gebäudekernes aus Steinwerkstoffen, muss trotz der vertikalen Vorspannung des hölzernen Wandaufbaus mittels der beschriebenen Spannvorrichtung eine vertikale Beweglichkeit des hölzernen Gebäudeteiles gegenüber dem Gebäudekern aus Steinwerkstoffen vorgesehen werden:
Zu diesem Zweck werden die dem Gebäudekern zugewandten Schmalseiten der Geschossdeckentafeln vertikal beweglich am Gebäudekern befestigt.
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Dies kann erfolgen, indem in der Außenseite des Gebäudekerns zur Außenseite hin offene vertikal verlaufende Führungsschienen, insbesondere mit hinterschnittenem Querschnitt, fest angeordnet sind, in denen als eine Art Nutenstein ein geeignetes Führungselement, welches mit dem Rand der Geschossdeckentafel verbunden ist, vertikal beweglich geführt ist.
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Dies kann der Kopf einer Führungsschraube sein, die direkt oder indirekt mit der Geschossdeckentafel verschraubt ist, beispielsweise durch eine horizontale Bohrung im vertikalen Schenkel eines Befestigungswinkels hindurch verschraubt ist, der mit seinem horizontalen Schenkel an der Unterseite der Geschossdeckentafel randseitig befestigt ist.
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c) Ausführungsbeispiele
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Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
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1a: einen Wandaufbau in Seitenansicht,
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1b: einen Wandaufbau mit Anschluss an einen Gebäudekern,
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1c: ein Detail aus 1b,
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2a, b: Aufsichten auf Teile des Gebäudes bei fehlenden Gebäudedecken
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3a: eine Wandtafel in Seitenansicht, und
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3b: eine Aufsicht auf die auf einer Wandtafel aufgelegtem Geschossdeckentafeln.
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Aus 1a, sowie der 1b im rechten Teil ist zunächst ersichtlich, dass der aus Holz bestehende Teil des Gebäudes in vertikaler Richtung erstellt wird aus übereinander gestellten Wandtafeln 1 als vertikal tragenden Elementen, die jeweils die Höhe eines Geschosses besitzen und zwischen denen jeweils Geschossdeckentafeln 2 aufgelegt sind, meist mit ihrem Rand 2a jeweils bis zur Mitte 10 einer Wandtafel 1 reichend, wie in 3b gut sichtbar.
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In 1a ist die Verspannung eines solchen Wandaufbaus gegenüber dem Untergrund, hier einem Fundament 20, meist aus gegossenem Beton erstellt, am Beispiel eines nur zweigeschossigen Wandaufbaus dargestellt, wobei diese Abspannung natürlich vor allem bei Wandaufbauten mit mehr als zwei Geschossen wichtig ist.
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Dabei verläuft ein Zuganker 18 durchgehend entlang am oder im Wandaufbau, und zwar mit seinem unterem Ende verankert im Fundament 20 und mit einem Spannelement, hier einer Mutter 16 mit Beilagscheibe 14, auf der Oberseite des Wandaufbaus, wodurch dieser gegen den Untergrund gehalten oder gar vorgespannt wird.
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In der Regel ist ein solcher Zuganker 18 aus mehreren Teilen zusammengesetzt, wobei die einzelnen Zugankerteile in Stangenform etwa die Länge der Höhe eines Geschosses besitzen, so dass die Zuganker stockwerksweise zusammen mit oder jeweils nach dem Aufsetzen der nächst höheren Wandtafel 1 montiert werden, je nachdem, ob die Zugankerteile in den entsprechenden Wandtafeln 1 enthalten sind oder erst nachträglich montiert werden.
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Die Zuganker 18 befinden sich dabei vorzugsweise nahe der seitlichen vertikalen Enden der Wandplatte 1, unter Umständen auch nur an einem der Enden, je nach Aufbau des Gebäudes und der konkreten Notwendigkeit.
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Die Verankerung gegenüber dem Untergrund, nämlich in der Regel einem betonierten Fundament 20, ist beim linken und rechten Zuganker der 1a die gleiche:
Ein unterstes Zugankerteil 18a, beispielsweise wie dargestellt T-förmig, ist im Fundament 20 einbetoniert und ragt aus diesem vorzugsweise nicht nach oben hervor und besitzt im oberen Ende z. B. ein Innengewinde in das man einen erste Zuganker einschrauben kann.
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In der Wandtafel 1 ist im unteren Bereich an einer entsprechenden Stelle eine Ausnehmung geschaffen, in der ein rechteckförmiger, zu mindestens einer Seite der Wandtafeln 1 hin offener Rahmen 19 aus zugfestem Material, in der Regel aus Stahl, eingesetzt ist, der oben und unten eine Durchgangsöffnung zum Hindurchstecken von Zugstangen als Zugankerteile aufweist.
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Nach dem Aufsetzen der Wandtafel 1 auf den Untergrund wird das obere Ende des einbetonierten, untersten Zugankerteiles 18a mit einem Weiteren Zugankerteil verbunden, welches durch die untere Durchgangsöffnung des Rahmens 19 eingefädelt und mittels einer aufgeschraubten Mutter 16 gesichert und ggf. vorgespannt wird, was durch die einseitig offen in der Wandtafel 1 liegenden Rahmen 19 gut möglich ist.
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Die von oben her in den Rahmen 19 hereinragende Zugstange als Zugankerteil 18c mit entsprechender Mutter im Rahmen 19 ist beim Aufsetzen noch nicht in der Wandtafel 1 montiert, aber natürlich ist ein entsprechender Kanal im Inneren der Wandtafel 1 vorhanden.
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Anschließend wird – gemäß der linken Seite der 1a – die Geschossdeckentafel 2 auf die Oberseite der Wandtafel 1 aufgesetzt, wobei um das erst danach einzusetzende Zugankerteil 18c herum ein ausreichender Freiraum vorhanden ist, um nach Einschieben des Zugankerteiles 18c von oben auf das nach oben aus der Wandtafel 1 vorstehende Zugankerteil 18c mit Außengewinde 17 eine Gewindehülse 15, die auch gleichzeitig der Abstands halter 3 zwischen den Wandtafeln 1 sein kann und als weiteres Zugankerteil 18d fungiert, aufschrauben zu können.
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Anschließend wird die nächste Wandtafel 1 darauf aufgesetzt, und deren darin angeordnete oder erst nach dem Aufsetzen der Wandtafeln eingeschobene Zugstange 18e mit ihrem Außengewinde 17 am unteren Ende von oben in die Gewindehülse 15 eingeschraubt oder anderweitig mit dem unteren Zugankerteil 18c zugfest verbunden. Statt eines Gewindes kann hierfür auch eine Klammer oder eine andere vorzugsweise formschlüssige Verbindung gewählt werden.
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Nach Auflegen der nächsten, in diesem Fall dann letzten, Geschossdeckentafel 2 wird dann – ggf. nach Auflegen weiterer Schichten als Dachaufbau etc. – auf das nach oben vorstehende Ende des obersten Teil des Zugankers 18 ein Spannelement aufgesetzt, in diesem Fall eine Mutter 16 auf das obere Außengewinde 17 aufgeschraubt, in der Regel auf eine dazwischen gelegte Beilagscheibe 14, um die Aufpressfläche zu vergrößern, und auf die vorgesehene Vorspannung festgezogen.
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Der Zuganker in der rechten Hälfte der 1a unterscheidet sich von der linken Hälfte dadurch, dass hier in jeder Wandtafel 1 ein Rahmen 19 mit in der Wandtafel 1 verlaufendem Zugstab vorhanden ist, der an beiden Enden mit je einem der Rahmen 19 verschraubt wird, aber erst nach Aufsetzen der nächst höheren Wandtafel von oben bis in die nächst tiefere Wandtafel eingeschoben und verschraubt wird.
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Nach Aufsetzen der entsprechenden oberen Wandtafel 1 muss dabei lediglich auf das von oben in den unteren Rahmen 19 hineinragende untere Ende der Zugstange wiederum eine Mutter aufgeschraubt werden als auch auf das in den oberen Rahmen 19 hineinragende obere Ende.
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Zu diesem Zweck ist das Zugankerteil etwas länger als bei der Lösung in der linken Hälfte, dafür ist ein Zwischenstück im Bereich der Geschossdeckentafel 2 nicht notwendig.
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Die 2a und b zeigen in einer Aufsicht auf einen Gebäudeaufbau, dass die Zuganker 18 in der Regel nahe der Schmalseiten in den Wandtafeln 1 vorhanden sind, und vor allem in oder nahe den Außenwänden des Gebäudes.
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Bei einem Gebäude, welches zusätzlich zu dem Holzbestandteil einen Gebäudekern 21 aus Steinwerkstoffen, hier das Treppenhaus 21, besitzt, sind diese Zuganker 18 vor allem an den vom Gebäudekern 21 entfernten Enden der Wandtafeln 1 notwendig.
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Je nach Zugbelastbarkeit können in den Außenecken des Gebäudes, wie in 2a dargestellt, an jeder der beiden aneinander grenzenden Wandtafeln ein Zuganker 18 angeordnet sein, oder nur pro Eckbereich ein solcher Zuganker.
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Die vertikale Lastaufnahme zwischen den Wandtafeln erfolgt dabei über die Abstandshalter 3 zwischen den übereinander stehenden Wandtafeln 1, wie sie in 1b erkennbar sind, die in entsprechenden Aussparungen 9 bzw. Ausnehmungen 9 der auf den Wandtafeln 1 randseitig oder durchgehend aufliegenden Geschossflächentafeln 2 angeordnet sind, wie die Aufsicht der 3b auf die horizontalen Richtungen 29, 30 am besten zeigt.
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In 3b ist auch die seitliche Beplankung der Wandtafel 1 mit feuerhemmenden Platten 5 mit einem hohen Faseranteil dargestellt, die zusätzlich auch der Versteifung der Wandtafeln 1 dient.
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Die Abstandshalter 3 zwischen den Wandtafeln 1 können aus aushärtbarem Material wie etwa Beton hergestellt sein, oder ein Formkörper, etwa aus Stahl, und dann gleichzeitig auch als Gewindehülse 15 für die Zuganker 18 dienen.
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Die Verbindung der Holzbestandteile des Gebäudes mit dem Gebäudekern 21 muss trotz der Herabspannung des Wandaufbaus auf das Fundament 20 höhenvariabel erfolgen wegen der größeren Setzungserscheinungen beim Holzanteil des Gebäudes. Dies erfolgt über die am besten in der 1b und 1c ersichtliche Verbindung:
Dabei sind vertikal verlaufende C-Schienen 22 in der Außenseite des Gebäudekerns 21 fest verankert und zur Außenseite hin offen. Der Schraubenkopf 23a einer Führungsschraube 23 ist vertikal verschieblich in der Führungsschiene 22 gehalten, wobei die Führungsschraube 23 in vertikaler Richtung fest mit dem Rand der Geschossdeckentafel 2 verbunden ist:
Zu diesem Zweck ist unter den Rand der Geschossdeckentafel 2 ein Befestigungswinkel 25 geschraubt, durch dessen vertikalen Schenkel sich die Führungsschraube 23 hindurcherstreckt. Solange die auf das freie Ende der Führungsschraube aufgeschraubte Führungsmutter 24 nicht festgezogen ist, kann sich somit die Geschossdeckentafel 2 entsprechend der Setzung des hölzernen Wandaufbaus vertikal entlang des Gebäudekerns 21 bewegen. Sobald diese Setzungserscheinungen abgeschlossen sind, z. B. einige Zeit nach Verfüllen der Geschossdeckentafeln 2 mit schwerem, schalldämmendem Material, können diese Führungsmuttern 24 festgezogen werden und damit die einzelnen Geschossdeckentafeln 2 auch in vertikaler Richtung gegenüber dem Gebäudekern 21 fixiert werden.
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Die Wandtafeln 1 sind in der Regel nicht direkt mit dem Gebäudekern 21 verbunden, sondern nur mittelbar über die Geschossdeckentafeln 2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wandtafel
- 2
- Geschossdeckentafel
- 2a
- Rand
- 3
- Abstandshalter
- 4
- Holzschicht
- 4a, b
- vertikale Holzbalken
- 5
- Beplankung, Gipsfaserplatten
- 6
- Rähm
- 7
- Schwelle
- 8
- Schicht
- 9
- Durchbruch
- 9'
- Aussparung
- 10
- Längsmitte
- 11
- Faserverlauf
- 12
- Verzinkung
- 13
- Verschraubung
- 14
- Beilagscheibe
- 15
- Gewindehülse
- 16
- Mutter
- 17
- Außengewinde
- 17'
- Innengewinde
- 18
- Zuganker
- 18a, b
- Zugankerteile
- 19
- Rahmen
- 20
- Fundament
- 21
- Gebäudekern, Treppenhaus
- 22
- C-Schiene
- 23
- Führungsschraube
- 23a
- Schraubenkopf
- 23b
- Schraubenschaft
- 24
- Führungsmutter
- 25
- Befestigungswinkel
- 29, 30
- horizontale Richtung
