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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Holzbausystem zur Erstellung massiver
Wand-, Boden-, Decken- und/oder Strukturteile eines Hochbauwerkes.
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Es
ist grundsätzlich
bekannt, zur Erstellung massiver Holzhäuser vorgefertigte Holzbauteile
einzusetzen. In diesem Zusammenhang sind aus der
WO 00/03850 leimfreie Holzwandtafeln
bekannt, die jeweils aus mehreren, in verschiedenen Richtungen geschichteten
Nadelholzlagen bestehen, welche gemäß einem vorgegebenen Raster
mit Hartholzstäben miteinander
verdübelt
sind.
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Die
DE 196 03 833 zeigt Holzbautafeln,
die aus zumindest drei miteinander vernagelten oder verschraubten
Brettschichten bestehen, wobei die Bretter zweier Brettschichten
einander überkreuzen und
die Bretter der dritten Schicht schräg zu den Brettern der beiden
anderen Schichten angeordnet sind.
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Aus
der
DE 195 47 395
A1 sind Blockelemente mit mehreren Lagen aus miteinander
verdübelten
Massivholzbrettern mit zueinander parallel ausgerichteten Längsachsen
bekannt. Die Bretter jeder Lage sind in Querrichtung voneinander
beabstandet und versetzt zu den Brettern der Nachbarlage bzw. Nachbarlagen
angeordnet, so dass innerhalb des Blockes rasterförmig angeordnete
kanalartige Hohlräume
gebildet werden.
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In
der
US 5 277 008 werden
Vollholzwände beschrieben,
die aus genuteten und miteinander über Federn verbundenen Langholzteilen
bestehen.
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In
der
CH 407 481 werden
Hochbauwerke mit einander durchsetzenden Wänden aus horizontalen Vollholzbalken
beschrieben, die miteinander zur Sicherung mit vertikalen Zugankern,
die die Balken einer Wand durchsetzen, verspannt sind.
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Aus
der
DE-PS 186 837 sind
Holzbauten mit doppelwandigen Bretterwänden bekannt, welche so ausgebildet
sind, dass sie den Eindruck eines Wandaufbaus mit massiven Horizontalbalken
erwecken. Zu diesem Zweck werden Gebäudeecken durch zwei je in der
Richtung einer der Wände
liegende, miteinander verplattete und verschraubte Stapel aus starken
Holzblöcken
gebildet, die außen
Balkenköpfe zeigen
und innen den anschließenden
eigentlichen Bretterwänden
entsprechend ausgefalzt und mit diesen verschraubt sind. Die Holzblöcke können miteinander
durch Holzdübel
oder, vorzugsweise, durch Schrauben zusammen gehalten werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Holzbausystem zu schaffen, dessen Elemente
in besonders flexibler Weise zu praktisch beliebigen Strukturteilen zusammengesetzt
werden können,
wo bei der Zusammenbau der Elemente sowohl unmittelbar an einer Baustelle
als auch im Rahmen einer Vorfertigung oder Teilvorfertigung von
Bauteilen in einer Fabrik erfolgen kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Teile aus einer Vielzahl von miteinander durch Dübel verbundenen
Langhölzern aus
Vollholz bestehen, dass die aneinander gelegten, durch Dübel verbundenen
Langhölzer
eine Palisadenebene bilden, relativ zu den Langhölzern einer benachbarten Palisadenebene
in Längsrichtung
versetzt angeordnet sind und einen durch Dübel zusammengehaltenen mehrlagigen
palisadenartigen Verbund bilden, wobei die Dübel bzw. Dübelkanäle zumindest teilweise schräg zu den
Palisadenebenen ausgerichtet sind und in der Stirnansicht der Vollholzteile
ein nicht rechtwinkliges Netzwerk bilden.
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Durch
das nicht rechtwinklige Netzwerk der Dübel wird ein besonders hoch
belastbarer Verbund zwischen den Vollholzteilen gewährleistet,
so dass zwischen benachbarten Vollholzteilen Kräfte in praktisch beliebigen
Richtungen übertragen
werden können,
insbesondere auch quer zu den Längsachsen der
Vollholzteile.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, als Langholzkörper ausgebildete
Vollholzkörper
zu verwenden und große
Strukturteile aus Langholzkörpern
zu erstellen, indem diese Langholzkörper miteinander mit Hartholzdübeln verbunden werden.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, die Langholzkörper mit ihren Dübelkanälen sowie
darin eingesetzten Hart holzdübeln
vorzufertigen und die Verdübelung
miteinander zu verbindender Langholzkörper dadurch vorzunehmen, dass
ein oder mehrere Dübel
eines Langholzkörpers
mit Hilfe eines entsprechenden Werkzeuges vorgetrieben und dabei
mehr oder weniger weit in einen anschließenden Dübelkanal des jeweils benachbarten
Langholzteiles eingetrieben werden. Soweit im Dübelkanal des benachbarten Langholzteiles
ein Dübel
vorhanden ist, wird dieser durch den in diesen Dübelkanal eingeschobenen Dübel vorgeschoben
und seinerseits ggf. in den Dübelkanal
eines weiteren benachbarten Langholzteiles eingeschoben.
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Im
Ergebnis kann dann ein zwei aneinander anliegende Langholzteile
verbindender Dübel
hälftig im
einen Langholzteil und hälftig
im anderen Langholzteil sitzen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung können
die Langholzkörper
mit im Vergleich zu ihrer Länge
relativ kleinem Querschnitt ausgebildet sein, so dass aus diesen
Langholzkörpern herstellbare
Wände oder
Tafeln einen durch die Dübel
zusammengehaltenen mehrlagigen palisadenartigen Verbund bilden.
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Auch
wenn die Langhölzer
einer Palisadenebene relativ zu den Langhölzern einer benachbarten Palisadenebene
in Längsrichtung
versetzt sind, ergibt sich ein überaus
belastbarer Verbund, weil die Dübel
und Dübelkanäle bei Wand-
bzw. Strukturteilen mit mehreren Palisadenebenen zumindest teilweise schräg zu den
Palisadenebenen ausgerichtet sind, wobei so wohl hohe Zugkräfte in Richtung
der Längsachsen
der Langholzelemente als auch in Querrichtung dazu aufgenommen werden
können.
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In
besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der
Erfindung ist vorgesehen, dass die Langholzelemente einen sechseckigen
Querschnitt aufweisen und die Dübelkanäle das Langholzteil
jeweils an seiner Längsachse,
senkrecht zu zwei gegenüberliegenden
Sechseckseiten durchsetzen.
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An
den Ecken bzw. in der Nähe
der Ecken des Querschnittes des Langholzes können zumindest teilweise Längsschlitze
ausgebildet sein. Dadurch wird die Außenoberfläche des Langholzteiles deutlich
vergrößert und
dementsprechend der Vorteil geboten, dass Feuchtigkeit besonders
schnell ausdampfen kann und die Langholzteile besonders formstabil
bleiben.
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Ein
ganz besonderer Vorzug der Erfindung liegt darin, dass die Langholzteile
aus vergleichsweise dünnem
Stammholz zentrisch zur Mittellängsachse
des Stammholzes geschnitten werden können. Auf diese Weise können vergleichsweise
schwache Bäume,
die bislang lediglich der Papier- und Zellstoffindustrie als Rohmaterial
zugeführt
werden, zur Herstellung von Teilen für Vollholz-Bauwerke herangezogen
werden. Derartige Baumstämme
müssen
regelmäßig, insbesondere
nach Aufforstungsmaßnahmen,
in großer
Zahl nach vergleichsweise kurzer Wachstumsperiode geschlagen werden,
um Platz für eine
relativ kleine Zahl verbleibender Bäume zu schaffen, die langfristig
zu großer
Mächtigkeit
aufwachsen sollen. Mit der Erfindung wird also für dünnes Stammholz ein neuer Markt
geschaffen.
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Da
der Querschnitt der in dieser Weise aus Stammholz geschnittenen
Langholzteile im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Mittellängsachse
des Stammholzes ausgebildet ist, wird eine besonders hohe Formstabilität erreicht.
Insbesondere können sich
die Langholzteile beim Trocknen praktisch nicht verziehen.
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Im Übrigen wird
hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie
die nachfolgende Erläuterung
der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugter Ausführungsformen
näher beschrieben
werden.
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Dabei
zeigt
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1 eine
Stirnansicht eines erfindungsgemäß als Vollholzteil
verwendetes Langholzteiles,
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2 eine Seitenansicht dieses Langholzteiles,
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3 eine Stirnansicht von drei miteinander verdübelten Langholzteilen,
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4 einen
Horizontalschnitt einer mit den Langholzteilen gebauten Gebäudeecke,
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5 eine
Seitenansicht eines portalartigen Strukturteiles und
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6 eine
Seitenansicht einer mit den Langholzteilen gebauten Balkenstruktur.
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Gemäß 1 besitzt
das erfindungsgemäße Langholzteil 1 einen
regelmäßig sechseckigen
Querschnitt, wobei an den Eckkanten bzw. in der Nähe der Eckkanten
des Sechseckes die jeweiligen Eckwinkel halbierende Schlitze 2 angeordnet
sein können,
um die Außenumfangsfläche des
Langholzteiles 1 zu vergrößern und damit dessen Austrocknung
zu fördern.
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Das
Langholzteil 1 ist vorzugsweise aus einem dünnen Holzstamm
geschnitten, und zwar derart, dass die Stammachse etwa zentrisch
innerhalb des Sechseckquerschnittes liegt. Dementsprechend durchsetzen
die Schlitze 2 die Jahresringe des das Langholzteil 1 bildenden
Stammholzes etwa senkrecht und erstrecken sich in Längsrichtung
des Stammholzes bzw. seiner Holzfasern.
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Das
Langholzteil 1 wird senkrecht zu seiner zentralen Längsachse
von Dübelkanälen 3 durchsetzt,
die jeweils senkrecht zu zwei gegenüberliegenden Sechseckseiten
des Querschnittes ausgerichtet sind. Dementsprechend liegen die
Endöffnungen
der Dübelkanäle 3 jeweils
auf der Mittellängsachse
der von ihnen durchsetzten Sechseckseiten.
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Wie
insbesondere aus der 2 ersichtlich ist,
sind in Längsrichtung
des Langholzteiles 1 aufeinanderfolgende Dübelkanäle 3 zueinander
in Achsansicht des Langholzteiles 1 um 60° versetzt
angeordnet.
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In
die Dübelkanäle 3 können gemäß 3 Holzdübel 4 eingetrieben
sein, die aus einem im Vergleich zum Holz des Lang holzteiles 1 deutlich
härterem
Holz bestehen. Die Länge
der Holzdübel 4 entspricht
der Länge
des jeweiligen Dübelkanals 3 eines Langholzteiles 1.
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Mittels
eines nicht dargestellten pneumatischen Schlagwerkzeuges lassen
sich die Holzdübel 4 innerhalb
der Dübelkanäle 3 vorschieben.
Wenn nun gemäß 3 mehrere Langholzteile mit einander zugewandten
Sechseckseiten aneinander anliegend angeordnet sind, derart, dass
der Dübelkanal 3 des
einen Langholzteiles einen Dübelkanal 3 eines benachbarten
Langholzteiles 1 fortsetzt, so kann der Dübel eines
Langholzteiles 1 mittels des Schlagwerkzeuges teilweise,
etwa hälftig,
aus einem Langholzteil 1 ausgetrieben und gleichzeitig
mit seinem aus diesem Langholzteil 1 ausgetriebenen Ende
in einen der Dübelkanäle 3 des
jeweils benachbarten Langholzteiles 1, etwa hälftig, eingetrieben
werden. Soweit in dem genannten Dübelkanal 3 des benachbarten
Langholzteiles 1 seinerseits bereits ein Holzdübel 4 angeordnet
ist, wird dieser teilweise aus dem zugeordneten Langholzteil ausgetrieben.
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Im
Beispiel der 3 wird beispielsweise
der Holzdübel 4' des Langholzteiles 1' etwa zur Hälfte in einen
Dübelkanal 3 eines
benachbarten Langholzteiles 1'' eingetrieben,
wobei ein dort angeordneter Holzdübel 4'' teilweise
ausgeschoben wird. Das herausstehende Ende des Holzdübels 4'' kann später ggf. abgeschnitten werden.
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Grundsätzlich ist
es auch möglich,
beim Langholzteil 1'' dübelfreie
Dübelkanäle 3 vorzusehen,
so dass der Holzdübel 4' in einen freien
Dübelkanal 3 des
Langholzteiles 1'' eingetrieben
werden kann.
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In 4 ist
beispielhaft ein Horizontalschnitt einer Gebäudeecke dargestellt, wobei
die an die Ecke anschließenden
Wandteile 5 und 6 jeweils aus vertikal ausgerichteten
Langholzteilen 1 unter gegenseitiger Verdübelung entsprechend
der 3 zusammengebaut sind. Da die
Dübel 4 bzw.
Dübelkanäle 3 in
Stirnansicht der Langholzteile 1 ein nicht rechtwinkliges
Netzwerk bilden sind sowohl die Wandteile 5 und 6 als
auch deren Eckverbindung in praktisch beliebigen Richtungen gegenüber Zug-
und Druckkräften
hoch belastbar.
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Insbesondere
kann eine hohe Belastbarkeit der Wandteile 5 und 6 in
Längsrichtung
ihrer Langholzteile 1 gewährleistet werden, wenn jeweils
in Querrichtung zueinander benachbarte Langholzteile 1 relativ
zueinander in ihrer Längsrichtung
versetzt angeordnet sind.
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Die
hohe Belastbarkeit der Wandteile 5 und 6 quer
zur Längsrichtung
ihrer Langholzteile 1 ergibt sich zwangsläufig, wenn
die Langholzteile 1 mehrere palisadenartige Lagen bilden
und in der oben geschilderten Weise netzartig verdübelt sind.
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Ein
besonders bildhaftes Beispiel für
die hohe Belastbarkeit des erfindungsgemäßen Holzbausystems ist in 5 dargestellt.
Hier ist ein portalartiges Strukturteil gezeigt, welches aus vertikal
ausgerichteten Langholzteilen 1 be steht. Aufgrund des durch
die Dübel
gebildeten „Netzwerkes" ist auch der aus
vertikalen Langholzteilen 1 zusammengesetzte Sturz 7 vertikal
hoch belastbar.
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Dementsprechend
kann an einem säulenartigen
Bereich 8 auch ein seitlich auskragender Teil 9 mittels
vertikal ausgerichteter Langholzteile 1 angesetzt werden.
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Im Übrigen lässt sich
mit den erfindungsgemäßen Langholzteilen 1 gemäß 6 auch
ein balken- oder pfostenartiges Strukturteil zusammenbauen. Dabei
sind in Querrichtung nebeneinanderliegende Langholzteile 1 relativ
zueinander jeweils in Längsrichtung
versetzt angeordnet. Im Übrigen
wird der Querschnitt des balken- bzw. pfostenartigen Strukturteiles
durch mehrere Lagen der Langholzteile 1 gebildet, und zwar
derart, dass in zueinander senkrechten Richtungen jeweils mehrere
Langholzteile 1 nebeneinander liegen.
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Die
im Querschnitt sechseckigen Langholzteile können beispielsweise eine Länge von
etwa 900 mm und Seitenflächen
mit einer Breite von etwa 50 mm aufweisen.
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Gegebenenfalls
können
noch Langholz-Verkleidungsteile vorgesehen sein, mit denen sich
die auf der Außenseite
der Strukturteile von den Langholzteilen gebildeten Rinnen mit V- bzw. trapezförmigem Querschnitt
ausfüllen
und dementsprechend ebene Außenseiten
an den Strukturteilen herstellen lassen.
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Für die Dübel 4 sind
Harthölzer,
wie z. B. Buche gut geeignet. Gegebenenfalls können aber auch weichere Hölzer, wie
z. B. Kiefer, d. h. vergleichsweise harte Weichhölzer, verwendet werden.
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Die
Langholzteile 1 können
prinzipiell aus praktisch beliebigen Hölzern bestehen, insbesondere z.
B. aus Kiefern-, Fichten- oder Birkenholz.
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Die
Erfindung bietet den besonderen Vorteil, dass aus relativ kleinen
Langholzteilen 1 einstoffliche und kompakte Großteile herstellbar
sind, die sich durch gute Eigenschaften bezüglich Brandschutz, Wärmespeicherung
und Wärmeisolierung
auszeichnen.
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Bei
Bedarf können
bei der Erstellung der Großteile
Kanäle
für Installationen
ausgebildet werden, indem im Bereich der geplanten Kanäle keine Langholzteile 1 angeordnet
werden.