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Blockhauswand
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Die Erfindung betrifft eine Blockhauswand, die aus einer Mehrzahl
von aufeinander liegenden Blockbalken besteht.
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Als Blockhäuser werden allgemein Holzhäuser bezeichnet, bei denen
zumindest die Außenwände aus lose aufeinander gelegten und allenfalls durch Nut/Feder-Verbindungen
gegen seitliche Relativverschiebungen gesicherten Blockbalken errichtet werden.
Eine Verschiebung der Blockbalken in ihrer Längsrichtung wird dabei in der Regel
durch Verkämmung derselben an ihren die Hausecken bildenden Enden vermieden.
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Infolge dieser Montageart bringen Blockhäuser,insbesondere solche
mit mehreren Geschossen, ausgebauten Dachgeschossen oder großen Spannweiten, beträchtliche
statische Probleme mit sich. Die unvermeidbare Nachtrocknung der verwendeten Hölzer,
die oft erst viele Monate nach der Errichtung eines Blockhauses beendet ist, hat
zur Folge, daß die endgültige Wandhöhe wesentlich kleiner, beispielsweise um zehn
Zentimeter und mehr, als die ursprüngliche Wandhöhe ist. Derartige Setzungen können
schwerwiegende Folgen für das errichtete Blockhaus haben, insbesondere wenn ungleichförmige
Setzungen, z.B. an Innen- im Vergleich zu Außenwänden, auftreten, oder wenn die
Setzungen von außergewöhnlichen Belastungen der Dachkonstruktion, z.B. infolge Schnee,
begleitet sind. Zu den unangenehmen Folgen zählen Verwindungen oder Winkeländerungen
der gesamten Dachkonstruktion infolge Verschiebungen der Dachsparren auf den Außenwänden,
Undichtigkeiten, insbesondere im Bereich der Schornsteine, Türen und Fenster, Durchbiegungen
etwa vorhandener Deckenbalken oder Änderungen im Bereich der Treppen-,'Tür- oder
Fensteranschlüsse.
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Zur Kompensation dieser zu erwartenden Spätfolgen an einem Blockhaus
ist es bekannt, massive oder aus gemauertem Fachwerk bestehende Innenwände zu vermeiden,
Treppen erst nach ein oder zwei Jahren endgültig einzusetzen, Fenster und Türen
mit Rutschkonstruktionen zu versehen, die beim Setzen der Wände ein entsprechendes,
automatisches Rutschen von Tür-oder Fensterabschnitten ermöglichen, oder die Dachkonstruktion
auf zusätzlichen Stützen zu lagern, die mit speziellen Schraubfüßen versehen sind,
die vom Hausbewohner von Zeit zu Zeit entsprechend der Setzung nachgestellt werden
müssen.
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Derartige Maßnahmen können die grundsätzlichen Schwierigkeiten beim
Blockhausbau allenfalls verringern, aber nicht vollständig beseitigen, und tragen
außerdem dazu bei, daß Blockhäusern trotz ihrer vielen Vorteile häufig mit Mißtrauen
begegnet wird.
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Die zum Blockhausbau verwendeten Blockbalken haben weiterhin die Neigung,
sich in der Zeit zwischen ihrer Herstellung und ihrer Montage zu drehen bzw. zu
verformen, so daß sie nach der Montage nicht ausreichend dicht übereinander liegen.
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Dies führt zu Problemen bei der'Abdichtung oder macht zusätzliche
Abdichtungen erforderlich.
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Weiterhin können Blockhauswände statisch nicht als Scheiben im Sinne
einer gemauerten oder aus Fachwerk bestehenden Wand betrachtet werden. Die nur am
Fundament festgehaltenen Blockbalken können vielmehr beim Auftreten seitlicher Drucke,
z.B.
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durch Windeinfluß, seitlich weggedrückt werden, so daß sich die Außenwände
nach Art eines Rhombus schräg stellen. Allein durch Nut/Feder-Verbindungen und Verkämmungen
kann dies nicht verhindert werden, zumal diese durch das Nachtrocknen des Holzes
zusätzliches Spiel erhalten.
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Schließlich kann zumindest vor Beendigung der Setzung kein kraftschlüssiger
bzw. zugfester Verbund zwischen Dach und Fundament hergestellt werden. Entgegen
den statischen Forderungen,
insbesondere der einschlägigen DIN-Normen,
wird der kraftschlüssige Verbund daher meistens einfach weggelassen oder durch bis
zum Fundament reichende, die Wände durchragende Gewindestangen realisiert. Derartige
Konstruktionen haben jedoch keinen praktischen Nutzen, da die an den oberen Enden
der Gewindestangen befindlichen Muttern beim Setzen der Wände freigelegt werden
und dann wirkungslos sind.
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Abgesehen davon ist es bekannt, zur Vermeidung der beschriebenen Nachteile
als tragende Rahmenkonstruktion ein Fachwerk zu errichten und in dieses Fachwerk
dann blockhausartige Wände einzusetzen. Die Blockhauswände bilden dann lediglich
eine Fassade, während die Tragfunktion allein vom Fachwerk übernommen wird, so daß
bei dieser Konstruktion von einem Blockhaus nicht mehr die Rede sein kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus einer Mehrzahl
von aufeinanderliegenden Blockbalken bestehende Blockhauswand zu schaffen, die statisch
als Scheibe betrachtet werden kann und bei der ein nachträgliches Trocknen der Blockhausbalken
keine Setzungen der Blockhauswand zur Folge hat, so daß eine statische Berechnung
des gesamten Blockhauses möglich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die Blockbalken durch Schrauben paarweise fest miteinander verspannt sind.
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Es wird angenommen, daß die Blockbalken durch die feste Verspannung
einer derartigen Vorspannung unterworfen werden, daß eine nachträgliche, durch das
Trocknen des Holzes bedingte Schwindung allenfalls zu einer Verringerung der Vorspannung,
nicht aber zu einer merkbaren Dimensionsveränderung in Vorspannrichtung führt, d.h.
daß die auftretenden Schwindungen aus der Vorspannung kompensiert werden. Bisherige
Versuche haben gezeigt, daß bei Anwendung erfindungsgemäßer
Blockhauswände
keine wesentlichen Setzungen mehr auftreten und daher die einleitend aufgeführten
Folgeerscheinungen nicht auftreten können. Die erfindungsgemäße Blockhauswand läßt
sich darüber hinaus statisch als Scheibe darstellen, so daß mit einer kraftschlüssigen
Verbindung zwischen der Dachkonstruktion und der Blockhauswand der statisch erforderliche
zugfeste Verbund zwischen Dach und Fundament herstellbar ist. Ein mit erfindungsgemäßen
Blockhauswänden hergestelltes Blockhaus genügt daher ab seiner Errichtung allen
statischen Anforderungen. Vorteilhaft ist schließlich auch, daß bei Anwendung der
erfindungsgemäßen Blockhauswände massive oder aus gemauertem Fachwerk bestehende
Innenwände vorgesehen werden können, um die bei Holzhäusern sonst fehlende Wärmespeicherung
in den Innenwänden zu erhalten.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden
Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die schematische
Vorderansicht einer Blockhausecke und Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch die
Blockhausecke nach Fig. 1 im Bereich des Fensters.
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Nach Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Blockhauswand 1 aus einer
Vielzahl von einzelnen Blockbalken 2 zusammengesetzt und mit einer aus entsprechend
übereinander liegenden Blockbalken 3 bestehenden Blockhauswand 4 durch eine übliche
Verkämmung 5 verbunden, durch die für ein Blockhaus charakteristische Vorstöße 6
entstehen. Die einzelnen Blockbalken 2 und 3 sind jeweils durch an ihren Ober- bzw.
Unterseiten ausgebildete Nut/Feder-Verbindungen 7 verbunden, die Verschiebungen
der
Blockbalken 2 und 3 senkrecht zu den Wandflächen weitgehend unmöglich machen. Die
Blockhauswände 1 und 4 bilden beispielsweise eine 900 -Außenwandecke.
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Die Blockbalken 2 haben normalerweise eine der Wandlänge entsprechende
Länge. Im Bereich eines Fensters 8 sind die Blockbalken dagegen so geschnitten,
daß bei ihrer Montage eine der erwünschten Fenstergröße entsprechende Wandöffnung
frei bleibt.
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Erfindungsgemäß sind die Blockbalken 2 und 3 durch Schrauben 9 fest
miteinander verbunden und verspannt. Die Verbindung erfolgt paarweise, d.h. jeder
einzelne Blockbalken 2 oder 3 ist jeweils sowohl mit dem unmittelbar darüber befindlichen
als auch mit dem unmittelbar darunter befindlichen Blockbalken durch eine Schraube
9 verbunden. Die Verschraubung erfolgt zweckmäßig mit Versatz, d.h. z.B. jeweils
in zwei von unten nach oben verlaufenden, parallelen Reihen 10 und 11, wobei die
Schrauben 9 von Lage zu Lage abwechselnd in der einen oder anderen Reihe 10 oder
11 angeordnet sind.
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Auf diese Weise wird beispielsweise ein Blockbalken 2a mit dem unmittelbar
darüber befindlichen Blockbalken 2b durch eine Schraube der Reihe 10, mit dem unmittelbar
darunter befindlichen Blockbalken 2c dagegen durch eine Schraube der Reihe 11 verbunden.
Hierdurch wird der erforderliche Platz zum Anbringen der Schrauben 9 geschaffen.
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Als Schrauben 9 werden vorzugsweise Holzschrauben verwendet, die einen
zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels geeigneten Kopf, z.B. einen Sechskantkopf,
aufweisen und daher z.B. mittels eines elektrischen oder pneumatischen Schraubers
eingedreht werden können.
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Zur Vereinfachung der Montage ist vorgesehen, die Schrauben 9 durch
eine durchgehende Bohrung des jeweils oben liegenden Blockbalkens in den jeweils
darunter liegenden, an dieser
Stelle keine Bohrung aufweisenden
Blockbalken einzudrehen.
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Dazu weisen die Bohrungen der jeweils oberen Balken an ihren oberen
Enden zweckmäßig Querschnittserweiterungen auf, durch die Aufnahmen für die jeweiligen
Schraubenköpfe 12 geschaffen werden. Diese Aufnahmen besitzen eine solche Tiefe,
daß die Schraubenköpfe 12 nach dem Festziehen der Schrauben 9 jeweils bündig mit
der-Balkenoberkante abschließen oder dicht darunter enden. Zweckmäßig werden pro
Balkenpaar wenigstens alle zwei Meter der Balkenlänge Schrauben 9 bzw.
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Reihen 10, 11 vorgesehen. Dabei werden zumindest unmittelbar neben
dem Fenster 8 oder anderen Wandöffnungen und ggf. auch darunter Verschraubungen
vorgesehen, während in den Ecken beispielsweise auf jeder Seite der Verkämmungen
6 je eine der beiden Reihen 10 oder 11 angeordnet wird.
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Die beschriebenen Blockbalken 2 und 3 werden bereits in der Fabrik
komplett vorgefertigt, mit den Bohrungen zur Aufnahme der Schrauben 9, den Nut/Feder-Verbindungen
7 und den erforderlichen Verkämmungen 5 versehen und unter Berücksichtigung der
erwünschten Wandöffnungen auf Länge geschnitten. Auf diese Weise entsteht fabrikseitig
für jede Blockhauswand ein kompletter, aus den benötigten Blockbalken bestehender
Bausatz, der auch die erforderliche Anzahl an Schrauben 9 umfassen kann. An der
Baustelle ist es dann lediglich erforderlich, die Blockbalken 2 bzw. 3 Lage für
Lage übereinander zu legen, nach dem Verlegen jedes Blockbalkens oder jeder Lage
die Schrauben 9 einzusetzen und diese dann mit einem elektrisch oder pneumatisch
angetriebenen Schraubendreher in den darunter befindlichen Blockbalken einzudrehen.
Dabei wird zweckmäßig zwischen den Schraubenköpfen 12 und den für diese vorgesehenen
Aufnahmen jeweils noch eine Unterlegscheibe angeordnet, damit sich die Schraubenköpfe
nicht in das Holz eindrehen und die Schrauben dennoch fest angezogen werden können.
Das dabei aufzuwendende Drehmoment muß so groß sein, daß die Blockbalken fest miteinander
verspannt bzw. verpreßt werden und beim nachfolgenden Austrocknen des Holzes keine
Setzung der Blockhauswand eintritt.
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Nach der Errichtung der Blockhausaußenwände können auf übliche Weise
Zwischenwände 13 gesetzt und die Dachkonstruktionen angebracht werden. Die Zwischenwände
können dabei entsprechend ausgebildet sein.
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Zumindest die Außenwände werden mittels Flachankern od.dgl.
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am Fundament befestigt, während die Dachkonstruktion mittels Schrauben
oder anderen kraftschlüssigen Mitteln zumindest mit den Außenwänden verbunden wird.
Dadurch wird eine in statischer Hinsicht einwandfreie, zugfeste Verbindung zwischen
Dachkonstruktion und Fundament erhalten. Außerdem haben die Schrauben 9 zur Folge,
daß die einzelnen Blockbalken, was allein mit den Nut/Feder-Verbindungen 7 nicht
möglich ist, so fest miteinander verbunden sind, daß auch beim Auftreten der größten
theoretisch denkbaren Schwerkräfte an den Balkenauflagen eine ausreichende Stabilität
gewährleistet ist. Die Statik des gesamten Blockhauses kann daher wie bei einem
gemauerten oder einem aus Fachwerk hergestellten Haus den DIN-Normen entsprechend
berechnet werden.
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von 18 cm Bei Anwendung von Blockbalken mit einer Breite knd Höhe
von 15,4 cm werden beispielsweise Schrauben verwendet, die eine Gesamtlänge von
25 cm, einen Kopf von 20 mm Durchmesser und 8 mm Höhe aufweisen und bei denen der
an den Kopf grenzende Abschnitt gewindelos ist, während der letzte, etwa 10 cm lange
Abschnitt ein scharfes, selbstschneidendes Gewinde mit einer Steigung von 5 mm aufweist.
Dabei kann der Durchmesser des Schraubenschafts vom Kopf bis zur Spitze keilförmig
von 12 mm auf 10 mm abnehmen. Bei Anwendung derartiger Schrauben werden die Blockbalken
mit durchgehenden Bohrungen von 13 mm Durchmesser und Aufnahmen versehen, die einen
Durchmesser von 30 mm bei einer Höhe von 20 mm aufweisen.
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Die zugehörigen Unterlegscheiben besitzen eine Dicke von 1,5 mm,
ein Mittelloch von 13 mm Durchmesser und einen Außendurchmesser von 30 mm. Diese
Maße dienen nur als Beispiele und können in Abhängigkeit von der Balkenstärke, vom
verwendeten
Holz und von den jeweiligen Umständen abgewandelt werden.
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Durch das beschriebene Verfahren ist es möglich, die Blockhauswand
selbst als tragendes Teil zu verwenden. Dies gilt nicht nur für das Dach, sondern
auch für Deckenbalken, die bei zweigeschossigen Häusern oder Häusern mit größeren
Spannweiten notwendig sein könnten und deren innen liegende Enden auch auf Innenwänden
abgestützt werden können, die in Massiv-, Ständer- oder Fachwerkbauweise errichtet
worden sind.