EP2080845B1 - Holzfertigbauelement - Google Patents

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EP2080845B1
EP2080845B1 EP09000773A EP09000773A EP2080845B1 EP 2080845 B1 EP2080845 B1 EP 2080845B1 EP 09000773 A EP09000773 A EP 09000773A EP 09000773 A EP09000773 A EP 09000773A EP 2080845 B1 EP2080845 B1 EP 2080845B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wood
solid wood
beams
screws
prefabricated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP09000773A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2080845A1 (de
Inventor
Dieter Kazenwadel
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP2080845A1 publication Critical patent/EP2080845A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2080845B1 publication Critical patent/EP2080845B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/02—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units
    • E04B5/12—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units with wooden beams
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/12—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of solid wood
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/29—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures

Definitions

  • the invention relates to a prefabricated building element for buildings, with a variety of edgewise arranged side by side, interconnected solid wood beams.
  • the prefabricated wooden building element can be used as a ceiling element or as a wall element in the construction of buildings.
  • CH 687398 A5 discloses a wood prefabricated element according to the preamble of claim 1.
  • Wooden ceilings are made of wood, if they are not poured from concrete or. Incorporated as concrete craft, as a wooden beam ceiling or Brettstapel- or Brett harshdecke. In the case of board stacked or glued laminated timber boards, individual boards are needled, stapled or glued together. The width and height of the boards are determined by the length of the boards and the load capacity of the ceiling.
  • the above ceilings are composed of industrially prefabricated ceiling elements, the thickness of the boards varies depending on the manufacturer.
  • the invention has for its object to provide a wood prefabricated element with high sound insulation, which can be used for a building ceiling without additional impact sound insulation.
  • the wood prefabricated element is made of wood with high load-bearing capacity and sound insulation, while avoiding foreign materials. It is characterized by the positional arrangement of solid beams made of solid construction timber and / or dried timber and pressure-resistant sound-absorbing wood fiber insulation panels alternately, wherein the layers are connected to each other by suitable measures that meet the static requirements.
  • the mechanical connection is carried out according to static calculations.
  • the prefabricated wooden building element has a typical length of 1 to 18 m and is preferably 2 to 13 m long. Its thickness is between 80 and 300 mm, preferably 10 to 240 mm.
  • the mechanical connection of the solid wood beams and the Holzfaserdämmplatten is carried out according to claim 1 on suitable rod-shaped screws, which are approved by the building authorities and which permanently withstand the occurring shear, tensile and compressive forces and can reliably transfer them.
  • the advantages achieved by the invention are in particular that the sound insulation, especially for impact and airborne sound, and the sound level of noise from the premises of the building is greatly reduced. This can be achieved with low Holzfertigbauelementdicke.
  • the vibration behavior of the wood prefabricated element is significantly improved by the layer structure with the pressure-resistant insulating material. Due to the insulation layers, the dead load of the wood prefabricated element decreases with increasing sound insulation. Furthermore, the load distribution is optimized, which is particularly advantageous when the wood prefabricated element is used as a ceiling element. In addition, the swelling and shrinkage behavior of the wood prefabricated element is largely compensated by the wood fiber insulation panels.
  • the wood fiber insulation panels at least on a flat side of the ceiling element on the solid wood beams before. This is particularly advantageous if the wood prefabricated element is installed as a ceiling and have the supernatants of the wood fiber insulation board facing upwards and form a support for a wooden floor. A further reduction of the still possible airborne sound transmission from the wooden floor to the solid wood beam can be achieved if the spaces between the supernatants are filled with a bed of insulating material. The gaps can also be used as an installation channel for electrical cables or for pipelines.
  • the solid wood beams protrude at least on a flat side over the wood fiber insulating panels. This is particularly useful when using the wood prefabricated element as a wall element.
  • the depressions formed between the projections of the solid wood beams on the one hand reduce the heat transfer and the sound transmission to the Holzfaserdämmplatten and on the other hand can also be used to cover the laying of cables, pipes or the like.
  • the upwardly facing flat side is ideally flat, while the flat side with the above solid wood beams usually facing down, so that the ceiling panel can be attached waiving a slatted frame directly to the solid wood beams.
  • the height of the solid wood beams and the wood fiber insulation panels is different from the use of the wood prefabricated element according to the invention as a ceiling element with at least one flat flat side of the wood prefabricated element.
  • the invention also includes embodiments in which the Holzfaserdämmplatten protrude on both flat sides of the wood prefabricated element on the solid wood beams or in which the solid wood beams on both flat sides of the wood prefabricated element project beyond the wood fiber insulation panels.
  • some of the solid wood beams of the wood prefabricated element are arranged offset from each other perpendicular to the longitudinal extent.
  • the above solid wood beams projecting solid wood beams can be when using the wood prefabricated element for a ceiling, for example for Supports of partitions can be used, so that a direct load transfer takes place in the bearing solid wood beams.
  • the raised solid wood beams form wide channels between them, which serve as ventilation ducts for such a ceiling or can be filled with concrete.
  • the above solid wood beams form a support for a screed or wooden floorboards with additional footfall sound insulation.
  • the solid beams are connected to each other by a number of steel screws running transversely to the longitudinal extent of the solid wood beams.
  • the screws also penetrate the wood fiber insulation boards and keep them stable between the solid wood beams, with the solid wood beams pressing the wood fiber insulation boards.
  • the screws have a typical diameter of 6 to 18 mm, preferably 6.5 to 14 mm and a screw length of 120 to 1500 mm, preferably 160 to 420 mm.
  • the screws used are characterized by the fact that they produce a statically calculated connection between the solid wood beams made of structural wood and the Hofzmaschinedämmplatte. Suitable screws with approval are, for example, the 2-9.1-665 Heco Topix CC. Instead of these screws equivalent other screws can be used.
  • the solid wood beams crosswise screwed together in at least one row, wherein at least one of the intersecting screws in the direction of the longitudinal extent of the solid wood beams is inclined
  • the screwing of the solid wood beams is not perpendicular, but obliquely to the wood fiber direction, the In The longitudinal direction of the solid wood beams runs
  • the inclination of the screws is between 30 and 70 °, preferably 45 °.
  • Prerequisite for the fulfillment of the static requirements of the prefabricated timber element is the large displacement module of the helical screw connection of the full-thread screws.
  • the sliding stiffness of the diagonal screw connection is several times greater than in a screw connection at right angles to the wood fiber direction. Depending on the loads, the stiffness can be due to the lateral spacing of adjacent pairs of screws and controlled by the screw diameter and the screw length.
  • the solid wood beams are partially screwed together in sections in at least one row, wherein the screws arranged in parallel are each inclined in sections in the opposite direction of the longitudinal extent of the solid wood beams.
  • the screws preferably extend into the two sections or halves of the solid wood beams, which are defined by the middle of the solid wood beams, in each case parallel to one another with opposite inclination, the screw tips of the respective nearest end faces of the wood prefabricated element preferably being further than the screw heads.
  • the screw connections are mirror-inverted.
  • the screws are arranged in spaced apart rows. At least one of the rows ideally contains intersecting pairs of screws, in which preferably both screws are inclined in the longitudinal direction of the solid wood beams. However, the direction of inclination of the two screws is different. Appropriately, it also appears to provide two rows with such opposing oppositely directed screw pairs with distance from each other. Alternatively, at least one of the rows ideally includes sections of screws arranged in parallel with each other, which have in the sections an equal inclination in the longitudinal direction of the solid wood beams, wherein the screws from section to section have an opposite inclinations to each other.
  • a row is arranged parallel to the row with the inclined arranged screws with mutually parallel screws, which extend preferably perpendicular to the longitudinal extent of the solid wood beams. It is particularly effective to arrange the row with the parallel extending screws between two rows of intersecting screw pairs and / or sections of oppositely inclined screws.
  • the inclined extending screws of the wood prefabricated element are arranged according to a latticework.
  • the screws of the latticework may have the same or a different distance from each other. In this case, depending on the distance, the length and the degree of inclination of the screws and depending on the width of the solid wood beams and the thickness of Holzfaserdämmplatten vortellhaft note more than two adjacent screws more or less.
  • Such a screw connection combines the solid wood beams against tensile, compressive and shear forces extremely stable.
  • the screws enforce several solid wood beams and the interposed Holzfaserdämmplatten, the screws may have different lengths.
  • An ideal embodiment is considered, in which the screws pass through at least three solid wood beams and two wood fiber insulating panels.
  • several of the wood prefabricated elements according to the invention can be arranged side by side to increase a wall or ceiling surface and be connected to one another longitudinally during the installation of the prefabricated wooden building elements.
  • the connection can be made by cross-bolting the butting solid wood beams along their longitudinal edge.
  • it can also be provided with one or more mutually associated grooves and springs a tongue and groove connection to connect the wood prefabricated elements form-fitting with each other.
  • the springs may be formed loosely or molded on the butting solid wood beams. It is also possible to perform the abutting longitudinal sides of the solid wood beams with mirror-image arranged overlapping steps and to connect the steps by means of parallel screwing together.
  • the wood prefabricated element according to the invention is designed to be load-bearing for use as a ceiling element or wall element for a building.
  • the figures of the drawings show the finished wood component in a horizontal position, as it is arranged as a ceiling element.
  • FIG. 1 shows a wood prefabricated element 1, with a number of solid wood beams 2, between each of which a wood fiber insulation board 3 is arranged.
  • This wood prefabricated element is not part of the invention.
  • the solid wood beams 2 and the wood fiber boards 3 are connected to each other by means of a number transverse to the longitudinal extent of the solid wood beams 3 screws 4.
  • the solid wood beams 2 and the wood fiber insulation panels 3 have a uniform length, an identical height, but different widths or thicknesses an identical height, but different widths or strengths and are arranged to each other so that a flat top flat side 5 results as a bottom side for a space above it and a flat lower flat side 6 as a ceiling side for a space below.
  • the illustrated ratio of the width of the solid wood beams 2 and the thickness of the Holzmaschinedämmplatten 3 is exemplary and can be set arbitrarily.
  • the in the Figures 2 . 3 illustrated embodiments of the wood prefabricated element 1 according to the invention differ from the wood prefabricated element in the FIG. 1 in that the heights of the solid wood cots 2 and the wood fiber insulation plates 3 are different.
  • the wood fiber insulation panels 3 are higher than the solid wood beams 2 formed and arranged to each other, that also results in a flat ceiling side 6. Due to the different height, the wood fiber insulation panels 3 are on the bottom side 5 on the solid wood beams 2 before.
  • the supernatants 7 of the wood fiber insulation panels 3 serve as a support for a bottom plate, not shown in the drawing, screed or planks. The laterally limited by the supernatants 7 spaces 8 can be used as Installadonskanäle or filled with loose insulation.
  • FIG. 3 shown secondpursbeisplel differs from the first embodiment FIG. 2 in that the wood fiber insulation panels 3 are formed lower than the solid wood beams 2.
  • the solid wood beams 2 and the wood fiber insulation panels 3 together form a flat upper flat side 5 as a bottom side for the cover element.
  • the solid wood beams 2 protrude beyond the wood fiber insulation panels 3 on the opposite side of the Oeckenseite 6.
  • the projections 9 of the Massilvholzbalken 2 can be fixed directly in the drawing, not shown ceiling panel.
  • the projections 9 channels 10 which can be used for laying cables or pipes.
  • FIG. 4 illustrated third embodiment of the wood prefabricated element 1 according to the invention substantially corresponds to that in the FIG. 1 pictured Wood finished component.
  • some, by several solid wood beams 2 and wood fiber insulation panels 3 separate solid wood beams 2 'relative to the other solid wood beams 2 and the wood fiber insulation panels 3 are arranged offset upwards.
  • the channels 10 'between the projections 9' of the solid wood beams 2 ' form space for ventilation ducts of the ceiling element, as soon as a continuous floor is placed on the projections 9'.
  • On the solid wood beams 2 'not shown in the drawing partitions can be placed.
  • FIG. 5a shows a plan view of the flat side 5, 6 of the wood prefabricated element 1
  • FIG. 5b a side view of an end face 11 of the wood prefabricated element 1.
  • the screws 4 are arranged in three superimposed rows 12, 12 ', 12 "The screws 4 pass through a plurality of solid wood beams 2 and the interposed wood fiber insulation panels 3.
  • the wood prefabricated elements 1 are in the upper row 12 and in the lower Row 12 "of the screws 4 screwed in parallel and in the middle row 12 'of the screws 4 in parallel.
  • crosswise is meant that the screws 4 in the rows 12 and 12 "in the illustration according to FIG.
  • FIG. 5a cross more or less.
  • FIG. 5a is a more borderline representation, as a crossing occurs only in the area of the screw tips. In principle, however, cross-over will be stronger, ie in the FIG. 5a In this presentation, there would be more an "X" than a "V” as shown here. As screws 4 self-tapping full threaded wood screws made of steel with different thread pitches are used.
  • FIGS. 6a to 6d show various ways to connect to the longitudinal sides 13 adjacent wooden prefabricated elements 1 along the longitudinal sides 13 together.
  • the connection of the wood prefabricated elements 1 is carried out depending on the design of each edge colliding solid wood beams.
  • FIG. 6a shows a cross fitting with screws 4 ', wherein the edge solid wood beams 2 corresponding to the internal solid wood beams 2 are executed.
  • FIG. 6b shows wood prefabricated elements 1 with edge solid wood beams 2, which are provided with complementary trained cross-step 14, the steps 14 by means of parallel screw with screws 4 'which are perpendicular to the surface 5 of the timber construction element 1, connected to each other.
  • the parallel and the Wienverschraubung takes place in each case along the edges 15 of the wood prefabricated elements. 1
  • FIGS. 6c, d show tongue and groove joints of the wood prefabricated elements 1, so that a screw is not mandatory.
  • grooves 16 and springs 17 are respectively provided along the longitudinal sides, which engage in one another after the preparation of the wood prefabricated elements 1.
  • FIG. 6c Pictured possibility a loose spring 17 is used, accordingly grooves 16 are provided on the abutting solid wood beams 2.
  • the spring 17 is integrally formed on a solid wood beam 2.
  • wood fiber insulation panels 3 can be inserted only after several solid wood beams 2. It is also possible that at low loadings the screws 4 are not arranged crosswise but only obliquely inclined to the longitudinal extent of the solid wood beams 2. The screws 4 are inclined from the middle of the solid wood beams 2 each of the end faces 11 away and extend in the two halves of the solid wood beams 2 each parallel to each other. This type of sectionally inclined parallel screw connection absorbs the pushing and pushing forces acting in these areas in a manner that is as good as a cross-threading over the length of the solid wood beams 2.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Holzfertigbauelement für Gebäude, mit einer Vielzahl von hochkant nebeneinander angeordneten, miteinander verbunden Massivholzbalken. Das Holzfertigbauelement kann als Deckenelement oder als Wandelement beim Bau von Gebäuden eingesetzt werden.
  • CH 687398 A5 offenbart ein Holzfertigbauelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Holzdecken werden, wenn sie nicht aus Beton gegossen oder.als Betonfertigkeit eingebaut sind, als Holzbalkendecke oder Brettstapel- bzw. Brettschichtdecke aus Holz ausgeführt. Bei der Brettstapel- bzw. Brettschichtholzdecke werden einzelne Bretter aneinander genadelt, geklammert oder geleimt Die Breite und Höhe der Bretter werden durch die Länge der Bretter und die Traglast der Decke vorgegeben. Die genannten Decken werden aus industriell vorgefertigten Deckenelementen zusammengesetzt, wobei die Stärke der Bretter je nach Hersteller variiert.
  • Solche Decken sind zwar einfach und kostengünstig herstell- und einbaubar, weisen jedoch einen schlechten Schallschutz auf. Die mangelnde Schalldämmung, insbesondere Im Hinblick auf den Normtrittschallpegel, stellen schon seit langem ein ernsthaftes Hindernis für den vermehrten Einsatz in mehrgeschossigen Gebäuden dar. Zur Erreichung des Normtrittschallpegels sind aufwändige Dämmmaßnahmen notwendig, die zusätzliche Kosten verursachen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Holzfertigbauelement mit hohem Schallschutz vorzuschlagen, das auch für eine Gebäudedecke ohne zusätzliche Trittschalldämmung verwendet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Holzfertigbauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Nach Anspruch 1 sind bei dem erfindungsgemäßen Holzfertigbauelement zwischen den Massivholzbalken Holzfaserdämmplatten angeordnet. Unter Holzfaserdämmplatten werden in diesem Zusammenhang auch Holzfaserdämmmatten verstanden. Das Holzfertigbauelement ist bei hoher Tragfähigkeit und Schalldämmung ausschließlich aus Holz unter Vermeidung artfremder Werkstoffe gefertigt. Es zeichnet sich durch die lageweise Anordnung von Massivhotzbalken aus Konstruktionsvollholz und/oder getrocknetem Bauholz sowie druckfesten schallabsorbierenden Holzfaserdämmplatten im Wechsel aus, wobei die Schichten miteinander durch geeignete Maßnahmen, die den statischen Erfordermissen genügen, miteinander verbunden sind. Zur Erhöhung der Tragfähigkeit und um eine sichere statische Verbindung zwischen dem Konstruktionsvollholz und der Dämmplatte herzustellen, wird die mechanische Verbindung nach statischen Berechnungen ausgeführt.
  • Das Holzfertigbauelement weist eine typische Länge von 1 bis 18 m auf und ist vorzugsweise 2 bis 13 m lang. Seine Stärke beträgt zwischen 80 und 300 mm, vorzugsweise 10 bis 240 mm. Die mechanische Verbindung der Massivholzbalken und der Holzfaserdämmplatten erfolgt nach Anspruch 1 über geeignete stabförmige Schrauben, die bauaufsichtig zugelassen sind und die den auftretenden Scher-, Zug- und Druckkräften dauerhaft widerstehen und diese zuverlässig übertragen können.
  • Es ist bekannt, dass Massivholz eine starke Schallkopplung zulässt und seine Eigendämpfung nur sehr gering ist, wobei die Masse des Massivholzes nur einen geringen Beitrag zur Schalldämpfung leistet. Durch den vielschichtigen Aufbau des erfindungsgemäßen Holzfertigbauelements aus Massivholzbalken und Holzfaserdämmplatten wird die Übertragung der eingebrachten Schallenergie gestört, was zu einer verminderten Schallausbreitung im Gebäude führt.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der Schallschutz, insbesondere für Tritt- und Luftschall, und der Schallpegel von Geräuschen aus den Räumlichkeiten des Gebäudes stark verringert wird. Dabei kann dies bei geringer Holzfertigbauelementdicke erzielt werden. Ebenso wird das Schwingungsverhalten des Holzfertigbauelements durch den Schichtaufbau mit dem druckfesten Dämmstoff deutlich verbessert. Durch die Dämmstoffschichten verringert sich die Eigenlast des Holzfertigbauelements bei steigendem Schallschutz. Des weiteren optimiert sich die Lastverteilung, was insbesondere von Vorteil ist, wenn das Holzfertigbauelement als Deckenelement verwendet wird. Außerdem wird durch die Holzfaserdämmplatten das Quell- und Schwindverhalten des Holzfertigbauelements weitgehend ausgeglichen.
  • Zur Minimierung der Schallübertragung und Schalleinkopplung stehen in einer Ausführungsform der Erfindung die Holzfaserdämmplatten zumindest auf einer Flachseite des Deckenelements über die Massivholzbalken vor. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Holzfertigbauelement als Decke eingebaut wird und die Überstände der Holzfaserdämmplatte nach oben weisen und eine Auflage für einen Holzboden bilden. Eine weitere Minderung der noch möglichen Luftschallübertragung von dem Holzboden zu dem Massivholzbalken kann erreicht werden, wenn die Zwischenräume zwischen den Überständen mit einer Schüttung aus Dämmmaterial ausgefüllt werden. Die Zwischenräume können auch als Installationskanal für elektrische Kabel oder für Rohrleitungen verwendet werden.
  • Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Holzfertigbauelementes stehen die Massivholzbalken zumindest auf einer Flachseite über die Holzfaserdämmplatten vor. Dies Ist besonders zweckmäßig bei der Verwendung des Holzfertigbauelements als Wandelement. Die so gebildeten Vertiefungen zwischen den Vorsprüngen der Massivholzbalken reduzieren zum einen den Wärmeübergang und die Schallübertragung zu den Holzfaserdämmplatten und können andererseits auch zum verdecken Verlegen von Kabeln, Rohren oder dergleichen genutzt werden. Bei der Verwendung eines solchen Holzfertigbauelements als Deckenelement ist die nach oben weisende Flachseite idealerweise eben ausgebildet, während die Flachseite mit den vorstehenden Massivholzbalken üblicherweise nach unten weist, so dass die Deckenverkleidung unter Verzicht auf ein Lattengerüst direkt an den Massivholzbalken befestigt werden kann.
  • Es ist selbstverständlich, dass der Verwendung des erfindungsgemäßen Holzfertigbauelements als Deckenelement mit mindestens einer ebenen Flachseite des Holzfertigbauelements die Höhe der Massivholzbalken und der Holzfaserdämmplatten unterschiedlich ist. Die Erfindung schließt auch Ausführungsformen ein, bei denen die Holzfaserdämmplatten auf beiden Flachseiten des Holzfertigbauelements über die Massivholzbalken vorstehen bzw. bei denen die Massivholzbalken auf beiden Flachseiten des Holzfertigbauelements die Holzfaserdämmplatten überragen.
  • Bei einer speziellen Ausführungsform sind einige der Massivholzbalken des Holzfertigbauelements senkrecht zur Längserstreckung versetzt zueinander angeordnet. Die über die übrigen Massivholzbalken vorstehenden Massivholzbalken können beim Einsatz des Holzfertigbauelements für eine Decke beispielsweise zum Auflagern von Zwischenwänden verwendet werden, so dass eine direkte Lastabtragung in die tragenden Massivholzbalken erfolgt. Außerdem bilden die erhabenen Massivholzbalken breite Kanäle zwischen sich aus, die als Lüftungskanäle für eine derartige Decke dienen oder mit Beton ausgefüllt werden können. Die vorstehenden Massivholzbalken bilden dabei ein Auflager für einen Estrich- oder Holzdielenboden mit zusätzliche Trittschalldämmung.
  • Die Massivhotzbalken sind mit einer Anzahl quer zur Längserstreckung der Massivholzbalken verlaufenden Schrauben aus Stahl miteinander verbunden. Die Schrauben durchdringen auch die Holzfaserdämmplatten und halten diese lagestabil zwischen den Massivholzbalken, wobei die Massivholzbalken die Holzfaserdämmplatten pressen. Die Schrauben haben einen typischen Durchmesser von 6 bis 18 mm, vorzugsweise 6,5 bis 14 mm und eine Schraubenlänge von 120 bis 1500 mm, vorzugsweise 160 bis 420 mm. Die verwendeten Schrauben zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine statisch berechnete Verbindung zwischen dem aus Konstruktionsvollholz bestehenden Massivholzbalken und der Hofzfaserdämmplatte herstellen. Geeignete Schrauben mit Zulassung sind beispielsweise die 2-9.1-665 Heco Topix CC. An Stelle dieser Schrauben können auch gleichwertige andere Schrauben eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise sind bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Massivholzbalken kreuzweise in mindestens einer Reihe miteinander verschraubt, wobei zumindest jeweils eine der sich kreuzenden Schrauben in Richtung der Längserstreckung der Massivholzbalken geneigt ist Somit erfolgt die Verschraubung der Massivholzbalken nicht senkrecht, sondern schräg zur Holzfaserrichtung, die In Längsrichtung der Massivholzbalken verläuft Die Neigung der Schrauben beträgt dabei zwischen 30 und 70°, vorzugsweise 45°. Voraussetzung für die Erfüllung der statischen Anforderungen an das Holzfertigbauelement ist das große Verschiebungsmodul der Schrägverschraubung der Vollgewindeschrauben. Die Verschiebesteifigkeit der Schrägverschraubung ist um ein mehrfaches größer als bei einer Verschraubung rechtwinklig zur Holzfaserrichtung. In Abhängigkeit von den auftretenden Belastungen kann die Steifigkeit durch den seitlichen Abstand benachbarter Schraubenpaare sowie durch den Schraubendurchmesser und der Schraubenlänge gesteuert werden.
  • Vorteilhafterweise sind bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Massivholzbalken abschnittsweise parallel in mindestens einer Reihe miteinander verschraubt, wobei die parallel angeordneten Schrauben jeweils abschnittsweise in entgegengesetzter Richtung der Längserstreckung der Massivholzbalken geneigt sind. Dies ist insbesondere bei geringen Lastbeaufschlagungen des Holzfertigbauelements sinnvoll. Dabei erstrecken sich die Schrauben vorzugsweise in den durch die Mitte der Massivholzbalken bestimmten beiden Abschnitten bzw. Hälften der Massivholzbalken, jeweils parallel zueinander mit entgegengesetzter Neigung, wobei die Schraubenspitzen der jeweils nächstliegenden Stirnseiten des Holzfertigbauelements vorzugsweise ferner liegen als die Schraubenköpfe. In den Abschnitten sind die Verschraubungen spiegelbildlich ausgeführt. Diese Art der abschnittsweisen geneigten Parallelverschraubung mit abschnittsweise in entgegengesetzt geneigten Schrauben nimmt die auftretenden Schub- und Druckkräfte In ähnlich Weise wie eine Kreuzverschraubung über die Länge der Massivholzbalken auf. Sowohl bei der durchgehenden Kreuzverschraubung wie auch bei der abschnittsweisen Parallelverschraubung kann der Grad der Neigung der Schrauben Ober die Länge der Massivholzbalken variieren.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Schrauben in voneinander beabstandeten Reihen angeordnet. Mindestens eine der Reihen enthält idealerweise sich kreuzende Schraubenpaare, bei denen vorzugsweise beide Schrauben in Längsrichtung der Massivholzbalken geneigt sind. Die Neigungsrichtung der beiden Schrauben ist dabei jedoch unterschiedlich. Zweckmäßig erscheint es außerdem, zwei Reihen mit derart gegensinnig gegeneinander ausgerichteten Schraubenpaaren mit Abstand voneinander vorzusehen. Alternativ enthält mindestens eine der Reihen idealerweise abschnittsweise parallel zueinander angeordnete Schrauben, die in den Abschnitten eine gleiche Neigung in Längsrichtung der Massivholzbalken aufweisen, wobei die Schrauben von Abschnitt zu Abschnitt eine entgegengesetzte zueinander Neigungen aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist parallel zu der Reihe mit den geneigt angeordneten Schrauben eine Reihe mit parallel zueinander verlaufenden Schrauben angeordnet, die sich vorzugsweise senkrecht zur Längserstreckung der Massivholzbalken verstrecken. Besonders effektiv ist es, die Reihe mit den sich parallel erstreckenden Schrauben zwischen zwei Reihen sich kreuzender Schraubenpaare und/oder sich abschnittweise entgegengesetzt geneigter Schrauben anzuordnen.
  • Vorzugsweise sind sich die geneigt erstreckenden Schrauben des Holzfertigbauelements entsprechend einem Gitterwerk angeordnet. Die Schrauben des Gitterwerks können einen gleichen oder einen unterschiedlichen Abstand zueinander aufweisen. Dabei kreuzen sich in Abhängigkeit von dem Abstand, der Länge und dem Neigungsgrad der Schrauben sowie in Abhängigkeit von der Breite der Massivholzbalken und der Dicke der Holzfaserdämmplatten vortellhafterweise mehr als zwei benachbarte Schrauben mehr oder weniger. Eine derartige Verschraubung verbindet die Massivholzbalken entgegen Zug-, Druck- und Schubkräften äußerst stabil.
  • Vorteilhafterweise durchsetzen die Schrauben jeweils mehrere Massivholzbalken und die dazwischen liegenden Holzfaserdämmplatten, wobei die Schrauben unterschiedliche Längen aufweisen können. Als Ideal wird eine Ausführungsform angesehen, bei der die Schrauben jeweils mindestens drei Massivholzbalken und zwei Holzfaserdämmplatten durchsetzen.
  • Dies ermöglicht eine einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Holzfertigbauelements. Dazu wird zuerst ein Paket, beispielsweise aus drei Massivholzbalken und zwei dazwischen angeordneten Holzfaserplatten gebildet, wobei die Massivholzbalken und die Holzfaserdämmplatten anschließend wie vorstehend beschrieben miteinander verschraubt werden. Bei der vorgenommenen Kreuzverschraubung mit der optionalen Parallelverschraubung erstrecken sich die Schrauben zwischen den beiden äußeren Massivholzbalken des Paketes. Anschließend wird jeweils eine Holzfaserdämmplatte mit darauffolgender Massivholzplatte oder ein Paket aus zwei Massivholzbalken und zwei Holzfaserdämmplatten an das verschraubte Paket angelegt und mit Schrauben gleicher Länge und Anordnung mit dem Paket verschraubt. Dabei durchdringen die Schrauben ebenfalls wieder drei Massivholzbalken sowie die dazwischen liegenden Holzfaserdämmplatten.
  • Falls erforderlich können mehrere der erfindungsgemäßen Holzfertigbauelemente zur Vergrößerung einer Wand- oder Deckenfläche nebeneinander angeordnet und beim Einbau der Holzfertigbauelemente längsseitig miteinander verbunden werden. Die Verbindung kann durch Kreuzverschraubung der stoßenden Massivholzbalken entlang ihren längskante erfolgen. Anstelle der Kreuzverschraubung kann auch eine Nut-Federverbindung mit ein oder mehreren einander zugeordneten Nuten und Federn vorgesehen sein, um die Holzfertigbauelemente formschlüssig miteinander zu verbinden. Dabei können die Federn lose ausgebildet oder an dem stoßenden Massivholzbalken angeformt sein. Es ist auch möglich, die stoßenden Längsseiten der Massivholzbalken mit spiegelbildlich angeordnetten, sich überlappenden Stufen auszuführen und die Stufen mittels Parallelverschraubung miteinander zu verbinden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung. Die einzelnen Merkmale der Erfindung können dabei für sich allein oder zu mehreren bei unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein. Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen, bei denen das erfindungsgemäße Holzfertigbauelement horizontal als Deckenelement angeordnet ist. Es zeigen In schematischer Darstellung:
    • Figur 1
    ein Holzfertigbauelement mit Massivholzbalken und Holzfaser- dämmplatten gleicher Höhe; Dieses Holzfertigbauelement ist kein Teil der Erfindung.
    Figur 2
    ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Holzfertigbauelements mit Massivholzbalken und Holzfaser- dämmplatten unterschiedlicher Höhe bei dem die Holzfaser- dämmplatten einseitig über die Massivholzbalken vorstehen;
    Figur 3
    ein zweites Ausführungsbeisplel des erfindungsgemäßen Holz- fertigbauelements mit Massivholzbalken und Holzfaser- dämmplatten unterschiedlicher Höhe, bei dem die Massiv- holzbalken einseitig über die Holzfaserdämmplatten vorste- hen;
    Figur 4
    ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Holzfertigbauelements, bei dem einzelne Massivholzbalken gegenüber den anderen Masslvholzbalken versetzt angeordnet sind;
    Figur 5
    das Holzfertigbauelement aus Figur 1 in Draufsicht (Figur 5a) und in Seitenansicht (Figur 5b); und
    Figur 6
    verschiedene Verbindungsmöglichkeiten (Figur 6a-6d) zum Verbinden der stoßenden Längsseiten benachbarter Holzfertigbauelemente gemäß Figur 1.
  • Das erfindungsgemäße Holzfertigbauelement ist für die Verwendung als Deckenelement oder Wandelement für ein Gebäude tragfähig ausgebildet. Die Figuren der Zeichnungen zeigen das Hölzfertigbauelement in horizontaler Lage, wie es als Deckenelement angeordnet ist.
  • Figur 1 zeigt ein Holzfertigbauelement 1, mit einer Anzahl von Massivholzbalken 2, zwischen denen jeweils eine Holzfaserdämmplatte 3 angeordnet ist. Dieses Holzfertigbauelement ist kein teil der Erfindung. Die Massivholzbalken 2 und die Holzfaserplatten 3 sind mittels einer Anzahl quer zur Längserstreckung der Massivholzbalken 3 verlaufenden Schrauben 4 miteinander verbunden. Die Massivholzbalken 2 und die Holzfaserdämmplatten 3 weisen eine einheitliche Länge, eine identische Höhe, jedoch unterschiedliche Breiten bzw. Stärken auf eine identische Höhe, jedoch unterschiedliche Breiten bzw. Stärken auf und sind so zueinander angeordnet, dass sich eine ebene obere Flachseite 5 als Bodenseite für einen darüber befindlichen Raum und eine ebene untere Flachseite 6 als Deckenseite für einen darunter befindlichen Raum ergibt. Das dargestellte Verhältnis der Breite der Massivholzbalken 2 und der Stärke der Holzfaserdämmplatten 3 ist beispielhaft und kann beliebig eingestellt werden.
  • Die in den Figuren 2, 3 dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Holzfertigbauelements 1 unterscheiden sich von dem Holzfertigbauelement in der Figur 1 dadurch, dass die Höhen der Massivholzbatken 2 und der Holzfaserdämmplatten 3 unterschiedlich sind. Bei dem in der Figur 2 abgebildeten Holzfertigbauelement 1 sind die Holzfaserdämmplatten 3 höher als die Massivholzbalken 2 ausgebildet und so zueinander angeordnet, dass sich ebenfalls eine ebene Deckenseite 6 ergibt. Bedingt durch die unterschiedliche Höhe stehen die Holzfaserdämmplatten 3 auf der Bodenseite 5 über die Massivholzbalken 2 vor. Die Überstände 7 der Holzfaserdämmplatten 3 dienen als Auflage für eine in der Zeichnung nicht dargestellte Bodenplatte aus Estrich oder Dielen. Die von den Überständen 7 seitlich begrenzten Zwischenräume 8 können als Installadonskanäle genutzt oder mit losem Dämmmaterial ausgefüllt werden.
  • Das in der Figur 3 gezeigte zweite Ausführungsbeisplel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel aus Figur 2 dadurch, dass die Holzfaserdämmplatten 3 niedriger ausgebildet sind als die Massivholzbalken 2. Die Massivholzbalken 2 und die Holzfaserdämmplatten 3 bilden miteinander eine ebene obere Flachseite 5 als Bodenseite für das Deckerlelement. Somit überragen die Massivholzbalken 2 die Holzfaserdämmplatten 3 auf der gegenüberliegenden Oeckenseite 6. An den Vorsprüngen 9 der Massilvholzbalken 2 kann direkt eine in der Zeichnung nicht dargestellte Deckenverkleidung befestigt werden. Außerdem ergeben sich zwischen den Vorsprüngen 9 Kanäle 10, die zur Verlegung von Kabeln oder Rohren verwendet werden können.
  • Das in der Figur 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Holzfertigbauelements 1 entspricht im wesentlichen dem in der Figur 1 abgebildeten Holzfertigbauelement. Dabei sind jedoch einige, durch mehrere Massivholzbalken 2 und Holzfaserdämmplatten 3 voneinander getrennte Massivholzbalken 2' gegenüber den übrigen Massivholzbalken 2 und den Holzfaserdämmplatten 3 nach oben versetzt angeordnet. Die Kanäle 10' zwischen den Vorsprüngen 9' der Massivholzbalken 2' bilden Raum für Belüftungskanäle des Deckenelements, sobald ein durchgehender Fußboden auf die Vorsprünge 9' aufgelegt ist. Auf die Massivholzbalken 2' können auch in der Zeichnung nicht dargestellte Zwischenwände aufgesetzt werden.
  • In den Figuren 5a und 5b sind die Verschraubungen der vier vorstehend beschriebenen Holzfertigbauelemente 1 dargestellt. Figur 5a zeigt eine Draufsicht auf die Flachseite 5, 6 des Holzfertigbauelements 1, die Figur 5b eine Seitenansicht einer Stirnseite 11 des Holzfertigbauelements 1. Wie in der Figur 5b zu erkennen ist, sind die Schrauben 4 in drei übereinander liegenden Reihen 12, 12', 12" angeordnet. Die Schrauben 4 durchsetzen jeweils mehrere Massivholzbalken 2 und die dazwischen liegenden Holzfasordämmplatten 3. Die Holzfertigbauelemente 1 sind in der oberen Reihe 12 und in der unteren Reihe 12" der Schrauben 4 kreuzweise und in der mittleren Reihe 12' der Schrauben 4 parallelweise verschraubt. Unter "kreuzweise" wird verstanden, dass die Schrauben 4 in den Reihen 12 und 12" sich in der Darstellung gemäß Figur 5a mehr oder weniger überkreuzen. Figur 5a ist eine mehr grenzwertige Darstellung, da ein überkreuzen nur im Bereich der Schraubenspitzen erfolgt. Grundsätzlich wird jedoch ein überkreuzen stärker sein, d.h. in der Figur 5a ergäbe sich in dieser Darstellung mehr ein "X" als ein wie hier gezeigtes "V". Als Schrauben 4 werden selbstbohrende Vollgewindeholzschrauben aus Stahl mit verschiedenen Gewindesteigungen verwendet.
  • Die Figuren 6a bis 6d zeigen verschiedene Möglichkeiten, um an den Längsseiten 13 aneinanderliegende Holzfertigbauelemente 1 entlang der Längsseiten 13 miteinander zu verbinden. Die Verbindung der Holzfertigbauelemente 1 erfolgt dabei abhängig von der Ausgestaltung der jeweils randseitig stoßenden Massivholzbalken 2. Figur 6a zeigt eine Kreuzverschraubung mit Schrauben 4', wobei die randseitigen Massivholzbalken 2 entsprechend den innenliegenden Massivholzbalken 2 ausgeführt sind. Figur 6b zeigt Holzfertigbauelemente 1 mit randseitigen Massivholzbalken 2, die mit komplementär ausgebildeten einander übergreifenden Stufen 14 versehen sind, wobei die Stufen 14 mittels Parallelverschraubung mit Schrauben 4', die senkrecht zur Oberfläche 5 des Holzbaufertigelements 1 verlaufen, miteinander verbunden sind. Die Parallel- und die Kreuzverschraubung erfolgt dabei jeweils entlang den Kanten 15 der Holzfertigbauelemente 1.
  • Die Figuren 6c, d zeigen Nut-Federverbindungen der Holzfertigbauelemente 1, so dass eine Verschraubung nicht zwingend notwendig ist. Bei dieser Nut-Federverbindung werden jeweils entlang den Längsseiten 13 Nuten 16 und Federn 17 vorgesehen, die nach dem Ansetzen der Holzfertigbauelemente 1 ineinander greifen. Bei der in der Figur 6c abgebildeten Möglichkeit wird eine lose Feder 17 verwendet, entsprechend sind an den stoßenden Massivholzbalken 2 jeweils Nuten 16 vorgesehen. Bei der in der Figur 6d dargestellten Variante ist die Feder 17 an einem Massivholzbalken 2 angeformt.
  • Bei bestimmten Anwendungsfällen können auch Holzfaserdämmplatten 3 erst nach mehreren Massivholzbalken 2 eingefügt sein. Auch ist es möglich, dass bei geringen Lastbeaufschlagungen die Schrauben 4 nicht kreuzweise sondern lediglich schräg geneigt zur Längserstreckung der Massivholzbalken 2 angeordnet sind. Dabei sind die Schrauben 4 ab der Mitte der Massivholzbalken 2 jeweils von den Stirnseiten 11 weg geneigt und erstrecken sich in den beiden Hälften der Massivholzbalken 2 jeweils parallel zueinander. Diese Art der abschnittsweisen geneigten Parallelverschraubung nimmt die in diesen Bereichen wirkenden Schub- und Druckkräfte In ähnlich guter Weise auf wie eine Kreuzverschraubung über die Länge der Massivholzbalken 2.

Claims (9)

  1. Holzfertigbauelement (1) für Gebäude, mit einer Vielzahl von länglichen, liegend hochkant nebeneinander parallel zueinander angeordneten, Massivholzbalken (2), die über sich quer zu einer Längsrichtung der Massivholzbalken (2) in den Massivholzbalken (2) erstreckende Schrauben miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Massivholzbalken (2, 2') längliche, in gleicher Weise wie die Massivholzbalken (2, 2') ausgerichtete Holzfaserdämmplatten (3) angeordnet sind, die mit Flachseiten an Flachseiten der Massivholzbalken (2, 2') anliegen, wobei die Massivholzbalken (2, 2') und die Holzfaserdämmplatten (3) mit einer Anzahl quer zu der Längserstreckung der Massivholzbalken (2, 2') und der Holzfaserdämmplaften (3) verlaufenden Schrauben (4) miteinander derart verbunden sind, dass die Schrauben (4) jeweils mehrere Massivholzbalken (2, 2') und die jeweils dazwischen liegende Holzfaserdämmplatte (3) durchsetzen, und
    die Holzfaserdämmplatten (3) zumindest auf einer Flachseite (5, 6) des Holzfertigbauelements (1) über die Massivholzbalken (2, 2') vorstehen, oder
    die Massivholzbalken (2, 2') zumindest auf einer Flachseite (5, 6) des Holzfertigbauelements (1) über die Holzfaserdämmplatten (3) vorstehen, oder
    einige der Massivholzbalken (2, 2') des Holzfertigbauelements (1) senkrecht zur Längserstreckung versetzt zueinander angeordnet sind, so dass sie über die Holzfaserdämmplatten (3) und die anderen Massivholzbalken (2, 2') vorstehen.
  2. Holzfertigbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Massivholzbalken (2, 2') kreuzweise in mindestens einer Reihe (12, 12', 12") miteinander verschraubt sind, wobei zumindest jeweils eine der sich kreuzenden Schrauben (4) in Richtung der Längserstreckung der Massivholzbalken (2, 2') geneigt ist.
  3. Holzfertigbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Massivholzbalken (2, 2') abschnittsweise parallel in mindestens einer Reihe (12, 12', 12") miteinander verschraubt sind, wobei die abschnittsweise parallel angeordneten Schrauben (4) jeweils abschnittsweise in entgegengesetzter Richtung der Längserstreckung der Massivholzbalken (2, 2') geneigt sind.
  4. Holzfertigbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben in voneinander beabstandeten Reihen angeordnet sind.
  5. Holzfertigbauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu der Reihe (12, 12") mit den geneigt angeordneten Schrauben (4) eine Reihe (12') mit parallel zueinander verlaufenden Schrauben (4) angeordnet ist, die sich vorzugsweise senkrecht zur Längserstreckung der Massivholzbalken erstrecken.
  6. Holzfertigbauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (4) entsprechend einem Gitter angeordnet sind.
  7. Holzfertigbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (4) eine Vollgewindeholzschraube aus Stahl ist, die vorzugsweise verschiedene Gewindesteigungen aufweist.
  8. Holzfertigbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (4) unterschiedliche Längen aufweisen.
  9. Holzfertigbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (4) jeweils drei Massivholzbalken (2, 2') und jeweils zwei dazwischen befindliche Holzfaserdämmplatten (3) durchsetzen.
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