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Kastendecke (Hohlkastendecke) – Holz-Verbundsystem

Aufbau und Einsatzmöglichkeiten

Anwendung

Die Kastendecke oder Hohlkastendecke ist ein vorgefertigtes Element, welches sich in seinem Aufbau an der Holzbalkendecke orientiert. Der Verbund aus Rippen und Beplankung bildet ein flächiges und leistungsfähiges Bauteil aus. Dabei wird die Konstruktionshöhe der Decke minimiert, und die Vorteile der Materialeigenschaften werden optimal ausgenutzt.

^{Abb. 1: Darstellung Kastendecke}Aufbau und Funktion
Die Randbalken bilden mit den Rippen einen Rahmen aus. Der statisch wirksame Verbund des Rahmens und der oberen und unteren Beplankungsebene wird als Kasten bezeichnet. Die Rippen und Randbalken einer Kastendecke bestehen i.d.R. aus Konstruktionsvollholz oder Brettschichtholz und die Beplankung aus Plattenwerkstoffen wie OSB-, Dreischicht- oder FSH-Platten. Elementhohlräume lassen sich in Abhängigkeit von den bauphysikalischen Anforderungen mit Dämmung oder einer Schüttung füllen.

^{Abb. 2: Bauteile eines Kastenelementes}

Der Verbund zwischen Rahmen und Beplankung wird durch Verleimung oder Schraubpressverleimung realisiert. Die Verbindung innerhalb eines Rahmens ist sekundär und wird vornehmlich durch Verschraubung oder CNC-gefräste zimmermannsmäßige Verbindungen hergestellt. Die Auflagersituation entscheidet über den Einbau zusätzlicher Querträger bzw. Wechsel im Element. Partiell lassen sich Kastenelemente durch Stahlträger verstärken, um Anschlüsse herzustellen oder die Tragfähigkeit zu erhöhen.

^{Abb: 3: Beispiel Kastendecke}

Fertigung und Montage
Die Abmessungen der Elemente orientieren sich an den technischen Möglichkeiten der Vorfertigung, Begrenzungen aus dem Transport und der Montage sowie statischen und bauphysikalischen Anforderungen. Die Produktion der Elemente beinhaltet i.d.R. den Einbau der Dämmung oder Schüttung sowie die Montage der inneren und äußeren Beplankungsebene.

Statische Wirkungsweise

Kastenelemente sind flächige Bauteile und können wie Holztafelelemente gleichermaßen als Platte und/oder Scheibe beansprucht werden. Die Haupttragrichtung verläuft parallel zur Achsrichtung der Rippen. Die Verbundwirkung der Komponenten reduziert die notwendige Bauteilhöhe und wird durch die Kombination der stabförmigen Rippen mit der plattenförmigen Beplankung erreicht. Gleichzeitig trägt die Verbundwirkung zur Formstabilität bei und ermöglicht neben der linearen auch die punktuelle Auflagerung der Bauteile.

Die Beplankung behindert das Kippen bzw. Knicken der stabförmigen Rippen und ermöglicht somit die Verwendung schlanker Rippenquerschnitte in einem geringen Achsabstand. Der horizontale Lastabtrag erfolgt ebenfalls über die Beplankungsebene, wobei diese über den Verbund ein schubfestes Feld ausbildet. So lassen sich mittlere bis große Spannweiten in Form eines Einfeld- oder Durchlaufträgers realisieren. Zudem können auch Auskragungen ausgeführt werden. Öffnungen werden durch Wechsel realisiert.

^{Tabelle: Horizontale Bauelemente (Decken, Dächer)}