Holzbaukonstruktion heute

In der Baupraxis sind Holzkonstruktionen heute meistens Mischkonstruktionen aus verschiedenen Holzbaukonstruktionen oder Hybride mit anderen Materialien wie Stahl oder Beton. Sortenreine Systeme wie durchgängige Skelettbauten oder reine Brettsperrholzkonstruktionen kommen je nach Bauaufgabe oder handwerklichen und planerischen Möglichkeiten vor.

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Um mit anderen Baumaterialien konkurrieren zu können, werden für verschiedene Bauteile (Außenwand, Innenwand, Decke, Dach etc.) nach ihren Anforderungen an Tragwerk, Bauphysik, Brandschutz, Schallschutz etc. unterschiedliche Konstruktionen eingesetzt. Tafelbauwände (Rahmenbauwände), die wegen ihrer Schlankheit und Materialeffizienz gerne als Außenwände verwendet werden, werden häufig mit Massivholz oder Holz-Beton-Verbunddecken, die durch ihre Masse und Hohlraumfreiheit gute Eigenschaften hinsichtlich Schwingung, Brand- und Schallschutz bieten, und unterschiedlichen Arten von Innenwänden kombiniert.

Folgende Punkte charakterisieren die aktuelle Entwicklung in der Holzbaukonstruktion:

  • Kombination unterschiedlicher Holzkonstruktionen
  • Kombination stabförmiger und flächiger Tragwerksteile
  • Hybride Konstruktionen aus Holz und anderen Materialien
  • Holzkonstruktionen bestehen aus weitgehend vorgefertigten Bauelementen.

Das Kombinieren sehr unterschiedlicher Bauelemente ermöglicht eine viel größere Entwurfsfreiheit als das Denken in starren, in sich geschlossenen Systemen. Das setzt voraus, die konstruktiven und baupysikalischen Eigenschaften von Bauelementen im Holzbau früh in die Entwurfsüberlegungen einzubeziehen.

Für den zeitgenössischen Holzbau wesentlich sind die horizontalen Elemente (Träger/Decken/Dächer: siehe Abb. 2). Die Spannrichtung und Auflagersituation der darüber liegenden Deckenkonstruktion prägen die Grundrissstruktur im Holzbau mindestens so sehr wie die Anforderungen an die vertikalen Elemente (Stützen/Wände). Lineare Auflager verursachen im Holzbau meist den geringsten Aufwand, selbst bei Elementen mit zweiachsiger Spannrichtung. Auch bei zweiachsiger Spannrichtung gibt es meist eine eindeutige Haupt- und Nebenspannrichtung. Setzen sich Decken über Nutzungseinheiten hinweg fort, verzichtet man bisweilen auf eine mögliche Durchlaufträgerwirkung zugunsten einer schalltechnischen Trennung, um Flankenschallübertragungen zu verhindern.

Wände und Stützen, d.h. die vertikalen Elemente, tragen die Lasten aus Dach, Decken und Trägern ab und steifen das Gebäude aus. Außerdem müssen Wände unterschiedliche Anforderungen an den Raumabschluss erfüllen. Damit Holzkonstruktionen konkurrenzfähig sind, sollten vertikale Lasten durch mehrere Geschosse ohne Verzüge abgetragen werden. Müssen hohe Lasten aus großen Spannweiten oder mehreren Geschossen abgetragen werden, sind Querholzpressungen (siehe Fachwissen zum Thema: Eigenschaften und Merkmale von Holz und Holzwerkstoffen) zu vermeiden, um Setzungen zu verhindern.

Zur Aussteifung von Holzbauten werden häufig hybride Konstruktionen umgesetzt. So lässt sich beispielsweise eine Holzkonstruktion ganz oder teilweise über Kerne aus Stahlbeton aussteifen, die gleichzeitig die Treppenhäuser bilden.

Autor: Stefan Krötsch

Fachwissen zum Thema

Häufig werden Tafelbauwände als Außenwände verwendet (Beispiel eines mehrgeschossigen Wohnhauses in Berlin).

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Bauteile

Außenwand: Tafelbau- und Massivholzwände

Die Ständer der Tafelbauwände bieten eine leistungsfähige Unterkonstruktion für hinterlüftete oder kompakte Fassadenaufbauten.

Holz ist anisotrop, das heißt seine Eigenschaften unterscheiden sich stark in Abhängigkeit von der Faserrichtung.

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Einführung

Das Wesen des Holzbaus

Holz birgt enormes ökologisches Potenzial. Das Baumaterial ist den Menschen seit Jahrtausenden vertraut. Es ist leicht zu verarbeiten und lässt sich gut vorfertigen.

Die Grundrissstruktur ist im Holzbau stark geprägt durch die Deckenkonstruktion (im Bild: Wohnblock Wylerpark in Bern; Architekt: Rolf Mühlethaler)

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Holzbausysteme

Deckensysteme

Brettstapeldecke, Kastendecke, Brettsperrholzdecke: Was sind die Besonderheiten, welche Einsatzbereiche bieten sich an, wie aufwändig sind Herstellung und Einbau?

Die Eigenschaften unterschiedlicher Holzarten können stark voneinander abweichen.

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Baustoff Holz

Eigenschaften und Merkmale von Holz und Holzwerkstoffen

Holz verändert sein Volumen abhängig von der Umgebungsfeuchte. Die Zug- und Druckfestigkeit ist je nach Faserrichtung sehr unterschiedlich.

Aus der Jungsteinzeit bis in die Bronzezeit sind Überreste von Pfahlbauten erhalten, die eine frühe Holzbaukultur der Bodenseeregion und der Ostschweiz dokumentieren (im Bild: Unteruhldingen am Bodensee).

Aus der Jungsteinzeit bis in die Bronzezeit sind Überreste von Pfahlbauten erhalten, die eine frühe Holzbaukultur der Bodenseeregion und der Ostschweiz dokumentieren (im Bild: Unteruhldingen am Bodensee).

Einführung

Geschichte des Holzbaus

Nicht nur die Form der Bauteile hat sich gewandelt über die Jahrtausende, auch die Art der Fügung und Kombination mit anderen Materialien ist vielfältig.

Grundmodul des Wandsystems Steko

Grundmodul des Wandsystems Steko

Verbindungen

Verbindungen vorgefertigter Decken- und Wandsysteme

Im mehrgeschossigen Holzbau sind sie verbreitet: Elemente aus Brettstapeln, Brettsperrholz, mit Balken oder Holzrahmen. Wie werden sie zusammengefügt?

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Holzbaukonstruktion heute

In der Baupraxis sind Holzkonstruktionen heute meistens Mischkonstruktionen aus verschiedenen Holzbaukonstruktionen oder Hybride mit anderen Materialien wie Stahl oder Beton (im Bild: Baugruppenhaus B26 in Berlin-Mitte von Kaden Klingbeil Architekten).

In der Baupraxis sind Holzkonstruktionen heute meistens Mischkonstruktionen aus verschiedenen Holzbaukonstruktionen oder Hybride mit anderen Materialien wie Stahl oder Beton (im Bild: Baugruppenhaus B26 in Berlin-Mitte von Kaden Klingbeil Architekten).

Kombiniert werden nicht nur unterschiedliche Konstruktionsweisen, sondern auch Materialien. Die Vorfertigung spielt eine große Rolle.

Tafelbau/Rahmenbau

Die Holzkonstruktion dieses Wohnhauses (Berlin, Görschstraße) ist ein kombinierter Skelett- und Holztafelbau.

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Diese Art der Wandkonstruktion ist in Mitteleuropa weit verbreitet: Sie ist materialeffizient und kann kostengünstig hochwärmedämmend ausgeführt werden.

Deckensysteme

Die Grundrissstruktur ist im Holzbau stark geprägt durch die Deckenkonstruktion (im Bild: Wohnblock Wylerpark in Bern; Architekt: Rolf Mühlethaler)

Die Grundrissstruktur ist im Holzbau stark geprägt durch die Deckenkonstruktion (im Bild: Wohnblock Wylerpark in Bern; Architekt: Rolf Mühlethaler)

Brettstapeldecke, Kastendecke, Brettsperrholzdecke: Was sind die Besonderheiten, welche Einsatzbereiche bieten sich an, wie aufwändig sind Herstellung und Einbau?

Holz-Beton-Verbunddecken

Holz-Beton-Verbund-System beim Dachgeschossausbau eines bewohnten Zweifamilienhauses in Singen: Die vorhandenen Nadelholzbalken mit Spannweiten bis zu fünf Metern boten keine ausreichende Tragreserve, und die hohe Eigenschwingung der Decke musste beruhigt werden. Der Architekt löste die Probleme mithilfe des pumpfähigen Betons von Cemex Deutschland und dem Holz-Beton-Verbundsystem Elascon V-HB-S.

Holz-Beton-Verbund-System beim Dachgeschossausbau eines bewohnten Zweifamilienhauses in Singen: Die vorhandenen Nadelholzbalken mit Spannweiten bis zu fünf Metern boten keine ausreichende Tragreserve, und die hohe Eigenschwingung der Decke musste beruhigt werden. Der Architekt löste die Probleme mithilfe des pumpfähigen Betons von Cemex Deutschland und dem Holz-Beton-Verbundsystem Elascon V-HB-S.

Wenn Beton und Holzdecke schubsteif miteinander verbunden sind, entsteht eine statisch wirksame Höhe der gesamten Konstruktion. Die Materialeigenschaften beider Teile werden optimal genutzt.

Raumzellen

Beim Impulszentrum Reininghausgründe in Graz von 2004 (Architekt Hubert Rieß) wurden die Großraumbüros eines Gründerzentrums jeweils aus zwei Raumzellen zusammengesetzt, deren Decken einseitig auf Trägern und Stützen aufliegen.

Beim Impulszentrum Reininghausgründe in Graz von 2004 (Architekt Hubert Rieß) wurden die Großraumbüros eines Gründerzentrums jeweils aus zwei Raumzellen zusammengesetzt, deren Decken einseitig auf Trägern und Stützen aufliegen.

Gebaute Beispiele zeigen das Potenzial von Raumzellen: Die weitgehende Vorfertigung erhöht die Transportkosten, die Bauzeit aber ist kurz, die Ausführungsqualität hoch.

Ingenieurholzbau

Erfahren Sie mehr über die technischen und gestalterischen Möglichkeiten sowie die Vielfalt des modernen Hightech-Holzbaus.

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