DE10230323A1

DE10230323A1 - Holzbausystem

Info

Publication number: DE10230323A1
Application number: DE2002130323
Authority: DE
Inventors: Werner Grosse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-07-06
Also published as: WO2004005638A1; DE10393411D2; AU2003250284A1; DE10230323B4

Abstract

Durch miteinander verdübelte Vollholzteile lassen sich Strukturteile beliebiger Größe für Holzbauwerke herstellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Holzbausystem, geeignet zur Erstellung massiver Wand-, Boden-, Decken- und/oder Strukturteile eines Hochbauwerkes.

Es ist grundsätzlich bekannt, zur Erstellung massiver Holzhäuser vorgefertigte Holzbauteile einzusetzen. Beispielsweise können für Böden, Wände und Decken geeignete große Platten aus kreuzweise verleimten Brettlagen hergestellt werden, wobei ggf. Bretter vorgegebener Lagen unter Bildung einer unterbrochenen Schicht voneinander beabstandet sind, so dass zwischen benachbarten Brettern der unterbrochenen Schicht für Kabel und Rohre geeignete Installationskanäle gebildet werden. Die Plattenelemente können zur Erstellung eines Bauwerkes entsprechend individuell zu- bzw. ausgeschnitten werden, so dass sich im Ergebnis individuell gestaltete Bauwerke unter Verwendung großer Vollholzplattenelemente erstellen lassen.

Aus der WO 00/03850 sind leimfreie Holzwandtafeln bekannt, die jeweils aus mehreren, in verschiedenen Richtungen geschichteten Nadelholzlagen bestehen, die gemäß einem vorgegebenen Raster mit Hartholzstäben miteinander verdübelt sind.

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.

Aus der DE 195 47 395 A1 sind Blockelemente mit mehreren Lagen aus miteinander verdübelten Massivholzbrettern bekannt, deren Längsachsen parallel zueinander ausgerichtet sind. 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.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Holzbausystem zu schaffen, dessen Elemente in besonders flexibler Weise zu praktisch beliebigen Strukturteilen zusammengesetzt werden können, wobei der Zusammenbau der Elemente sowohl unmittelbar an einer Baustelle als auch im Rahmen einer Vorfertigung oder Teilvorfertigung von Bauteilen in einer Fabrik erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch aneinander anlegbare Vollholzkörper mit in vorgegebenen Richtungen erstreckten, den jeweiligen Vollholzkörper an vorgegebenen Positionen durchsetzenden Dübelkanälen sowie darin mit Kraftschluss bzw. Presssitz eintreibbaren bzw. eingetriebenen und mittels Werkzeuges – insbesondere unter Schlag- bzw. Vibrationsbeaufschlagung – vorschiebbaren und dabei mit ihren werkzeugfernen Enden in einen der Dübelkanäle eines benachbarten Vollholzkörpers eintreibbaren Dübel.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, große Strukturteile aus Vollholzkörpern zu erstellen, indem diese Vollholzkörper miteinander mit Hartholzdübeln verbunden werden. Insbesondere ist dabei vorgesehen, die Vollholzkörper mit ihren Dübelkanälen sowie darin eingesetzten Hartholzdübeln vorzufertigen und die Verdübelung miteinander zu verbindender Vollholzkörper dadurch vorzunehmen, dass ein oder mehrere Dübel eines Vollholzkörpers mit Hilfe eines entsprechenden Werkzeuges vorgetrieben und dabei mehr oder weniger weit in einen anschließenden Dübelkanal des jeweils benachbarten Vollholzteiles eingetrieben werden. Soweit im Dübelkanal des benachbarten Vollholzteiles ein Dübel vorhanden ist, wird dieser durch den in diesen Dübelkanal eingeschobenen Dübel vorgeschoben und seinerseits ggf. in den Dübelkanal eines weiteren benachbarten Vollholzteiles eingeschoben.

Im Ergebnis kann dann ein zwei aneinander anliegende Vollholzteile verbindender Dübel hälftig im einen Vollholzteil und hälftig im anderen Vollholzteil sitzen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Vollholzkörper als Langholzkörper mit im Vergleich zu ihrer Länge relativ kleinem Querschnitt ausgebildet sein, so dass aus diesen Vollholzkörpern herstellbare Wände oder Tafeln einen durch die Dübel zusammengehaltenen mehrlagigen palisadenartigen Verbund bilden.

Wenn die Langhölzer einer Palisadenebene relativ zu den Langhölzern einer benachbarten Palisadenebene in Längsrichtung versetzt sind und/oder die Dübel und Dübelkanäle bei Wand- bzw. Strukturteilen mit mehreren Palisadenebenen zumindest teilweise schräg zu den Palisadenebenen ausgerichtet sind, ergibt sich ein überaus belastbarer Verbund, wobei sowohl hohe Zugkräfte in Richtung der Längsachsen der Langholzelemente als auch in Querrichtung dazu aufgenommen werden können.

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.

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 Vor teil geboten, dass Feuchtigkeit besonders schnell ausdampfen kann und die Vollholzteile besonders formstabil bleiben.

Ein ganz besonderer Vorzug der Erfindung liegt darin, dass die langholzartigen Vollholzteile 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 Vollholzteilen für 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.

Da der Querschnitt der in dieser Weise aus Stammholz geschnittenen Vollholzteile im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Mittellängsachse des Stammholzes ausgebildet ist, wird eine besonders hohe Formstabilität erreicht. Insbesondere können sich die Vollholzteile beim Trocknen praktisch nicht verziehen.

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.
Dabei zeigt
1 eine Stirnansicht eines erfindungsgemäßen langholzartigen Vollholzteiles,
2 eine Seitenansicht dieses Vollholzteiles,
3 eine Stirnansicht von drei miteinander verdübelten Vollholzteilen,
4 einen Horizontalschnitt einer mit den Vollholzteilen gebauten Gebäudeecke,
5 eine Seitenansicht eines portalartigen Strukturteiles und
6 eine Seitenansicht einer mit den Vollholzteilen gebauten Balkenstruktur.
Gemäß 1 besitzt das erfindungsgemäße Vollholzteil 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 Vollholzteiles 1 zu vergrößern und damit dessen Austrocknung zu fördern.
Das Vollholzteil 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 Vollholzteil 1 bildenden Stammholzes etwa senkrecht und erstrecken sich in Längsrichtung des Stammholzes bzw. seiner Holzfasern.
Das Vollholzteil 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.
Wie insbesondere aus der 2 ersichtlich ist, sind in Längsrichtung des Vollholzteiles 1 aufeinanderfolgende Dübelkanäle 3 zueinander in Achsansicht des Vollholzteiles 1 um 60° versetzt angeordnet.
In die Dübelkanäle 3 können gemäß 3 Holzdübel 4 eingetrieben sein, die aus einem im Vergleich zum Holz des Vollholzteiles 1 deutlich härterem Holz bestehen. Die Länge der Holzdübel 4 entspricht der Länge des jeweiligen Dübelkanals 3 eines Vollholzteiles 1.
Mittels eines nicht dargestellten pneumatischen Schlagwerkzeuges lassen sich die Holzdübel 4 innerhalb der Dübelkanäle 3 vorschieben. Wenn nun gemäß 3 mehrere Vollholzteile mit einander zugewandten Sechseckseiten aneinander anliegend angeordnet sind, derart, dass der Dübelkanal 3 des einen Vollholzteiles einen Dübelkanal 3 eines benachbarten Vollholzteiles 1 fortsetzt, so kann der Dübel eines Vollholzteiles 1 mittels des Schlagwerkzeuges teilweise, etwa hälftig, aus einem Vollholzteil 1 ausgetrieben und gleichzeitig mit seinem aus diesem Vollholzteil 1 ausgetriebenen Ende in ei nen der Dübelkanäle 3 des jeweils benachbarten Vollholzteiles 1, etwa hälftig, eingetrieben werden. Soweit in dem genannten Dübelkanal 3 des benachbarten Vollholzteiles 1 seinerseits bereits ein Holzdübel 4 angeordnet ist, wird dieser teilweise aus dem zugeordneten Vollholzteil ausgetrieben.
Im Beispiel der 3 wird beispielsweise der Holzdübel 4' des Vollholzteiles 1' etwa zur Hälfte in einen Dübelkanal 3 eines benachbarten Vollholzteiles 1'' eingetrieben, wobei ein dort angeordneter Holzdübel 4'' teilweise ausgeschoben wird. Das herausstehende Ende des Holzdübels 4'' kann später ggf. abgeschnitten werden.
Grundsätzlich ist es auch möglich, beim Vollholzteil 1'' dübelfreie Dübelkanäle 3 vorzusehen, so dass der Holzdübel 4' in einen freien Dübelkanal 3 des Vollholzteiles 1" eingetrieben werden kann.
In 4 ist beispielhaft ein Horizontalschnitt einer Gebäudeecke dargestellt, wobei die an die Ecke anschließenden Wandteile 5 und 6 jeweils aus vertikal ausgerichteten Vollholzteilen 1 unter gegenseitiger Verdübelung entsprechend der 3 zusammengebaut sind. Da die Dübel 4 bzw. Dübelkanäle 3 in Stirnansicht der Vollholzteile 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.
Insbesondere kann eine hohe Belastbarkeit der Wandteile 5 und 6 in Längsrichtung ihrer Vollholzteile 1 gewährleistet werden, wenn jeweils in Querrichtung zueinander benachbarte Vollholzteile 1 relativ zueinander in ihrer Längsrichtung versetzt angeordnet sind.
Die hohe Belastbarkeit der Wandteile 5 und 6 quer zur Längsrichtung ihrer Vollholzteile 1 ergibt sich zwangsläufig, wenn die Vollholzteile 1 mehrere palisadenartige Lagen bilden und in der oben geschilderten Weise netzartig verdübelt sind.
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 Vollholzteilen 1 besteht. Aufgrund des durch die Dübel gebildeten „Netzwerkes" ist auch der aus vertikalen Vollholzteilen 1 zusammengesetzte Sturz 7 vertikal hoch belastbar.
Dementsprechend kann an einem säulenartigen Bereich 8 auch ein seitlich auskragender Teil 9 mittels vertikal ausgerichteter Vollholzteile 1 angesetzt werden.
Im Übrigen lässt sich mit den erfindungsgemäßen Vollholzteilen 1 gemäß 6 auch ein balken- oder pfostenartiges Strukturteil zusammenbauen. Dabei sind in Querrichtung nebeneinanderliegende Vollholzteile 1 relativ zueinander jeweils in Längsrichtung versetzt angeordnet. Im Übrigen wird der Querschnitt des Balken- bzw. pfostenartigen Strukturteiles durch mehrere Lagen der Vollholzteile 1 gebildet, und zwar derart, dass in zueinander senkrechten Richtungen jeweils mehrere Vollholzteile 1 nebeneinander liegen.
Die im Querschnitt sechseckigen Vollholzteile können beispielsweise eine Länge von etwa 900 mm und Seitenflächen mit einer Breite von etwa 50 mm aufweisen.
Gegebenenfalls können noch Vollholz-Verkleidungsteile vorgesehen sein, mit denen sich die auf der Außenseite der Strukturteile von den Vollholzteilen gebildeten Rinnen mit V- bzw. trapezförmigem Querschnitt ausfüllen und dementsprechend ebene Außenseiten an den Strukturteilen herstellen lassen.
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.
Die Vollholzteile 1 können prinzipiell aus praktisch beliebigen Hölzern bestehen, insbesondere z.B. aus Kiefern-, Fichten- oder Birkenholz.
Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, dass aus relativ kleinen Vollholzteilen 1 einstoffliche und kompakte Großteile herstellbar sind, die sich durch gute Eigenschaf ten bezüglich Brandschutz, Wärmespeicherung und Wärmeisolierung auszeichnen.
Bei Bedarf können bei der Erstellung der Großteile Kanäle für Installationen ausgebildet werden, indem im Bereich der geplanten Kanäle keine Vollholzteile 1 angeordnet werden.

Claims

Holzbausystem zur Erstellung massiver Wand-, Boden-, Dek ken- und/oder Strukturteile eines Hochbauwerkes, gekennzeichnet durch aneinander anlegbare Vollholzteile (1) mit in vorgegebenen Richtungen erstreckten, das jeweilige Vollholzteil (1) an vorgegebenen Positionen durchsetzenden Dübelkanälen (3) sowie darin mit Kraftschluss bzw. Presssitz eintreibbaren oder eingetriebenen und mittels Werkzeuges – insbesondere unter Schlag- bzw. Vibrationsbeaufschlagung – verschiebbaren und dabei mit ihren werkzeugfernen Enden in einen der Dübelkanäle (3) eines benachbarten Vollholzteiles (1) eintreibbaren Dübeln (4).
Holzbausystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wand-, Boden-, Decken- und/oder Strukturelemente aus einer Vielzahl der miteinander durch die Dübel (4) verbundenen Vollholzteilen (1) bestehen, wobei die Dübel (4) jeweils etwa hälftig in benachbarten, aneinander anliegenden Vollholzteilen (1) sitzen.
Holzbausystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarte Vollholzteile (1) verbindenden Dübel (4) in Achsansicht der Vollholzteile (1) eine netzartige Konfiguration, insbesondere eine nicht rechtwinklige netzartige Konfiguration bilden.
Holzbausystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß langholzartige Vollholzteile vorgesehen sind.
Holzbausystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vollholzteile (1) aus Stammholz geschnitten sind, wobei die Mittellängsachse von Stammholz und Vollholzteil im wesentlichen zusammenfallen.
Holzbausystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dübel (4) aus härterem Holz als die Vollholzteile (1) sind.