DE102021123065A1

DE102021123065A1 - Holzträger mit Abstandselement

Info

Publication number: DE102021123065A1
Application number: DE102021123065.9A
Authority: DE
Inventors: Willi-Richard Brombacher
Original assignee: Ecoworks GmbH
Current assignee: Ecoworks GmbH
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2023-03-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen stabförmigen Träger umfassend zwei Holzgurte sowie ein verbindendes Abstandselement aus einem Holzfaserdämmmaterial.

Description

Die Erfindung betrifft einen stabförmigen Träger umfassend zwei Holzgurte sowie ein verbindendes Abstandselement.
Tafelförmige Bauelemente in Holzrahmenbauweise erhalten aufgrund des geringen Gewichts, der guten Isolationsmöglichkeit und der Verwendung nachwachsender Baustoffe zunehmende Bedeutung in der Bauindustrie. Die Tafeln umfassen regelmäßig ein Rahmengerüst mit einem Außenrahmen sowie ferner Innenrahmen und/oder Verstrebungen. An der Ober- und Unterseite ist wird das Rahmengerüst anhand von dünnen Abdeckplatten, insbesondere Holz- oder Gipsplatten abgedeckt. In den zwischen den Rahmenelementen und den Abdeckplatten definierten Hohlräumen kann ein Dämmmaterial eingebracht sein.
In der Konstruktion des Rahmengerüsts derartiger Tafeln kommen im Stand der Technik vielfach Stegträger aus Holz zum Einsatz, welche einen Obergurt und einen Untergurt aus Furnierschichtholzlatten sowie eine Platte umfassen, die einen Steg zwischen diesen beiden Gurten bildet.
Ein Nachteil der Verwendung solcher Träger als Verstrebungen in wärmeisolierten Tafeln ist aber die potentielle Wirkung des Stegs als Wärmebrücke, wodurch die Isolationswirkung der Tafeln beeinträchtigt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Träger vorzuschlagen, der diese Nachteile überwindet.
Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung einen stabförmigen Träger umfassend einen Obergurt und einen Untergurt aus Holz sowie ein diese beiden Holzgurte verbindendes Abstandselement, das durch wenigstens eine vom Obergurt zum Untergurt reichende Leiste und vorzugsweise zwei parallel angeordnete und vom Obergurt zum Untergurt reichende Leisten aus einem Dämmmaterial gebildet wird, das bzw. die mit den Holzgurten verklebt sind, wobei es sich bei dem Dämmmaterial um ein Dämmmaterial aus nachwachsenden, überwiegend faserhaltigen Rohstoffen handelt.
Im Falle zweier Leisten sind diese vorzugsweise identisch ausgebildet. Die beiden Leisten können direkt aneinander anliegen oder einen Spalt einschließen. Sie können untereinander verklebt sein.
Bei der Fasern des Dämmmaterials kann es sich insbesondere um Fasern aus Zellulose bzw. zellulosehaltige Fasern handeln. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Holzfaserdämmmaterials. Dieses Material, oft auch als auch Holzweichfasermaterial oder Weichholzfasermaterial bezeichnet, ist eine Art von aus Holzfasern hergestelltem Dämmstoff, der meist als Platte zur Wärmedämmung der Außenhüllflächen eines Gebäudes eingesetzt wird. Sie bestehend in der Regel zu mindestens 85 % aus Holzfasern, die im Nass- oder Trockenverfahren aus Sägeresten (Schwarte, Spreißel) und Hackschnitzeln gewonnen werden. Neben den Holzfasern umfassen sie ferner ein Bindemittel, dessen Anteil je nach Herstellungsverfahren aber sehr gering gehalten werden kann.
Bei der Leiste bzw. den Leisten aus Dämmmaterial handelt es sich vorzugsweise um die einzigen Elemente des Abstandselements, die vom Obergurt zum Untergurt reichen. Insbesondere eine die Gurte verbindende Hartholzplatte, harte Holzfaserplatte, oder andere Platte aus einem Material mit einer höheren mechanischen Festigkeit als das Dämmmaterial fehlt in den erfindungsgemäßen Trägern. Daher verzichtet der erfindungsgemäße Träger auf ein Element, das in einer wie eingangs beschriebenen Tafel eine Wärmebrücke bilden könnte, und insbesondere bei nicht primärtragenden Anwendungen ist die durch das Dämmmaterial verliehene Festigkeit gegenüber Druck-, Zug- oder Scherbeanspruchung ausreichend. Dadurch wird der Bau von besser wärmeisolierenden Tafeln oder dünneren und leichteren Tafeln bei gleichbleibender Isolationswirkung ermöglicht.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Obergurt und/oder dem Untergurt um Furnierschichtholzlatten. Diese Bauteile sind stabil und preislich attraktiver als Vollholzlatten.
In einer Ausführungsform bestehen der Obergurt und/oder der Untergurt zumindest teilweise aus Kalamitätsholz. Kalamitätsholz ist Holz, das als Ergebnis von Sturmschäden, Trockenheit und/oder Schädlingsbefall an den Bäumen verfügbar wird, jedoch für viele Anwendungen aufgrund von optischen und möglichen statischen Mängeln nur bedingt einsetzbar ist. In der vorliegenden Anwendung sind keine überspannten Anforderungen an die Statik zu stellen, im Falle von Furnierschichthölzern können isolierte Schwächen einzelner Schichten ausgeglichen werden, und die Träger sind in der Anwendung oft verdeckt. Daher stellt Kalamitätsholz eine sehr kostengünstige und ressourcenschonende, da an Stelle von gesundem Holz verwendete Alternative dar, die infolge des Klimawandels und längerer Trockenperioden wahrscheinlich in immer größeren Mengen verfügbar ist.
Die Leiste oder die Leisten des Abstandselements sind vorzugsweise im Querschnitt rechteckig und so angeordnet, dass die kurzen Seiten an den zueinander gewandten Oberflächen der Gurte anliegen. Auch die Holzgurte sind im Querschnitt vorzugsweise rechteckig.
Bevorzugt ist, dass die zueinander gewandten Oberflächen der Gurte und die daran anliegenden Seiten der Leisten, vorzugsweise die kurzen Seiten der Leisten verklebt sind.
Besonders bevorzugt ist, dass das Abstandselement, also die Leiste aus Dämmmaterial oder die beiden Leisten aus Dämmmaterial zusammengenommen dieselbe Breite haben, wie Ober- und Untergurt, sodass der Träger insgesamt einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Dadurch wird die Verbindungsfläche zwischen den Gurten und den Leisten und somit die Stabilität des Trägers maximiert.
In einer Ausführungsform umfasst der Träger ein oder mehrere entlang der Leiste oder zwischen den Leisten verlaufende Versteifungselemente, die vorzugsweise im Obergurt und/oder im Untergurt verankert sind und in Richtung des jeweils anderen Gurts erstrecken, sich aber nicht vom Obergurt bis zum Untergurt oder umgekehrt erstrecken oder untereinander verbunden sind. Beispiele umfassen im Obergurt und/oder Untergurt verankerte und zwischen zwei Leisten angeordnete Klammern, Nägel oder Blättchen aus Metall oder Kunststoff. Besonders bevorzugt können Stahlklammern sein. Dadurch, dass sich diese Versteifungselemente nicht vom Obergurt zum Untergurt erstrecken oder untereinander verbunden sind, bilden sie keine durchgehenden Wärmebrücken. Der weitere Formschluss durch diese Klammern sorgt jedoch für eine zusätzliche Festigkeit der Träger insbesondere gegen Scherbeanspruchung.
Die Versteifungselemente können in regelmäßigen Abständen über die Länge des Trägers verteilt angeordnet sein. Im Falle der Verankerung von Versteifungselementen sowohl in Obergurt als auch in Untergurt können diese versetzt angeordnet werden, um sie ohne das Problem einer unerwünschten Berührung gegenüberliegender Versteifungselemente größer ausbilden zu können.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trägers mit den Schritten: Bereitstellung des stabförmigen Obergurts und des stabförmigen Untergurts; Bereitstellung der Leiste(n); Aufbringen eines Klebstoffs auf Flächen der Holzgurte und/oder der Leiste(n); und Positionieren der Leiste(n) zwischen den Holzgurten und Aneinanderführen der Elemente.
Die anliegenden Elemente können in einer Ausführungsform verpresst werden. Vorzugsweise ist das Verfahren so ausgebildet, dass die Leiste(n) zwischen den Gurten positioniert werden und die Gurte dann aufeinander zubewegt werden. Im Falle zweier Leisten können diese von unterschiedlichen Seiten in den Bereich zwischen den Gurten geführt werden.
Soweit der Träger Versteifungselemente umfasst, werden diese vorzugsweise in einem jedenfalls dem Aneinanderführen der Elemente, gegebenenfalls auch dem Positionieren oder auch dem Aufbringen des Klebstoffs vorgelagerten Schritt im Obergurt und/oder im Untergurt verankert.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein tafelförmiges Bauelement in Holzrahmenbauweise, die ein Rahmengerüst mit einem Außenrahmen sowie ferner Innenrahmen und/oder Verstrebungen sowie das Rahmengerüst an der Oberseite und/oder der Unterseite abdeckende Abdeckplatten, wobei das Rahmengerüst wenigstens teilweise durch erfindungsgemäße Träger gebildet ist.
Vorzugsweise bilden die Träger zumindest Verstrebungen und/oder Innenrahmen innerhalb des Außenrahmens. Für diese nicht primärtragenden, aber isolationsrelevanten Elemente des Gerüsts sind die erfindungsgemäßen Träger besonders geeignet. Je nach statischen Anforderungen kann aber auch der Außenrahmen ganz oder teilweise aus den erfindungsgemäßen Trägern gebildet sein.
Als Abdeckplatten können in einer Ausführungsform Holz- oder Gipsplatten verwendet werden. In den zwischen den Rahmenelementen und den Abdeckplatten definierten Hohlräumen kann ein Dämmmaterial eingebracht sein, beispielsweise eine Dämmung aus nachwachsenden oder recycelten Rohstoffen wie Zellulosematerial oder Holzfasern.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Diskussion bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. In den Figuren zeigen:

1: einen Stegträger aus Holz gemäß dem Stand der Technik;
2: ein Ausführungsbeispiel eines Trägers gemäß der Erfindung; und
3: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Trägers gemäß der Erfindung.

In der Konstruktion des Rahmengerüsts von wie eingangs beschriebenen Tafeln kommen im Stand der Technik vielfach Stegträger aus Holz zum Einsatz, wie sie in 1 gezeigt sind, insbesondere als nicht primärtragende Träger wie Verstrebungen. Diese Stegträger (20), wie sie beispielsweise das deutsche Unternehmen Steico AG anbietet, umfasst zwei Furnierschichtholzlatten, die einen Obergurt (21) und einen Untergurt (22) des Trägers bilden, und eine Hartholzplatte oder harte Holzfaserplatte, die einen Steg (23) zwischen diesen beiden Gurten (21, 22) bildet.
2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele von Trägern (10) gemäß der Erfindung.
Der stabförmige Träger (10) umfasst einen Obergurt (11) und einen Untergurt (12) in Form rechteckiger Furnierschichtholzlatten, deren Furniere aus Kalamitätsholz bestehen. Zwischen diese beiden Holzgurte (11, 12) sind anhand der Klebeschichten (15) zwei als Abstandselement dienende rechteckige Leisten (13a, 13b) aus einem Holzfaserdämmmaterial geklebt. Die Leisten (13a, 13b) sind dabei direkt aneinander angeordnet und ebenfalls miteinander an der Klebeschicht (16) verklebt. Die Leisten (13a, 13b) sind dabei so angeordnet, dass deren kurze Seiten an den zueinander gewandten Oberflächen der Gurte (11, 12) anliegen. Die Querschnitte der Gurte (11, 12) und Leisten (13a, 13b) sind so, dass die beiden nebeneinander angeordneten Leisten (13a, 13b) zusammengenommen dieselbe Breite haben, wie Ober- und Untergurt (11, 12), sodass der Träger (10) insgesamt einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die beiden Leisten (13a, 13b) sind identisch ausgebildet.
In beiden Ausführungsbeispielen der 2 und 3 umfasst der Träger (10) zudem über dessen Länge angeordnete Versteifungselemente (14) in Form von U-förmigen Stahlklammern, die mit den Schenkelenden in den Holzgurten (10, 11) verankert sind und zwischen den Leisten 13a, 13b) in Richtung des jeweils anderen Gurts (11, 12) ragen, ohne jedoch diesen oder sich gegenseitig zu berühren. Die Ebene der Klammern (14) verläuft in Längsrichtung des Trägers (10).
Im Ausführungsbeispiel der 2 sind Paare an gegenüberliegenden Klammern (14) jeweils auf derselben Längsposition des Trägers (10) in den beiden Gurten (11, 12) verankert, wobei die Klammern kurz genug sind, einander nicht zu berühren und somit keine Wärmebrücke zu bilden.
Im Ausführungsbeispiel der 3 sind die Klammern (14) länger, jedoch versetzt angeordnet.
Die Träger (10) können beispielsweise als Verstrebungen im Holzrahmen tafelförmiger Bauelemente in Holzrahmenbauweise zum Einsatz kommen, insbesondere als Verstrebungen innerhalb eines Außenrahmens. Je nach statischen Anforderungen können die Träger (10) auch für die Konstruktion von Außenrahmen und/oder Innenrahmen derartiger Bauelemente verwendet werden. Neben dem Rahmen können die Tafeln auch Abdeckplatten aus beispielsweise Holz- oder Gips sowie ein in den zwischen den Rahmenelementen und den Abdeckplatten definierten Hohlräumen eingebrachtes Dämmmaterial umfassen.
Die Herstellung der Träger kann so erfolgen, dass nach Bereitstellung des stabförmigen Obergurts (11), des stabförmigen Untergurts (12) und der Leisten (13a, 13b) eine Seite der Gurte (11, 12) und/oder die gegenüberliegenden Schmalseiten der Leisten (13a, 13b) beklebt werden, dass die Klammern (14) an ggf. beklebte Seiten der Gurte (11, 12) eingeschossen werden, dass die Leisten (13a, 13b) dann von unterschiedlichen Seiten in den Bereich zwischen den Holzgurten (11, 12) geführt werden, und dass die Gurte (11, 12) dann aufeinander zubewegt werden.

Claims

Stabförmiger Träger umfassend einen Obergurt und einen Untergurt aus Holz sowie ein diese beiden Holzgurte verbindendes Abstandselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement durch wenigstens eine vom Obergurt zum Untergurt reichende Leiste und vorzugsweise zwei parallel angeordnete und vom Obergurt zum Untergurt reichende Leisten aus einem Dämmmaterial gebildet wird, das bzw. die mit den Holzgurten verklebt sind, wobei es sich bei dem Dämmmaterial um ein Dämmmaterial aus nachwachsenden, überwiegend faserhaltigen Rohstoffen, vorzugsweise um ein Holzfaserdämmmaterial handelt.
Stabförmiger Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Leiste bzw. den Leisten aus Dämmmaterial um die einzigen Elemente des Abstandselements handelt, die vom Obergurt zum Untergurt reichen.
Stabförmiger Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Obergurt und/oder dem Untergurt um Furnierschichtholzlatten handelt.
Stabförmiger Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Obergurt und/oder der Untergurt zumindest teilweise aus Kalamitätsholz bestehen.
Stabförmiger Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiste oder die Leisten des Abstandselements sind und die Holzgurte im Querschnitt rechteckig und so angeordnet sind, dass die kurzen Seiten der Leisten an den zueinander gewandten Oberflächen der Gurte anliegen, wobei die zueinander gewandten Oberflächen der Gurte und die daran anliegenden Seiten der Leisten verklebt sind.
Stabförmiger Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiste(n) aus Dämmmaterial zusammengenommen dieselbe Breite haben, wie Ober- und Untergurt, sodass der Träger insgesamt einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Stabförmiger Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ein oder mehrere entlang der Leiste oder zwischen den Leisten verlaufende Versteifungselemente, die vorzugsweise im Obergurt und/oder im Untergurt verankert sind und in Richtung des jeweils anderen Gurts erstrecken, sich aber nicht vom Obergurt bis zum Untergurt oder umgekehrt erstrecken oder untereinander verbunden sind.
Stabförmiger Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Versteifungselementen um im Obergurt und/oder Untergurt verankerte und zwischen zwei Leisten des Abstandselements verlaufende Klammern, Nägel oder Blättchen aus Metall oder Kunststoff handelt, insbesondere um Stahlklammern.
Stabförmiger Träger nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungselemente in regelmäßigen Abständen sowohl im Obergurt als auch im Untergurt verankert und vorzugsweise versetzt angeordnet sind.
Verfahren zur Herstellung eines Trägers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist: - Bereitstellung des stabförmigen Obergurts und des stabförmigen Untergurts; - Bereitstellung der Leiste(n); - Aufbringen eines Klebstoffs auf Flächen der Holzgurte und/oder der Leiste(n); und - Positionieren der Leiste(n) zwischen den Holzgurten und Aneinanderführen der Elemente.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die anliegenden Leiste(n) zwischen den Holzgurten verpresst werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiste(n) zwischen den Gurten positioniert werden und die Gurte dann aufeinander zubewegt werden, wobei der Träger vorzugsweise zweie Leisten umfasst und diese Leisten von unterschiedlichen Seiten in den Bereich zwischen den Gurten geführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger gemäß einem der Ansprüche 7-9 ausgebildet ist und die Versteifungselemente in einem dem Aneinanderführen der Elemente, gegebenenfalls auch dem Positionieren oder auch dem Aufbringen des Klebstoffs vorgelagerten Schritt im Obergurt und/oder im Untergurt verankert werden.
Tafelförmiges Bauelement in Holzrahmenbauweise, die ein Rahmengerüst mit einem Außenrahmen sowie ferner Innenrahmen und/oder Verstrebungen sowie das Rahmengerüst an der Oberseite und/oder der Unterseite abdeckende Abdeckplatten, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmengerüst wenigstens teilweise durch Träger nach einem der Ansprüche 1-9 gebildet ist, wobei die Träger vorzugsweise Verstrebungen und/oder Innenrahmen innerhalb des Außenrahmens bilden.
Tafelförmiges Bauelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Abdeckplatten um Holz- oder Gipsplatten handelt und/oder dass in den zwischen den Rahmenelementen und den Abdeckplatten definierten Hohlräumen kann ein Dämmmaterial eingebracht ist, insbesondere eine Dämmung aus nachwachsenden oder recycelten Rohstoffen wie Zellulosematerial oder Holzfasern.