Stru-ma_FS2013_Giandomenico Salerno

These:

Ein traditioneller Fachwerkbau muss in der heutigen Zeit ganz andere bauphysikalischen Anforderungen haben, damit man das Fachwerkgerippe sichtbar belassen kann.

Einführung:

Beim Fachwerkbau übernehmen die Konstruktionshölzer die gesamten Kräften aus der vertikal– und Horizontal-belastung. Gegen Windkräfte wirken zusätzlich die Verkleidungen der Ausbaumaterialien.Im Laufe der Zeit haben sich verschiedene Bauarten entwickelt. Gebaut wird pro Stockwerk, jedoch kann es ab und zu möglich sein die Stützen und die Streben über mehrere Stockwerke durchlaufen zu lassen.

Konstruktionsteile des Fachwerks:

Eine detaillierte Auseinandersetzung mit den Konstruktionsteilen einer Fachwerkwand war Voraussetzung für meinen Entwurf:

1. In Fachwerkbauten können die Holzverbindungen nur Zugkräfte von Stab zu Stab weiterleiten, und nicht Druckkräfte

2. Alle statisch wirksamen Kräften werden durch die Stäbe abgeleitet.

3. Die Pfosten, Streben und Riegel bestehen nur aus Zapfenverbindungen.

Im folgenden Bild kann man sehen, wo sich die Kon-struktionsteilen einer Fachwerkwand befinden und welche Rolle sie übernehmen:

1. Schwelle2. Eckpfosten3. Fensterpfosten4. Türpfosten5. Andreaskreuz6. Strebe7. Einbinder8. Balken9. Riegel10.Brüstungsriegel11.Sturzriegel Schwelle:Die Festigkeit wird nur auf Querdruck in Anspruch genommen.Stützen/Pfosten:Man unterscheidet zwischen Eck–, Bund–, Tür–, Fenster– und Zwischenpfosten.Streben:Sie sind für die Steifigkeit zuständig und leiten die horizontal wirkenden Kräften, über die Einbinder und Schwellen, in die Auflager ab.Riegel:Tragen die Unterkonstruktion oder Wandverkleidung.Wandpfette/Einbinder:Sie richten und halten die Pfosten und die Streben. Sie bilden den oberen Anschluss der Fachwerkwand und übernehmen die Lasten der oberliegenden Ge-schossen und die des Daches.

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Anordnung der Traghölzer in meinem Entwurf:

Nun habe ich versucht eine traditionelle Anordnung eines Fachwerks in meinem Entwurf zu integrieren. Zuerst mussten aber folgende Fragen beantwortet werden:

1. In welchem Neigungswinkel muss eine Strebe angeordnet werden, damit die geforderte Steifigkeit erreicht wird? 2. In welcher Richtung muss die Strebe angeordnet werden?

In den folgenden Skizzen werden die beiden Fragen beantwortet:

Die Strebe bildet die Hypotenuse eines rechtwinkligen Dreiecks.

Nach aussen gestellte Streben leiten Horizontallasten direkt ab.

Die beiden Regeln wurden für meinen Entwurf über-nommen. Beim Tragwerkscoaching machten mich jedoch die Dozenten darauf aufmerksam, dass ein Fachwerk nicht unbedingt nach diesen beiden Regeln umgesetzt werden muss. Aus diesem Grund sind ver-schiedene Anordnungen entstanden.Schlussendlich habe ich mich für eine Anordnung ent-schieden, welche nur aus Andreas Kreuzen besteht. Diese Entscheidung ergibt sich aus den folgenden Überlegungen:

1. Das Andreas Kreuz ersetzt die vertikale Anordnung der Traghölzer und dient gleichzeitig als Aussteifung. (Verzicht auf Pfosten und Streben)2. Mit wenigen Elementen kann ein statisch nachvoll-ziehbares Tragwerk gebildet können.3. Andreas Kreuze bilden strukturelle Öffnungen, wel-che Teil einer Eingangstüre oder eines Fensters seinkönnen

Die traditionellen Fachwerkhäuser:

Die traditionellen Fachwerkhäuser im Mittelalter waren nur mit Traghölzer ausgestattet, die vertikal angeordnet waren. Die Streben bildeten sich mit dem Bedürfnis von mehr Standsicherheit. Zum Teil wurden die Hölzer auch so angeordnet, dass sie nur eine ästhetische Bedeutung hatten. Die entstandenen Zwischenräume, die Gefa-che, wurden mit Flechtwerk aus dünnen geflochtenen Ästen stabilisiert und mit einem Gemisch aus Stroh und Lehm ausgeputzt. Da es ein sehr leichter Wandaufbau ist integrierte man auch eine Bodenschwelle, in den alle Pfosten eingespannt wurden. Die Beschreibung lässt nachvollziehen, dass um ein Fachwerkgerippe sichtbar zu belassen die bauphysikalischen Anforderungen nicht von so grosser Bedeutung waren.

Auch heute kann ein Fachwerkgerippe sichtbar belassen werden. Heute wird jedoch das Fachwerkgerippe nicht mehr sichtbar belassen, sondern beidseitig verkleidet, da wirtschaftliche Aspekte die wichtigere Rolle überneh-men. Der Holzverbrauch ist somit äusserst gering.

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Die Gebäudehülle besteht heute aus mehreren Elemente mit verschiedenen Funktionen. Es braucht Durchlüf-tungsräume, Lattenroste und eine Dämmschutzschicht. Um der These nachzugehen muss man die verschie-denen Schichtbauten verstehen. Die folgenden Beispielen zeigen wie die Gebäudehüllen angeordnet werden können.

Fazit:

Grundsätzlich kann man davon ausgehen, dass heute die Punkte wie die Verfügbarkeit des Rohstoffes, der Energieaufwand, die Betriebskosten und die langfristige Benutzung des Gebäudes, von sehr gros-ser Bedeutung sind. In Bezug auf meiner These heisst das, dass beim zwischengedämmten System das Fachwerkgerippe nicht sichtbar ist, wenn man aber die Gebäudehülle aussen dämmt, kann das Gerippe von innen sichtbar belassen werden.

Zwischengedämmtes System:

Die Dampfsperre befindet sich innerhalb der Tragkon-struktion. Die Wärmedämmschicht ist dazwischen. Die Gebäudehülle wird von aussen und von innen verklei-det.

Aussengedämmtes System:

Die Dampfsperre und die Wärmedämmschicht liegen ausserhalb der Tragkonstruktion. Somit gibt es keine Durchdringungen der Gebäudehülle, weil die Dämm-schicht durchgehend ist. Die Gebäudehülle wird nur von aussen verkleidet.

Quellenverzeichnis:

http://www.planet-wissen.de/politik_geschichte/mittelalter/altes_handwerk/handwerk_fachwerk.jsp

Systembau mit Holz. Josef Kolb. Baufachverlag Lignum. 1988