Holzbausanierung: Grundlagen und Praxis der sicheren Ausführung PDF
Preview Holzbausanierung: Grundlagen und Praxis der sicheren Ausführung
Karin LiBner . Wolfgang Rug Holzbausanierung Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH Karin Lißner Wolfgang Rug Holzbausanierung Grundlagen und Praxis der sicheren Ausführung Mit 249 Abbildungen und 65 Tabellen Springer Dr.-Ing. Karin Lißner Hauptstraße 7 a 01097 Dresden e-mail: [email protected] Dr.-Ing. Wolfgang Rug Wilhelmstraße 25 19322 Wittenberge e-mail: [email protected] Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Lißner, Karin: Holzbausanierung : Grundlagen und Praxis der sicheren Ausführung / Karin Lißner ; Wolfgang Rug. - Berlin ; Heidelberg ; New York ; Barcelona; Hongkong ; London ; Mailand ; Paris; Singapur ; Tokio: Springer, 2000 (VDI-Buch) ISBN 978-3-642-63112-2 ISBN 978-3-642-56943-2 (eBook) DOI 10.1007/978-3-642-56943-2 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Überset zung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfllmung oder der VervielfaItigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Daten verarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfaltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterlie gen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2000 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Text und Abbildungen wurden mit größter Sorgfalt erarbeitet. Verlag und Autor können jedoch für eventuell verbliebene fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Umschlaggestaltung: Struve & Partner, Heidelberg Satz: Fotosatz-Service Köhler GmbH, Würzburg Gedruckt auf säurefreiem Papier SPIN: 10643305 68/3020M-543210- Vorwort Die Erhaltung historischer Konstruktionen erfordert eine Auseinandersetzung mit der Geschichte eines Gebaudes bzw. seiner konstruktiven Bestandteile, die stets ei nen Abri6 der Kulturgeschichte des Menschen vermittelt. Der sorgfaltige Urn gang mit dieser Geschichte zeigt sich vor all em in einer substanzschonenden Sanierung und Instandsetzung, die ohne eine genaue Bauzustandsanalyse nicht denkbar ist. Exakte Aussagen zum Schadigungsgrad und zur Erhaltungswiirdigkeit von his to rischen Holzkonstruktionen erfordern eine umfangreiche Analyse zum baulichen Zustand der Konstruktionsglieder und Verbindungen. Dabei geht es nicht nur urn das Erkennen au6erer Schadigungen am verbauten Holz, sondern urn eine umfas sende Bewertung im Hinblick auf tragfahigkeitsmindernde und standsicherheitsge fahrdende inn ere Schadigungen bzw. weitere die Tragsicherheit und bauphysikali sche Funktionsfahigkeit beeinflussende Bauschaden. Wieviel der verbauten Substanz am Ende bestehen bleiben kann, ist auch von der Qualitat der Zusammenarbeit der am Bau Beteiligten, wie Bauherr, Architekten, Tragwerksplaner, Holzschutzfachmann und dem in der Altbauerhaltung und Denk malpflege erfahrenen Handwerks- oder Baubetrieb, abhangig. Eine zielorientierte, enge Zusammenarbeit aller Beteiligten, geleitet von einem fachkundigen Architek ten, fUhrt hier zu dauerhaften und altbaugerechten LOsungen. Die Wiederherstellung der Nutzungsfahigkeit eines Gebaudes ist immer wieder eine erkenntnisreiche Arbeit fur aIle Beteiligten, geschieht sie doch vor dem Hinter grund der bautechnischen Geschichte eines Gebaudes und der generationsbezoge nen Nutzung. Uber fUnfzig Prozent der Bauleistungen im Hochbau werden heute im Bestand durchgefUhrt. Der Anteil vermeidbarer Bauschaden bei Instandsetzungs- und Mo dernisierungsma6nahmen betragt nach Expertenschatzung (z.B. Bauschadensbe richt der Bundesregierung von 1998) 6 bis 10 Mrd. DM pro Jahr. Die Vermeidung von Fehlern und Mangeln hangt eng mit dem Niveau der Ausbildung, Lehre, Forschung und Weiterbildung der Baufachleute zusammen. Dieses Buch will zur fachkundigen Auseinandersetzung mit dem "holzernen" Bau erbe anregen und schwerpunktmafiig fur die Erhaltung historischer Holzkonstruk tionen praktisches Wissen vermitteln. Der Leser wird sich fragen, was wir unter einer "historischen Holzkonstruktion" verstehen? Wie definiert sich der Zeithorizont fUr die Historie? Fur dieses Buch wollen wir aIle Konstruktionen bis 1960 hinzurechnen. Der Leser sei zu einem kritischen Studium des Buches aufgefordert. Anregungen und Hinweise zu Inhalt und Gestaltung werden stets dankbar angenommen und bei Erweiterungen und Erganzungen des Werkes beachtet. VI Vorwort Allen Beteiligten, die zum guten Gelingen dieses Buches beigetragen haben, sei an dieser Stelle herzlich gedankt. Besonderer Dank gilt Frau Dipl.-Ing. Heidrun Held. Auch dem Springer-Verlag gilt unser besonderer Dank fUr die Herausgabe dieses Werkes und die verlegerische Betreuung. Dresden Karin LiBner Lenzen, im Mai 2000 Wolfgang Rug Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Holzbau - Eine Geschichte innovativer Bautechnik 4 3 Historische Konstruktionen und Verbindungen 19 3.1 Holzverbindungen ............... . 19 3.2 Typologie der Konstruktionen und Bauweisen 19 3.2.1 Dachtragwerke ................. . 19 3.2.1.1 Typische Dachkonstruktionen/Konstruktionsprinzipien 22 3.2.1.2 Abstutzung der Sparren/Stuhlbildung beim Sparrendach 29 3.2.1.3 Abstutzung der Sparren/Stuhlbildung beim Pfettendach . 33 3.2.1.4 Auflager der Dachkonstruktion, Quer- und Uingsstabilisierung, Verankerungen . . . . 35 3.2.2 Deckenkonstruktionen . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 35 3.2.2.1 Konstruktionstypen ........................ . 36 3.2.2.2 Auflager der Holzbalken sowie Verankerung mit dem Fach- oder Mauerwerk ................... . 44 3.2.2.3 EinfluB der Massivdecken auf die Entwicklung der Holzbalkendecken . . . . . . . . . . . . . . 49 3.2.2.4 Grundlagen fUr die Berechnung und Konstruktion 49 3.2.3 Holzgebaude 51 3.2.3.1 Fachwerkbau 51 3.2.3.2 Blockbau 72 3.2.3.3 Umgebindebau 76 3.2.3.4 Neue Hausbauweisen 80 4 Schadensanalyse 90 4.1 Einleitung 90 4.2 Methodik 94 4.3 Schadensschwerpunkte 102 4.3.1 Einleitung . . . . . . . . 102 4.3.2 Schadensschwerpunkte an Gebauden 102 4.3.2.1 Mauerwerksbauten mit Holzkonstruktionen 105 4.3.2.2 Fachwerkbauten/-gebaude .......... . 107 VIII Inhaltsverzeichnis 4.3.2.3 Blockhauser . . 120 4.3.2.4 Umgebindebauten 123 4.3.2.5 Neue Hausbauweisen 124 4.3.3 Schadensschwerpunkte an Konstruktionen 126 4.3.3.1 Schadensschwerpunkte an Dachkonstruktionen 126 4.3.3.2 Schadensschwerpunkte an Holzbalkendecken 133 4.3.3.3 Schadensschwerpunkte an Verbindungen 136 4.4 Holzschadigungen nach Schadensarten . 144 4.4.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 4.4.2 Feuchteeinwirkung und biologische Schadigung des Holzes 147 4.4.2.1 Holzzerst6rende Pilze ....... . 147 4.4.2.2 Holzzerst6rende Insekten ..... . 150 4.4.3 Mechanische Schadigung des Holzes 156 4.4.4 Chemische Schadigung des Holzes . 156 4.4.4.1 Schadigung des Holzes . . . . . . . . 156 4.4.4.2 Korrosion von Stahlverbindungsmitteln 164 4.4.5 Zusammenstellung typischer Holzschadigungen an Holzbauteilen in Gebauden ......... . 164 4.5 Schadenserfassungl -kartierung 166 4.6 Hilfsmittel bei der Schadenserfassung - Diagnosetechnik, Nachweisverfahren . . . . . . . . . . . . . 169 4.6.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 4.6.2 Untersuchungsverfahren, Einsatzbereiche, wirtschaftliche Gesichtspunkte 171 5 Schadensbewertung ..... . 181 5.1 Bauen im Bestand - Bauordnungsrechtliche Fragen, Denkmal schutz und Gestaltungssatzungen . . . . . . . . . 183 5.2 Bewertung biologischer Schaden und Holzschutz 193 5.2.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . 193 5.2.2 Bewertung biologischer Schaden 193 5.2.2.1 Holzzerst6rende Pilze 195 5.2.2.2 Holzzerstorende Insekten 198 5.2.3 Holzschutz ....... . 199 5.3 Bewertung Bauphysik (Warme, Schall, Brand) 205 5.3.1 Einleitung . . . . . . . . . . 205 5.3.2 Warme- und Feuchteschutz 206 5.3.2.1 Einleitung . . . . . . . 206 5.3.2.2 Dachkonstruktionen . 212 5.3.2.3 Deckenkonstruktionen 214 5.3.2.4 Gebaude ....... . 219 5.3.2.4.1 Mauerwerksbauten mit Holzkonstruktionen 219 5.3.2.4.2 Fachwerkgebaude/-bauten 219 5.3.2.4.3 Blockbauten .................. . 223 Inhaltsverzeichnis IX 5.3.2.4.4 Umgebindebauten 223 5.3.2.4.5 Neue Hausbauweisen 226 5.3.3 Brandschutz . . . . . 229 5.3.3.1 Einleitung ...... 229 5.3.3.2 Dachkonstruktionen 239 5.3.3.3 Deckenkonstruktionen 240 5.3.3.4 Gebaude ........ 241 5.3.3.4.1 Mauerwerksbauten mit Holzkonstruktionen 241 5.3.3.4.2 Treppenl -ra ume 241 5.3.3.4.3 Fachwerkgebaude 241 5.3.3.4.4 Blockbauten . . . 242 5.3.3.4.5 Umgebindebauten 242 5.3.3.4.6 Neue Hausbauweisen 243 5.3.4 Schallschutz ..... 243 5.3.4.1 Einleitung ...... 243 5.3.4.2 Dachkonstruktionen 249 5.3.4.3 Deckenkonstruktionen 251 5.3.4.4 Gebaude ........ 252 5.3.4.4.1 Mauerwerksbauten mit Holzkonstruktionen 252 5.3.4.4.2 Fachwerkgebaude 255 5.3.4.4.3 Blockbauten ..... 256 5.3.4.4.4 Umgebindebauten 258 5.3.4.4.5 Neue Holzbauweisen 258 5.4 Bewertung Standsicherheit/statisch-konstruktive Funktionsfahigkeit . . . 258 5.4.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . 258 5.4.2 Holzbau-Verbindungen ....... . 262 5.4.2.1 ZimmermannsmaBige Verbindungen 263 5.4.2.1.1 Holznagelverbindungen 263 5.4.2.1.2 Zapfenverbindungen 263 5.4.2.1.3 Blattverbindungen ... 263 5.4.2.1.4 Versatzverbindungen . . 264 5.4.2.2 Bewertung der Trag- und Funktionsfahigkeit von ingenieur maBigen Verbindungen 266 5.4.3 Dachkonstruktionen . 267 5.4.4 Deckenkonstruktionen . 269 5.4.5 Gebaude ........ . 271 5.4.5.1 Mauwerksbauten mit Holzkonstruktionen 271 5.4.5.2 Fachwerkgebaude 271 5.4.5.3 Blockbauten . . . . . 272 5.4.5.4 Umgebindehauser 272 5.4.5.5 Neue Holzbauweisen 272 5.5 Bewertung der Nutzungsfahigkeit einer Konstruktion bzw. eines Bauwerkes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 X Inhaltsverzeichnis 6 Instandsetzung, Sanierung und nutzergerechte Verbesserungl Ertiichtigung 274 6.1 Einleitung . . 274 6.2 Dachkonstruktionen (Sanierung, Instandsetzung und Verstarkung) 276 6.2.1 Sanierungs-und Instandsetzungsstrategien . . . . . . . . . . . . 276 6.2.2 Bauphysikalische Sanierung bzw. Instandsetzung (Ertuchtigung) 278 6.2.2.1 Warmeschutztechnische Instandsetzung und Warmedammung von Dachern ....................... . 278 6.2.2.2 Brandschutztechnische Sanierung und Instandsetzung 282 6.2.2.3 Schallschutztechnische Sanierung und Instandsetzung . 282 6.2.3 Wiederherstellung und Verbesserung der Tragfahigkeit und Standsicherheit von Dachkonstruktionen 289 6.2.3.1 Nachweis der Tragfahigkeit und Gebrauchstauglichkeit 291 6.2.3.2 Instandsetzungs- und Verstarkungsmethoden . . . . . . 292 6.3 Deckenkonstruktionen (Instandsetzung und Verstarkung) 307 6.3.1 Sanierungs- und Instandsetzungsstrategien . . . . . . . . . 307 6.3.2 Bauphysikalische Sanierung bzw. Instandsetzung (Ertiichtigung) 309 6.3.2.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 6.3.2.2 Warme- und feuchteschutztechnische Sanierung und Instandsetzung ............... . 309 6.3.2.3 Brandschutztechnische Sanierung und Instandsetzung 310 6.3.2.4 Schallschutztechnische Sanierung und Instandsetzung . 314 6.3.2.5 Wiederherstellung und Verbesserung der statisch-konstruktiven Funktionsfahigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 6.3.2.5.1 Nachweis der Tragfahigkeit und Gebrauchstauglichkeit 321 6.3.2.5.2 Tragfahigkeitsverbesserung durch Entlastungen 324 6.3.2.6 Spezielle Instandsetzungs- und Verstarkungsmethoden 324 6.3.2.6.1 Balkenkopfinstandsetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 6.3.2.6.2 Verstarkungen ...................... . 334 6.4 Sanierungs- und Instandsetzungsstratagie fUr Fachwerkbauten 353 6.4.1 Einleitung ........................ . 353 6.4.2 Bauphysikalische Sanierung bzw. Instandsetzung von Fachwerkbauten .................... . 353 6.4.2.1 Warme- und feuchteschutztechnische Sanierung und Instand- setzung von Fachwerkgebauden .............. . 353 6.4.2.2 Brandschutztechnische Sanierung und Instandsetzung von Fachwerkwanden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 6.4.2.3 Schallschutztechnische Sanierung und Instandsetzung von Fachwerkwanden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 6.4.3 Wiederherstellung und Verbesserung der Tragfahigkeit und Standsicherheit von Fachwerkkonstruktionen . . . 367 6.4.3.1 Fachwerk-/GefUgestruktur - Sanierung und Instandsetzung des Holzgerustes ... 367 6.4.3.2 FuBschwelle . . . . . . 370 6.4.3.3 StanderfuBerneuerung 370
The list of books you might like
