Grundwissen Holzbau
Zu keinem anderen Werkstoff hat der Mensch eine so enge Beziehung wie zu Holz.
Seit Jahrtausenden ist es das wichtigste und meist verbreitete Naturprodukt für weite Bereiche des menschlichen Lebens.
Der Sammelbegriff Holzbau umfasst die Be- und Verarbeitung des Werkstoffes Holz.
Holz ist ein vielseitig einsetzbares Material und wird von den verschiedensten Berufsgruppen verarbeitet. Im Bauwesen wird es für Zimmerer- und Holzbauarbeiten sowie Schalarbeiten benötigt.
Holz ist ein leicht zu bearbeitender Werkstoff und war daher bei unseren Vorfahren der meist verwendete Baustoff. Im Verlaufe der Jahrhunderte wurde die Technik des Holzbaus zu hoher Vollendung entwickelt.
Das beweisen die vielen noch heute erhaltenen Fachwerkbauten. Da der Fachwerkbau durch den Stein- und Betonbau ersetzt wurde, beinhalten die Arbeiten des Zimmerers (Zimmermann) in der heutigen Zeit vorwiegend das Herstellen und den Einbau von Holzdecken und Dachstühlen aber auch Treppen und Innenausbau sowie Fenster, Türen und Möbel.
Beim Rohstoff Holz werden die beiden Hauptgruppen Laub- und Nadelhölzer unterschieden.
Laubhölzer sind z B.: Eiche — Esche — Kiefer — Ahorn — Linde — Tanne — Birke — Rotbuche — Fichte — Weißbuche — Erle
Nadelhölzer sind z. B.: Kiefer — Tanne — Fichte — Lärche
Die Laubhölzer werden hauptsächlich im Innenausbau, für Möbel und zur Furnierherstellung, verwendet; die Nadelhölzer als Bauholz für Zimmer- und Holzbauarbeiten.
Die Handelsware Schnittholz
Handelsware ist die übliche Bezeichnung für geschnittenes Holz in marktgängigen Sorten und Abmessungen.
Der Begriff Schnittholz
Mit Schnittholz werden Holzerzeugnisse bezeichnet, die durch das Auftrennen des Rundholzes (Baumstämme) im Sägewerk, parallel zur Stammachse, entstanden sind und zwar: Bretter — Bohlen — Dachlatten — Kanthölzer — Balken
Das abgelängte Rundholz wird auf seine günstigste Ausnutzung geprüft. Nach einer Einschnittskizze erfolgt der Einschnitt.
Die Norm DIN 4074 unterscheidet bei Kanthölzern und Balken Schnittklassen und Güteklassen. Schnittklassen geben an, wie viel Baumkante an einem im Sägewerk geschnittenen Kantholz oder Balken zulässig sind.
Güteklassen beschreiben die Anforderungen an die Beschaffenheit des eingeschnittenen Holzes hinsichtlich der zulässigen Anzahl und Größe der Aste und der zulässigen Tragfähigkeit des Holzes.
Erläuterung der Schnittholzarten
Die DIN-Normen unterscheiden gehobelte und ungehobelte Hölzer. In der Zimmerei werden hauptsachlich ungehobelte Hölzer verwendet, mit Ausnahme von Ausbauten z. B. Treppen, Fußböden oder Gesimsen. Bretter sind besäumte oder unbesäumte Schnitthölzer aus Nadel- oder Laubholz. Die Dicken im ungehobelten Zustand betragen mindestens 10 mm und höchstens 35 mm. Bohlen sind besäumte oder unbesäumte Schnitthölzer von 40 mm bis höchstens 120 mm Dicke.
Kanthölzer sind Schnitthölzer von quadratischem oder rechteckigem Querschnitt mit einer Seitenlänge von mindestens 6 cm und höchstens 18 cm (Bild 2). Balken sind Schnitthölzer, bei denen eine Seitenlänge des rechteckigen oder quadratischen Querschnittes mindestens 20 cm beträgt. Dachlatten sind Schnitthölzer, bei denen die Querschnittsfläche nicht größer als 32 cm2 ist Abmessungen: 24/48, 30/50, 40/60 mm, Doppellatten 50/80 mm.
Grundsätze beim Verarbeiten von Holz
Der Aufbau des natürlich gewachsenen Werkstoffes Holz bestimmt seine Eigenschaften und damit seine Verwendung.
Holz hat vorteilhafte Eigenschaften:
leichte Gewinnung und Bearbeitung; große Elastizität; geringes Gewicht
Und nachteilige Eigenschaften:
leichte Brennbarkeit; Arbeiten des Holzes; Wertminderung durch Holzfehler; Anfälligkeit für Krankheiten
Arbeiten des Holzes
Frisch gefälltes Holz ist sehr feucht. Der Gehalt an Wasser kann zwischen 60 und 150%, bezogen auf das Darrgewicht, betragen. Man unterscheidet freies Wasser und gebundenes Wasser.
Freies Wasser befindet sich in den Zellhohlräumen und verflüchtigt sich verhältnismäßig schnell. Es hat keinen Einfluss auf das Quellen und Schwinden des Holzes. Gebundenes Wasser dagegen befindet sich in den Zellwänden.
Nach dem Einschnitt hat Holz einen Feuchtegehalt von ca. 30%, man spricht vom Fasersättigungspunkt. Darunter versteht man die Fähigkeit der Zellwände, Wasser zu binden. Nach 1 bis 2jähriger Lagerung in einem Schuppen, hat Holz noch einen Feuchtegehalt von ca. 15%, es ist lufttrocken und darf für Bauarbeiten verwendet werden.
Holz ist ein hygroskopischer Werkstoff mit der Fähigkeit, sich dem Feuchtigkeitsgehalt der umgebenden Luft anzupassen.
Nehmen die Zellwände des ausgetrockneten Holzes Feuchtigkeit aus der Luft auf, dann dehnen sie sich.
Das Holz quillt.
Verdunstet Wasser aus den Zellwänden, so ziehen sie sich zusammen.
Das Holz schwindet.
Diese Eigenart des Holzes — zu schwinden und zu quellen — bezeichnet man als das Arbeiten des Holzes. Das Maß des Schwindens und des Quellens ist bei den einzelnen Holzarten sehr unterschiedlich.
Das Holz schwindet und quillt in seinen einzelnen Ausdehnungen verschieden stark.
Das größte Schwindmaß tritt in tangentialer Richtung bis etwa 10% auf, in radialer Richtung bis 5% und in axialer Richtung bis 0,2%. Das Holz arbeitet ständig, weil es sich dem Feuchtigkeitsgehalt der umgebenden Luft anpasst.
Diese Eigenart muss der Zimmerer bei seinen Holzverbindungen berücksichtigen.
Das Holz arbeitet ständig, weil es sich dem Feuchtigkeitsgehalt der umgebenden Luft anpasst. Diese Eigenart muss der Holzbauer bei seinen Holzverbindungen berücksichtigen.
Durch dieses ungleiche Verhalten des Holzes in den verschiedenen Richtungen und Bereichen entstehen beim Schwinden Spannungen im Holzkörper, die die schon erwähnten Form- und Maßänderungen zur Folge haben. Am Beispiel eines zu Brettern aufgeschnittenen Stammes zeigen sich die Formänderungen beim Schwinden besonders deutlich. Sie sind umso größer, je mehr Splintholz ein Brett hat bzw. je weiter das Brett vom Kern des Stammes entfernt liegt. Nach der Lage der Bretter im Stamm werden sie als Kern-, Mittel- und Seitenbretter bezeichnet.
Seitenbretter haben größere Formänderungen als Mittelbretter, sie wölben sich mehr. Auf der dem Kern abgewandten Seite des Brettes ist die Mehrzahl der Jahrringe länger als auf der dem Kern zugewandten Seite.
Beim Schwinden verkürzen sich die Jahrringe und das Brett wird auf dieser Seite hohl. Diese Brett- seite wird in der Praxis als linke Seite bezeichnet.
Die dem Kern zugewandte Seite, also die