In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts entwickelte sich neben vielen anderen Bauweisen der Holzhausbau vom traditionellen Blockhaus- und Fachwerkbau zu den vielfältigen Sparbauweisen des Holztafel- und Gerippebaus, aus denen viele der heutigen Fertighauskonstruktionen hervorgegangen sind. Ökonomische und politische Zwänge führten zwischen 1935 und 1950 zu einer überproportionalen Entwicklung und Perfektionierung des Barackenbaus, die trotz aller Mängel viele Ansätze für ein sparsames Bauen und eine rationelle (Vor)fertigung bieten.

Nachdem die seinerzeitige Untersuchung der Einsturzursache ohne schlüssiges Ergebnis eingestellt worden war, wird hier eine Erklärung aus heutiger Sicht versucht.

Für unterschiedliche Anwendungsbereiche im Hochbau oder auch im Ausbau sind immer wieder Tragwerke (Träger) für relative kleine Lasten und kleine Spannweiten gefragt. Dabei spielen bei vielen Bauaufgaben auch gestalterische Gesichtspunkte im Zusammenhang mit der Wahl der Tragwerke eine Rolle. Normale Rechteckprofile aus Holz oder Walzprofile aus Stahl bieten hier wenig Spielräume. Im folgenden wird ein neuartiges, vorzugsweise aus Holz hergestelltes Leichtbau-Trägersystem mit nicht parallel laufenden Gurten vorgestellt.

Es wird eine Methode vorgestellt, mit der zusammengesetzte Holz-Stahlträger berechnet und bemessen werden können. Die Methode bietet die Möglichkeit, alle Parameter des Systems genau festzulegen, das System unter den genauen Randbedingungen bezüglich der Lastenleitung und der Auflagerbedingungen zu beschreiben und liefert dem Konstrukteur die Schnittgrößen und Verformungen für die Bemessung des Holzbalkens, des Stahlträgers und aller Verbindungselemente. Die Verbindungselemente zwischen Holz- und Stahlträger werden bei der vorgestellten Methode mit ihrem Verschiebemodul einbezogen und lassen sich in ihrer Abmessung und Anordnung gemäß den statischen Erfordernissen sowie nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten festlegen. Die Methode zeichnet sich sowohl durch ihre hohe Genauigkeit als auch durch ihre große Flexibilität und Einfachheit aus. Es besteht die Möglichkeit, alle einzelnen Parameter des Systems genau festzulegen und zu verändern, wie es bei bisher bekannten Methoden nicht möglich ist.

Das Holzschalendach ist ein Beispiel für das Potential der Bauweise mit Holzleimbindern zur Verwirklichung eines anspruchsvollen, baukünstlerischen Entwurfs. Die unverwechselbaren Formen des Daches sind das Ergebnis eines mehr als zweijährigen geistig-spirituellen Prozesses, in dessen Zentrum die Bauherrin, der Bund zur Verwirklichung der anthroposophischen Bewegung e. V., und - nach einer Zeit intensiver Auseinandersetzung und Kommunikation - Architekt und Ingenieure standen. Als Ergebnis entstand ein Holzmodell, das photogrammetrisch aufgemessen wurde. Die Modellmessung war Grundlage einer rechnergestützten mathematisch-geometrischen Neumodellierung der sehr unregelmäßigen freien Formen. Daraus wurden baubare Elemente abgeleitet und modelliert. Diese Elemente wurden digital gesteuert im Werk vorgefertigt, vormontiert und danach in kürzester Zeit auf der Baustelle zum Dach zusammengefügt.

Der gebirgige Teil der Slowakei war seit jeher reich an Holz. Die Gemeinden hatten meist ihre eigenen Wälder: bis zum 2. Weltkrieg war das Holz das billigste Baumaterial. Viele Bauern arbeiteten in den Wintermonaten im Wald als Holzfäller oder als Fuhrleute, sie beherrschten das Zimmerhandwerk und bauten ihre Häuser und Wirtschaftgebäude selbst. So entwickelte sich die hölzerne Architektur der einzelnen Regionen, die heute leider nach und nach verschwindet und in regionalen Freilichtmuseen der Volksarchitektur (Skanzens) gesammelt und ausgestellt wird. Beschrieben werden die Holzkirche von Kezmarok, die Artikularkirchen in Paludza und Hronsek.

Bei der Errichtung neuer Bauten lassen sich mit Holz-Beton-Verbundquerschnitten gerade bei hohen Lasten, wie z. B. im Brückenbau oder bei mehrgeschossigen Gebäuden mit hohen Deckenlasten, wirtschaftliche Effekte erzielen. Dabei hängt die Wirtschaftlichkeit wesentlich von der Steifigkeit der Verbindung, d. h. von der Sicherung der Verbundwirkung, zwischen den beiden Materialien ab, die entweder durch Kleben oder durch Einsatz mechanischer Teile wie Nägel oder Betonstahl erzeugt werden kann. Zugleich ergibt sich bei der Anwendung dieses Verbundprinzips eine Verbesserung des Schall- und Brandschutzes.

Aufgezeigt werden Probleme und Lösungsmöglichkeiten für die vielfältigen Ausführungsmöglichkeiten von Versätzen (insbesondere der ungeschützte und geschützte Stirnversatz, Fersenversatz, Brustversatz und doppelte Versatz). Stirnversatz und Brustversatz können für den Brandfall ungeschützt ausgeführt werden, durch Anordnung von Decklaschen wird die Feuerwiderstandsdauer verbessert. Bei einem ungeschützten Fersenversatz wird durch den Abbrand die Tragfähigkeit soweit reduziert, daß praktikable Lösungen in brandschutztechnischer Hinsicht ohne einen wirksamen Schutz durch eine obere Decklasche bzw. mit einem Deckteil kaum erreicht werden können. Die empfohlene Anordnung von seitlichen Decklaschen bei den verschiedenen Versatzarten zeigt Möglichkeiten einer brandschutztechnischen Verbesserung des Anschlusses auf, sie sollten aber nur in Sonderfällen angewendet werden.

Im zweiten Teil des Aufsatzes (erster Teil H. 4/94) untersucht der Autor die zeitliche Entwicklung zwischen 1925 und 1945. Es entstanden in den zwanziger Jahren in Deutschland weitere innovative Holzbauweisen, die mit der Hetzerbauweise konkurrierten. Die Boomzeit der Anfangsjahre war damit in Deutschland oder der Schweiz vorbei. Dagegen begann man in anderen Ländern erst mit der Produktion von Hetzerkonstruktionen wie in Schweden oder den Vereinigten Staaten. Erst die Entwicklung der Kunstharzklebstoffe in den 30er Jahren löste eine intensive Entwicklung neuer Leimbauweisen im Holzbau aus, die den Übergang von der reinen Hetzerbauweise zur Holzleimbauweise markiert und in den rohstoffarmen Jahren des zweiten Weltkrieges zu neuen konstruktiven Dimensionen und Spannweiten führt.

Mit der Einführung der vollständig überarbeiteten DIN 4102 Teil 4 "Brandschutz im Hochbau" im März 1994 können zug-, druck- und biegebeanspruchte Holzbauteile mit Hilfe tabellierter Mindestbreiten eindeutiger und in den meisten Fällen wirtschaftlicher als nach der "alten" DIN 4102 T 4 brandschutztechnisch bemessen werden. Eine wirtschaftliche Bemessung liegt vor, wenn die Ausgangsbreiten genau den in den Tabellen angegebenen Mindestbreiten der DIN 4102 entsprechen und sich je nach Beanspruchungsart ein flächenoptimierter Querschnitt ergibt. Um dieses Ziel möglichst einfach zu erreichen, werden im Ausfatz Diagramme zur Ermittlung der Mindestbreiten in Abhängigkeit vom Ausnutzungsgrad für verschiedene Seitenverhältnisse veröffentlicht.

Der teilweise Rückbau eines ursprünglich 54 m hohen Antennenmeßturms eröffnete die Möglichkeit, die Festigkeit der aus Kunstharz-Preßschichtholz bestehenden, stabartigen Verbindungsmittel nach dreißigjähriger Nutzungsdauer zu untersuchen. Im Ergebnis zeigte sich, daß das langjährig beanspruchte Material noch immer über hervorragende mechanische Eigenschaften verfügt. Die mittlere Biegefestigkeit sbB= 290,8 N/mm2 unterschied sich nur geringfügig vom ursprüglich zugrunde gelegten Wert. Der Biege-Elastizitätsmodul betrug im Mittel EB = 18800 N/mm2. Die Scherfestigkeit quer zur Faser war mit gaB = 134,6 N/mm2 sogar geringfügig höher als die Vergleichswerte. Rohdichte, Feuchtegehalt und Dickenquellung entsprachen der ursprünglichen Normenvorgabe. Bei mikroskopischen Untersuchungen wurden weder strukturelle Fehler noch biotischer Befall festgestellt. Die Biegefestigkeit der Stabdübel kann unter Verwendung der Festigkeitshypothese von Johansen zur genaueren Berechnung der Tragfähigkeit einer Verbindung verwendet werden.

Wie allgemein bekannt ist, wurden die Bauwerke des alten China als Holzrahmenkonstruktionen errichtet. Der Beitrag stellt einige typische Beispiele für diese Bauweise vor. Außerdem werden verschiedene berühmte, noch heute erhaltene Bauwerke sowie zwei alte Gebäude beschrieben, die mit Hilfe von Stahlbeton rekonstruiert wurden. Einige alte chinesische Bauwerke, die im Ausland zu finden sind, werden ebenfalls dargestellt.

Die Hetzerbauweise, entwickelt anfangs unseres Jahrhunderts, eröffnete eine neue Ära im Holzbau. Otto Hetzer (1846-1911) erfand das Brettschichtholz. Der Autor berichtet über die Entwicklung der Hetzerbauweise und zeigt Beispiele ihrer Anwendung.

Dieser Aufsatz ist eine Ergebniszusammenstellung des Forschungsberichts "Kippverhalten und Kippaussteifung von Holzträgern unter schwerpunktmäßiger Berücksichtigung von Trägern aus nachgiebig miteinander verbundenen Querschnittsteilen". Das Forschungsvorhaben wurde von der Entwicklungsgemeinschaft Holzbau (EGH) in der Deutschen Gesellschaft für Holzforschung (DGfH) und vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) gefördert.

Brettschichtholz wurde auf dem Gebiet der ehemaligen DDR etwa seit 1960 hergestellt. Ausgangs des Jahres 1989 betrug der Bestand an verbautem Brettschichtholz etwa 300 000 m3. Für die Verleimung stand ausschließlich säurehärtendes Phenolformaldehydharz zur Verfügung. Die Säurehärtung führte zu dem Verdacht der Holzschädigung. Eine Untersuchung von Bohrkernen aus ausgewählten, inzwischen bis zu 30 Jahre alten Bauwerken soll Aufschluß über den gegenwärtigen Zustand der Phenolharz-Verleimungen geben. Hierzu werden die Scherfestigkeit und die Querzugfestigkeit der Leimfugen geprüft. Der Vergleich mit früheren, an neuem Holz und frischen Verleimungen gewonnenen Versuchsergebnissen zeigt, daß ein signifikanter Festigkeitsabfall nicht eingetreten ist.

Nach kurzer einführender Beschreibung der Vorzüge und Besonderheiten von Stabdübelverbindungen wird die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit beschrieben: Ermittlung des Einflusses von Ast- und Kerbwirkung auf die Tragfähigkeit von Zugstößen und -anschlüssen mit Stabdübeln und Erarbeitung entsprechender Bemessungsvorschläge. Als Ergebnis der Untersuchung werden in Abschnitt 5 einfache Bemessungsempfehlungen für Stabdübelverbindungen unter Zugbeanspruchung angegeben. Daraus geht hervor, daß bei Brutto-Querschnittsflächen des einzelnen Holzes mit A >= 100 cm2 Äste im Bereich der Stabdübelverbindungen bei der Bemessung nicht berücksichtigt zu werden brauchen. Wenn Äste bzw. Astgruppen im Bereich der ersten Stabdübelebene nicht ausgeschlossen werden können und die Brutto-Querschnittsfläche A des Einzelholzes kleiner als 100cm2 ist, sollte die zulässige Zugspannung bei Stoß und Anschlußteilen entweder mit dem angegebenen Faktor a = a(A) nach Gleichung (6) - oder, vereinfachend pauschal um 20% abgemindert werden.

Verbindungen mittels in Holz eingeleimter Gewindestangen haben, aufbauend auf den Untersuchungen von K. Möhler, in der Praxis des Ingenieurholzbaues weltweit eine beachtliche Anwendungshäufigkeit erreicht. In der vorliegenden Arbeit werden zunächst Kriterien zur richtigen Wahl von Gewindetyp und Kleber je nach Anwendungsgebiet angegeben sowie drei Bemessungsverfahren für Gewindestangen mit äußerer Last in Schaftrichtung vorgestellt und miteinander verglichen. Es folgt ein Bemessungsvorschlag für rechtwinklig ausgeklinkte Träger mit eingeklebten Stahlstangen als Verstärkungsmaßnahme. Abschließend werden künftige Entwicklungsmöglichkeiten, insbesondere hinsichtlich der Kleber, aufgezeigt.

Die Biegefestigkeit von Brettschichtholz kann zerstörungsfrei abgeschätzt werden, indem Zusammenhänge zwischen signifikanten Einflußgrößen, wie Elastizitätsmodul, Rohdichte, Ästigkeit, Keilzinkenverschwächung, und der Zielgröße quantifiziert werden. Die statistische Aufbereitung vorhandenen Datenmaterials bildet die Voraussetzung hierfür. Stichproben müssen nach dem Hersteller sowie nach dem Ausgangspunkt des Bruches (Keilzinkenversagen, Holz- oder Astversagen) unterschieden werden. Die Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung werden erläutert. Vergleichende Versuche mit zerstörungsfreien und zerstörenden Methoden dienen der Ableitung von multiplen, linearen Regressionsgleichungen. Korrekturfaktoren zur Berücksichtigung weiterer Einflußfaktoren, wie Holzfeuchte, Lagenanzahl, Trägerhöhe und Keilzinkenversatz, ergänzen diese Gleichungen. Eine Prüfrichtlinie für die Anwendung im Rahmen der betrieblichen Qualitätssicherung wurde erarbeitet.

Verbindungen mit eingeklebten Stahlstäben gehören heute schon fast zum Stand der Technik im Holzbau, lassen sich doch im Hinblick auf das Trag- und Verformungsverhalten sehr leistungsfähige Verbindungen herstellen (s. auch (1) und (2)). Die erreichbaren Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte von Verbindungen mit eingeklebten Stäben sind höher als traditionelle Verbindungen mit Bolzen, Schrauben oder Nägeln.

Die Normen zur visuellen Sortierung von Konstruktionsholz sind in ihrer Anwendung umstritten, hinsichtlich der Reproduzierbarkeit ihrer Ergebnisse fragwürdig und wirtschaftlich unbefriedigend. Als eine Alternative zur visuellen Sortierung bietet sich die Ultraschall-Laufzeitmessung an. Die Anwendung diese Verfahrens bei der Klassifizierung von Konstruktionsholz im Einschnitt als auch bei der Überprüfung des Tragwerkzustandes in Sanierungsvorhaben soll untersucht und im Hinblick auf die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit bewertet werden.

Die Verwendung von eingeleimten Gewindestangen hat in der Praxis des Ingenieurholzbaues eine beachtliche Anwendungshäufigkeit erreicht. Die Anordnung der Stangen erfolgt aber im wesentlichen nach konstruktiven Gesichtspunkten, da Berechnungsgrundlagen nur für Sonderfälle vorliegen. Im folgenden werden zunächst die Anwendungsgebiete vorgestellt, dann das Verhalten unter äußerer Beanspruchung von in Holz eingebrachten Gewindestangen sowie ein Bemessungsvorschlag unter Berücksichtigung des Klimaeinflusses. Ein umfangreiches Literaturverzeichnis gibt zusätzlich Informationsmöglichkeiten.

Die geltenden Brandschutzbestimmungen für Holzbauteile nach DIN 4102 "Brandschutz im Hochbau" (Ausgabe März 1981) sind auf der Grundlage der DIN 1052 "Holzbauwerke" (Ausgabe Oktober 1969) entstanden. Mit Erscheinen der "neuen" DIN 1052 (Ausgabe April 1988) sind bezüglich der statischen Bemessung von Holzbauteilen Änderungen eingetreten, die auch Auswirkungen auf die Brandschutzbemessung haben. Insbesondere aufgrund der Änderungen der Knickzahlen w, der Einführung des Kippnachweises für biegebeanspruchte Bauteile sowie der Bemessung nach der Spannungstheorie II. Ordnung sind die zur Zeit geltenden Brandschutzbestimmungen nicht in jedem Fall anwendbar, bzw ausreichend. Dies führte zu der notwendigen Überarbeitung des Abschnittes Holzbau in der DIN 4102 T4, deren Entwurf im Dezember 1991 verabschiedet wurde. Auf der Grundlage der im folgenden Aufsatz vorgestellten rechnerischen Brandschutzbemessung, in der mit dem Restquerschnitt (d.h. der ursprüngliche Querschnitt abzüglich der Abbrandflächen) in Abhängigkeit von der Feuerwiderstandsdauer und den im Brandfall abgeminderten Festigkeiten ein Tragsicherheitsnachweis geführt wird, wurden für die neue DIN 4102 T4 Bemessungstabellen für den Brandschutz erarbeitet. Diese Tabellen ermöglichen eine Brandschutzbemessung bei kombinierter Beanspruchung.

Fritz Zollinger hat einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung des Holzbaues in den zwanziger Jahren geleistet. Davon zeugen noch zahlreiche Bauten in den neuen Bundesländern. Der Erhalt dieser Bauwerke ist eine interessante Aufgabe für den Architekten oder Ingenieur. Hierfür benötigt er Kenntnisse zur Entwicklung der Bauweisen und Konstruktionsprinzipien in der Geschichte des Holzbaues. Die Autoren berichten über die Entwicklung der Zollinger-Bauweise und zeigen Beispiele ausgeführter Bauwerke. Sie möchten damit zur Erhaltung bestehender Bauten und zur Wiederbelebung dieser interessanten Holzbauweise beitragen.

Es wird das Tragverhalten beschrieben und eine tabellarische Auswertung für die Ermittlung der Schnittkräfte bei verschiedenen Geometrien und Beanspruchungen von Kehlbalkendächer geliefert.

Die Einleitung von Lasten über stabförmige Verbindungsmittel ist vor allem aus dem Stahlbau und Holzbau bekannt. Es ist eine einfache Möglichkeit zur Verbindung platten- und scheibenartiger Bauteile. Im Rahmen der vorliegenden Studie wird die Anwendungsmöglichkeit stabförmiger Verbindungsmittel (Bolzen) für dünne Betonbauteile mit textiler Bewehrung untersucht. Es soll geklärt werden, wie eine einfache, robuste und effiziente Lasteinleitung in dünne bewehrte Betonscheiben realisiert werden kann. Dazu wurde an insgesamt 36 Einzelversuchen das Tragverhalten der Verbindung in Abhängigkeit von den Parametern Randabstand, Bewehrungsgrad bzw. Lagenanzahl und Orientierung der Bewehrung untersucht. Aufgrund der geplanten Anwendung begrenzen sich die Untersuchungen auf eine Belastung in Scheibenebene. Anhand eines Stabwerkmodells werden die Versagensmechanismen und -formen beschrieben.