3.3 Frameworks
Das FrameWorks™ Bausystem stammt aus Nordamerika, und wird dort seit den 60er Jahren von der Firma Trus Joist sprl kontinuierlich entwickelt.
Die europäische Vertretungen von Trus Joist passte die Produkte dem Markt und den jeweiligen Baunormen an und entwickelte Bauteile unter Verwendung der in Nordamerika gefertigten Produkte wie TJI® Stegträger, Parallam® –Furnierstreifenholz und TimberStrand™ Langspanholz.
Im Unterschied zu den sonst im Holz-rahmenbau üblichen Vollholzquerschnitten basiert Frameworks komplett auf material- und energieeffizienten konstruktiven Holzwerkstoffen.
Ihren Einsatz finden die verschiedenen Produkte als lastabtragende und aussteifende Bauteile sowohl im Dach- und Deckenbereich, als auch in Wandbauteilen.
Die Nutzungsbereiche erstrecken sich von Ein- und Mehrfamilienhäuser über Industrie- und Verwaltungsbauten bis hin zu Schulen und Kindergärten.
TJI® Träger
Wasserresistent (Phenol-Resorcinharz-Klebstoff) verleimter Doppel T-Träger mit Gurten aus Furnierschichtholz und Stegen aus OSB. Die TJI® Träger dienen als Wandstiele, Deckenträger und Dachsparren.
Trägerhöhen von 200 bis 406 mm ermöglichen hohe Dämmdicken bei minimalen Wärmebrücken. Geringes Gewicht und Dimensionsstabilität sind nicht unwesentliche Vorteile bei der Planung und Verarbeitung. Der statisch günstige Querschnitt ermöglicht große Spannweiten bei geringem Materialeinsatz. Wegen der geringen Tragfähigkeit als Wandstiel werden neben großen Wandöffnungen die Stiele aufgedoppelt oder durch TimberStrand™ Langspanholz ersetzt.
Parallam® Furnierstreifenholz
Das Furnierstreifenholz (Parallam® PSL) besteht aus ca. 16 mm breiten und ca. 3 mm dicken, parallel zur Balkenlängsachse ausgerichteten miteinander verleimten Schälfurnierstreifen aus Douglas Fir (DF) oder Southern Yellow Pine (SYP). Für die Verleimung wird ein Phenolharzleim verwendet.
Die Rechteckquerschnitte werden als Pfetten, Stützen und Unterzüge eingesetzt. Sie zeichnet eine bessere Tragfähigkeit sowie Dimensionsstabilität gegenüber Vollholz aus.
Parallam® wird bei großem Querdruck und Schubbeanspruchungen sowie allgemein großen Beanspruchungen eingesetzt.
Parallam® PSL wird im Standardquerschnitt 483 x 280 mm hergestellt. Die gewünschten Querschnitte werden anschließend vom Hersteller herausgeschnitten.
TimberStrand™ Langspanholz
(ehemals Intrallam®) Ist ein Stabförmiger Holzwerkstoff aus schnellwachsendem Espenholz. Die 30cm, 25mm breiten und 0,9mm dicken Späne werden mit einem Polyurethankleber, faser- und flächenparallel, aber längsversetzt, mit Dampf, Hitze und Druck zu einer Platte verleimt.
TimberStrand™ findet Verwendung als Träger oder als Randbohle, für Decken und Dachkonstruktionen bzw. als Schwellen, Rähm und Stiele im Wandbereich.
Außerdem wird es zur Möbelherstellung und zur Herstellung von Fenstern und Türen verwendet.
Im FrameWorks™ Bausystem wird TimberStrand™ In erster Linie als Ergänzungsprodukt zu den vorher genannten eingesetzt.
Planung/Konstruktion
Das System ist an sich an kein Planungs- oder Konstruktionsraster bzw. -modul gebunden. Sowohl im Grundriss, als auch im Raster kann frei geplant werden. Allerdings muss bei der Konstruktion, wie üblich, auf die gängigen Formate der Holzwerkstoffplatten Rücksicht genommen werden.
Die Planung und Bemessung der Bauteile bzw. Konstruktionen erfolgt in jedem Einzelfall nach den Bestimmungen der DIN 1052 und den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen und Prüfzeugnissen der Produkte.
Bei der Konstruktion können die aufeinander abgestimmten FrameWorks™ Produkte als System, aber auch in Verbindung mit sonst üblichen Bausystemen, wie Vollholz-konstruktionen oder Massivbauten, kombiniert werden.
Wie bei den meisten Holzrahmenbauten ist der Vorfertigungsgrad der Elemente in der „Halle“ sehr hoch. Aufgrund des geringen Gewichts ist der Transport und die Montage einfach zu handhaben.
Details
Aufgrund der besonderen Form der Bauteile (Doppel T-Profile) ergeben sich an den Anschlüssen besondere Situationen, die sorgfältig nach den Vorgaben des Herstellers ausgeführt werden müssen.
Der Anschluss der Dachsparren an die Firstpfette erfolgt mittels Balkenschuhen. Der Bereich am Steg des TJI® –Trägers wird mit Füllhölzern auf Flanschbreite gebracht.
In folgenden Fällen sind Stegverstärkungen erforderlich:
- wenn die zulässige Mittel- und Endauflagerkraft der Träger erhöht werden soll.
- Für die Einleitung von Einzellasten die höher als 6,67 kN sind.
- Beim Bleischnitt an Dachträgern (Sparren)
- In Verbindung mit Stahlblech-Formteilen, wenn der obere Gurt vom Formteil nicht gehalten wird oder wenn es die Tragfähigkeit des Formteils verlangt.
Beim Auflager an der Traufe ist darauf zu achten, dass der schräggeschnittene Untergurt des Trägers voll aufliegt und der Obergurt bis mindestens über das Auflager reicht. Weiter muss auch hier der Steg verstärkt werden.
Verbindungen
Um die verschiedenen FrameWorks™ Produkte zu verbinden kommen verschiedene Verbindungsmittel zum Einsatz. Meist sind dies Stahlblechformteile, die für die spezielle Form (Doppel T-Träger) der Produkte entwickelt wurden.
Durchbrüche durch den Träger
Zur Führung von Leitungen, der Installation der Haustechnik, wie im Passivhausbau allgemein notwendig, sind Durchbrüche durch tragende Bauteile oft nötig. Durchbrüche können bei den TJI® –Trägern am Steg überall angebracht werden, sofern bestimmte Vorgaben beachtet werden.
Der Hersteller hat für diese Fälle Tabellen parat, welche auf Berechnungen bei gleichmäßiger Belastung der Träger mit maximalen Lasten beruhen.
Vorteile von FrameWorks™
Der direkte Vergleich von Wandaufbauten bei einem berechneten U-Werte von 0,095 W/(m²K) zeigt, die im Vergleich zur konventionellen Bauweise, geringeren Bauteildicken.
Auch im Vergleich zum konventionellen Holzbau hat dieses System wesentliche Vorteile. Diese liegen in der optimalen Abstimmung von Material und Effizienz.
Durch die Verringerung des Massivholzanteils in den Bauteilen wird der Einfluss dieser Wärmebrücken vermindert.
Der Holzanteil bei Konstruktionen mit Vollholz (Raster 62,5 cm) liegt bei etwa 9,6% bzw. 7,2%, jedoch nur 2,7% bzw. 3,1% bei TJI –Konstruktionen.
Der Wärmedurchgangskoeffizient U eines beispielhaften Dachaufbaus mit TJI® -Trägern ist im Vergleich zu dem mit Massivholzquerschnitten um 22% geringer.
Auch an den Stellen konstruktiver Wärmebrücken, wie Eckstößen sind diese Einflüsse aufgrund der verbesserten Dämmmöglichkeiten an den betroffenen Stellen geringer.
Wie in dem Beispiel des Passivhauses aus Kaiserslautern gezeigt wird können Eckverbindungen auch mit neuen Systemen kombiniert werden. An dem konkreten Beispiel wurde an den Eckverbindungen der Außenwände ein Schwalbenschwanzprofil gewählt. Dies erspart die sonst üblichen Montageöffnungen im Eckbereich und nachträgliche Ausdämmung.
Eine weitere Möglichkeit die Effizienz zu steigern liegt in der Jeweiligen Konstruktion, werden z.B. die Geschossdecken nicht auf die fertigen Wandelemente aufgelegt, sondern zwischengehängt, so ist einerseits eine hoch Luftdichte Ebene nach außen hin leicht möglich und andererseits werden Wärmebrücken aufgrund eines höheren Holzanteils in dieser Situation vermieden.
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