Massivholzgrundierung

TEXT UND DIAGRAMME J. David Bowick

Das derzeit innovativste Architekturmaterial in Kanada ist ein altes Material: Holz. Aber wenn das uralte Material zu Balken und Paneelen aus Massivholz verarbeitet wird, erhält es strukturelle und feuerbeständige Eigenschaften, die neue Möglichkeiten für den Bau eröffnen. Wir haben den Bauingenieur David Bowick gebeten, uns die Grundlagen der Arbeit mit Massivholzkonstruktionen zu erläutern. Hier ist, was er uns erzählt hat.

Der Massenholzbau, bei dem Brettschichtholzträger und -stützen mit Produkten wie Brettsperrholz (CLT), Nagelschichtholz (NLT) und Dübelschichtholz (DLT) zum Einsatz kommen, steckt noch in den Kinderschuhen. Bei Beton und Stahl gibt es klare Vorlagen für den gewerblichen Bau – die 9×9-Felder-Flachdecke aus Beton mit 4 Metern von Boden zu Boden, und für den Einzelhandel in großen Läden das 9×12-Felder-Gebäude mit Stahlträgern und offenen Stahlstegträgern. Bei Massivholz scheint jedes Projekt mit einem einzigartigen Struktursystem konstruiert zu sein. Es besteht die Möglichkeit, bei Massivholz über rein pragmatische Belange hinauszugehen. Die Einzigartigkeit des Systems kann zum Designziel werden.

Was sind die Grundregeln für die Arbeit mit dieser Materialfamilie? Massivholzsysteme folgen grundsätzlich anderen Regeln als Beton und Stahl. Quadratische Felder sind effektiv, wenn Sie über ein System verfügen, das in beiden Richtungen eine ähnliche Festigkeit und Steifigkeit aufweist. Sie sind jedoch ineffizient bei Holz, das zwangsläufig aus „Stabkonstruktionen“ mit „Einweg“-Elementen besteht (Elemente, die in einer Dimension viel größer sind als die andere oder Decks, die in einer Richtung viel stärker sind als in der anderen), die auf senkrechten Einwegelementen gestapelt sind. Da Massivholzsysteme auf Balken basieren, sind sie notwendigerweise tiefer als Plattensysteme und erfordern größere Boden-zu-Boden-Höhen. Die Schönheit von Holz und die höheren Kosten beim Bauen mit Massivholz führen dazu, dass Architekten und Eigentümer die Struktur oft freilegen und zum Ausdruck bringen möchten. Der Brandschutz freiliegender Holzkonstruktionen und deren Schutz vor Witterungseinflüssen während des Baus stellt gestalterische Herausforderungen dar und kann kostspielig sein.

Man muss auch die Bauökonomie berücksichtigen. Bei der Holzmassivbauweise machen die Faserkosten etwa zwei Drittel der Kosten der Struktur aus. Massivholzelemente werden in großen Stücken außerhalb des Standorts hergestellt, wobei häufig CNC-Fräsen zum Einsatz kommt, wodurch sowohl der Arbeitsaufwand im Werk als auch vor Ort minimiert wird. Die Auswirkung ist, dass Systeme, die den Materialverbrauch minimieren, sich als wirtschaftlich erweisen können, selbst wenn sie zu einer erhöhten Komplexität des Systems führen.

Je weiter die Verwendung von Massivholz erfolgt, desto erschwinglicher wird es möglicherweise. In Nordamerika wurden die Baukosten viele Jahre lang von den Arbeitskosten dominiert. Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass die Arbeitskosten mehr als 50 Prozent der gesamten Baukosten ausmachen. Berücksichtigt man weitere Kosten wie Ausstattung und Rahmenbedingungen, so machen die Materialkosten beim Bau einen relativ kleinen Teil des Gesamtbudgets eines Gebäudes aus.

Darüber hinaus bedeutet der unvermeidliche Übergang zu einer kohlenstoffbasierten Wirtschaft, dass sich diejenigen Technologien, die den geringsten Beitrag zu den Treibhausgasemissionen leisten, letztendlich als die wirtschaftlichsten erweisen werden. Holz ist ein nachwachsender Rohstoff, der Kohlenstoff einkapselt. Es ist Teil der Lösung und nicht Teil des Problems. Die Frage ist nur, wie lange dieser Wandel dauern wird und wie schlimm die Klimakrise zunächst werden wird.

In der Zwischenzeit warten auf Architekten und Ingenieure, die mit Massivholz arbeiten, Chancen und Herausforderungen. Bei der Konzeption dieses Artikels hatte ich vor, die relativen Vorzüge von einem halben Dutzend Möglichkeiten zum Aufbau eines Massivholzbodens vorzustellen. Mir wurde schnell klar, dass es noch viel, viel mehr gibt. Hier sind ein paar.

1 kurzes Deck mit langem Balken

Wenn es so etwas wie ein „normales“ System für Massivholz gäbe, dann wäre es dieses. Tatsächlich verwendet Torontos „erstes kommerzielles Holzgebäude seit 100 Jahren“ an der Adresse 80 Atlantic diese Konfiguration, daher lohnt es sich, zunächst darüber zu sprechen.

Gary Williams, Präsident des Herstellers Timber Systems, sagte mir einmal: „Das System mit der kostengünstigsten Terrasse wird das kostengünstigste System sein.“ Dies mag kontraintuitiv erscheinen, da Balken im Allgemeinen die großen, teuren Bestandteile von Böden sind. Bei Massivholz machen die Balken jedoch nur einen geringen Teil des Materials aus – daher ist es die Terrasse, die die Kosten des Systems in die Höhe treibt. Bedenken Sie auch, dass zur Reduzierung der Deckkosten die Spannweite des Decks verringert werden muss, was bedeutet, dass Balken hinzugefügt werden müssen. Wenn jedoch Balken hinzugefügt werden, sinkt der Bedarf an diesen Balken proportional. Während also die Holzmenge im Deck abnimmt, bleibt die Materialmenge in den Balken ungefähr gleich.

Wenn Sie ein Balken- und Decksystem verwenden, ist es sinnvoll, die Balken in Längsrichtung und das Deck in Kurzrichtung auszurichten, da die Balken tiefer sind und Biegungen besser standhalten, was zu einem Struktursystem mit insgesamt weniger Fasern führt . Dies führt jedoch auch zu einem tiefen System, sodass es möglicherweise nicht geeignet ist, wenn die Höhe von Boden zu Boden kritisch ist.

2 kurze Balken, langes Deck

In Fällen, in denen die Geschosshöhe von entscheidender Bedeutung ist, kann es sinnvoll sein, die Balken in die kurze Richtung auszurichten, da dies zu einem flacheren Gesamtbodensystem führt.

Da Massivholzbauteile aus Schichtholz gefertigt sind, steigen die Abmessungen stufenweise. Bei CLT sind dies 105 mm, bis 175 mm, bis 245 mm, bis 315 mm und so weiter. GLT und NLT folgen den Abmessungen von Schnittholz: 89 mm, 140 mm, 184 mm, 235 mm und 286 mm. Bei unterschiedlichen Spannweiten, die nahe beieinander liegen, ist es ziemlich wahrscheinlich, dass das Deck in beiden Richtungen gleich ist. Daher kann es sinnvoll sein, die Balkengröße zu minimieren, indem das Deck in Längsrichtung überspannt wird.

Balken- und Terrassensysteme können die „Strahlabschattung“ in weitgehend verglasten Gebäuden minimieren, wenn die Balken senkrecht zu den Außenwänden ausgerichtet sind.

3 Balken und Träger

Ein System aus Balken und Trägern ist eine Strategie zur Gewährleistung minimaler Kosten, indem das Deck so dünn wie möglich gehalten wird. Die Balkenabstände entsprechen der maximalen Spannweite des wirtschaftlichsten Decks. Anschließend müssen Träger zur Unterstützung der Balken und zur Lastübertragung auf die Stützen vorgesehen werden.

Jedes System mit Balken hat Auswirkungen auf die Verteilung der Dienste und möglicherweise infolgedessen auf die Höhe von Stockwerk zu Stockwerk. Durch die Bereitstellung von Trägern und senkrechten Trägern wird die Flexibilität weiter verringert, obwohl dadurch möglicherweise das wirtschaftlichste Strukturschema entsteht.

Balken- und Trägersysteme führen im Vergleich zu Balken- und Decksystemen zu einer größeren „Balkenabschattung“.

4 Zwei-Wege-Träger

Zwei-Wege-Trägersysteme sind besonders dann interessant, wenn die Feldgrößen in beiden Richtungen gleich sind. Durch abwechselnde Deckausrichtung in einem Korbgeflechtmuster werden die Balken in beide Richtungen gleichmäßig belastet. Jeder Balken erhält die Hälfte der Last, die er in einem unidirektionalen Balkensystem erfahren würde, und daher können die Balken kleiner und leichter sein.

Jedes System von Stäben, das an der Decke sichtbar ist, hat die Tendenz, die Wahrnehmung des Raums zu organisieren und eine primäre und eine sekundäre Orientierung zu schaffen. Ein Vorteil eines Zwei-Wege-Strahlsystems besteht darin, dass es keine dominante Ausrichtung gibt, was sich positiv auf die Raumplanung auswirken kann.

5 Reziproker Rahmen

Ein reziproker Rahmen ist ein scheinbar skurriles System, das dennoch einige deutliche strukturelle Vorteile bietet. Die Laune ergibt sich aus der Tatsache, dass Balken nicht unbedingt von Träger zu Träger reichen, sondern ein Netzwerk bilden, das die Forscherin Olga Popovic Larsen als „sich gegenseitig stützende Träger in einem geschlossenen Kreislauf“ beschreibt. Die Farben Rot und Cyan im Diagramm oben stellen die Kett- und Schussrichtungen des Rahmens dar und unterstreichen die wechselseitige Natur ihrer Unterstützung.

Wie bei einem Balken-Träger-System kann die Dichte des reziproken Rahmens so eingestellt werden, dass das Deck optimiert wird, was wirtschaftliche Vorteile bietet. Im Gegensatz zu einem Balken- und Trägersystem handelt es sich jedoch um eine demokratische Rahmenanordnung ohne vorherrschende Ausrichtung.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in einem reziproken Rahmensystem alle Elemente gleichzeitig zur Abstützung der Last beitragen, wodurch Bodenvibrationen gemindert werden. Während die gesamte statische Durchbiegung unter Last gleich sein kann und entsprechend den Konstruktionskriterien optimiert ist, ist die Durchbiegung bei Einzelpunktlast – ein Indikator für die Vibrationsleistung – viel geringer.

Ein reziprokes Rahmensystem, bei dem die Balkenelemente so weit beabstandet sind, wie die Breite einer CLT-Platte, ermöglicht die gleichzeitige Spannweite des Decks in zwei Richtungen. Unter normalen Belastungsbedingungen ist dies von begrenztem Vorteil, da CLT kurze Spannweiten problemlos ohne den Zwei-Wege-Vorteil bewältigen kann. Im Brandfall kann es jedoch ein erheblicher Vorteil sein, da alle Lamellen der Belastung wirksam standhalten.

Ein deutlicher Nachteil einer gegenseitigen Rahmenanordnung besteht darin, dass das System bis zur Fertigstellung nicht selbsttragend ist und für den vollständigen Aufbau ein gewisses Maß an Lehrgerüsten erforderlich ist.

6-Punkt-unterstütztes CLT

Ein bidirektionales, punktgestütztes CLT-Rahmensystem nutzt die bidirektionale Biegefestigkeit von CLT, um Träger vollständig zu eliminieren und so ein extrem dünnes Bodensystem zu schaffen. Bei bestimmten Anwendungen kann dies ein enormer Vorteil sein.

Das System ist jedoch begrenzt. Aufgrund der Laminierung ist CLT in einer Richtung viel schwächer und weniger steif. Außerdem gibt es sie nur in Breiten von 2,4 bis 3,0 Metern, sodass hiermit der Abstand Ihrer Säulen in Richtung senkrecht zur Faserrichtung festgelegt wird.

Auch Feuer stellt eine besondere Herausforderung dar. Nach etwa 1 ½ Stunden haben Sie zwei Laminierungen des CLT in einer fünfschichtigen Platte durchgebrannt. Dadurch verbleiben nur zwei Lamellen in der starken Richtung und eine Lamelle in der schwachen Richtung, die dem Brandlastfall möglicherweise nicht standhalten. Daher muss CLT, das auf diese Weise verwendet wird, aus Brandschutzgründen häufig in Trockenbauwänden eingekapselt werden, um es vor Blicken zu schützen.

Michael Green hat punktgestütztes CLT geschickt eingesetzt, um balkenfreie Zonen für die mechanische Verteilung in Gebäuden zu schaffen, in denen ansonsten Balken-Deck-Systeme zum Einsatz kommen.

7 breite, flache Balken – Balken an der Unterseite

Wenn es darum geht, große Spannweiten bei gleichzeitig geringer Bautiefe zu erreichen, können breite Flachträger aus Brettschichtholz oder CLT verwendet werden. Die Biegefähigkeit ist proportional zur Breite, variiert jedoch mit dem Quadrat der Tiefe, sodass breite, flache Träger weniger effizient sind als schmale, tiefe. Dadurch wird die Struktur weniger wirtschaftlich.

Obwohl es offensichtlich zu einer Verringerung der Spannweite kommt, erzielt das System nicht die erwarteten Einsparungen beim Deck. Wenn die Kante eines breiten, flachen Balkens belastet wird, kippt dieser um, sodass die Biegesteifigkeit des Decks erforderlich ist, um dem standzuhalten. Tatsächlich muss das Deck unabhängig von seiner Breite bis zur Mitte des Balkens reichen.

8 breite, flache Balken – Balken oben

Bei einem breiten Flachbalkensystem besteht die Möglichkeit, das Deck an den Balken aufzuhängen, anstatt es von unten abzustützen. Es macht keinen Unterschied für das Deck, das trotzdem bis zur Mitte des Trägers reichen muss, auch wenn dadurch die Konstruktion von Aufhängern (oder möglicherweise langen Schrauben) und der Brandschutz dieser Aufhänger erschwert wird.

Oben auf dem Deck kann der Boden mit einem Doppelbodensystem bündig gemacht werden, oder der Hohlraum zwischen den Balken kann mit EPS-Schaumblöcken gefüllt und das Ganze mit einer Betondecke bündig gemacht werden.

Dieses System kann bei der Raumplanung hilfreich sein und hat möglicherweise ästhetische Vorteile, indem es Strahlabschattung eliminiert. Alvar Aaltos Villa Mairea vermittelt Ihnen einen Eindruck von der außergewöhnlichen Wirkung des natürlichen Lichteinfalls auf eine Holzdecke, die nicht durch Balken unterbrochen wird.

9 breite, flache Balken – Balken bündig

Es ist möglich, breite Flachbalken in einem System zu verwenden, bei dem sie bündig mit dem Deck abschließen. Dadurch ergibt sich insgesamt ein sehr dünnes und möglicherweise wirtschaftliches System, da in diesem Fall die Deckspannweite nur der Abstand zwischen den Balken und nicht der Abstand von Mitte zu Mitte ist. Allerdings gibt es ein Kippproblem. Werden herkömmliche Stützen verwendet, ist das System instabil und die Träger kippen bei ungleichmäßiger Belastung. Um dem standzuhalten, müssen die Stützen breit sein – fast so breit wie der breite Flachträger –, damit die Stütze unausgeglichenen Momenten standhält. Darüber hinaus stellt es den Planer vor weitere Herausforderungen: Er muss ein bündig hängendes System für die Terrasse entwickeln und die Torsionsfestigkeit und Steifigkeit des Balkens nachweisen. Diese Eigenschaften sind nicht gut verstanden oder dokumentiert.

Dieses System wurde von Fast und Epp für den Arbour gemeinsam mit Moriyama & Teshima Architects und Acton Ostry Architects weiterentwickelt. Das Team schreibt: „Das weitgespannte ‚Plattenband‘-System aus Holz-Beton-Verbundwerkstoff schafft eine nahezu flache Decke für eine einfache Leitungsführung und Platzflexibilität. Das System wurde von unterirdischen Parkhäusern aus Beton inspiriert, bei denen üblicherweise sehr flache, sehr breite Bänder verwendet werden.“

Alle breiten Flachstrahlsysteme weisen im Verhältnis zum Volumen eine minimale Oberfläche auf, sodass ihre Brandleistung nahezu optimal ist.

10 gestaffeltes Deck

Das gestaffelte Decksystem wurde von Michael Green Architects verwendet und von Equilibrium Consulting weiterentwickelt. Es besteht aus zwei parallelen Deckschichten – einem Oberdeck und einem Unterdeck –, die mit Lücken versetzt und mit einer relativ geringen Überlappung zwischen den beiden angeordnet sind. Die Überlappung wird mit Diagonalschrauben so befestigt, dass Längsschub entsteht. Die Auswirkung besteht darin, dass das Deck möglicherweise dünn ist, da die strukturelle Leistung die Gesamtdicke widerspiegelt, ähnlich wie bei Decks aus Wellblech oder Pappe. Es ist eine Möglichkeit, mit minimalem Materialaufwand große Spannweiten zu erreichen.

11 Kassette

Der Begriff Kassette – wörtlich „Kasten“ – wird im Holzmassivbau verwendet, um gefertigte Baugruppen aus Balken und Deck zu beschreiben. Diese sind auf die Krankapazität optimiert, wodurch die Anzahl der zu montierenden Teile minimiert und der Bau beschleunigt wird. Eine Form der Kassette ist der Holzkastenträger, der aus CLT-Ober- und Untergurten mit Stegen aus Massivholz (möglicherweise Brettschichtholz) besteht. Diese Kombination kann sehr effizient sein, da das am wenigsten wirksame Material in der Nähe der neutralen Achse entfernt wurde. Ein solches System wäre für sehr große Spannweiten geeignet.

Der Hohlraum kann für die Verteilung von Dienstleistungen offen gelassen werden oder muss gefüllt werden, um zu verhindern, dass ein Hohlraum entsteht, der Feuer ausbreiten kann.

12 Gestresstes Hautgitter

„Stressed Skin“ ist ein Ausdruck, der im Holzbau verwendet wird, um ein System zu beschreiben, bei dem die Terrasse durch die Aufnahme von Druck- und Zugkräften zur Biegefestigkeit des Systems beiträgt und nicht nur die Last auf die Balken überträgt. Ein Kastenträger ist, wie bereits dargestellt, ein Beispiel für eine beanspruchte Haut, ebenso wie ein strukturisoliertes Paneel (SIP).

Ein Stressed-Skin-Gitter ist ein System, das versucht, die Vorteile eines Stressed-Skin-Systems in einem Zwei-Wege-System zu nutzen. Da Holz von Natur aus ein einseitig wirkendes Material ist, das nur parallel zu seinen Fasern stabil ist, werden die „Häute“ (CLT-Platten) in entgegengesetzter Ausrichtung verwendet: die obere Haut in einer Richtung und die untere Haut in der anderen. Das Web muss auch in beide Richtungen funktionieren. Eine Schicht überträgt Scherkräfte über ihre Breite und die andere trägt die axiale Sehnenkraft und balanciert so die Haut aus.

Das obige Diagramm zeigt in Cyan das obere Gitter, das mit der unteren Haut eine Verbindung bildet und ein flaches Vierendeel-Fachwerk bildet, das in die Seite hinein ausgerichtet ist. Das untere Gitter, das mit der parallel zur Seite verlaufenden oberen Haut zusammenwirkt, ist in Braun dargestellt.

13 Nerven

Was würde der italienische Architekt und Ingenieur Pier Luigi Nervi tun? Da die Materialkosten im Verhältnis zu den Arbeitskosten hoch waren, entwickelte Nervi Strukturformen aus Beton, die den Materialeinsatz optimierten und das Gewicht minimierten.

Die Massenholzindustrie befindet sich heute in einer ähnlichen Situation. Die Kosten für das Rohmaterial sind hoch (ungefähr zwei Drittel der Gesamtkosten) und die CNC-Fertigung ermöglicht die relativ wirtschaftliche Konstruktion komplexer Formen und Baugruppen.

Die von Nervi für den Palast der Arbeit in Turin verwendete Strukturstrategie könnte auf eine Massivholzlösung angepasst werden. Bei diesem Vorschlag erstrecken sich 16 Radialträger direkt über jede Stütze der Stütze, sodass kein Träger erforderlich ist – ein weiteres Beispiel für die Verwendung von Holz in einem Zwei-Wege-System. Acht der 16 Träger sind gekrümmt und unterliegen daher Torsionskräften. Um der Torsion standzuhalten und zu verhindern, dass sich diese Balken unter Last drehen, ist ein ringförmiger Blockierring vorgesehen.

14 VCTC

Voided Concrete Timber Composite (VCTC) ist ein Holz-Beton-Verbundsystem (TCC) mit einer dicken Deckschicht, die ungefähr der Dicke des Massivholzes entspricht. Beim „hohlen“ Teil geht es darum, den Beton dort zu entfernen, wo er am wenigsten effektiv ist, nämlich am nächsten zur neutralen Achse, um Gewicht zu sparen und den CO2-Fußabdruck des Systems zu reduzieren. Die Hohlräume können auf verschiedene Arten gebildet werden. Es können handelsübliche Hohlraumsysteme wie Bubbledeck, Cobiax oder Sonovoid sowie kundenspezifische Hohlräume wie EPS-Blöcke oder sogar Sperrholzkisten verwendet werden.

Der wesentliche Vorteil eines VCTC-Systems ist der Wegfall von Trägern und die Möglichkeit, große Spannweiten zu erreichen. Die Richtung senkrecht zur Holzfaser wird allein vom Beton getragen, der innerhalb der Dicke der Deckschicht als breiter Flachbalken fungiert. Der Verzicht auf Balken führt insgesamt zu einem dünneren Tragwerkssystem. Darüber hinaus wird die Raumplanung vereinfacht und Strahlabschattung vermieden.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, dass das System sehr vielseitig ist. Das gleiche System kann angepasst werden, um Übertragungsträger oder außergewöhnliche Spannweiten (z. B. für ein Auditorium) aufzunehmen, ohne die Gesamtdicke oder das Erscheinungsbild zu ändern, indem das Verhältnis von Beton zu Holz variiert wird.

Ein VCTC-System bietet nur eine minimale Brandfläche und ist daher äußerst brandsicher. Durch das Anbringen von Bewehrungsstäben an der Unterseite des Belags direkt über dem Holz kann das System so gestaltet werden, dass es der Brandlast auch dann standhält, wenn das Holz vollständig fehlt.

Da das System eine starke Richtung (parallel zur Holzfaser) und eine schwache Richtung (senkrecht zur Holzfaser) aufweist, eignet es sich ideal für Situationen mit ungleichen Feldern in einem Seitenverhältnis von etwa 1:1,5.

Das VCTC-System wurde von Blackwell entwickelt und in einer wunderbaren (aber erfolglosen) Einreichung für das Arbor-Projekt an der Goerge Brown University zusammen mit MJMA und Patkau Architects vorgeschlagen.

15 DELTABEAM®

Das Peikko DELTABEAM-System ist eine äußerst effektive Lösung für die Herausforderung, sowohl große Spannweiten als auch eine geringe Tiefe zu erreichen. Der Deltaträger mit dreieckigem Querschnitt wurde ursprünglich für die Verwendung mit Hohlkern-Fertigteilen entwickelt und wurde für Massivholz angepasst.

Der DELTABEAM ist ein bündiger Stahlträger, der aus einem konischen Kasten mit einem breiten unteren Flansch besteht, der als Sitz dient. Die Stege des Kastens sind mit großen Löchern perforiert, die es ermöglichen, den Balken von oben mit Beton zu füllen. Der Betonbelag besteht vollständig aus Verbundwerkstoff, wobei sowohl das Deck als auch der Stahlträger zur Biegefestigkeit und Steifigkeit des Gesamtsystems beitragen. Im Inneren des Kastens kann Bewehrungsstahl angebracht werden, der im Brandfall einer Belastung standhält, ohne dass der untere Flansch dazu beitragen muss – sodass der untere Flansch möglicherweise nicht feuergeschützt sein muss.

Dieses System wird in 77 Wade Avenue eingesetzt, einem achtstöckigen kommerziellen Bürogebäude, das von BNKC Architects mit Blackwell Structural Engineers entworfen wurde.

16 Cree von Rhomberg

Mit zunehmender Reife von Massivholz sind viele proprietäre und nicht-proprietäre Systeme auf dem Markt aufgetaucht – und zwischen dem Schreiben und der Veröffentlichung dieses Artikels werden zweifellos noch einige weitere hinzukommen. Einige werden Beine haben und aushalten, andere nicht. Bei vielen handelt es sich um Verbundwerkstoffe, bei denen Holz mit Stahl und Beton optimal kombiniert wird.

Cree von Rhomberg ist ein proprietäres, modulares System, das in Europa einiges an Anklang gefunden hat. Es besteht aus massiven Holzbalken mit einer zusammengesetzten Betondecke, die in Platten mit einer Breite von 2,5 bis 3 Metern und einer Länge von einem ganzen Feld vorgefertigt ist. An den Außenkanten wird der Beton zu einem Randbalken abgekantet. Das Äußere kann auf Säulen oder modularen Wandpaneelen gestützt werden. Im Inneren werden die Paneele von einem Stahlkastenträger getragen, dessen breiter Bodenflansch als Sitz dient.

17 Zollinger Lamelle

Als der deutsche Architekt und Ingenieur Friederich Zollinger in den 1920er Jahren das Lamellendach erfand, sollte es auf den gravierenden Mangel an Wohnraum und Baumaterialien nach dem Ersten Weltkrieg reagieren. Das System verwendet einfache Standardholzsegmente in einem Rautenmuster. Die Zollinger-Lamelle ist ein reziprokes Rahmensystem, bei dem die Balken in der Art eines Diagrids ausgerichtet sind. Einer der großen Vorteile der Zollinger-Lamelle liegt in der gewölbten Form des Daches. Auch in der Ebene bietet das System Vorteile. Durch die hohe Dichte der Lamellen können einzelne Stücke klein gemacht werden und die Terrassenplatten können so dünn wie möglich gestaltet werden. Durch die orthogonale Ausrichtung des Decks auf einem Trägerdiagrid entsteht eine sehr starke Membran, die sich positiv auf die Widerstandsfähigkeit gegen Wind- und seismische Belastungen auswirkt.

18 Dreifachstrahl

Das Dreifachbalkensystem ist eines von mehreren Ganzholzsystemen mit flachem Balken. Bei einem Dreiträgersystem ist der mittlere Träger unterbrochen, so dass die Säule hindurchgehen kann, um die darüber liegende Säule zu stützen. Diese Konfiguration verhindert das Problem der Quetschung senkrecht zur Holzfaser und einer starken Schrumpfung senkrecht zur Holzfaser. Die beiden Seitenträger können über die Säule hinaus durchgehend sein, was zu erheblichen Festigkeits- und Steifigkeitsvorteilen führt.

Durch den Zusammenbau des Trägers aus mehreren Teilen ist ein Konstrukteur in der Lage, die Grenzbreite von 365 mm zu überschreiten, die normalerweise bei Brettschichtholzträgern auftritt. Während breite, flache Balken weniger effizient sind, gibt es aus Feuersicht einen Vorteil, da sie im Verhältnis zum Volumen weniger Oberfläche bieten; Darüber hinaus dienen die Seitenträger als Brandschutz für den Anschluss des Mittelträgers. Die mit diesem System erzielten Tiefeneinsparungen können entscheidend sein, wenn Holzgebäude höher werden.

J. David Bowick ist Bauleiter beim Bauingenieurbüro Blackwell.