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1 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

2 Bau Holzbau Beton Kulmer Holz-Leimbau GesmbH Hart Pischelsdorf Austria Telefon: +43 (0)3113 / office@kulmerbau.at

3 00 I N H A L T S V E R Z E I C H N I S 01.Die Firma Kulmer Das Produkt Produktvorteile Übersicht Referenzbauten Ausgewählte Referenzbauten KIELSTEGelemente im Überblick Die wirtschaftliche Anwendung Geschoßdecke Flachdachkonstruktion Statik Lasttabellen Angaben zur Planung Planungsbreite Verschraubung der Elemente am Auflager Weitere Varianten von Auflagern Brandschutz Bemessung der Brandwiderstandsdauer Bauphysik Angaben zum KIELSTEGdach Auskragende Dachkonstruktionen Wärmedurchgangskoeffizient U- Werte (W/m²K) Energiekennwerte Luftschall Angaben zur KIELSTEG-Geschoßdecke Trittschall Oberfläche Verarbeitungsrichtlinien Angaben zur Ausschreibung Zitierte Normen K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 3

4 4 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

5 01 D I E F I R M A K U L M E R Das Bauunternehmen Kulmer wurde 1965 gegründet und hat eine langjährige Erfahrung im Massivbau und im Holzleimbau. Kulmer beschäftigt insgesamt 240 Mitarbeiter und ist ein zuverlässiger und etablierter Partner mit den Schwerpunkten Industriebau, Gewerbebau, Betonbau sowie Hausbau. Im Holzbau liegt der Fokus im Hallenbau sowie im Haus- und Wohnbau. Mit rund 55 Mitarbeitern werden mit modernsten Fertigungsanlagen auf einer Hallenfläche von m 2 vorgefertigte Wand- und Dachelemente produziert. Mit der unternehmensinternen Leistung in Planung und Statik kann das Unternehmen Kulmer auf eine starke Expertise verweisen und zählt in der Region Ostösterreich zu den führenden Bauunternehmen. In einer Entwicklungskooperation hat das Unternehmen Kulmer eine völlig neue und innovative Technologie entwickelt und in den letzten Jahren in mehreren Referenzprojekten eingesetzt. Auf Basis einer Wabenstruktur wurde ein flächenbildendes und lastabtragendes Bauelement entwickelt mit hervorragenden statischen und bauphysikalischen Eigenschaften. Typische Anwendungsbereiche sind Dach- und Deckenkonstruktionen mit großen Spannweiten. Derzeit können Spannweiten bis zu 18,5 Meter realisiert werden. Ab 2011 werden auch Spannweiten von bis zu 30 Metern möglich sein. KIELSTEG, der Name der neuen Technologie, wurde mehrfach für Innovation und best practice ausgezeichnet. BM. Ing. Hannelore Feichtinger und BM. Ing. Gernot Kulmer K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 5

6 D A S P R O D U K T 02 KIELSTEGelemente sind ungesperrte, leichte und hochtragfähige, einachsig gespannte Flächentragsysteme aus Holz. Sie bestehen aus einem Ober- und Untergurt aus Schnittholz sowie Stegen aus Sperrholz oder OSB. Die charakteristische Krümmung der Stege in Form eines Bootskieles gibt dem Bauelement seinen Namen. Typischerweise werden KIELSTEG-Bauelemente in Bauwerken mit großen Spannweiten als Dach- und Deckenelemente eingebaut. Damit sichert diese Technologie eine größtmögliche Flexibilität der Gebäudenutzung. Gerade damit wird eine wichtige Anforderung der Architektur an das Bauen erfüllt. Auskragende Dachüberstände, schlanke Konstruktionshöhen mit integrierter Installationsmöglichkeit bei ästhetisch hochwertiger Oberfläche sind weitere Charakteristika der KIELSTEG-Bauelemente. Das wirtschaftliche Potenzial liegt in der Materialsparsamkeit und Skalierbarkeit des KIELSTEGsystems. 6 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

7 03 D I E V O R T E I L E I M Ü B E R B L I C K KIELSTEG ist ein industriell herstellbares Bauelement aus Holz. Mit der modernen Fertigungsanlage ist eine gleichbleibende und kontrollierte Qualität lieferbar. ausgezeichnetes Verhältnis von Tragfähigkeit zu Eigengewicht. Material wird gezielt dort eingesetzt, wo es statisch notwendig ist. hoher Vorfertigungsgrad und hohe Verlegeleistung. Unterstützungsfreie Spannweiten von bis zu 30 Metern. Auskragungen von bis zu 10 Metern möglich. das Tragwerk ermöglicht eine flexible Gebäudenutzung. K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 7

8 Ü B E R S I C H T R E F E R E N Z B A U T E N 04 Redbloc Ziegelwerk Wels, Österreich 2006 Dachkonstruktion ohne Hauptträger Musterhaus Fertigteilhaus Mannheim, Deutschland 2006 Serienfertigteilhaus mit KIELSTEG-Dachund Deckenkonstruktion Umwelt-Kompetenz-Zentrum Schäffern Österreich 2008 Dach- und Deckenkonstruktion aus KIELSTEGelementen. Ausgezeichnet mit dem SOLID Bautech-Preis 2009 und dem Steirischen Holzbaupreis K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

9 In allen Projekten wurden KIELSTEG -Elemente als Decken-, Dach- oder Bühnenelemente bis zu einer Spannweite von 18,5 m verarbeitet. Alle Projekte profitierten bei der Umsetzung vom hohen Vorfertigungsgrad der Elemente, die damit schnell und Kosteneffizient eingebaut werden konnten. Gewerbebau Lebring Österreich 2008 Unterstützungsfreie Dachkonstruktion mit einer Spannweite von 18,5 Metern Theater an der Wien Österreich 2009 Besondere Anforderung an Schlankheit, Tragfähigkeit und geringes Eigengewicht wurden an den über 2 Achsen rotierenden Bühnenboden gestellt K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 9

10 A U S G E W Ä H LT E R E F E R E N Z B A U T E N 04 Redbloc Ziegelwerk Wels, Österreich 2006 Die Dachkonstruktion musste ohne Hauptträger ausgeführt werden, um bei sehr geringer Bauwerkshöhe, bedingt durch die eigenwillige Formgebung, eine Kranlaufbahn berücksichtigen zu können. 1 0 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

11 04 A U S G E W Ä H LT E R E F E R E N Z B A U T E N Musterhaus Fertigteilhaus Mannheim, Deutschland 2006 Serienfertigteilhaus mit KIELSTEG Dach- und Deckenkonstruktion sowie einer Balkonplatte mit 9 m Spannweite. K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 1 1

12 A U S G E W Ä H LT E R E F E R E N Z B A U T E N 04 Umwelt-Kompetenz-Zentrum Schäffern, Österreich 2008 Dreigeschossiges Bürogebäude aus Holz in Passivhausbauweise, mit einer Wandkonstruktion aus Brettsperrholz und einer Dach- und Deckenkonstruktion aus KIELSTEGelementen. Ausgezeichnet mit dem SOLID Bautech-Preis 2009 und dem Steirischen Holzbaupreis K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

13 04 A U S G E W Ä H LT E R E F E R E N Z B A U T E N Gewerbebau Lebring, Österreich 2008 Gefordert war eine unterstützungsfreie Dachkonstruktion mit einer Spannweite von 18,5 Metern, um das Gebäude in der Nutzung flexibel zu gestalten. K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 1 3

14 A U S G E W Ä H LT E R E F E R E N Z B A U T E N 04 Theater an der Wien, 2009 Besondere Anforderung an Schlankheit, Tragfähigkeit und geringes Eigengewicht wurden an den über 2 Achsen rotierenden Bühnenboden gestellt. Bei der geforderten Spannweite von 12,5 m bei einer Bauhöhe von 36 cm, wurden die KIELSTEGelemente vorgespannt ausgeführt. 1 4 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

15 05 KIELSTEGelemente K I E L S T E G E L E M E N T E I M Ü B E R B L I C K werden grundsätzlich in die Anwendungsgruppen Deckenelemente und Dachelemente unterteilt. Deckenelemente werden für Spannweiten als Einfeldsysteme von 5-10 Metern eingesetzt. Für Dachkonstruktionen stehen derzeit Elemente mit Spannweiten bis 18 Meter zur Verfügung. Ab 2011 ist die gesamte Produktpalette mit Spannweiten bis 30 Metern erhältlich. Die in der Tabelle angeführten Standardelemente erfüllen zumindest die Anforderungen der Brandwiderstandsklasse REI 30. Die Standardelemente 785 und 800 erfüllen sogar die Anforderungen der Brandwiderstandsdauer von REI 60. Die KIELSTEGelement KSE 280 bis KSE 730 können auch mit einer Brandwiderstandsdauer von REI 60 als Sonderelemente geliefert werden. Die Längenangaben sind als Richtwerte für Einfeldsysteme als ungestörte Querschnitte - ohne Aussparungen, Durchbrüche und Lichtkuppeln - zu verstehen. Verwendung: Bauweise: Holzarten: Oberfläche: Abmessungen: Brandwiderstandsdauer: Längskanten: Geschoßdecken und Dachkonstruktionen Zellenbauweise mit Ober- und Untergurt aus Fichte und einem Mittelsteg aus Sperrholz oder OSB Fichte, Lärche Qualität 2 (einseitig Sicht)); gehobelt und naturbelassen Breite: 120 cm Dicke: von 22,8 cm bis 80,0 cm Länge: 5 m - 30 m 1) brandhemmend REI 30 gilt für alle KIELSTEGtypen als Standard. Ausführung hochbrandhemmend REI 60 ist auf Wunsch möglich. Profiliert mit Verbindungsfalz Gebrauchsklasse: Nutzungsklasse 1 und Nutzungsklasse 2 Verklebung: MUF Klebstoff der Emissionsklasse E1 Holzfeuchte: Einbaufeuchte der Elemente 12% ± 1% Formänderung: in Elementlängsrichtung: 0,01% je % Holzfeuchteänderung in Elementbreite: 0,33% je % Holzfeuchteänderung in Elementdicke: vernachlässigbar 1) Spannweiten von m sind ab 2011 lieferbar K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 1 5

16 K I E L S T E G E L E M E N T E I M Ü B E R B L I C K 05 KIELSTEG Elemente 30,0 m 27,0 m 25,0 m 22,5 m 20,0 m 17,5 m 12,5 m 10,0 m 7,5 m Querschnitt Bezeichnung KSE /77 REI30 KSE /126 REI30 KSE /126 REI30 KSE /108 REI30 KSE /139 REI30 KSE /160 REI30 KSE /186 REI30 KSE /186 REI60 Stand KSE /186 REI K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

17 06 D I E W I R T S C H A F T L I C H E A N W E N D U N G 06.1 Geschoßdecke Unsere Aufgabe sehen wir nicht darin mit anderen Geschoßdeckensystemen aus Holz in Konkurrenz zu treten, sondern mit den Stärken des Leichtbaues neues für den Anwender zu schaffen. Stärkefeld von KIELSTEG-Decken: wirtschaftlich effiziente Geschoßdecken ab 5 Metern Spannweite. große Deckenspannweiten garantieren eine hohe Nutzungsflexibilität Ihres Bauwerks die ästhetisch hochwertige Untersicht ermöglicht das Einsparen abgehängter Deckenkonstruktionen Brandwiderstandsdauer bis REI 60 ohne zusätzliche Ausbaumaßnahmen Hoher Vorfertigungsgrad, daher kurze Montagezeiten. Nützen der Hohlkammern als Installationsebene Dachkonstruktion KIELSTEG sind flächige Leichtdachelemente, die durch die charakteristische Zellenbauweise über eine enorme Tragkraft verfügen. Diese Leistungsfähigkeit wird zum grundlegenden Konzept in der Planung und Erstellung von Hallen, Gewerbe und Industriebauten. Bauwerke dieser Art basieren üblicherweise auf einem Haupt-Nebenträgersystem bei dem die Hauptträger mit 5 m - 6 m Achsabstand Spannweiten zwischen 15 und 30 m überspannen. Windverbände bzw. Auskreuzungen stellen die Horizontalstabilisierung des Bauwerkes sicher. Stahl- bzw. Fertigelemente bilden die Dachfläche. Alternativ dazu werden Gebäudespannweiten bis zu 30 Metern mit KIELSTEGelementen direkt als Einfeldsystem überbaut. Primärträger samt Windaussteifung werden daher eingespart. Hallen und Gewerbebauten mit einer frei zu überspannenden Gebäudebreite von 20 Metern markieren eine häufige Anforderung. Das KIELSTEGdach ist gerade hier eine Lösung mit hoher Wirtschaftlichkeit, das zudem auskragende Dachkonstruktionen je nach Lastfall und Anforderung von bis zu 10 m ermöglicht. Bei der Planung einer Halle mit einem KIELSTEGdach sollte grundsätzlich von einer Mindestspannweite von 12 Metern ausgegangen werden, um mit den Eigenschaften als tragendes, flächenbildendes, aussteifendes und wärmedämmendes Bauteil klare Vorteile zu erzielen. K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 1 7

18 D I E W I R T S C H A F T L I C H E A N W E N D U N G 06 Stärkefelder von KIELSTEG Dachelementen: Die hohe Tragkraft der KIELSTEGelemente erlaubt es die üblichen Stützenraster im Hallenbau zu vergrößern, dadurch kann die Primärkonstruktion stark reduziert werden. Die hochwertige Untersicht ermöglicht das Einsparen abgehängter Deckenkonstruktionen Brandwiderstandsdauer bis REI60 ohne zusätzliche Ausbaumaßnahmen Geringe Konstruktionshöhen können die Fassadenfläche reduzieren. Hoher Vorfertigungsgrad und daher kurze Montagezeiten. Nützen der Hohlkammern als Installationsebene. geringe Fundamentlasten Auskragungen mit thermischem Schott ausführbar Übliches Hallenkonzept mit einem Stützabstand von 5m - 6m und tragenden Primärbindern KIELSTEGhalle mit einem Stützraster von 12m, ohne Primärbinder 1 8 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

19 07 Der S T A T I K statische Nachweis der KIELSTEGelemente bei Biegebeanspruchung ist in Anlehnung an DIN 1052, Punkt , Geklebte Verbundbauteile, zu führen. Die Abbildung unten zeigt eine Gegenüberstellung der typischen KIELSTEGgeometrie zu seinem rechnerisch idealisierten Querschnitt. Die kielförmig verlaufenden Stege werden in diesem vereinfachten statischen Modellquerschnitt als ein zusammenhängender, rechteckiger und vertikal angeordneter Steg angenommen. Ober- und Untergurte der KIELSTEGelemente bestehen aus jeweils nebeneinander angeordneten, visuell sortierten Nadelholzlatten der Festigkeitsklasse C 24 gemäß DIN 1052, Tabelle F.5. Die Querschnittabmessungen der Gurtlatten sind der Tabelle auf Seite 39 zu entnehmen. Als Längsverbindung der Gurtlatten dienen Keilzinkenverbindungen des Typs 20/6,2 gemäß DIN Als Stegmaterial werden in Abhängigkeit von der Bauteilhöhe entweder Bau-Furniersperrholzplatten des Typs BFU100 gemäß DIN 1052: Tabelle F.11, Biegefestigkeitsklasse F25/10 oder OSB-Platten des Typs OSB/3 gemäß DIN EN 300 eingesetzt. Sowohl die Bau-Furniersperrholzplatten als auch die OSB-Platten weisen entweder ein Übereinstimmungszeichen auf der Grundlage von DIN bzw. von DIN EN 300 oder ein CE-Zeichen auf der Grundlage von DIN EN auf. KIELSTEGgeometrie zu seinem rechnerisch idealisierten Querschnitt K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 1 9

20 S T A T I K 07 Bau-Furniersperrholzplatten als Stegmaterial finden lediglich bis zu einer Bauteilhöhe von 380 mm Verwendung, KIELSTEGelemente der Bauhöhe 485 mm bis 800 mm weisen dagegen OSB-Platten (Oriented Strand Bord) als Stege auf. Für die Verklebung der Gurtlatten mit den jeweiligen Stegplatten wird MUF Klebstoff der Emissionsklasse E1 verwendet. Die Angaben zu den Spannweiten der nachfolgenden Tabellen beziehen sich auf Einfeldtragsysteme in den Nutzungsklassen (NKL) 1 und 2. Die NKL 1 beschreibt die Klimabedingungen in allseitig geschlossenen und beheizten Bauwerken. Die NKL 2 gilt beispielsweise für offene überdachte Konstruktionen. Der Einfluss von Durchbrüchen und Öffnungen (z.b. Lichtkuppeln) ist in den Tabellen nicht berücksichtigt. Nach individueller statischer Nachweisführung werden geeignete Auswechslungen angeboten. Die Lasttabellen dienen zur Vorbemessung von KIELSTEGelementen und ersetzen keine statischen Berechnungen. Die Belastung ist als gleichmäßig verteilte Flächenlast anzusehen. Das Eigengewicht der Elemente ist miteingerechnet und muss daher bei einer Lastaufstellung nicht mehr berücksichtigt werden. KSE /77 REI30 Dachelement Deckenelement Spannweite NKL 1 Spannweite NKL 2 Flächenlast Spannweite Flächenlast 6,8 m 6,8 m 6,0 kn/m² 4,8 m 8,0 kn/m² 7,1 m 7,1 m 5,5 kn/m² 4,9 m 7,5 kn/m² 7,4 m 7,4 m 5,0 kn/m² 5,0 m 7,0 kn/m² 7,7 m 7,7 m 4,5 kn/m² 5,2 m 6,5 kn/m² 8,1 m 8,1 m 4,0 kn/m² 5,4 m 6,0 kn/m² 8,6 m 8,5 m 3,5 kn/m² 5,6 m 5,5 kn/m² 9,1 m 8,9 m 3,0 kn/m² 5,8 m 5,0 kn/m² 9,8 m 9,5 m 2,5 kn/m² 6,2 m 4,5 kn/m² 10,4 m 10,0 m 2,0 kn/m² 6,3 m 4,0 kn/m² 10,8 m 10,4 m 1,5 kn/m² 6,4 m 3,5 kn/m² 11,3 m 10,8 m 1,0 kn/m² 6,5 m 3,0 kn/m² 2 0 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

21 KSE /126 REI30 Dachelement Deckenelement Spannweite NKL 1 Spannweite NKL 2 Flächenlast Spannweite Flächenlast 8,0 m 8,0 m 6,0 kn/m² 5,4 m 8,0 kn/m² 8,2 m 8,2 m 5,5 kn/m² 5,6 m 7,5 kn/m² 8,6 m 8,6 m 5,0 kn/m² 5,8 m 7,0 kn/m² 9,0 m 9,0 m 4,5 kn/m² 6,0 m 6,5 kn/m² 9,4 m 9,4 m 4,0 kn/m² 6,2 m 6,0 kn/m² 10,0 m 9,9 m 3,5 kn/m² 6,4 m 5,5 kn/m² 10,7 m 10,5 m 3,0 kn/m² 6,7 m 5,0 kn/m² 11,6 m 11,1 m 2,5 kn/m² 7,1 m 4,5 kn/m² 12,3 m 11,8 m 2,0 kn/m² 7,3 m 4,0 kn/m² 12,8 m 12,3 m 1,5 kn/m² 7,4 m 3,5 kn/m² 13,3 m 12,8 m 1,0 kn/m² 7,5 m 3,0 kn/m² KSE /126 REI30 Dachelement Deckenelement Spannweite NKL 1 Spannweite NKL 2 Flächenlast Spannweite Flächenlast 10,1 m 10,1 m 6,0 kn/m² 6,9 m 8,0 kn/m² 10,5 m 10,5 m 5,5 kn/m² 7,1 m 7,5 kn/m² 10,9 m 10,9 m 5,0 kn/m² 7,3 m 7,0 kn/m² 11,4 m 11,4 m 4,5 kn/m² 7,6 m 6,5 kn/m² 12,0 m 12,0 m 4,0 kn/m² 7,9 m 6,0 kn/m² 12,7 m 12,6 m 3,5 kn/m² 8,2 m 5,5 kn/m² 13,6 m 13,2 m 3,0 kn/m² 8,6 m 5,0 kn/m² 14,7 m 14,1 m 2,5 kn/m² 9,0 m 4,5 kn/m² 15,5 m 14,9 m 2,0 kn/m² 9,2 m 4,0 kn/m² 16,1 m 15,4 m 1,5 kn/m² 9,4 m 3,5 kn/m² 16,8 m 16,1 m 1,0 kn/m² 9,6 m 3,0 kn/m² K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 2 1

22 S T A T I K 07 KSE /108 REI30 KSE /139 REI30 2) KSE /160 REI30 2) Dachelement Dachelement Dachelement Spannweite NKL 1 Spannweite NKL 2 Flächenlast Spannweite NKL 1 Spannweite NKL 2 Flächenlast Spannweite NKL 1 Spannweite NKL 2 Flächenlast 11,2 m 11,1 m 6,0 kn/m² 11,6 m 11,6 m 5,5 kn/m² 12,2 m 12,1 m 5,0 kn/m² 12,8 m 12,7 m 4,5 kn/m² 13,4 m 13,3 m 4,0 kn/m² 14,3 m 14,2 m 3,5 kn/m² 15,2 m 15,2 m 3,0 kn/m² 16,4 m 16,4 m 2,5 kn/m² 18,0 m 17,5 m 2,0 kn/m² 18,8 m 18,0 m 1,5 kn/m² 19,5 m 18,7 m 1,0 kn/m² 13,0 m 13,0 m 6,0 kn/m² 13,5 m 13,5 m 5,5 kn/m² 14,1 m 14,1 m 5,0 kn/m² 14,8 m 14,8 m 4,5 kn/m² 15,6 m 15,5 m 4,0 kn/m² 16,5 m 16,5 m 3,5 kn/m² 17,6 m 17,6 m 3,0 kn/m² 19,0 m 19,0 m 2,5 kn/m² 20,8 m 20,1 m 2,0 kn/m² 21,6 m 20,7 m 1,5 kn/m² 22,3 m 21,4 m 1,0 kn/m² 13,6 m 13,6 m 6,0 kn/m² 14,2 m 14,1 m 5,5 kn/m² 14,8 m 14,7 m 5,0 kn/m² 15,5 m 15,4 m 4,5 kn/m² 16,3 m 16,2 m 4,0 kn/m² 17,3 m 17,2 m 3,5 kn/m² 18,4 m 18,3 m 3,0 kn/m² 19,8 m 19,8 m 2,5 kn/m² 21,6 m 21,3 m 2,0 kn/m² 22,8 m 21,9 m 1,5 kn/m² 23,6 m 22,6 m 1,0 kn/m² 2) Lieferbar ab K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

23 KSE /186 REI30 2) KSE /186 REI60 2) KSE /186 REI60 2) Dachelement Spannweite NKL 1 Spannweite NKL 2 Flächenlast 15,0 m 15,0 m 6,0 kn/m² 15,6 m 15,5 m 5,5 kn/m² 16,3 m 16,3 m 5,0 kn/m² 17,1 m 17,0 m 4,5 kn/m² 18,0 m 17,9 m 4,0 kn/m² 19,1 m 19,0 m 3,5 kn/m² 20,3 m 20,2 m 3,0 kn/m² 21,9 m 21,8 m 2,5 kn/m² 23,9 m 23,8 m 2,0 kn/m² 25,9 m 24,8 m 1,5 kn/m² 26,7 m 25,6 m 1,0 kn/m² Dachelement Spannweite NKL 1 Spannweite NKL 2 Flächenlast 18,9 m 18,8 m 6,0 kn/m² 19,6 m 19,5 m 5,5 kn/m² 20,4 m 20,4 m 5,0 kn/m² 21,3 m 21,3 m 4,5 kn/m² 22,4 m 22,3 m 4,0 kn/m² 23,6 m 23,6 m 3,5 kn/m² 25,1 m 25,0 m 3,0 kn/m² 26,9 m 26,6 m 2,5 kn/m² 28,4 m 27,3 m 2,0 kn/m² 29,2 m 28,0 m 1,5 kn/m² 30,0 m 28,7 m 1,0 kn/m² Dachelement Spannweite NKL 1 Spannweite NKL 2 Flächenlast 19,0 m 18,8 m 6,0 kn/m² 19,6 m 19,5 m 5,5 kn/m² 20,4 m 20,3 m 5,0 kn/m² 21,3 m 21,3 m 4,5 kn/m² 22,4 m 22,3 m 4,0 kn/m² 23,3 m 23,5 m 3,5 kn/m² 25,0 m 25,0 m 3,0 kn/m² 26,8 m 26,7 m 2,5 kn/m² 28,5 m 27,3 m 2,0 kn/m² 29,2 m 28,0 m 1,5 kn/m² 30,0 m 28,7 m 1,0 kn/m² 2) Lieferbar ab 2011 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 2 3

24 A N G A B E N Z U R P L A N U N G Planungsbreite Die Elementbreite beträgt 120 cm. Zur Planung des Bauprojektes ist eine Elementbreite bedingt durch die Überfälzung von 117cm anzusetzen. Hier ist eine Fugenbreite von 1 cm berücksichtigt. Passstücke werden gesondert auf Anfrage in jeder beliebigen Breite hergestellt. Damit ist die Umsetzung individueller Planmasse garantiert. Die Bauteilhöhen reichen von 228 mm bis 800 mm. 22,8 cm bis 80 cm A= Planungsbreite 117 cm KIELSTEGelemente sind ungesperrte Bauteile, die eine Hauptspannrichtung aufweisen. Wegen des natürlichen Schwind- und Quellverhaltens (Hygroskopie) von Holz unterliegen diese einer definierten Dimensionsänderung in der Breite. Die Dimensionsänderung steht in Abhängigkeit der Klimakonditionen denen die Konstruktion ausgesetzt ist. Die Holzfeuchte (Einbaufeuchte) der KIELSTEGelemente liegt bei 12% ± 1%. In der Nutzung sind Schwankungen der Holzfeuchtigkeit bis zu ± 3% möglich, was zu einer Dimensionsänderung je Elemente in seiner Breite von 1% führen kann. Holzausgleichsfeuchte Einzustellendes Fugenmaß Raumklima Passivhäuser 8% ± 1% 0-5 mm Wohnräume beheizt 12% ± 3% 5 mm Hallenräume 14% ± 3% 10 mm Freibereiche der NKL2 16% ± 4% 10 mm Maßhaltigkeit bei 1% Holzfeuchteänderung Elementlänge 0,01% Elementbreite 0,32% Elementhöhe vernachlässigbar 2 4 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

25 08 A N G A B E N Z U R P L A N U N G 08.2 Verschraubung der Elemente am Auflager Mit der Verschraubung von KIELSTEGkonstruktionen wird gezielt das Schwind- und Quellverhalten berücksichtigt um Spannungen zu vermeiden. Die Befestigung am Auflager der einzelnen Elemente erfolgt konzentriert in Elementmitte. Damit ist das Bewegen jedes einzelnen Elementes in seiner Breite, ausgehend von der zentralen Verschraubung nach beiden Seiten gewährleistet. Die Ausbildung einer horizontalstabilisierenden Decken-Dachscheibe erfolgt durch das Verschrauben mittels Laschenplatten entlang der Elementkanten. Durch einseitiges, links bzw. rechts abwechselndes Verschrauben der Laschenplatten in den oberen Falz entsteht eine nach der Elementbreite hin bewegliche Schubverbindung nach dem Prinzip einer Verzahnung. KIELSTEGelemente sind auf ihrer Unter-Sichtseite entlang der Längskanten mit einem Stufenfalz versehen. Das Falzprofil verschließt optisch die Bauteilfuge und gewährleistet durch das im Falz eingeklebte Brandfugenband die Brandsicherheit bis REI 60. Die überfälzte Bauteilfuge ist im Sichtbereich je nach Nutzung und zu erwartendem Gebäudeklima mit einer Breite zwischen 5 mm - 10 mm einzustellen. Die Bauteilfuge strukturiert als seichte Schattenfuge die Oberfläche. K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 2 5

26 A N G A B E N Z U R P L A N U N G Weitere Varianten von Auflagern Die Elemente werden generell über den Gesamtquerschnitt linear aufgelagert und in der Regel durch die volle Bauhöhe auf das Auflager verschraubt. Einbindungen und Anschlüsse von KIELSTEG-Geschoßdecken sowie Dächern durch das Ausklinken ihres Auflagers sind zu vermeiden. Bei eingebundenen Geschoßdecken werden zur Kräftedurchleitung Schwellenhölzer verwendet. Auflagerdetails sind statisch zu bemessen. Einige Möglichkeiten der Einbindung und Auflagerung sind nachfolgend dargestellt. Auf Holz K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

27 Auf Beton 01 Auf Stahl K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 2 7

28 B R A N D S C H U T Z 09 KIELSTEGelemente benötigen bei entsprechender Dimensionierung für die Brandwiderstandsdauer REI 30 sowie REI 60 keine zusätzlichen Beplankungen an der Sichtseite. Anforderungen an die raumabschließende Wirkung sind bei Durchführungen von Leitungen und Installationen im Anlassfall abzuklären. Durch den Zellenaufbau mit oberer und unterer Vollholzgurtlage ist zur Bemessung der Brandwiderstandsdauer und der Resttragfähigkeit lediglich der Abbrand der Brandzugewandten Gurtlage zu berücksichtigen. Die Fugenausbildung an der Verbindungsstelle zweier Elemente zueinander ist geprüft und erfüllt bei eingelegtem Brandfugenband die geforderten Anforderungen für die benötigte Brandwiderstandsdauer. Im Brandfalle bildet die Hohlkammer eine thermische Entkoppelung zwischen der feuerzugewandten und abgewandten Oberfläche des Elementes. Damit ist auch die Verwendung leichter EPS- Dämmung bei Warmdachaufbauten möglich! 2 8 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

29 Die Klassifizierung der Brandwiderstandsdauer von KIELSTEGelementen wurde nach EN und am Institut für Brandschutztechnik und Sicherheitsforschung in Linz durchgeführt und nachgewiesen. Bei einseitigem Abbrand von unten ist der rechnerische Nachweis gemäß ÖNORM EN zu führen. Bemessung Brandwiderstandsdauer h Gurtstärken 43 mm 50 mm 57 mm 80 mm d0 7 mm dred Restquerschnitt Gurt dchar,0 Abbrandtiefe β0 Bemessungswert der Abbrandrate 0,656 mm/min t Zeitdauer der Brandbeanspruchung REI 30, REI 60 dchar,0 = β0 x t Bei β0 von 0,656 mm/min und t = 30 Minuten ist dchar,0 = 19,7 mm. Bei β0 von 0,656 mm/min und t = 60 Minuten ist dchar,0 = 39,4 mm. Entsprechend der erreichbaren Brandwiderstandsdauer können KIELSTEGelemente nach ÖNORM B 3800 Teil 2 in folgende zwei Brandwiderstandsklassen geteilt werden. Messung Brandwiderstandsdauer t in Minuten brandhemmend 30 t < 60 REI 30 hochbrandhemmend 60 t < 90 REI 60 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 2 9

30 B A U P H Y S I K Angaben zum KIELSTEGdach KIELSTEGelemente werden bei Einfamilienhäusern, Wohnbauten sowie Gewerbe- und Industriebauten als leichte Fertigdachelemente eingesetzt. Bei Flachdächern empfiehlt es sich die KIELSTEG-Konstruktion als Warm- oder Umkehrdach auszuführen. Warmund Umkehrdachaufbauten erweisen sich bauphysikalisch als sehr robust, da ihre Unterseite offen sichtbar und unverkleidet bleibt. Dampfdichte Schichten können daher durch Abhängen und Befestigen von Installationen nicht beschädigt werden. KIELSTEGdachkonstruktionen sollten nie ohne Dämmung ausgeführt werden, da wegen ihrer luftgefüllten Zellen bereits ein Wärmedurchgangskoeffizient von durchschnittlich <1 W/m²K erreicht wird, und dies zur Sekundärkondensation unter der Dachdeckung führen kann. Die Abbildung zeigt einen Standard Warmdachaufbau mit Dampfsperre, Wärmedämmung und einer abschließenden Foliendeckung. 3 0 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

31 Auskragende Dachkonstruktionen Auskragungen stellen häufig bauphysikalische Kompromisslösungen dar, weil es technisch oft schwierig ist Kragkonstruktionen thermisch zu entkoppeln. Die KIELSTEG-Zellenbauweise erlaubt es eine thermische Entkoppelung zwischen dem kalten Vordach zur warmen Gebäudedeckung aufzubauen. Dies schafft den Vorteil technisch und formal kompromissloser sowie energieeffizienter Vordach-Auskragungen Wärmedurchgangskoeffizient U- Werte (W/m²K) Die für Ihren U-Wert erforderlichen Dämmstärken entnehmen Sie der Tabelle auf Seite 32. Die Angaben beziehen sich auf Warmdachkonstruktionen mit mineralischer sowie leichter EPS-Dämmung. Da bei den angegebenen Werten in der Tabelle nicht auf die Vielfalt der Produkteigenschaften von Dampfsperren, Dämmungen und Dachdeckungen eingegangen werden kann, sind die feuchtetechnischen Eigenschaften der Konstruktion individuell nach Klimaanforderung und Eigenschaften der verwendeten Materialien zu überprüfen. K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 3 1

32 B A U P H Y S I K 10 U-Wert (W/m²K) KSE 228 KSE 280 KSE 380 KSE 485 KSE 560 KSE 615 KSE 730 KSE 785 KSE 800 KIELSTEGelement ohne Dämmung 0,76 0,75 0,73 0,59 0,56 0,55 0,52 0,42 0,41 Dämmstärke λ 0,040 hdämm (mm) 100 0,26 0,26 0,26 0,24 0,24 0,24 0,23 0,22 0, ,23 0,23 0,23 0,21 0,21 0,21 0,21 0,20 0, ,21 0,21 0,21 0,19 0,19 0,19 0,19 0,18 0, ,19 0,19 0,19 0,18 0,18 0,18 0,17 0,17 0, ,17 0,17 0,17 0,16 0,16 0,16 0,16 0,15 0, ,16 0,16 0,16 0,15 0,15 0,15 0,15 0,14 0, ,15 0,15 0,15 0,14 0,14 0,14 0,14 0,13 0, ,14 0,14 0,14 0,13 0,13 0,13 0,13 0,12 0,12 KSE 228 KSE 280 KSE 380 KSE 485 KSE 560 KSE 615 KSE 730 KSE 785 KSE 800 Dämmstärke λ 0,033 hdämm (mm) 100 0,23 0,23 0,23 0,21 0,21 0,21 0,21 0,20 0, ,20 0,20 0,20 0,19 0,19 0,19 0,18 0,18 0, ,18 0,18 0,18 0,17 0,17 0,17 0,17 0,16 0, ,16 0,16 0,16 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0, ,15 0,15 0,15 0,14 0,14 0,14 0,14 0,13 0, ,14 0,14 0,14 0,13 0,13 0,13 0,13 0,12 0, ,13 0,13 0,13 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0, ,12 0,12 0,12 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0, K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

33 Energiekennwerte Energiekennwerte Typ Masse Gurtholz Brandwiderstandsklasse Eigengewicht Speicherwirksame Masse Spezifische Wärmekapazität Wärmeleitfähigkeit Stege Wärmeleitfähigkeit Gurte Diffusionswiderstand Gurte Diffusionswiderstand Luftkammer min Kg/m² Kg/m² Kg/m² J/KgK λ(w/mk) λ(w/mk) μ μ KSE 228 REI ,14 0, KSE 280 REI REI KSE 380 REI REI KSE 485 REI REI KSE 560 REI REI KSE 615 REI REI KSE 730 REI REI ,14 0, ,14 0, ,13 0, ,13 0, ,13 0, ,13 0, KSE 785 REI ,13 0, KSE 800 REI ,13 0, K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 3 3

34 B A U P H Y S I K Luftschall Bei Gebäuden gewerblicher und industrieller Nutzung, die sich in der Nähe von Wohngebieten befinden, werden Schallemissionen sehr kritisch bewertet. Der beschriebene und dargestellte Warmdachaufbau mit Foliendeckung und 14 cm mineralischer Dämmung erreicht bei Normschallmessungen ein Luftschalldämmmaß von R w 51,6 db. Dachaufbau: Foliendach 2 x 7 cm DP mineralische Dämmung Dampfsperre PE KIELSTEG Flächenbezogene Masse 80,40 Kg/m² R w = 51,6 db U- Wert = 0,2 W/m²K 3 4 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

35 10.2 Angaben zur KIELSTEG-Geschoßdecke Für den Einsatz als Geschoßdecke stehen die Typen KSE 228, KSE 280 und KSE 380 zur Verfügung, deren Sperrholzstege an der Sichtseite eine sehr ansprechende und unverwechselbare Längsstruktur zeigen. Die Zellen in den Elementen bilden eine Installationsebene, in der Elektroleitungen geführt werden können. Der ideale Einsatzbereich mit hoher Wirtschaftlichkeit ist bei Spannweiten von 5m 10m gegeben. KIELSTEGelemente sind leichte Bauteile mit sehr hoher Steifigkeit. Daher empfiehlt es sich Geschoßdeckenkonstruktionen und deren Bodenaufbauten mit großer Masse auszuführen, z.b. Estrich. Es wird darauf hingewiesen, dass bei Deckenkonstruktionen mit großer Spannweite ein Nachweis zum Schwingungsverhalten zu erstellen ist. Genauere Angaben zu den Lastverhältnissen entnehmen Sie den Bemessungstabellen ab Seite 20. K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 3 5

36 B A U P H Y S I K Trittschall Mehrfamilienhäuser, öffentliche Bauten und Wohnbauten stellen hohe Anforderungen an den Schallschutz. Für diese Bauten gelten Richtwerte der jeweiligen Norm. KIELSTEGelemente sind leichte Bauteile mit sehr hoher Steifigkeit. Daher empfiehlt es sich Geschoßdeckenkonstruktionen und deren Bodenaufbauten mit großer Masse auszuführen. Empfohlener Aufbau: Ungebundene Schüttung, Estrich, dynamisch weiche Entkoppelung (Trittschalldämmung dynamische Steifigkeit von s 15 MN/m³) Trittschallmessungen entsprechend der ISO 140-7:1988 haben das nach ÖNORM B geforderte Trittschalldämmmaß für Wohn- und wohnähnliche Nutzung von L nt,w = 47,2 db bei geeigneten Flächenverhältnissen und der Vermeidung von Flankenübertragungen ergeben. Deckenaufbau: Estrich 60 mm Folie Trittschallplatten TP 35/30 Schüttung ungebunden 50mm (Körnung 3/5mm) Rieselschutz KIELSTEG Flächenbezogene Masse 266,55 Kg/m² L nt,w = 47,2 db 3 6 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

37 11 O B E R F L Ä C H E Die Oberfläche der KIELSTEGelemente ist gehobelt und naturbelassen. Sie erfordert weder bei Geschoßdecken noch Dachkonstruktionen auf der sichtbaren Unterseite eine formale oder brandtechnische Ausbaumaßnahme in Form abgehängter Decken. Die innovative Zellenbauweise der KIELSTEGelemente zeigt sich an der sichtbaren Oberfläche durch die Stegkanten in Form einer markanten Längsstreifigkeit. Generell zeichnen sich KIELSTEGkonstruktionen durch ein ästhetisch hochwertiges Erscheinungsbild aus und erfüllen damit auch hohe architektonische Ansprüche. KIELSTEGelemente weisen generell Sichtqualität in Anlehnung an ÖNORM B 2215:2009 auf. K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 3 7

38 O B E R F L Ä C H E 11 Das charakteristische Erscheinungsbild der Oberfläche wird stark von den verwendeten Stegmaterialien - OSB oder Sperrholz sowie durch die breiteren Gurte bei größeren Bauhöhen der KIELSTEGelemente geprägt. OSB Steg Sperrholz Steg Entnehmen Sie der nachfolgenden Tabelle die Gurtbreiten sowie das eingesetzte Stegmaterial des Elementes, um ein Abschätzung des Erscheinungsbildes der Oberfläche treffen zu können. 3 8 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

39 Stegmaterial und Gurtbreiten Oberflächenqualität KSE Standardtypen Stegmaterial Gurtbreite in mm Gurtdicke in mm KSE /77 REI 30 Sperrholz ,5 KSE /126 REI 30 Sperrholz ,0 KSE /126 REI 30 Sperrholz ,5 Richtwert für Spannweiten in m* Merkmal Hobelqualität Oberflächenqualität 1 (Industrie- Qualität) Raustellen zulässig Hobelschlag zulässig Oberflächenqualität 2 (Sicht- Qualität) Raustellen nicht zulässig Hobelschlag zul. bis 10mm Länge,1mm Tiefe KSE /108 REI 30 OSB ,5 KSE /139 REI 30 OSB ,0 Äste Festgewachsene Äste zulässig Astlöcher zulässig Festgewachsene Äste zulässig Ausgefallene Äste über 20 mm sind auszuleisteln KSE /160 REI 30 OSB ,5 KSE /186 REI 30 OSB ,0 KSE /186 REI 60 OSB ,5 Harzgallen zulässig Markröhre zulässig zulässig Harzgallen bis 5 mm x 50 mm zulässig, größere sind auszuleisteln KSE /186 REI 60 OSB ,0 * Spannweiten gültig für Dachelemente Verfärbung Bläue zulässig Rotstreif zulässig Verfärbungen durch Bläue und/oder Rotstreif bis zu 5% der Oberfläche zulässig. Insektenbefall Zulässig gemäß ÖNORM DIN Nicht zulässig Risse Risse bis zu einer Tiefe von 1/3 der Gurttiefe (an der Sichtseite) sind aus brandtechnischen Gründen zulässig. Die erforderliche statische Tragfähigkeit darf nicht beeinträchtigt werden. Die einseitige Oberflächenqualität ist in Anlehnung an ÖNORM B 2215:2009 Tabelle A4 definiert. K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 3 9

40 V E R A R B E I T U N G S R I C H T L I N I E N 12 Wie alle Holzkonstruktionen sind auch KIELSTEGbauelemente während der Montage und in der Bauausführungsphase vor Witterung und Feuchteeinwirkungen zu schützen. Diesbezügliche Schutzmaßnahmen sind bereits in die Planung mit aufzunehmen. Bei längerer Lagerung sollten die Elemente waagrecht ohne größere Verdrehung gelagert werden. Zudem sollten die Elemente bei längerer Lagerung ihre Einbaufeuchte von 12%±1% beibehalten. Daher ist bei der Lagerstätte auf angepasste Klimaverhältnisse zu achten. 4 0 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

41 13 A N G A B E N Z U R A U S S C H R E I B U N G Ausschreibungtext Ausschreibungstexte sind auf Anfrage erhältlich. Kulmer Holz-Leimbau GesmbH Hart 65, A-8212 Pischelsdorf Tel.: +43 (0)3113 / holzbau@kulmerbau.at Internet: K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 4 1

42 Z I T I E R T E N O R M E N 14 DIN 1052: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den Hochbau DIN : Sperrholz Bau-Furniersperrholz DIN : Keilzinkenverbindungen von Holz Teil 1: Keilzinkenverbindungen von Nadelholz für tragende Bauteile DIN 68141: Holzklebstoffe Prüfung der Gebrauchseigenschaften von Klebstoffen für tragende Holzbauteile DIN EN 300: Platten aus langen, flachen, ausgerichteten Spänen (OSB) Definitionen, Klassifizierung und Anforderungen DIN EN 301: Klebstoffe für tragende Holzbauteile, Phenoplaste und Aminoplaste Klassifizierung und Leistungsanforderungen DIN EN bis -4 Klebstoffe für tragende Holzbauteile Prüfverfahren DIN EN 13986: Holzwerkstoffe zur Verwendung im Bauwesen Eigenschaften, Bewertung der Konformität und Kennzeichnung DIN EN Feuerwiderstandsprüfungen Teil1: Allgemeine Anforderungen DIN EN Feuerwiderstandsprüfungen für tragende Bauteile Teil 2: Decken und Dächer DIN EN 636: Sperrholz Anforderungen ÖNORM B 2215:2009 Tabelle A4.- Oberflächenqualität ÖNORM B Trittschalldämmmaß für Wohn- und wohnähnliche Nutzung ÖNORM B Brandwiderstandsklassen. ÖNORM EN Bemessung von Holzbauteilen im Brandfall 4 2 K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T

43 IMPRESSUM: Kulmer Holz-Leimbau GesmbH, Hart 65, A-8212 Pischelsdorf Tel.: +43 (0)3113 / holzbau@kulmerbau.at Internet: Design: FOTOGRAFIK HOFFMANN Fotgrafien: KIELSTEG und FOTOGRAFIK HOFFMANN K I E L S T E G. H O L Z I N T E L L I G E N T I N F O R M G E B R A C H T 4 3

44 Kulmer Holz-Leimbau GesmbH Hart Pischelsdorf Austria Telefon: +43 (0)3113 / office@kulmerbau.at