Holzarbeiten & Stahlständer

von Karen Knapstein

Bei der Entscheidung, wie ein Schuppen gebaut werden soll, sollten mehrere Faktoren in Bezug auf die Art der zu verwendenden Konstruktion berücksichtigt werden. Was ist der Zweck des Schuppens? Wie groß wird es sein? Gibt es Umweltfaktoren? (Salzhaltige Seeluft oder Flutwellen? Steht die Halle in einem Erdbebengebiet?) Wie schnell muss die Halle hochfahren?

Die Holzrahmenbauweise ist in den USA nach wie vor die vorherrschende Bauweise im Einfamilienhaus- und Gehöftbau. Als nachwachsender Rohstoff ist Holz leicht zu verarbeiten und wirtschaftlich. Seit Hunderten von Jahren ist es die erste Wahl von Bauherren.

Vor diesem Hintergrund ist es auch wichtig, einen Blick auf die zunehmende Beliebtheit von Rahmen mit Stahl zu werfen. Während die Rahmenkonstruktion mit Stahl nur einen winzigen Prozentsatz des neuen Flachbaus ausmacht, nimmt er zu. Wir werden uns einige Gründe ansehen, warum das Bauen mit Stahl ebenfalls sinnvoll ist.

Stollenrahmen: Das Bewährte

Ständerwerk mit Holz ist altbewährt. Verbraucher vertrauen darauf. Der American Wood Council, in seiner Veröffentlichung „Details For Conventional Wood Frame Construction“, sagte: „Die Geschichte hat die inhärente Stärke und Haltbarkeit von Holzrahmengebäuden gezeigt.“ Die meisten Menschen sind mit der traditionellen 16- oder 24-on-Center-Holzständerbauweise vertraut. Es braucht nicht viel Zeit, Arbeitskraft oder Ausrüstung. Die Verwendung von Stollen zum Rahmen bleibt beliebt, weil die Leute damit am vertrautesten sind. Nur zwei Personen können Wände bauen und sie aufstellen und rollenfertig machen. Sie können die Traversen auf die Schwellerplatte setzen und ohne großes Gerät ein Gebäude bauen.

Modernes Pfostenrahmendesign verhindert Fäulnis, indem es Holz vom Boden fernhält.
Mit freundlicher Genehmigung von Sharon Thatcher

Es gibt kein Argument dafür, dass Ständerwerk eine gute Wahl für kleine Schuppen ist. Aber lassen Sie uns ein paar andere Optionen untersuchen.

Nach jüngsten Volkszählungsdaten ist die Holzrahmenbauweise immer noch die bevorzugte Bauweise für Einfamilienhäuser. Da sich die Unterschiede zwischen den Stahl- und Holzpreisen verringern, Stahl als ökologisch verantwortungsvolles Baumaterial anerkannt ist und Bauherren über das Medium aufgeklärt werden, wird mit Sicherheit ein größerer Prozentsatz neuer Gebäude mit Stahlrahmen errichtet.

Kaltgeformter Stahl: Im Kommen

Eine kürzliche Ankündigung der Steel Framing Industry Association weist auf das Wachstum von Stahlrahmen hin:

„Angeführt von einer starken Leistung beim Volumen von kaltgeformten Stahlrahmenprodukten stieg das Gesamtproduktionsvolumen von kaltgeformten Stahlrahmenständern und -schienen im dritten Quartal 2019 von 295,961 Tonnen auf 297,193 Tonnen, so die neuesten vierteljährlichen Marktdaten Bericht veröffentlicht von der Steel Framing Industry Association.

Strukturelle Produkte, die typischerweise für tragende Anwendungen wie Außenwände, querkraftbeständige Systeme, Böden und Dächer verwendet werden, verzeichneten einen Anstieg des Herstellungsvolumens um 5.8 %.“ [cfsei.memberclicks.net]

Dieses besondere Landwirtschaftsbauprojekt ist eines der größten, das Wick Buildings in den letzten 20 Jahren fertiggestellt hat. Der Schuppen selbst ist für die Aufnahme von Baumwollsamen ausgelegt und misst 99′ x 200′ mit einer Traufhöhe von 25′. Während die meisten ihrer Gebäude ein bis zwei Lastwagen benötigen, um alle Pfosten, Traversen und andere Komponenten zu liefern, benötigte dieses Gebäude neun Lastwagen, um alles zu liefern.
Foto mit freundlicher Genehmigung von Wick Buildings

Larry Williams, Executive Director der Steel Framing Industry Association (SFIA), sagte, die Verwendung von kaltgeformtem Stahl zum Bau von Schuppen sei eine gute Wahl: „Mit einem Schuppen sind Sie mehr Dingen ausgesetzt, die ein Produkt beeinträchtigen, wie Wasser und Käfer. Kaltgeformter Stahl ist in einer solchen Umgebung ideal.“

BuildSteel.org listet fünf Hauptgründe auf, warum kaltgeformter Stahl eine überlegene Wahl für den Bau ist: Er ist kostengünstig, langlebig, nachhaltig, nicht brennbar und einfach zu installieren.

1) Kostengünstig

Aufgrund der Produktionseffizienz und der Einbeziehung von recyceltem Stahl in den Prozess kosten kaltgeformte Stahlbolzen nur noch etwa 30 % mehr als Holzbolzen. Obwohl sie etwas mehr kosten, gibt es bei kaltgeformtem Stahl sehr wenig Abfall. Die Qualität ist konstant und es ist ein sehr vorhersehbares Produkt. Stahlbolzen und Schienen verziehen, verdrehen oder schrumpfen nicht wie Holz. Jedes Stück ist gerade und wahr und bleibt es auch, was den Bauprozess erleichtert.

2) Durable

Kaltgeformter Stahl ist unempfindlich gegen Schädlinge wie Termiten und andere Insekten; es ist korrosions- und schimmelbeständig. Laut Williams haben einige Studien gezeigt, dass die typische Zinkbeschichtung den Stahl bis zu 1,000 Jahre lang vor Korrosion schützt. „Bei einem Schuppen ist die Beschichtung auf den Stollen im Allgemeinen schwerer als die, die innen verwendet wird, sodass sie möglicherweise länger hält“, fügte er hinzu.

3) Nachhaltig

„Stahl ist das am meisten recycelte Material der Welt“, sagte Williams. Kaltgeformter Stahl ist zu 100 % recycelbar, was ihn für einige Kunden zu einer attraktiveren Wahl machen wird. Alle kaltgeformten Stähle enthalten recycelte Bestandteile; Außerdem könnten die Stahlkomponenten am Ende der Produktlebensdauer eines Stahlskelettgebäudes wieder recycelt werden.

4) Nicht brennbar und belastbar

Laut dem Steel Recycling Institute hat kaltgeformter Stahl das höchste Festigkeits-Gewichts-Verhältnis aller Baumaterialien. Es ist nicht brennbar und beständig gegen extreme Umwelt- und Erdbebenbelastungen.

5) Einfach zu installieren (nach der Lernkurve)

Kaltgeformte Stahlpfosten und -schienen sind leichter als Massivholz, und gerade Komponenten bedeuten, dass Ecken rechtwinklig und Wände gerade sind. Williams sagte: „Es gibt eine kleine Lernkurve, wenn man damit anfängt, es zu benutzen. Aber ich finde allgemein, dass Menschen, die mit Stahl bauen – sobald sie die Lernkurve hinter sich haben – es der Arbeit mit anderen Rahmenmaterialien und -methoden vorziehen. Es ist immer gerade und extrem konstant.“

Was Sie zusätzlich beachten sollten, wenn Sie in Erwägung ziehen, mit Metallständern zu bauen: Wenn der Schuppen beheizt oder gekühlt werden soll, kann eine thermische Trennung erforderlich sein, da Metall Kälte viel besser leitet als Holz.

Große Ergebnisse mit Post-Frame

Kurz gesagt verwendet die Pfostenrahmenkonstruktion große Pfosten, die im Boden vergraben oder auf einem Fundament als vertikale strukturelle Stütze montiert sind; Zwischen den Pfosten befestigte Gurte sorgen für horizontalen Halt. Die Pfosten im Pfostenrahmen können 8′ oder mehr in der Mitte sein.

Es gibt eine Lernkurve, wenn man mit kaltgeformtem Stahl beginnt, aber viele Bauherren bevorzugen es, sobald sie die Kurve hinter sich haben. Mit freundlicher Genehmigung der Steel Framing Industry Association

Postframe-Gebäude galten früher als vorübergehend, sagte Elmer Sensenig von Richland Laminated Columns. Die Böden der Holzpfosten würden im Boden verrotten und die Gebäude würden versagen. Sensenig sagte, dass man drei Dinge braucht, um Holz zu verrotten: Feuchtigkeit, Bakterien und Sauerstoff. „Wenn Sie eines dieser Elemente wegnehmen, verrottet Ihr Holz nicht.“ Heutzutage besteht die übliche Praxis darin, die Pfosten auf dem Fundament oder der gegossenen Betonwand zu montieren oder eine Barriere auf dem Teil des Pfostens zu verwenden, der sich im Boden befindet, wie z. B. GreenPost, oder ein Produkt wie z Perma-Säule (eine Betonsäule, auf der der Pfosten montiert ist). Die Pfosten bewegen sich nicht und verrotten nicht.

Zu den Vorteilen des Bauens mit Pfostenrahmen gehören schnelle Bauzeiten und niedrigere Baukosten. Eine erfahrene Zwei- oder Drei-Mann-Crew kann problemlos einen Pfostenrohbau in nur drei Tagen errichten lassen.

Pfostenrahmen eignet sich für große Schuppen. Das strukturelle Design ermöglicht freie Spannweiten von bis zu fast 100′. Durch die größeren Bauteile können Sie viel höhere Wände bauen. Und es besteht oft ein Bedarf an großen Wandöffnungen, um Geräte in und aus dem Gebäude in Landwirtschafts-, Vorstadt- und Reitgebäuden unterzubringen. Da die Wände von Pfostenrahmenkonstruktionen nicht tragend sind, gibt es keine Einschränkungen für die Türgröße oder -platzierung.

Natürlich können die Post-Frame-Komponenten groß werden. Und die Traversen – wirklich groß. Die Handhabung des größeren Materials kann eine viel schwerere Ausrüstung erfordern als die Säge, der Hammer und andere Handwerkzeuge, die bei Standard-Holzständerwerken benötigt werden.

Schweres Schwergewicht

Eine Bauweise, von der wir wenig hören, ist Balken- oder tragendes Mauerwerk. Diese arbeitsintensive Bauweise erfordert das Stapeln von Betonblöcken, Ziegeln oder ähnlichem Material, und die Böden und das Dach bestehen aus Holz oder Stahl. Die Materialien sind leicht verfügbar, die Wände sind schnell aufgebaut und Schlackenblöcke sind etwas billig. Die Verwendung dieser Art von Konstruktion für ein Gebäude ist ziemlich arbeitsintensiv. Wenn Ihr Kunde jedoch auf der Suche nach einem Sturmunterstand für sein Gehöft ist, ist dies möglicherweise der richtige Weg. 

Einstieg in Stahl?

Möchten Sie mehr über das Bauen mit kaltgeformtem Stahl erfahren? Larry Williams, Geschäftsführer der Steel Framing Industry Association, empfahl, bei zu beginnen www.buildsteel.org. Die Website enthält gute Informationen und Ressourcen zu den ersten Schritten, grundlegenden Rahmenmethoden und Informationen zu Werkzeugen und Geräten, die Sie möglicherweise benötigen, wenn Sie sich auf die Verwendung von Stahl vorbereiten. Eine Liste mit Orten, an denen Sie Stahl kaufen können, finden Sie unter www.cfsteel.org; Suchen Sie im Mitgliederverzeichnis nach „Lieferanten“.