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Entwurf Holzverbindungen Hochbau - J-vogedes.de

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Studienseminar für Lehrämter an Schulen Gelsenkirchen II<br />

Seminar für das Lehramt an Berufskollegs<br />

Herfor<strong>de</strong>r Straße 7<br />

45892 Gelsenkirchen<br />

Unterrichtsentwurf<br />

für <strong>de</strong>n 4. Unterrichtsbesuch im Fach <strong>Hochbau</strong><br />

Stun<strong>de</strong>nthema:<br />

Begrün<strong>de</strong>te Auswahl geeigneter <strong>Holzverbindungen</strong> für die Knotenpunkte<br />

<strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld unter Berücksichtigung von<br />

Arbeitsaufwand, Kosten und Optik<br />

Studienreferendar:<br />

Ausbildungsschule:<br />

Unterrichtsfach:<br />

Baustoff- und Baukonstruktionstechnik<br />

Lerngruppe:<br />

Datum:<br />

Uhrzeit:<br />

Raum:<br />

Hauptseminarleiter:<br />

Fachseminarleiter:<br />

Ausbildungskoordinator:<br />

Ausbildungslehrer:


- 1 -<br />

Inhaltsverzeichnis:<br />

1. Relevante Lernbedingungen...............................................<br />

1.1. Objektive Aspekte.....................................................<br />

1.2. Subjektive Aspekte....................................................<br />

2. Thematischer Zusammenhang............................................<br />

2.1. Curriculare Einbindung <strong>de</strong>s Unterrichtsthemas.........<br />

2.2. Darstellung <strong>de</strong>r Unterrichtsreihe...............................<br />

3. Intentionen und Ziele............................................................<br />

3.1. Schwerpunktziel........................................................<br />

3.2. Kompetenzen............................................................<br />

3.2.1. Fachkompetenz in Teilzielen.................................<br />

3.2.2. Metho<strong>de</strong>nkompetenz.............................................<br />

3.2.3. Sozial- und Humankompetenz..............................<br />

4. Stun<strong>de</strong>nverlaufsplan............................................................<br />

5. Literaturverzeichnis..............................................................<br />

6. Anhang..................................................................................<br />

• Geplantes Tafelbild........................................................<br />

• Folie 1: “Foto“................................................................<br />

• Arbeitsblatt „Ingenieurmäßige Verbindungen“......................<br />

• Arbeitsblatt „Zimmermannsmäßige Verbindungen“................<br />

• Infoblätter 1-3 „Ingenieurmäßige Verbindungen“..................<br />

• Infoblätter 1-3 „Zimmermannsmäßige Verbindungen“...........<br />

• Präsentationsfolie „Zimmermannsmäßige Verbindungen“.....<br />

• Folie 2: „Arbeitsauftrag“.................................................<br />

• Abbildung: „Carport“......................................................<br />

Seite 2<br />

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Seite 3<br />

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Seite 4<br />

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Seite 5<br />

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Seite 6<br />

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Seite 9<br />

Seite 10<br />

Seite 11<br />

Seite 14<br />

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Seite 18<br />

Seite 18


- 2 -<br />

1. Relevante Lernbedingungen<br />

1.1. Objektive Aspekte<br />

Bei dieser Lerngruppe han<strong>de</strong>lt es sich um eine Klasse <strong>de</strong>r Unterstufe mit <strong>de</strong>m<br />

Ausbildungsziel Trockenbaumonteur. Die Klasse besteht zur Zeit 18 Schülern im<br />

Alter von 18 bis 24 Jahren. Davon können neun Schüler einen Hauptschulabschluss<br />

nachweisen, während sieben Schüler die Fachoberschulreife erlangt haben. Ein<br />

Schüler hat seinen Abschluss an einer Lernbehin<strong>de</strong>rtenschule gemacht, ein weiterer<br />

kann keinen Abschluss nachweisen. Die Bildungsvoraussetzungen sind aufgrund<br />

<strong>de</strong>s geringen Altersunterschie<strong>de</strong>s zwar vergleichbar, aufgrund <strong>de</strong>r schulischen<br />

Vorbildung ist diese Lerngruppe jedoch als äußerst heterogen zu bezeichnen.<br />

Im Rahmen <strong>de</strong>r Stufenausbildung <strong>de</strong>r Trockenbaumonteure erfolgt <strong>de</strong>r Unterricht in<br />

Blockform, wobei sich die Klasse momentan in <strong>de</strong>r vorletzten Woche <strong>de</strong>s 4. und<br />

damit letzten Unterstufenblocks befin<strong>de</strong>t.<br />

Ich unterrichte diese Klasse vier Stun<strong>de</strong>n pro Woche bedarfs<strong>de</strong>ckend, in <strong>de</strong>nen die<br />

Schüler die Lernsituation „Planung eines Holz-Carports für Herrn Achterfeld“<br />

bearbeiten. Um die verbindlichen Ziele <strong>de</strong>s Rahmenlehrplans erreichen zu können,<br />

wird diese Lernsituation in Kooperation mit einem weiteren Fachlehrer durchgeführt.<br />

1.2. Subjektive Aspekte<br />

Ich unterrichte diese Klasse seit Beginn <strong>de</strong>r Ausbildung, wobei die anfängliche<br />

Leistungsbereitschaft meiner Meinung nach bei vielen Schülern bereits nachgelassen<br />

hat. Insbeson<strong>de</strong>re in <strong>de</strong>n Nachmittagsstun<strong>de</strong>n lassen sich die Schüler nur<br />

schwer für die Unterrichtsinhalte begeistern, so dass einige Schüler häufig die<br />

Gruppenarbeitsphasen dazu nutzen, sich vom Unterrichtsgeschehen zurück zu<br />

ziehen, während die restlichen Schüler die zu bewältigen Aufgaben alleine lösen.<br />

Vor Allem durch praktische Unterrichtsphasen (z.B. Versuche o<strong>de</strong>r das Erstellen von<br />

Plakaten) kann die Motivation dann angeregt wer<strong>de</strong>n, so dass sich die meisten<br />

Schüler wie<strong>de</strong>r aktiv am Unterrichtsgeschehen beteiligen. Aus diesem Grund<br />

beinhaltet die heutige (Nachmittags-)Stun<strong>de</strong> mit <strong>de</strong>m Zusammenbauen <strong>de</strong>r<br />

<strong>Holzverbindungen</strong> einen Praxisanteil.<br />

Trotz Übungen ergeben sich in dieser Klasse nach wie vor große Schwierigkeiten bei<br />

<strong>de</strong>r Präsentation von Arbeitsergebnissen: Häufig entstehen lange Diskussionen,<br />

welches Gruppenmitglied diesen Teil übernimmt. Die Präsentationen selbst erfolgen<br />

dann meist spontan, d.h. sie wer<strong>de</strong>n nicht vorbereitet und wirken somit unstrukturiert.


- 3 -<br />

In <strong>de</strong>r heutigen Stun<strong>de</strong> soll daher ein Schwerpunkt auf <strong>de</strong>r För<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r<br />

Präsentationstechniken liegen (vgl. 3.2.2).<br />

Nach anfänglich Streitereien aufgrund von Antipathien und Interessenskonflikten<br />

zwischen einigen Schülern (storming), hat sich die Klasse nun „zusammengerauft“<br />

(forming), so dass ein relativ gutes Sozialverhalten zu erkennen ist. Trotz<strong>de</strong>m sollte<br />

eine För<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Konflikt- und Teamfähigkeit immanent bleiben, was ich<br />

insbeson<strong>de</strong>re durch die Durchführung von Gruppenarbeit in dieser Klasse zu<br />

erreichen versuche.<br />

Nicht nur bei <strong>de</strong>n vier ausländischen Schülern dieser Klasse zeigen sich häufig<br />

sprachliche Defizite und Verständnisprobleme, weshalb bei Schülervorträgen, z.B.<br />

Präsentationen, sowohl vom Lehrer, als auch von <strong>de</strong>n Mitschülern Geduld bewiesen<br />

wer<strong>de</strong>n muss. Auch nach Lehrervorträgen sollte immer wie<strong>de</strong>r kontrolliert wer<strong>de</strong>n, ob<br />

alle Inhalte klar wur<strong>de</strong>n. Aufgrund dieser Defizite darf auf eine För<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r<br />

Kommunikationsfähigkeiten in dieser Klasse meiner Meinung nach nicht verzichtet<br />

wer<strong>de</strong>n (vgl. 3.2.3).<br />

2. Thematischer Zusammenhang<br />

2.1. Curriculare Einbindung <strong>de</strong>s Unterrichtsthemas<br />

Innerhalb <strong>de</strong>s Lernfel<strong>de</strong>s 5 („Herstellen einer Holzkonstruktion“) <strong>de</strong>s Rahmenlehrplanes<br />

für die Berufsausbildung <strong>de</strong>r Bauwirtschaft schlägt die didaktische Jahresplanung<br />

<strong>de</strong>r Trockenbaumonteur-Unterstufe ein Holz-Carport als Lerngegenstand<br />

vor. Aus diesem Grund habe ich die Lernsituation „Planung eines Holz-Carports für<br />

Herrn Achterfeld“ entworfen, die in Kooperation mit einem weiteren Fachlehrer<br />

durchgeführt wird und anhand <strong>de</strong>rer die Schüler u.a. <strong>de</strong>n fachgerechten Umgang mit<br />

<strong>de</strong>m Baustoff Holz kennen lernen sollen.<br />

Die heutige Stun<strong>de</strong> behan<strong>de</strong>lt dabei das im Lehrplan vorgegebene Thema<br />

„Zimmermanns- und ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong>“ und ist somit <strong>de</strong>m Bereich<br />

Baustoff- und Baukonstruktionstechnik zuzuordnen.<br />

2.2. Darstellung <strong>de</strong>r Lernsituation<br />

Die heutige Unterrichtseinheit mit <strong>de</strong>m Thema „Begrün<strong>de</strong>te Auswahl geeigneter<br />

<strong>Holzverbindungen</strong> für die Knotenpunkte <strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld unter<br />

Berücksichtigung von Arbeitsaufwand, Kosten und Optik“ glie<strong>de</strong>rt sich wie folgt in die<br />

geplante Unterrichtsreihe ein:


UE<br />

1<br />

- 4 -<br />

Thema/Inhalte<br />

Vorstellen <strong>de</strong>r Lernsituation „Planung eines Holz-Carports für Herrn Fröhlich“; Klärung<br />

<strong>de</strong>r Rahmenbedingungen (Abmessungen, Lage, Nutzung, Kosten etc.);<br />

2 Erstellen einer Mind-Map zur nähren Planung <strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld<br />

3<br />

4<br />

5<br />

6<br />

7<br />

8<br />

9<br />

Anfertigen von Ausführungszeichnungen <strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld;<br />

Benennen <strong>de</strong>r verschie<strong>de</strong>nen Holzbauteile <strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld unter<br />

Berücksichtigung <strong>de</strong>r Fachtermini<br />

Prüfung und Beurteilung <strong>de</strong>r Bearbeitbarkeit verschie<strong>de</strong>ner Holzarten als<br />

Auswahlkriterium einer geeigneten Holzart für das Carport von Herrn Achterfeld<br />

Untersuchung <strong>de</strong>r Holzfestigkeit unter Berücksichtigung <strong>de</strong>s inneren und äußeren<br />

Holzaufbaus sowie <strong>de</strong>r im Carport von Herrn Achterfeld auftreten<strong>de</strong>n<br />

Beanspruchungsarten<br />

Erarbeitung <strong>de</strong>r hygroskopischen Holzeigenschaften und Erstellen von Arbeitsregeln<br />

bei <strong>de</strong>r Dachflächenverschalung <strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld als Maßnahmen<br />

gegen das Schwind- und Quellverhalten von Holz<br />

Begrün<strong>de</strong>te Auswahl von Maßnahmen <strong>de</strong>s konstruktiven und chemischen Holzschutzes<br />

für das Carport von Herrn Achterfeld<br />

Begrün<strong>de</strong>te Auswahl geeigneter <strong>Holzverbindungen</strong> für die Knotenpunkte <strong>de</strong>s<br />

Carports von Herrn Achterfeld unter Berücksichtigung von Arbeitsaufwand,<br />

Kosten und Optik<br />

Anfertigen von Detailzeichnungen zu <strong>de</strong>n verschie<strong>de</strong>nen Knotenpunkten <strong>de</strong>s Carports<br />

von Herrn Achterfeld<br />

10 Unterscheidung von Bauschnitthölzern am Beispiel <strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld<br />

11<br />

Erstellen einer Holzliste zur Holzmengenermittlung für das Carport von Herrn<br />

Achterfeld<br />

3. Intentionen und Ziele<br />

3.1. Schwerpunktziel<br />

Die Schüler können geeignete Verbindungen für die Knotenpunkte einer<br />

Holzkonstruktion unter Berücksichtigung von Arbeitsaufwand, Kosten und Optik<br />

begrün<strong>de</strong>t auswählen.<br />

3.2. Kompetenzen<br />

3.2.1. Fachkompetenz in Teilzielen<br />

Die Schüler können ...<br />

... die Aufgaben von <strong>Holzverbindungen</strong> erläutern.<br />

... die Unterschie<strong>de</strong> zwischen zimmermanns- und ingenieurmäßigen Verbindungen<br />

darstellen.<br />

... verschie<strong>de</strong>ne zimmermanns- und ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong> mit Hilfe<br />

von Informationsmaterial zusammensetzen<br />

... Ausführungsregeln und Anwendungsgebiete verschie<strong>de</strong>ner <strong>Holzverbindungen</strong><br />

erklären.


- 5 -<br />

... die Vor- und Nachteile verschie<strong>de</strong>ner Verbindungen bzgl. Arbeitsaufwand,<br />

Kosten und Optik benennen und somit eine begrün<strong>de</strong>te Auswahl für eine<br />

Holzkonstruktion treffen.<br />

3.2.2. Metho<strong>de</strong>nkompetenzen<br />

Um das dargestellte Problem (Welche <strong>Holzverbindungen</strong> gewährleisten die Standsicherheit<br />

<strong>de</strong>s Carports?) erfolgreich lösen zu können, müssen die Schüler die<br />

Informationsblätter zunächst aufmerksam lesen, wodurch das Konzentrationsvermögen<br />

und die Lesekompetenz <strong>de</strong>r Schüler (insbeson<strong>de</strong>re <strong>de</strong>r ausländischen)<br />

geför<strong>de</strong>rt wer<strong>de</strong>n soll. Das Textverständnis zeigt sich dann während <strong>de</strong>r<br />

Präsentationsphase.<br />

Da <strong>de</strong>r Umfang <strong>de</strong>s Arbeitsauftrages mehrere Teilaufgaben beinhaltet, lernen die<br />

Schüler ihre Arbeit zu organisieren, in<strong>de</strong>m sie diese Aufgaben angemessen<br />

innerhalb <strong>de</strong>r Gruppen verteilen.<br />

Ein Schwerpunkt dieser Stun<strong>de</strong> liegt jedoch in <strong>de</strong>r För<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Präsentationstechniken,<br />

in<strong>de</strong>m die Schüler durch <strong>de</strong>n Arbeitsauftrag dazu angeleitet wer<strong>de</strong>n, ihre<br />

Präsentationen ausreichend vorzubereiten und zu strukturieren sowie die Inhalte<br />

durch die Nutzung von Mo<strong>de</strong>llen zu veranschaulichen.<br />

3.2.3. Sozial- und Humankompetenzen<br />

Obwohl sich das Sozialverhalten in dieser Lerngruppe seit Beginn <strong>de</strong>r Ausbildung<br />

bereits verbessert hat, sollen nach wie vor die Kooperations- und beson<strong>de</strong>rs die<br />

Kommunikationsfähigkeiten <strong>de</strong>r Schüler erweitert wer<strong>de</strong>n. Dies geschieht in <strong>de</strong>r<br />

heutigen Stun<strong>de</strong> insbeson<strong>de</strong>re durch die Arbeit in Gruppen und die anschließen<strong>de</strong><br />

Präsentation <strong>de</strong>r Arbeitsergebnisse:<br />

Die Schüler erhalten durch <strong>de</strong>n Arbeitsauftrag mehrere Teilaufgaben. Da die Anzahl<br />

<strong>de</strong>r Informationsblätter jedoch bewusst unter <strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Gruppenmitglie<strong>de</strong>r liegt, wer<strong>de</strong>n<br />

die Schüler dazu angehalten, in ihrer Gruppe abzustimmen, welches Mitglied welche<br />

Aufgabe übernimmt. Dadurch sollen die Schüler lernen, ihre eigenen Interessen zu<br />

artikulieren und ggf. Rücksicht auf die Interessen an<strong>de</strong>rer zu nehmen.<br />

Durch die anschließen<strong>de</strong> Präsentation <strong>de</strong>r unterschiedlichen <strong>Holzverbindungen</strong> im<br />

Einzelvortrag soll zum Einen das Selbstvertrauen und das Selbstbewusstsein<br />

gestärkt, zum An<strong>de</strong>ren aber auch das Ausdrucksvermögen <strong>de</strong>s jeweiligen Schülers<br />

geför<strong>de</strong>rt wer<strong>de</strong>n.


- 6 -<br />

4. Stun<strong>de</strong>nverlaufsplan<br />

Unterrichtsartikulation<br />

Problemstellung<br />

Problemwahrnehmung<br />

Problemanalyse<br />

Wert <strong>de</strong>s<br />

Themas<br />

Unterrichtsgespräch<br />

Problemlösung<br />

1<br />

Lernplanung<br />

Problemlösung<br />

2<br />

Präsentation<br />

1<br />

Transfer<br />

Präsentation<br />

2<br />

Didaktische<br />

Reserve<br />

Handlungsschritte/Sachaspekte<br />

Der L. zeigt <strong>de</strong>n Schülern das unkommentierte<br />

Foto eines Rohbaus, neben welchen<br />

viele, verstreute Holzbauteile liegen.<br />

Die S. beschreiben das Foto und erkennen,<br />

dass es sich bei <strong>de</strong>n Holzteilen um <strong>de</strong>n<br />

eingestürzten Dachstuhl <strong>de</strong>s MFH han<strong>de</strong>lt.<br />

Die S. sammeln mögliche Einsturzursachen<br />

und erkennen, dass evtl. ungeeignete<br />

Verbindungen bzw. Verbindungsmittel<br />

gewählt wur<strong>de</strong>n.<br />

Die S. beziehen die Problematik auf die<br />

Lernsituation, in<strong>de</strong>m sie die Verbindungspunkte<br />

<strong>de</strong>s Carports am Mo<strong>de</strong>ll zeigen.<br />

Anschließend formulieren sie das Ziel <strong>de</strong>r<br />

Stun<strong>de</strong> als Leitfrage (z.B.: „Wie können die<br />

Hölzer <strong>de</strong>s Carports miteinan<strong>de</strong>r verbun<strong>de</strong>n<br />

wer<strong>de</strong>n, so dass keine Einsturzgefahr<br />

besteht?“)<br />

Die S. überlegen, welche Aufgaben <strong>Holzverbindungen</strong><br />

übernehmen müssen, erläutern<br />

ihre Vorkenntnisse bzgl. möglicher<br />

Verbindungen und erkennen, dass sie zur<br />

genaueren Ausführungsplanung <strong>de</strong>s<br />

Carports weitere Informationen benötigen.<br />

Der L. erläutert die Metho<strong>de</strong> <strong>de</strong>s Gruppenpuzzle.<br />

Aus <strong>de</strong>n Stammgruppen wer<strong>de</strong>n per<br />

Zufallsprinzip Expertengruppen gebil<strong>de</strong>t.<br />

Die S. informieren sich über zimmermannsund<br />

ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong>,<br />

bauen diese zusammen und bereiten eine<br />

Präsentation vor.<br />

Die S. stellen anhand <strong>de</strong>r Präsentationsfolien<br />

und <strong>de</strong>r Mo<strong>de</strong>lle die jeweiligen Verbindungen<br />

vor und beschreiben die Anwendungsmöglichkeiten<br />

im Carport.<br />

Die S. kehren in ihre Stammgruppen zurück,<br />

diskutieren dort die Vor- und Nachteile<br />

<strong>de</strong>r vorgestellten Verbindungen und wählen<br />

geeignete Verbindungen für die Knotenpunkte<br />

<strong>de</strong>s Carports aus.<br />

Eine Gruppe stellt kurz ihre Wahl bzgl.<br />

geeigneter Verbindungen vor und begrün<strong>de</strong>t<br />

ihre Entscheidungen.<br />

Die ausgefüllten Präsentationsfolien wer<strong>de</strong>n<br />

kopiert, die übrigen Info-Blätter verteilt und<br />

das Tafelbild wird übernommen.<br />

In <strong>de</strong>n Stammgruppen wer<strong>de</strong>n weitere<br />

<strong>Holzverbindungen</strong> untersucht.<br />

Sozial-/<br />

Aktionsformen<br />

Medien/<br />

Materialien<br />

Lehrervortrag OHP, Folie 1<br />

Schülervorträge OHP, Folie 1<br />

Brainstorming<br />

Unterrichtsgespräch<br />

Unterrichtsgespräch<br />

Lehrervortrag<br />

Schüleraktivität<br />

arbeitsteilige<br />

Gruppenarbeit<br />

(4 Expertengruppen)<br />

Schülervorträge<br />

arbeitsgleiche<br />

Gruppenarbeit<br />

Schülervorträge<br />

Ergebnissicherung<br />

Schüler-/Lehreraktivität<br />

arbeitsgleiche<br />

Gruppenarbeit<br />

OHP, Folie 1<br />

Tafel<br />

Carport-Mo<strong>de</strong>ll<br />

Abb.”Carport”<br />

Plakate<br />

Mind-Map<br />

Tafel<br />

Carport-Mo<strong>de</strong>ll<br />

Tafel<br />

Abb.”Carport”<br />

Kartenspiel<br />

Gruppenkarten<br />

Info-Blätter<br />

Arbeitsblätter<br />

Verbindungen<br />

P.-Folien, Stifte<br />

Carport-Mo<strong>de</strong>ll<br />

Verbindungen<br />

P.-Folien, OHP<br />

Abb. „Carport“<br />

OHP, Folie 2<br />

Carport-Mo<strong>de</strong>ll<br />

Abb. „Carport“<br />

P.-Folien, Tafel<br />

Info-Blätter<br />

Mo<strong>de</strong>lle<br />

Info-Blätter


- 7 -<br />

5. Literaturverzeichnis<br />

• BATRAN, BLÄSI, FREY: Lernfeld Bautechnik. Grundstufe; 5. überarbeitete und<br />

verbesserte Auflage; Hamburg, 2003, Handwerk und Technik<br />

• FREY, KRAUSEWITZ, NESTLE: Bautechnik. Fachkun<strong>de</strong> Bau; 10. überarbeitete<br />

Auflage; Haan-Gruiten, 2003, Europa Lehrmittel<br />

• HEITBREDER, HOFFMAN, REINHART: Grundstufe Bautechnik. Arbeitsbuch Bauberufe<br />

– fächerübergreifend, projektorientiert; 4. Auflage; Neusäß, 2001, Kieser Verlag<br />

6. Anhang<br />

Geplantes Tafelbild<br />

MÖGLICHE<br />

URS<br />

RSACHEN FÜR DEN EINSTURZ DES DACHSTUHLS<br />

• zu hohe Belastungen (Windkräfte)<br />

• Fehlen<strong>de</strong> Verankerungen<br />

• Zu wenig Nägel<br />

• Mangelhafte Verbindungen<br />

• Unfähigkeit <strong>de</strong>s Zimmermanns<br />

•<br />

WIE KÖNNEN DIE HÖL<br />

ÖLZER DES CARPORTS MITEINANDER VERBUNDEN<br />

WERDEN<br />

DEN, SO DASS KEINE EINSTURZGEFA<br />

INSTURZGEFAHR BESTEHT?<br />

HOLZVERBINDUNGEN<br />

- können Belastungen aufnehmen bzw. übertragen<br />

- sind unverschieblich<br />

ZIMMERMANNSMÄßIG<br />

INGENIEURMÄßIG<br />

- per Hand o<strong>de</strong>r maschinell erstellt - Verwendung von Verbindungsmitteln<br />

- erfor<strong>de</strong>rn Sorgfalt und Präzision - erfor<strong>de</strong>rn zeichnungsgerechtes Arbeiten<br />

• VERBLATTUNGEN<br />

• NAGELVERBINDUNGEN<br />

• VERZAPFUNGEN<br />

• SCHRAUBENVERBINDUNGEN<br />

• VERSATZUNGEN<br />

• BOLZEN-/STABDÜBELVERBINDUNGEN<br />

• KERVEN<br />

• DÜBELVERBINDUNGEN<br />

• BLECHFORMTEILVERBINDUNGEN<br />

(Z.B.: WINKEL


- 8 -<br />

Folie 1<br />

Dachstuhl eines Mehrfamilienhauses


BSKT: Clösges<br />

Arbeitsauftrag<br />

Arbeitsblatt:<br />

Ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong> (1)<br />

(Zeit: 15 Minuten)<br />

TB – U1<br />

1. Informieren Sie sich anhand von Info-Blatt 1 über ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong>!<br />

2. Informieren Sie sich mit Hilfe <strong>de</strong>r Info-Blätter 2 und 3 über die zu beachten<strong>de</strong>n<br />

Regeln von Bolzenverbindungen, Sparren-Pfetten-Anker und Lochplatten!<br />

3. Suchen Sie aus <strong>de</strong>n ausliegen<strong>de</strong>n Stapeln gemeinsam die passen<strong>de</strong>n Hölzer und<br />

benötigten Verbindungsmittel dieser Verbindungen und setzen Sie sie zusammen!<br />

4. Präsentieren Sie Ihren Mitschülern anschließend diese drei Verbindungen, in<strong>de</strong>m<br />

Sie....<br />

a) ... die Mo<strong>de</strong>lle zur Veranschaulichung nutzen!<br />

b) ... die Bezeichnung <strong>de</strong>r jeweiligen Verbindung benennen!<br />

c) ... kurz die zu beachten<strong>de</strong>n Regeln erklären!<br />

d) ... mögliche Anwendungsgebiete aufzählen (z.B. Zur Verbindung von<br />

Pfosten und Pfette im Dachstuhl)!<br />

e) ... kurz beschreiben, an welcher Stelle <strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld<br />

diese Verbindung genutzt wer<strong>de</strong>n könnte!<br />

Nutzen Sie bei <strong>de</strong>r Vorstellung <strong>de</strong>r Verbindungen die Präsentationshilfe auf Folie!<br />

BSKT: Clösges<br />

Arbeitsauftrag<br />

Arbeitsblatt:<br />

Ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong> (2)<br />

(Zeit: 15 Minuten)<br />

TB – U1<br />

1. Informieren Sie sich anhand von Info-Blatt 1 über ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong>!<br />

2. Informieren Sie sich mit Hilfe <strong>de</strong>r Info-Blätter 2 und 3 über die zu beachten<strong>de</strong>n<br />

Regeln von Nagelverbindungen, Balkenschuh und Winkelverbin<strong>de</strong>r!<br />

3. Suchen Sie aus <strong>de</strong>n ausliegen<strong>de</strong>n Stapeln gemeinsam die passen<strong>de</strong>n Hölzer und<br />

benötigten Verbindungsmittel dieser Verbindungen und setzen Sie sie zusammen!<br />

4. Präsentieren Sie Ihren Mitschülern anschließend diese drei Verbindungen, in<strong>de</strong>m<br />

Sie....<br />

a) ... die Mo<strong>de</strong>lle zur Veranschaulichung nutzen!<br />

b) ... die Bezeichnung <strong>de</strong>r jeweiligen Verbindung benennen!<br />

c) ... kurz die zu beachten<strong>de</strong>n Regeln erklären!<br />

d) ... mögliche Anwendungsgebiete aufzählen (z.B. Zur Verbindung von<br />

Sparren und Pfette im Dachstuhl)!<br />

e) ... kurz beschreiben, an welcher Stelle <strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld<br />

diese Verbindung genutzt wer<strong>de</strong>n könnte!<br />

Nutzen Sie bei <strong>de</strong>r Vorstellung <strong>de</strong>r Verbindungen die Präsentationshilfe auf Folie!


BSKT: Clösges<br />

Arbeitsauftrag<br />

Arbeitsblatt:<br />

Zimmermannsmäßige <strong>Holzverbindungen</strong> (1)<br />

(Zeit: 15 Minuten)<br />

TB – U1<br />

5. Informieren Sie sich anhand von Info-Blatt 1 über zimmermannsmäßige <strong>Holzverbindungen</strong>!<br />

6. Informieren Sie sich mit Hilfe <strong>de</strong>r Info-Blätter 2 und 3 über die zu beachten<strong>de</strong>n<br />

Regeln von Zapfen und Glattem Eckblatt!<br />

7. Suchen Sie aus <strong>de</strong>m ausliegen<strong>de</strong>n Stapel gemeinsam die passen<strong>de</strong>n Hölzer<br />

dieser bei<strong>de</strong>n Verbindungen und setzen Sie sie zusammen!<br />

8. Präsentieren Sie Ihren Mitschülern anschließend diese bei<strong>de</strong>n Verbindungen,<br />

in<strong>de</strong>m Sie....<br />

a) ... die Mo<strong>de</strong>lle zur Veranschaulichung nutzen!<br />

b) ... die Bezeichnung <strong>de</strong>r jeweiligen Verbindung benennen!<br />

c) ... kurz die zu beachten<strong>de</strong>n Regeln erklären!<br />

d) ... mögliche Anwendungsgebiete aufzählen (z.B. Zur Verbindung von<br />

Sparren und Pfette im Dachstuhl)!<br />

e) ... kurz beschreiben, an welcher Stelle <strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld<br />

diese Verbindung genutzt wer<strong>de</strong>n könnte!<br />

Nutzen Sie bei <strong>de</strong>r Vorstellung <strong>de</strong>r Verbindungen die Präsentationshilfe auf Folie!<br />

BSKT: Clösges<br />

Arbeitsauftrag<br />

Arbeitsblatt:<br />

Zimmermannsmäßige <strong>Holzverbindungen</strong> (2)<br />

(Zeit: 15 Minuten)<br />

TB – U1<br />

1. Informieren Sie sich anhand von Info-Blatt 1 über zimmermannsmäßige <strong>Holzverbindungen</strong>!<br />

2. Informieren Sie sich mit Hilfe <strong>de</strong>r Info-Blätter 2 und 3 über die zu beachten<strong>de</strong>n<br />

Regeln von Stirnversatz und Kerven!<br />

3. Suchen Sie aus <strong>de</strong>m ausliegen<strong>de</strong>n Stapel gemeinsam die passen<strong>de</strong>n Hölzer<br />

dieser bei<strong>de</strong>n Verbindungen und setzen Sie sie zusammen!<br />

4. Präsentieren Sie Ihren Mitschülern anschließend diese bei<strong>de</strong>n Verbindungen,<br />

in<strong>de</strong>m Sie....<br />

f) ... die Mo<strong>de</strong>lle zur Veranschaulichung nutzen!<br />

g) ... die Bezeichnung <strong>de</strong>r jeweiligen Verbindung benennen!<br />

h) ... kurz die zu beachten<strong>de</strong>n Regeln erklären!<br />

i) ... mögliche Anwendungsgebiete aufzählen (z.B. Zur Verbindung von<br />

Pfosten und Pfette im Dachstuhl)!<br />

j) ... kurz beschreiben, an welcher Stelle <strong>de</strong>s Carports von Herrn Achterfeld<br />

diese Verbindung genutzt wer<strong>de</strong>n könnte!<br />

Nutzen Sie bei <strong>de</strong>r Vorstellung <strong>de</strong>r Verbindungen die Präsentationshilfe auf Folie!


BSKT: Clösges<br />

Info-Blatt 1:<br />

Ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong><br />

TB – U1<br />

<strong>Holzverbindungen</strong> müssen zusammentreffen<strong>de</strong> Bauschnitthölzer (z.B. Kanthölzer<br />

o<strong>de</strong>r Balken) unverschieblich miteinan<strong>de</strong>r verbin<strong>de</strong>n, wobei die auftreten<strong>de</strong>n<br />

Belastungen (z.B. Druck- o<strong>de</strong>r Zugkräfte) aufgenommen bzw. übertragen wer<strong>de</strong>n.<br />

Im Zuge <strong>de</strong>r Industrialisierung haben sich ab<br />

ca. 1920 so genannte ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong><br />

entwickelt. Diese wer<strong>de</strong>n mit<br />

Hilfe von Verbindungsmitteln (Nägel, Schrauben,<br />

Dübel usw.) hergestellt, wodurch die<br />

Querschnitte <strong>de</strong>r Hölzer nicht geschwächt<br />

wer<strong>de</strong>n. Daher kann ein Statiker die Tragfähigkeit<br />

solcher Verbindungen exakt berechnen.<br />

Um die errechnete Tragfähigkeit jedoch zu gewährleisten,<br />

erfor<strong>de</strong>rt die Ausführung ingenieurmäßiger Verbindungen<br />

zeichnungsgerechtes, d.h. sehr präzises Arbeiten und das Verwen<strong>de</strong>n <strong>de</strong>r<br />

angegebenen Holzgüteklassen und Verbindungsmittel.<br />

Je nach Art <strong>de</strong>r Verbindungsmittel unterschei<strong>de</strong>t man u.a.<br />

• Nagelverbindungen<br />

• Holzschraubenverbindungen<br />

• Bolzen- und Stabdübelverbindungen<br />

• Dübelverbindungen und<br />

• Blechformteilverbindungen.


BSKT: Clösges<br />

Info-Blatt 2:<br />

Ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong><br />

Nagelverbindungen<br />

TB – U1<br />

Regeln:<br />

• Eine Nagelverbindung besteht aus min<strong>de</strong>stens 4 Nägeln<br />

• Die Nägel müssen bestimmte Abstän<strong>de</strong> zueinan<strong>de</strong>r und<br />

zum Rand <strong>de</strong>r verschie<strong>de</strong>nen Hölzer einhalten.<br />

• Die Abstän<strong>de</strong> richten sich nach <strong>de</strong>r Art <strong>de</strong>r Belastung,<br />

<strong>de</strong>m Nageldurchmesser d n und <strong>de</strong>r Faserrichtung.<br />

• Je nach Anzahl <strong>de</strong>r zu verbin<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n Hölzer spricht man<br />

von ein- und zweischnittigen Nagelverbindungen<br />

Blechformteilverbindungen<br />

Regeln:<br />

• Bleichformteile<br />

wer<strong>de</strong>n in <strong>de</strong>r Regel<br />

mit Kamm- o<strong>de</strong>r<br />

Rillennägeln<br />

befestigt.<br />

• Die Min<strong>de</strong>stabstän<strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>r Nägel sind<br />

durch die Lochungen<br />

bereits vorgegeben


BSKT: Clösges<br />

Info-Blatt 3:<br />

Ingenieurmäßige <strong>Holzverbindungen</strong><br />

Bolzen- und Stabdübelverbindungen<br />

TB – U1<br />

Regeln:<br />

• Diese Verbindungen bestehen aus min. 2 Bolzen bzw. 4 Stabdübeln.<br />

• Bolzenverbindungen benötigen Unterlegscheiben.<br />

• Bohrlöcher sind im Durchmesser <strong>de</strong>r Stabdübel zu bohren.<br />

• Wie bei Nagel- und Schraubenverbindungen sind Min<strong>de</strong>stabstän<strong>de</strong> einzuhalten.<br />

Dübelverbindungen<br />

Regeln:<br />

Einlassdübel<br />

Einpressdübel<br />

• Dübelverbindungen bestehen aus einem eingelassenen o<strong>de</strong>r eingepressten Dübel aus<br />

Hartholz o<strong>de</strong>r Metall und einem Schraubenbolzen.<br />

Holzschraubenverbindungen<br />

• Regeln:<br />

• Holzschraubenverbindungen bestehen aus min. 4 gleichen Schrauben (d S < 10mm)<br />

• Holzschraubenverbindungen bestehen aus min. 2 gleichen Schrauben (d S > 10mm)<br />

• Schraubenlöcher müssen vorgebohrt wer<strong>de</strong>n.<br />

• Schraubenverbindungen im Hirnholz dürfen nicht erstellt wer<strong>de</strong>n.<br />

• Ähnlich <strong>de</strong>r Nagelverbindungen richten die sich die Schrauben- und Randabstän<strong>de</strong> nach<br />

<strong>de</strong>r Art <strong>de</strong>r Belastung, <strong>de</strong>m Nageldurchmesser d S und <strong>de</strong>r Faserrichtung


BSKT: Clösges<br />

Info-Blatt 1:<br />

Zimmermannsmäßige <strong>Holzverbindungen</strong><br />

TB – U1<br />

<strong>Holzverbindungen</strong> müssen zusammentreffen<strong>de</strong> Bauschnitthölzer (z.B. Kanthölzer<br />

o<strong>de</strong>r Balken) unverschieblich miteinan<strong>de</strong>r verbin<strong>de</strong>n, wobei die auftreten<strong>de</strong>n<br />

Belastungen (z.B. Druck- o<strong>de</strong>r Zugkräfte) aufgenommen bzw. übertragen wer<strong>de</strong>n.<br />

<strong>Holzverbindungen</strong>, bei <strong>de</strong>nen die verschie<strong>de</strong>nen<br />

Hölzer per Hand o<strong>de</strong>r maschinell ausgearbeitet<br />

wer<strong>de</strong>n, nennt man zimmermannsmäßige <strong>Holzverbindungen</strong>.<br />

Sie haben sich über Jahrhun<strong>de</strong>rte<br />

hinweg durch Erfahrungen weiterentwickelt und<br />

wer<strong>de</strong>n auch heute noch – nicht nur aufgrund<br />

<strong>de</strong>r optischen Wirkung – z.B. bei Dachkonstruktionen,<br />

Fachwerken o<strong>de</strong>r Holzbalken<strong>de</strong>cken<br />

verwen<strong>de</strong>t.<br />

Nach wie vor ist bei <strong>de</strong>r Herstellung jedoch große Sorgfalt und Präzision erfor<strong>de</strong>rlich,<br />

um eine optimale Kraftübertragung zu gewährleisten.<br />

Zur weiteren Sicherung wer<strong>de</strong>n geeignete Verbindungsmittel, benötigt. Dazu gehören<br />

z.B. Nägel, Schrauben o<strong>de</strong>r Dübel (Bei Fachwerken fin<strong>de</strong>t nach altem Vorbild sogar<br />

<strong>de</strong>r Holznagel als Verbindungsmittel noch Verwendung.).<br />

Je nach Ausführungsart unterschei<strong>de</strong>t man u.a.<br />

• Verzapfungen<br />

• Versatzungen<br />

• Verblattungen und<br />

• Kerven (auch Kerben o<strong>de</strong>r Klauen genannt).


BSKT: Clösges<br />

Info-Blatt 2:<br />

Zimmermannsmäßige Verbindungen<br />

Verzapfungen<br />

Regeln:<br />

TB – U1<br />

• Die Dicke <strong>de</strong>s Zapfens beträgt ca. 1/3 <strong>de</strong>r<br />

Holzdicke.<br />

• Die Länge <strong>de</strong>s Zapfens beträgt ca. 4-5 cm.<br />

• Das Zapfenloch wird ca. 1 cm tiefer ausgestemmt.<br />

• An Holzen<strong>de</strong>n wird <strong>de</strong>r Zapfen ca. 2-3 cm<br />

abgesteckt.<br />

• Bei schrägen Verbindungen wird <strong>de</strong>r Zapfen<br />

rechtwinklig abgestirnt.<br />

Versatzungen<br />

Stirnversatz<br />

bei ausreichen<strong>de</strong>r Vorholzlänge<br />

Regeln:<br />

Fersenversatz<br />

bei knapper Vorholzlänge<br />

Doppelter Versatz<br />

bei sehr hoher Strebenkraft<br />

• Stirnflächen liegen in <strong>de</strong>r Winkelhalbieren<strong>de</strong>n <strong>de</strong>s stumpfen Außenwinkels.<br />

• Bolzen wer<strong>de</strong>n parallel zur Stirnfläche angeordnet.<br />

• Die Vorholzlänge sollte min. 20 cm betragen.<br />

• Die Versatztiefe beträgt etwa 1/6 bis 1/4 <strong>de</strong>r Höhe <strong>de</strong>s Anschlussholzes.<br />

• Die freie Passfläche <strong>de</strong>s Fersenversatzes muss wegen Spaltgefahr eine Fuge (ca.<br />

5 mm) aufweisen.


BSKT: Clösges<br />

Info-Blatt 3:<br />

Zimmermannsmäßige Verbindungen<br />

Verblattungen<br />

TB – U1<br />

Regeln:<br />

• Die Blattlänge entspricht <strong>de</strong>r Holzbreite<br />

(Ausnahme: Hakenblatt).<br />

• Die Blatthöhe beträgt in <strong>de</strong>r Regel 1/2 <strong>de</strong>r<br />

Holzhöhe.<br />

Kerven (auch Kerben o<strong>de</strong>r Klauen)<br />

Regeln:<br />

• Die Kerventiefe richtet sich nach <strong>de</strong>r<br />

Dachneigung:<br />

bei DN ≥ 30° etwa 1/3 <strong>de</strong>r Sparrenhöhe,<br />

bei DN < 30° etwa 1/4 <strong>de</strong>r Sparrenhöhe.<br />

• Die Verbindungen wird durch einen Sparrennagel<br />

gesichert.


Bezeichnung:<br />

Verbindungsart:<br />

Regeln:<br />

Zimmermannsmäßige <strong>Holzverbindungen</strong><br />

Mögliche Anwendungsgebiete:<br />

Anwendung im Carport:<br />

Bezeichnung:<br />

Verbindungsart:<br />

Regeln:<br />

Mögliche Anwendungsgebiete:<br />

Anwendung im Carport:<br />

Bezeichnung:<br />

Verbindungsart:<br />

Regeln:<br />

Mögliche Anwendungsgebiete:<br />

Anwendung im Carport:<br />

Bezeichnung:<br />

Verbindungsart:<br />

Regeln:<br />

Mögliche Anwendungsgebiete:<br />

Anwendung im Carport:


Folie 2<br />

Arbeitsauftrag:<br />

1. Diskutieren Sie in Ihrer Gruppe die Vor- und Nachteile<br />

<strong>de</strong>r vorgestellten Verbindungen!<br />

2. Wählen Sie für die verschie<strong>de</strong>nen Knotenpunkte <strong>de</strong>s<br />

Carports von Herrn Achterfeld geeignete <strong>Holzverbindungen</strong><br />

aus!<br />

3. Stellen Sie Ihre Wahl anschließend <strong>de</strong>r Klasse vor!<br />

Abbildung „Carport“

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