Versteckt Klammern halten Ihr Haus lotrecht und eben
Family Handyman Von den Heimwerker-Experten des The Family Handyman Magazine
Häuser kippen selten einfach um und sterben
Brennen ab, werden von Tornados zertrümmert, verrotten irreparabel – ja. Aber einfach umkippen – das kommt selten vor. Das liegt nicht nur daran, dass sie aus Hunderten von Ständern, Balken und Sperrholzplatten bestehen, die mit Tausenden von Nägeln verbunden sind. Nein, es liegt daran, dass all diese Teile in einer besonders starken, starren Form verbunden sind.
Man könnte annehmen, dass diese Form ein Quadrat ist, da die meisten Häuser und Baumaterialien quadratisch sind. Weit gefehlt. Die Form, die Ihr Haus, Ihre Garage und Ihre Terrasse vor dem Umkippen bewahrt, ist ein Dreieck. Und wenn Sie erst einmal verstanden haben, wie Dreiecke, Diagonalen und Verstrebungen funktionieren, werden Sie verstehen, warum Ihr Haus so gebaut ist, wie es ist – und wie Sie Ihr Haus stabil halten können, wenn Sie es anbauen und umgestalten.
Abbildungen A und B: Unverstrebtes vs. verstrebtes Quadrat
Abbildung A: Ein unverstrebtes Quadrat ist so flexibel und zusammenklappbar wie eine Ziehharmonika; nicht gerade das, was wir in unseren Häusern wollen.
Abbildung B: Ein Quadrat mit einer diagonalen Strebe wird steif und solide; das gleiche Prinzip sorgt dafür, dass unsere Wände und Häuser stabil und stark stehen.
Das Dreieck – nichts ist stärker
Am einfachsten lässt sich die Stärke eines Dreiecks durch ein einfaches Experiment verstehen. Verbinden Sie vier Trinkhalme mit geraden Stecknadeln zu einem Quadrat. Wenn Sie dieses Quadrat an den gegenüberliegenden Ecken anfassen und zusammendrücken, werden Sie feststellen, wie leicht Sie seine Form verändern können (Abb. A). Schreiner, Ingenieure und Architekten (und jetzt auch Sie) nennen diese Bewegung „Racking“. Fügen Sie nun einen weiteren Strohhalm hinzu (es muss ein längerer sein), der zwei gegenüberliegende Ecken verbindet (Abb. B). Merken Sie, wie das die Sache versteift? Er verhindert die Verformung. Sie haben soeben Dreiecke und diagonale Verstrebungen geschaffen, um eine stabilere Struktur zu schaffen.
Die Wände Ihres Hauses verwenden das gleiche Konzept, um ein Verziehen zu verhindern. Es stimmt zwar, dass ein Haus im schlimmsten Fall durch starken Wind, Alter, Hurrikane, Stöße oder Erdbeben zusammenbrechen kann, aber das ist ein seltenes Ereignis. Die Aussteifung dient in erster Linie dazu, die Dinge während des Baus stabil und rechtwinklig zu halten und spätere kleinere Bewegungen zu verhindern – solche, die Trockenbauwände reißen lassen, Nägel zum Platzen bringen, Fenster und Türen verklemmen und hässliche Fugen öffnen.
Vier Arten von Wandaussteifungen
Die Aussteifung wird normalerweise installiert, wenn die Außenwände gebaut werden. Nachdem die Ständer und Platten zusammengenagelt sind, wird die Wand quadratisch gemacht und die Verstrebungen werden an ihren Platz genagelt. Es gibt vier gängige Arten von Aussteifungen:
Diagonale Holzstreben (Abb. C), in der Regel 1×4, schaffen Stabilität (und Dreiecke), wenn sie mit vertikalen Ständern und horizontalen Nagelplatten verbunden werden. Diese 1×4-Holzstreben – in der Regel eine an jedem Ende der Außenwand – werden versenkt und in Aussparungen genagelt. Sie werden vielleicht denken, dass ein 1×4 nicht sehr stark ist, und in gewisser Weise haben Sie Recht; an einem guten Tag könnten Sie eines dieser Hölzer über Ihrem Knie in zwei Hälften brechen. Aber es muss keinem Druck nach unten oder zur Seite widerstehen, sondern nur dem „Ziehen“ und „Schieben“ entlang seiner Länge. Und solange das 1×4 sicher vernagelt ist, so dass es sich nicht biegt oder durchbiegt, hilft es, der Verspannung entgegenzuwirken.
Metallstreben (Abb. D), die diagonal über Ständer und Platten genagelt werden, helfen, der Verspannung entgegenzuwirken. Sie sind am ehesten in Häusern zu finden, die weniger als 25 Jahre alt sind. Sie können T-förmig, L-förmig oder flach sein. Metallstreben sind stark unter Zug (wenn Kräfte versuchen, sie in Längsrichtung zu dehnen), aber schwach unter Druck (solche Kräfte können die Strebe knicken, ausbeulen und schwächen). Metallstreben sind daher am stärksten, wenn sie in einem „V“- oder „X“-Muster installiert werden. Auf diese Weise steht eine Wandstrebe unter Spannung, egal aus welcher Richtung die Kraft kommt, und hilft, ein Abknicken zu verhindern.
Sperrholzumhüllungen (Abb. E) sehen vielleicht nicht wie eine dreieckige Strebe aus, aber insgeheim sind sie es. Gut genagelte Sperrholzstücke entlang der vertikalen Ständer und der horizontalen Platten bilden zwei Schenkel des Dreiecks; unzählige kleine und große Diagonalen und Dreiecke werden durch das Nagelmuster auf der Oberfläche des Sperrholzes dazwischen gebildet. Oriented strand board vollbringt die gleichen Wunder. Mit Sperrholz ummantelte Wände, die zum Schutz vor Regalen verwendet werden, werden manchmal als Scherplatten oder Scherwände bezeichnet. Sie widerstehen dem Abrutschen, indem sie die auf das Ende einer Wand gerichtete Kraft aufnehmen und (wie ein Dreieck) auf den unbeweglichen Boden der Wand übertragen.
Wände, die Terrassentüren, ein Garagentor oder viele Fenster enthalten, sind oft mit Sperrholz ummantelt, selbst wenn der Rest der Wände mit Schaumstoffplatten oder anderen Ummantelungen verkleidet ist. Das liegt daran, dass der Zimmermann, der Architekt, der Ingenieur oder der Bauinspektor nicht der Meinung war, dass eine ausreichend lange oder richtig abgewinkelte Diagonalstrebe um alle Öffnungen herum angebracht werden kann, um die Wand stabil zu machen. Sperrholz, mit all seinen kleinen Dreiecken, leistet bessere Arbeit. Und natürlich erfüllt Sperrholz an Außenwänden eine doppelte Aufgabe: Es versteift Ihre Wände und ummantelt sie, damit sie für die Verkleidung bereit sind. Manche Bauherren ummanteln aus Gewohnheit beide Seiten aller Ecken aller Wände. Das ist eine gute Angewohnheit.
Gut vernagelte Verkleidungen, Ummantelungsbretter und andere Materialien (Abb. D) tragen ebenfalls dazu bei, Ablagerungen zu verhindern. Sperrholzverkleidungen (z. B. T1-11, die dekorative vertikale Rillen haben) helfen bei der Verhinderung von Verspannungen, wenn sie reichlich genagelt werden. Typischerweise würde das mindestens alle 6 Zoll entlang der Kanten und 12 Zoll entlang der Ständer auf der Vorderseite mit 8d verzinkten Nägeln sein. Isolierummantelungen für den Außenbereich können ebenfalls zur Verhinderung von Verspannungen beitragen, müssen aber mit Nägeln in noch engeren Abständen befestigt werden. Die Hersteller können Ihnen die empfohlenen Nageltabellen zur Verhinderung von Verspannungen zur Verfügung stellen.
Manchmal trifft man auf ältere Häuser, deren Außenwände komplett mit diagonalen 1×8-Brettern ummantelt sind. Das sind Wände, die dem Rütteln widerstehen werden. Sogar gut vernagelte Trockenbauwände und Gipskartonplatten helfen in Verbindung mit anderen Arten von Verstrebungen, ein Abrutschen zu verhindern.
Es gibt keine allgemein anerkannte Regel, wie viele und welche Art von Verstrebungen und Aussteifungen verwendet werden sollten. Die FHA-Vorschriften schreiben vor, dass eine Wand einer „horizontalen Absturzkraft von 5.200 Pfund“ standhalten sollte, aber welcher Normalsterbliche kann das in die Praxis umsetzen? Die Länge und Höhe der Wand, die Verarbeitung und die Art des Holzes sowie die Wahrscheinlichkeit von Erdbeben, Hurrikans und starken Winden beeinflussen, wie viel Verstrebung eine Wand benötigt. Viele Architekten schreiben vor, dass zwei Arten von Aussteifungen (z. B. 1×4-Streben und gut vernageltes Sperrholz) verwendet werden. Ihr örtlicher Bauinspektor hat das letzte Wort. Und denken Sie daran, dass die Wand sicher mit der Wand oder dem Boden darunter verankert sein muss, damit jede Verstrebung ihre Aufgabe erfüllen kann.
Abbildung C: 1×4 Verstrebungen
Die ordnungsgemäß installierten 1×4 Verstrebungen sollten in einem 45-Grad-Winkel von der oberen Ecke zur Bodenplatte an beiden Enden der Wand verlaufen. Installieren Sie Zwischenstreben, wenn eine Wand länger als 25 Fuß ist. Vergewissern Sie sich zunächst, dass die Wand rechtwinklig ist, legen Sie das 1×4 quer über die gerahmte Wand und zeichnen Sie dann mit einem Bleistift die Kanten des 1×4 auf die Ständer und Platten. Setzen Sie Ihre Kreissäge 3/4 Zoll tief an und machen Sie sechs bis acht eng beieinander liegende Schnitte zwischen jeder Reihe von Linien. Benutzen Sie Ihren Hammer, um die Stücke herauszuklopfen. Stecken Sie das 1×4 in die Aussparungen und befestigen Sie es dann mit einem Paar 8d-Nägeln an jedem Ständer und jeder Platte. Schneiden Sie zum Schluss das 1×4 gleichmäßig mit den oberen und unteren Platten ab.
Abbildung D: Metallstreben
Metallstreben werden am stärksten paarweise montiert. Um die gezeigte T-förmige Strebe zu montieren, legen Sie sie in einem 45-Grad-Winkel über die Wand und zeichnen eine Kante auf den Ständern und Platten nach. Verwenden Sie ein Hartmetallsägeblatt, um entlang der aufgezeichneten Linie eine 3/4-Zoll tiefe Kerbe zu schneiden. Klopfen Sie den Schenkel der T-Strebe in die Kerbe und nageln Sie jeden Arm der T-Strebe in die Ständer (zwei 8d-Nägel pro Ständer und zwei 16d-Nägel pro Platte). Schneiden Sie die Strebe mit einer Blechschere so zu, dass sie oben und unten 2 Zoll über die Wand hinausragt. Hämmern Sie über diese 2 Zoll langen Ohren und nageln Sie sie an die oberen und unteren Platten (siehe Zeichnung), um die größte Festigkeit zu erreichen.
Dreiecke an anderen Stellen
Wände sind nicht der einzige Teil eines Hauses, der mit Dreiecken abgestützt wird. Decks (Abb. F) werden oft mit diagonalen Streben zwischen den vertikalen Stützpfosten und dem horizontalen Balken ausgesteift. Eine andere Art von Dreiecksaussteifung ist die gezeigte Zwischenbalkenaussteifung, die den Boden aussteift, aber nicht zur Stabilisierung der Gesamtstruktur beiträgt.
Dächer, besonders solche mit Fachwerk, werden mit Diagonalen ausgesteift, die von den Giebelspitzen bis hinunter zu den unteren Gliedern des Fachwerks laufen. Selbst so gewöhnliche Konstruktionen wie Holztore werden durch Dreiecke starr gehalten. Machen Sie einen Spaziergang und sehen Sie sich die Tore der Nachbarn an. Sie sollten ein Brett oder eine verstellbare Gewindestange sehen, die diagonal von einer Ecke des Tores zur anderen verläuft.
Abbildung E: Sperrholzverstrebungen
Sperrholzverstrebungen sind am stärksten, wenn sie vertikal installiert werden und alle vier Kanten auf Massivholz oder Blockmaterial genagelt sind. Bringen Sie mindestens alle 6 cm an jeder Kante und alle 12 cm an der Stirnseite 8D-Nägel an.
Wie wirkt sich das auf Sie aus – und auf das Haus, an dem Sie ständig basteln?
Das bedeutet Folgendes: Wenn Sie ein großes Loch in eine Wand schneiden, um ein großes Fenster einzubauen, und Sie stoßen auf eine diagonale 1×4- oder Metall-T-Verstrebung, können Sie diese nicht einfach abreißen. Sie hält zwar nichts „oben“ im engeren Sinne, aber sie hält etwas „seitwärts“. Sie müssen an anderer Stelle eine Holz- oder Diagonalstrebe anbringen oder die Ecken mit Sperrholz ummanteln. Wenn Ihre Wände mit Hartschaumplatten ummantelt sind (wie viele Häuser in den energiebewussten 1970er Jahren), sind Ihre Wände absolut auf Diagonalstreben oder mit Sperrholz ummantelte Ecken angewiesen, um die Steifigkeit zu gewährleisten.
Aus dem gleichen Grund können Sie die Diagonalstreben an den Stützpfosten Ihrer Terrasse nicht einfach herausnehmen, weil Sie sich ständig den Kopf daran stoßen. Entfernen Sie sie, wird Ihr Deck irgendwann „wackeln“ und im schlimmsten Fall zusammenbrechen. Das ist einem Deck in Minneapolis passiert (auf dem sich 15 Tänzerinnen während einer ausgelassenen Disco-Party im Donna-Summers-Stil tummelten). Die Pfosten sind nicht gebrochen, aber sie haben sich stark zur Seite geneigt und dann alle auf den Boden geschleudert, der 10 Fuß tiefer lag. Genauso wenig können Sie einfach die Diagonalstreben in Ihrem Dachboden oder Garagendachstuhl herausschlagen, um mehr Weihnachtsdekoration dort oben anzubringen.
Und wenn Sie Terrassentüren, Anbauten, Terrassen und Pavillons an Ihr Haus anbauen, denken Sie an das „Dreieck“ (und bauen Sie es). Ihr Haus wird stärker sein und länger halten.
Abbildung F: Deckverstrebungen
Stützen Sie ein Deck mit einer (oder beiden) dieser Arten von Verstrebungen. Die 45-Grad-Verstrebungen von Pfosten zu Balken nehmen das Schwanken von vertikalen Pfosten auf. Die durchgehende, abgewinkelte Blockierung zwischen den Balken hält die Terrasse rechtwinklig und starr, was wiederum eine Bewegung der vertikalen Pfosten verhindert.
Erforderliche Werkzeuge für dieses Projekt
Haben Sie die notwendigen Werkzeuge für dieses Heimwerkerprojekt bereit, bevor Sie beginnen – Sie werden Zeit und Frustration sparen.
- Kreissäge
- Akku-Bohrmaschine
- Hammer
- Wasserwaage
- Maßband
Erforderliche Materialien für dieses Projekt
Vermeiden Sie Last-Minute-Einkäufe, indem Sie alle Materialien im Voraus bereithalten. Hier ist eine Liste.
- 1 x 4 Metallverstrebungen
- Sperrholz- oder OSB-Nägel
- Holzverblendung