Dachstuhl

Dachstuhl (vgl. Tafel »Dachstühle« bei S. 406), der zur Unterstützung der Dachdeckung (s.d.) dienende Teil des Daches (s. Dach.). Man unterscheidet hölzerne, eiserne und Dachstühle in gemischter Konstruktion, aus Holz und Eisen. Dachstühle aus Stein sind selten. In der Regel liegt der D. im Bodenraum versteckt und bedarf deshalb nur einer konstruktiven Durchbildung. Bei Baulichkeiten, bei denen Dach und Decke eins sind (neuere Hallenbauten in Eisenkonstruktion, Kirchen- und Saalbauten mit ganz oder z. T. sichtbarem Holzdachstuhl etc.), erfordert der D. künstlerische Behandlung.

I. Hölzerne Dachstühle (Fig. 1–17). Die unmittelbare Unterstützung der Dachhaut erfolgt in der Regel durch Sparren, leichte Hölzer, die in Entfernung von etwa 1 m von Mitte zu Mitte parallel der Dachfläche liegen (auch Pfetten, wagerecht liegende Hölzer, können dazu dienen, s. unten). Der einfachste D. besteht also nach Fig. 1 aus einer Folge von Sparrenpaaren b, die auf Dachbalken a ruhen. Diese legt man bei gemauerten Umfassungswänden wohl auf Mauerlatten, schwache Hölzer, die einzeln oder zu zweien der Länge nach auf der Mauer ruhen. Längsverband erhalten diese einfachsten Sparrendachstühle durch schräg über je eine Anzahl Sparren genagelte Windlatten (Windrispen). Gehen die Dächer über die kleinsten Verhältnisse hinaus, so müssen die Sparren gewöhnlicher Stärke auf etwa alle 4 m ihrer Länge unterstützt werden. Das geschieht entweder durch Kehlbalken c (Fig. 2) oder, um nicht jedes Sparrengebinde mit einem solchen besondern stützenden Holze versehen zu müssen und gleichzeitig Längsverband zu erzielen, durch Dachrähme e (Fig. 3). Diese sind wagerechte Langhölzer, die sämtlichen Sparren, auch den Leersparren im Gegensatze zu den Bindersparren (p, Fig. 7), Auflager gewähren und von Stuhlsäulen d, gegen die sie zur Erzielung des bei Holzkonstruktionen unerläßlichen Dreiecksverbandes durch Kopfbänder f abgestreift sind, getragen werden. Diese tragende Konstruktion, die etwa alle 5 m wiederholt werden muß und den eigentlichen Kern des Dachstuhls bildet, heißt der Binder (Dachbinder). Steht im Binder nur eine senkrechte Stuhlsäule, so nennt man ihn den einfachen stehenden Stuhl (z. B. Fig. 3), hat er zwei Stuhlsäulen, heißt er doppelter (Fig. 4), bei drei Säulen dreifacher stehender Stuhl etc. Das Dach kann dabei entweder Kehlbalkendach oder Rähmdach (auch »falsches Pfettendach« genannt) sein. Bei ersterm (Fig. 4) liegen unter den Kehlbalken Stuhlrähme e, bei letzterm (Fig. 5) wird der Dreiecksquerverband im Binder durch Zangen (Doppelzangen) g hergestellt. Bei größern Abmessungen wird der Stuhl noch durch Streben h verstärkt. Zur Gewinnung freiern Dachraums wendet man schräggestellte Stuhlsäulen an und erhält den liegenden Stuhl (Fig. 6). Wird die Deckung durch Pfetten n (Fig. 7) getragen (bei Schalung ist dies unmittelbar möglich, bei Lattung müssen leichte Obersparren o eingeschaltet werden), so erhält man den Pfettendachstuhl, der früher häufig war, jetzt aber seiner Schwere wegen selten angewendet wird. Bei all diesen Dachstühlen werden zur Erzielung einer vor der Mauerfläche vorstehenden Traufe sogen. Aufschieblinge angewendet, kurze, auf den Hauptsparren und den Balkenkopf aufgenagelte oder sonstwie befestigte Sparrenstücke, durch deren Anbringung im untern Teile der Dachfläche ein Knick entsteht. Ist ein Drempel (s.d.) vorhanden, so erleidet der Binder eine gewisse Umbildung. Beim doppelten stehenden Stuhl z. B. treten nach Fig. 8 Drempelstiele q mit Kopfbändern, ein Drempelrähm r, Streben h und Stichzangen s hinzu. Der Mansardendachstuhl (nach seinem Erfinder Mansard in Paris, Ende des 17. Jahrh., so benannt, Fig. 9) besteht aus zwei Teilen, deren oberer ein einfacher Sparrendachstuhl ohne oder mit Kehlbalken ist, während der untere Teil aus einem stehenden oder liegenden Stuhl besteht. Finden längere Dachbalken keine genügende Unterstützung (z. B. durch Scheidemauern von unten), wie dies bei Dachstühlen über Sälen und ähnlichen größern Räumen der Fall ist, so können dieselben durch Hängewerke (s.d.) getragen werden (Fig. 10 u. 11).

Fig. 18–27. Eiserne Dachstühle mit geraden, Fig. 28 u. 29 mit gekrümmten Sparren.

Die Dachbalken der Leergespärre werden dabei entweder durch Oberzüge, an die sie angebolzt werden, oder durch Unterzüge, die mittels Trageisen an den Hängesäulen befestigt sind, getragen. Größere Räume, bei denen Dach und Decke eins ist, also die Dachbalken fehlen, z. B. Reit-, Exerzier-, Markthallen, Kirchen etc., werden durch Hängewerke, Sprengwerke (s.d.) oder vereinigte Spreng- und Hängewerke überdacht, die aber so einzurichten sind, daß kein wesentlicher Schub auf die Umfassungsmauern ausgeübt wird. Fig. 12 und 13 zeigen einige Beispiele, Fig. 13 (vom Schloß in Sully) unter Anwendung von Krummstreben. Bei leichtern Gebäuden, Schuppen u. dgl., wendet man sogen. Knotensysteme an, bei denen durch Zangen und Streben viele kleine Dreiecke gebildet und die Hölzer an allen Überschneidungen durch Schraubenbolzen verbunden werden (z. B. Fig. 14). Fig. 15 u. 16 zeigen Dachstühle aus Bohlenbögen. Sie werden entweder, nach der im 16. Jahrh. von Ph. del'Orme angegebenen Instruktion, aus mehreren lotrechten Lagen außen rund geschnittener Bohlenstücke mit versetzten Fugen mittels Holznägel zusammengefügt (Fig. 15 u. 15 a) oder, nach der später von Emy angegebenen Methode, aus wagerecht aufeinander gelegten, gebogenen und unter sich verbolzten Bohlen hergestellt (Fig. 16 u. 16 a).

Die besprochenen Binder sind einfache Beispiele der verschiedenen Gattungen von Dachstühlen für Satteldächer. Sie werden je nach Größe und Neigung des Daches, nach Ausnutzung des Dachbodenraums etc., namentlich aber auch je nach der Dachform in allen möglichen Weisen variiert. Bei den Dachstühlen der Zeltdächer stehen die Binder unter den Graten, und statt des Längsverbandes muß hier ein Verband gegen Drehung hergestellt werden. Bei Turmdächern konstruiert man den Stuhl meist nach Fig. 17. Auf der Turmmauer liegt ein unverschieblicher Schwellenkranz; auf ihm stehen die Gratsparren, in den Dachflächen sind gegen Drehung Andreaskreuze angebracht, die Dachhöhe erhält verschiedene Geschoßlagen, die oben zu Schlössern s werden und den dort eingeführten Kaiserstiel k umfassen. Konstruktionen mit ganz heruntergeführtem Kaiserstiel empfehlen sich nur bei kleinen Türmen. Kuppeldächer werden nach ähnlichen Grundsätzen konstruiert.

II. Eiserne Dachstühle (Textfig. 18–29). Eiserne Dachstühle mit geraden Sparren. Der in Fig. 18 dargestellte einfache Satteldachstuhl besteht aus dem Sparren a, dem Zuganker b und dem Hängeeisen c. Die Längsverbindung wird durch schmiedeeiserne Pfetten aus <-, [- oder Z-Eisen gebildet, die auf die Sparren genietet werden. Bei zunehmender Spannweite bedürfen die Sparren weiterer Unterstützung, die beim deutschen D. (Fig. 19 u. 20) durch geneigte Streben d, beim englischen D. (Fig. 21 u. 22) durch lotrechte Streben e und Zugstangen f, beim französischen D., dem nach seinem Erfinder genannten Polonceaudachstuhl (Fig. 23 u. 24), durch senkrecht zur Dachfläche stehende Streben g und Zugstangen h, i bewirkt wird. Der letztere D. zeichnet sich durch seine gefällige Form aus, während vergleichende Rechnungen ergeben haben, daß der deutsche D. unter übrigens gleichen Umständen unter den drei angeführten Konstruktionen der ökonomisch vorteilhafteste ist. Hat der D. außer seinem eignen Gewicht noch das eines belasteten Gebälks zu tragen, so entsteht, je nachdem jeder Hauptbalken ein-, drei- oder mehrmals aufzuhängen ist, der einfache, doppelte oder mehrfache Hängewerkdachstuhl (Fig. 25–27), letztere beiden mit den Gegenstreben d. Der zur Versteifung der Dachfläche gegen Winddruck dienende Windverband besteht in gekreuzten Zugdiagonalen, die in die von den einzelnen Sparren und Pfetten gebildeten Felder eingeschaltet werden. Die Detailverbindung dieser Teile erfolgt an dem Sparrenfuß meist durch gußeiserne Lagerstühle ohne oder mit besondern Unterlagsplatten, im First und an den einzelnen Knotenpunkten mittels schmiedeeiserner Laschen und Niet- oder Schraubenbolzen.

Fig. 28 u. 29. Eiserne Dachstühle mit gekrümmten Sparren. Die Binder dieser Dachstühle bilden Bogenfachwerke, deren Gurte über ihren Stützpunkten entweder zusammengeführt (Fig. 28) oder getrennt (Fig. 29) sind, während man beide durch Fachwerk, hier lotrechte Druckstangen und gekreuzte Zugdiagonalen, aussteift. Auch hier wird die Längsverbindung der Binder durch eiserne Pfetten, der Windverband durch ein in die Nähe der Dachoberfläche gelegtes System von gekreuzten eisernen Diagonalen bewirkt. Die eisernen Kuppeln erhalten radiale Sparren und eine genügende Zahl eiserner Ringe, während zur Aussteifung der Kuppel in die von beiden gebildeten Felder gekreuzte Zugstangen eingeschaltet werden. Die Aussteifung der eisernen Tonnen- und Kuppeldachstühle unterscheidet sich also dadurch, daß sie bei erstern in den lotrechten Binderebenen, bei letztern in der Dachfläche selbst bewirkt wird. Eiserne Dächer werden nicht nur wegen der verminderten Feuersgefahr und größern Dauerhaftigkeit, sondern auch wegen der Möglichkeit, größere Räume ohne Zwischenstützen zu überspannen, mit Vorteil angewendet.

III. Dachstühle aus Holz und Eisen schließen sich meist den unter II. aufgeführten Formen der schmiedeeisernen Dächer an, wobei die gedrückten Teile aus Holz, die gezogenen Teile aus Eisen hergestellt und beide mittels besonderer gußeiserner Schuhe und Bolzen verbunden werden. Gewöhnlich sind es nur die Sparren oder auch die auf den Sparren liegenden Pfetten, die man der leichtern Befestigung der Dachdeckung wegen aus Holz herstellt. Die Feuersicherheit solcher Dachstühle ist kaum größer als die der ganz hölzernen Dachstühle.

IV. Dachstühle aus Gußeisen erhielten gußeiserne Sparren, die aus mehr oder minder langen, mittels Flanschen und Bolzen untereinander verschraubten Stücken zusammengesetzt waren (Dianabad in Wien, Kornhalle in Paris), sind aber durch die schmiedeeisernen Dachkonstruktionen verdrängt.

V. Gemischt-eiserne Dachstühle. Bei diesen Dachstühlen, die übrigens denen der schmiedeeisernen Dächer ganz ähnlich sind, werden nur gedrückte Teile, meist nur mehr oder minder kurze Streben, z. B. die Normalstreben des französischen Dachstuhls, aus Gußeisen hergestellt, die man mit gabel- oder zapfenförmigen Enden versieht und durch Schraubenbolzen mit den übrigen schmiedeeisernen Teilen verbindet.