Barocke Dachwerke: Konstruktion und Analyse des Tragverhaltens

Konstruktion und Tragverhalten historischer Bauwerke haben schon öfter im Zentrum von Forschungsprojekten gestanden, zuletzt ganz besonders intensiv im Karlsruher DFG-Sonderforschungsbereich 315 (Erhalten historisch bedeutsamer Bauwerke). Der hier vorliegende Beitrag ist einem Thema gewidmet, das bei allen diesen Forschungen bisher am Rande gestanden hat, nämlich den barocken Holzkonstruktionen. Die Autoren haben in den letzten Jahren eine große Anzahl barocker Dachwerke in Bayern untersucht, vorwiegend weitgespannte Kirchendächer. Der Bestand solcher Dächer gerade im Gebiet südlich der Donau ist nahezu unüberschaubar groß, und die statische Beurteilung und Ertüchtigung solcher Dächer stellt für den Bauingenieur eine sowohl praktisch und ökonomisch relevante als auch in der Modellbildung anspruchsvolle Aufgabe dar. Bei der Untersuchung der bayerischen Barockdächer hat es sich herausgestellt, dass die dort anzutreffenden Tragkonstruktionen in erheblichem Maße von den typischen mittelalterlichen Dachwerken oder auch von barocken Dachwerken anderer Regionen abweichen: Die barocken Dachtragwerke Süddeutschlands haben - in markantem Unterschied zum mittelalterlichen Dach mit seiner Reihung identischer, voneinander nahezu völlig unabhängiger Gespärre - ausgeprägte firstparallele Tragwirkung. Noch wichtiger - gerade auch im Hinblick auf notwendige Sanierungen - ist aber das äußerst häufige Fehlen eines Zugbandes in Form einer durchgehenden Anker- oder Zerrbalkenlage auf Höhe der Dachtraufe. Die oft weit in den Dachraum ragenden, meist aus Ziegeln gemauerten Gewölbe und Kuppeln machen komplizierte, vielfach statisch unbestimmte Konstruktionen zur Aufnahme der Schubkräfte der Gespärre notwendig. In diesem Beitrag werden typische Konstruktionsvarianten zur Lösung dieser barocken Aufgabe vorgestellt und deren Tragverhalten beleuchtet. Bei allen wichtigen Konstruktionsvarianten stellt sich heraus, dass diese Tragwerke bei der statischen Berechnung im Gegensatz zum klassischen Sparrendachwerk mit Zugband auf Traufenhöhe sehr sensibel auf Modellierungsannahmen reagieren, vor allem auf die angesetzten Steifigkeiten der Verbindungen und Auflager. Nichtlineare Modelle für Verbindungen (z. B. Berücksichtigung der herstellungs- und schwindbedingten Klaffungen) könnten einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis des Lastabtrags und zum Nachweis der verbleibenden Standsicherheit solcher Tragwerke liefern.