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Fachwerk

»Fachwerk« ist die Bezeichnung für eine historische Holzskelettbauweise. Fachwerk besteht, soweit man im allgemeinen Verständnis von einem materialgerechten Werkstoff ausgeht, aus einem tragenden Holzskelett und nicht oder kaum tragenden Füllungen, den namengebenden Fächern oder Gefachen. Im engeren und eigentlichen Sinne benennt das Wort Fachwerk also den Zwischenraum, der übrig bleibt, wenn ein Gerüstbau erstellt worden ist und erst durch das Schließen der Zwischenräume zu einem Haus oder einem anderen Bauwerk wird.

Fachwerkbauten treten als selbstständige Gebäude auf oder als Teile von Bauten. In letzterem Fall spricht man allerdings nicht konsequent von Fachwerk, sondern benennt oft nur diese Teile, also etwa Balkendecken. Fachwerkbauten sind seit frühgeschichtlicher bzw. römischer Zeit durch bildliche Quellen und Texte (Vitruv, Reliefs an Triumphbögen) oder durch Urnen in Hausform bekannt. Holzreste sind durch Ausgrabungen schon aus wesentlich früheren Epochen überliefert, zumeist aus Fundamenten von Bauwerken. Die ältesten Fachwerkbauten im deutschsprachigen Raum, von denen noch nennenswerte Überreste gefunden wurden, stammen aus dem 13. Jahrhundert. Hölzerne Bauteile wie Blockbauten einerseits und Dachtragwerke andererseits sind in Mitteleuropa bereits im 11. oder spätestens im 12. Jahrhundert bekannt. Fachleute gehen davon aus, dass in Skandinavien und England solche Fachwerkkonstruktionen noch vor dem 11. Jahrhundert gebaut worden sind.

Fachwerke bestehen aus an den Stoßstellen miteinander verbundenen Stäben. Die Verbindungen dieser Stäbe werden als Fachwerkknoten bezeichnet, die dadurch gekennzeichnet sind, dass alle Stäbe (im Idealfall) untereinander gelenkig angeordnet sind. Der Begriff ist vom mittelhochdeutschen Wort Vach (für Flechtwerk) abgeleitet. Die Stäbe haben tragende oder aussteifende Funktionen, im Hausbau werden die Zwischenräume zwischen den Stäben als Fache oder Gefache bezeichnet. Grundsätzlich sind zu unterscheiden:

Ingenieurmäßig berechnete und konstruierte Fachwerke:
Sie finden als Fachwerkträger bzw. Fachwerkbinder (diese beiden Begriffe meinen jeweils das Gleiche) Verwendung zur Überbrückung von relativ großen Stützweiten ohne zusätzliche vertikale Zwischenauflager. Die Fachwerkträger werden im Dreiecksverband aus Holz oder Stahl, seltener aus Stahlbeton, hergestellt. Die statische Berechnung erfolgt in der Regel unter Verwendung folgender Idealisierungen:
•• sämtliche Stabverbindungen (Knotenpunkte) sind reibungsfreie Gelenke,
•• sämtliche Stäbe sind absolut gerade,
•• und sämtliche Lasten greifen in den Knotenpunkten an.

Bedingt durch diese Annahmen werden die Stäbe eines Fachwerkträgers theoretisch nur durch Normalspannungen (Zug- oder Druckkräfte in Längsrichtung der Stäbe) beansprucht. Bei einem real auszuführenden Fachwerkträger werden diese Idealisierungen praktisch nicht eingehalten, es treten daher (meist relativ kleine) Biegemomente und daraus resultierende Biegespannungen auf, deren Berücksichtigung nach ingenieurmäßigen Gesichtspunkten erfolgt, insbesondere bei der Bemessung der Anschlüsse.

Die oberen und unteren Stäbe eines Fachwerks von Ingenieurfachwerken werden Gurte (Ober- bzw. Untergurt) genannt, die Zwischenstäbe werden als Füllstäbe bezeichnet, wobei hierbei noch die Vertikalstäbe (oder Pfosten) sowie die Diagonalen unterschieden werden. Die aus den Knotenpunktlasten und den Auflagerkräften resultierenden Stabkräfte können rechnerisch oder zeichnerisch (mittels eines Cremonaplans) ermittelt werden.

Fachwerkbau, als traditionsreiche, heute wieder aktuelle Holzbauweise:
Es werden sämtliche Wände als Fachwerkwände ausgebildet. Das Traggerippe besteht aus waagerechten Hölzern (Schwellen, Pfetten, Rähm, Riegel), senkrechten Hölzern (Ständer oder Pfosten bzw. Stiele) und schrägen Hölzern (Streben oder Büge). Die Gefache wurden früher mit Flechtwerk ausgefüllt und mit Lehm verstrichen (Stakung), heute ist die Ausmauerung oder Verwendung vorgefertigter Mauerwerkselemente üblich. Während beim traditionellen Fachwerkbau die Häuser stets geschossweise hergestellt wurden, gehen bei den modernen Variationen des Fachwerkbaus die Ständer meist über mehrere Stockwerke durch, was zu geringere Setzungen im Bereich der oberen Stockwerke führt. Während die modernen Fachwerkbau-Variationen wie z. B. der Skelettbau (Stockwerkrahmen-Haus) Ingenieurkonstruktionen sind, wurde das klassische Fachwerkhaus vom Zimmermeister entworfen, konstruiert und ausgeführt. Die alten Handwerksmeister hatten somit die Funktion eines Baumeisters.

Die moderne Definition von Fachwerk als eine Gerüstbauweise ist unabhängig vom verwendeten Material der tragenden Bauteile, beispielsweise können diese auch aus Stahl, Gusseisen, Stahlbeton oder anderen stabförmigen Baustoffen bestehen. Ein Fachwerk definiert sich also nicht über den Baustoff, sondern über die stabförmigen Tragelemente, die an den Knoten gelenkig oder auch mehr oder weniger biegesteif miteinander verbunden sind. Aus diesem Grunde bezeichnet man auch Skelettbauten wie Bahnhofshallen, die in großer Zahl im 19. Jahrhundert errichtet wurden, aber auch die Stahlbetonkonstruktionen, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts in großer Zahl gebaut wurden und denen jeweils gemein ist, dass deren Zwischenräume keine Füllung erhielten, als Fachwerk(e). Genau genommen ist dies aber nur eine Skelettbauweise. Das echte Fachwerk besteht aus Holz und weist zahlreiche Gefache auf, also Zwischenräume zwischen mehreren Hölzern, die mit einem anderen Material oder in einer anderen Technik geschlossen werden, meist in einem weiteren Bauabschnitt. Dies gilt insbesondere für Ausfachungen aus Lehmflechtwerk, Backstein oder Bruchstein. Auch Eisen spielt eine Rolle im Fachwerkbau, was man lange ignoriert hat, weil dies nicht unserer Vorstellung von Materialgerechtigkeit entspricht.

siehe auch:
- Andreaskreuz
- Aufschiebling
- Balkenlage
- Balkenreihe
- Bindersparren
- Cremonaplan
- Eckständer
- Fache
- Feuerbock
- Fußschwelle
- Gratsparren
- Grundschwelle
- Hebel
- Holzbalkendecke
- Jagzapfen
- Ortgang
- Schwäbisches Männle
- Sparfachwerk
- Sparrenlage
- Ständerfußblatt
- Umgebindehaus