Bauaufnahme I

DACHWERK DER AMALIENBURG BAUAUFNAHME 1 251.095 WS 2016 GÜRBÜZ Ekim Gökce HRISTOVA Ivanca OBERMOSER Manuel SEEBER Andrea

Ziele der Lehrveranstaltung „Von Handaufmaß bis Hightech“ Baudokumentation und analyse. Bei der Bauaufnahme I geht es um das Kennenlernen und die unmittelbare Anwendung verschiedener Aufnahmetechniken - von den Körpermaßen (Elle, Fuß etc.) über traditionelles Messen mit Maßband und Zollstock bis hin zum Einsatz innovativer Meßverfahren zur berührungsfreien Aufnahme (Totalstation, 3D-Raumscanner).

E251 Institut für Kunstgeschichte, Bauforschung und Denkmalpflege Vortragende: Styhler-Aydin Gudrun, Mayer Irmengard, Pöchtrager Markus WS 2016/17

Dachwerke der Amalienburg

Inhaltsverzeichnis

1.

2.

3.

Einleitung Historisches 2.1

Geschichte der Hofburg

2

2.2

Geschichte der Amalienburg

3

Dachstuhl Allgemeines

4

3.2

Bauteile

5

Aufmass

5.

Verbindungen

7.

8.

9.

10.

11.

4-6

3.1

4.

6.

1 2-3

5.1

Verbindungsarten

5.2

Knotenpunkte

Abbundzeichen

7-8 9-11 9 11

12-15

6.1

Allgemeines

12

6.2

Harte Abbundzeichen

13

6.3

Markierungen

15

Lastabtragung Aufrichtevorgang Fazit Quellen- und Abbildungsverzeichnis Anhang

16 17-19 20 21-22 23-52

A

Pläne

23

B

Pläne

24

C

Gespärrebuch

28

Dachwerke der Amalienburg

1.

Einleitung

Im Rahmen der Lehrveranstaltung 251.095 Bauaufnahme I des Institutes für Kunstgeschichte, Bauforschung und Denkmalpflege der Technischen Universität Wien wurde unter dem Motto "Von Handaufmaß bis Hightech - Baudokumentation und Analyse“ die Dachwerke der Amalienburg von fünf Studentengruppen bautechnisch untersucht und vermessen.

Der Schwerpunkt dieser Seminararbeit ist das Dachwerk im Bereich des Südwesttraktes der Amalienburg aus dem 18. Jahrhundert. Diese Datierung lässt sich aufgrund von Aufzeichnungen feststellen wobei durch eine dendrochronologische Untersuchung, von Dr. Michael Grabner an der Universität für Bodenkultur Wien (siehe Anhang A), Bauteile auf das Jahr 1592, sowie 1763 beziffert werden konnten.

Die Aufgabe umfasste dabei eine bautechnische Erkundung vor Ort mit Handaufmaße und Skizzen der betreffenden Bauteile, sowie eine weitere Untersuchung und Vermessung mittels technischen Gerätschaften. Aus den gewonnenen Daten

wurden verformungsgetreue Abschnitte erstellt und restliche Bauteile mittels zuvor erstellten Handaufmaßen ergänzt.

Die Verbindungen und Verbindungsmittel an den Knotenpunkten wurden ebenfalls mit Hand aufgenommen und in Abstimmung mit passender Literatur wahrheitsgetreu dokumentiert. Während der Begutachtung des Dachwerkes wurden die vorhandenen Abbundzeichen festgehalten. Diese sind insbesondere zum Verständnis des Bauablaufes wichtig und geben Rückschlüsse über den Aufrichtevorgang.

Eine fotographische Dokumentation wurde ebenso erstellt und in einer Tabelle sind Schäden und erforderliche Auswechslungen erfasst.

Diese gesammelten Daten und Erkenntnisse dienen als Grundlage für weitere Überlegungen zum Montageablauf und zu den Funktionen der Konstruktionsteile und deren Tragverhalten als Einheit und werden in dieser Arbeit ebenso dargestellt, wie Recherchen zum baugeschichtlichen Hintergrund des Gebäudes.

Dendrochronologischen Untersuchung durch Dr. Michael Grabner an der Universität für Bodenkultur Wien http://www.tiss.tuwien.ac.at_ 251.095 Bauaufnahme I http://www.bundespraesident.at/historisches/geschichte-der-hofburg/

1

Dachwerke der Amalienburg

2.

Historisches

2.1

Geschichte der Hofburg

Die Wiener Hofburg bildete über mehrere Jahrhunderte das Zentrum des Habsburgerreiches. Die Errichtung geht dabei bis ins frühe 13. Jahrhundert unter dem Herzoggeschlecht der Babenberger zurück und diente nach der angeblichen Grundsteinlegung durch Leopold VI, bereits als Residenz.

Ursprünglich wurde die Hofburg als Teil der Wiener Stadtbefestigung angelegt, jedoch änderte sich das im Laufe der Zeit immer mehr und durch die Vergrößerung des Habsburgerreiches wuchs auch die Hofburg. Daraus ergibt sich auch ein Zusammentreffen unterschiedlichster Baustile aus den unterschiedlichsten Epochen, die zum heutigen Erscheinungsbild beitragen.

Der älteste Teil der Hofburg ist die „Alte Burg“, welche im 13.Jahrhundert errichtet wurde (siehe Abb.1 Lageplan Hofburg). Diese war mit vier Ecktürmen bestückt und als eigenständiger Komplex errichtet worden. Seit dem 18. Jahrhundert wird dieser Teil der Hofburg, der durch zahlreiche Umbauten seine ursprüngliche Form stark veränderte, „Schweizertakt“ genannt.

Zu dieser ursprünglichen Burg wurden im Laufe der Zeit immer mehr An-, sowie Umbauten und Erweiterungen vorgenommen. Den Anfang machte die Stallburg, die ursprünglich als Residenz für Maximilian II errichtet wurde und nach verschiedenen weiteren Nutzungen, ab dem 18. Jahrhundert, zu den Stallungen der kaiserlichen Pferde umgebaut wurde.

Historisches

Danach folgte die Amalienburg, die nachfolgend genauer behandelt wird, der Leopoldinische Trakt, der der in den 1660er Jahren erbaut wurde und der Reichskanzleitrakt aus dem Jahr 1723. Danach folgte noch die Hofbibliothek mit der Fertigstellung im Jahr 1735, dem damit verschmolzenen Augustinertrakt, den Redoutensaaltrakt, sowie den Michaelatrakt, der nach Planungen um 1726 erst 1893 fertiggestellt wurde und schließlich der Zeremoniensaaltrakt aus dem 19. Jahrhundert. Im Zuge der Stadterweiterung in den 1860er Jahren wurde mit dem letzten großen Zubau an die Hofburg begonnen – der Neuen Burg und dem Corps de Logis. Diese wurden allerdings in verkleinerter Version realisiert. Die Fertigstellung erfolgte nach dem Ende der Monarchie, wodurch keiner der beiden Trakte je bewohnt wurde.

13.-17.Jhd. (Vorbarock)

Danach gab es noch kleinere Umbauten und sowie die Gestaltung des dazugehörigen Heldenplatzes und dem Burg- und Volksgarten.

Heute beinhaltet die Hofburg neben Museen, den Sitz des österreichischen Bundespräsidenten, sowie des Bundesdenkmalamtes.

18.Jhd. (Barocker Hauptausbau) 19.Jhd. (zur Ringstraßenzeit)

Abb.1 Lageplan Hofburg

Abb.2 Vogelperspektive Hofburg

„Die Wiener Hofburg und Residenzbau in Mitteleuropa im 19. Jahrhundert“ von Werner Telesko „Die Hofburg: Sehenswürdigkeiten – Kunstschätze – Museen“ von Katrin Unterreiner http://www.bundespraesident.at/historisches/geschichte-der-hofburg/

2

Dachwerke der Amalienburg

2.2

Historisches

Geschichte der Amalienburg

Die Amalienburg befindet sich im nordwestlichen Trakt der Hofburg gegenüber dem Schweizertrakt und wurde ursprünglich als freistehendes Gebäude errichtet. Nach dem Tod von Graf Ulrichs II. von Cilli (1456) wurde dessen Hof von Friedrich III. als kaiserliches Zeughaus eingerichtet.

Im Auftrag von Rudolf II. wurden im Jahr 1575 eine angrenzende Häusergruppe abgebrochen und durch die Einverleibung des Zeughauses mit dem Bau der heutigen Amalienburg begonnen. Die erste Umbauphase dauerte von 1582 bis 1585, bei dem das alte Zeughaus in einen Residenzbau für Erzherzog Ernst umgebaut wurde. Dazu errichtete man platzseitig in Richtung Schweizertrakt einen neuen Trakt, der den bis dahin provisorisch abgemaurten Komplex zu einer vierseitigen Anlage schloss und der ehemalige Turnierplatz im Nordwesten eine repräsentative Fassade bekam. Die zweite Umbauphase erfolgte zwischen 1604-1611 unter Kaiser Rudolf II. Dabei wurde das, durch die Türkenbelagerung, beschädigte Objekt um einen Halbstock erhöht und die Fassade zum Ballhausplatz neu gestaltet. 1711 schuf Franz Jänggl den Verbindungsflügel zum Leopoldinischen Trakt und vermutlich auch den neuen Uhrturm.

Ihren heutigen Namen verdankt dieser Teil der Hofburg Kaiserin Wilhelmine Amalie, die hier nach dem Tod ihres Gemahls Kaiser Joseph I. um 1711 ihren Witwensitz einrichtete. Im Lauf der Zeit residierten außer Amalie Wilhelmine verschiedene Erzherzoginnen und Erzherzöge in der Amalienburg und während des Wiener Kongresses bewohnte Zar Alexander I diese Gemäuer (siehe Abb. 3 bauliche Entwicklung der Amalienburg).

Abb.3 bauliche Entwicklung Amalienburg Buch: Die Hofburg zu Wien von Harry Kühnel http://www.bundespraesident.at/historisches/geschichte-der-hofburg/

3

Dachwerke der Amalienburg

3.

Dachstuhl

3.1

Allgemeines

Dachstuhl

Der analysierte Teil der Dachwerke der Amalienburg befindet sich im vorderen Bereich des südwestlichen Traktes und erstreck sich über eine Größe von 21,50 x 9,20m (Achsmaß). Es handelt sich um ein Sparrendach mit Kehlbalken und einem liegenden Stuhl, der zur Aussteifung dient. Das besonderes Merkmal dieser Konstruktion ist das Fehlen jeglicher firstparallelen Tragglieder. Diese Art von Dachstühlen haben den Vorteil, dass dadurch ein stützenfeier Dachraum gewährleistet wird, so wie es auch im analysierten Dachwerk des Fall ist.

Errichtet wurde dieser Teil in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts, es wurden nachträglich noch einige Eingriffe vorgenommen, wie beispielsweise der Einbau von Brandschutzvorrichtungen, dadurch musste ein neues Gespärre eingefügt werden.

Durch Probebohrungen, der sogenannten dendrochronologischen Untersuchung (siehe Anhang) im Holz konnte die genauere Bauzeit auf das Jahr 1763 datiert werden. Es ist anzunehmen das einige Hölzer des Dachstuhls wiederverwendet wurden, da eine der Bohrungsergebnisse sehr viel früher datiert wurde.

Abb.4 Kehlbalken Ebene

4

Dachwerke der Amalienburg

3.2

Dachstuhl

Bauteile

Beim Sparrendach bilden zwei Sparren mit einem Balken (Bundtram) ein unverschiebliches Gespärre.

Bei unserem Abschnitt kommt eine Sonderform des Sparrendachs zum Einsatz, nämlich das Kehlbalkendach. Dabei wird das Gespärre durch einen waagrechten Riegel, dem so genannten Kehlbalken, ausgesteift. Die Horizontalkräfte können durch die bessere Biegesteifigkeit der Sparren verringert werden. Um die erhöhten Lasten infolge der Spannweite abtragen zu können, wurde zusätzlich ein liegender Stuhl eingezogen und mit Kopfstreben die nötige Aussteifung sichergestellt. Um in Längsrichtung eine Aussteifung zu garantieren, muss weiters ein Windverband angebracht werden.

1

7

2 8

10

9

11

Abb.5 Symbolgrafik Leergespärre

1

2 7

3 4

1. Sparren 2. Kehlbalken 3. Spannriegel 4. Kopfstrebe 5. Stuhlsäule 6. Bundtram

7. Rähm 8. Brustriegel 9. Fußschwelle 10.Mauerbank 11.Stummelbalken

8

5

10

6

9 Abb.6 Symbolgrafik Vollgespärre

„Frick/Knöll Baukonstruktionslehre 2“ von Ulf Hestermann und Ludwig Rongen „Denkmalpflege“ von Achim Hubel

5

Dachwerke der Amalienburg

Dachstuhl

1

2 3

7

4

8 12

5 1. Sparren 2. Kehlbalken 3. Spannriegel 4. Kopfstrebe 5. Stuhlsäule 6. Bundtram

7. Rähm 8. Brustriegel 9. Fußschwelle 10.Mauerbank 11.Stummelbalken 12.Windstrebe

9 6

10

11 Abb.7 Symbolgrafik Längsscnitt

6

Dachwerke der Amalienburg

4.

Aufmaß

Aufmass

Nach der Vermittlung von Grundlagen zur Bauaufnahme in Form einer Vorlesungsreihe, hatten wir im Zuge einer Exkursionswoche, vom 14.11.2016 bis einschließlich dem 18.11.2016 die Möglichkeit das Dachwerk vor Ort zu begutachten und zu vermessen.

Als ersten Schritt nahmen wir eine Begehung des zu vermessenden Bereiches vor. Dabei wurde mit der Fotodokumentation begonnen und Bauteil für Bauteil abgelichtet. Auch Umbauten, Schäden, Risse udgl. wurden festgehalten und anhand von Skizzen für die spätere Bearbeitung dokumentiert.

Um das Dachwerk konstruktiv zu erfassen und eine Grundlage für die Messungen zu erhalten, wurden im nächsten Schritt begonnen Skizzen von Querschnitten, einem Längsschnitt und von zwei Grundrissebenen anzufertigen.

Anschließend wurde das Dachwerk mittels Totalstation verformungsgetreu vermessen und die Messpunkt-Daten mittels Unterstützung des Computer- Programms „Tachicad“ automatisch eingetragen. Dazu mussten zuerst geeignete Standpunkte definiert werden, die einen sicheren und verformungsgetreuen Stand des Gerätes sicherstellen, sowie eine hohe Zugänglichkeit des Messlasers an die gewünschten Bauteile und eine gute Position im Bezug auf weitere Stand- und Passpunkte garantiert. Diese mussten wohlbedacht ausgewählt werden, da dieses Punktenetz die Grundlage unserer Vermessung darstellt.

Stellen, die trotzdem nicht zugänglich waren, wurden mit Hilfe von Maßband, Zollstock oder Laserdistanzmessgerät in händischem Aufmaß vervollständigt.

Abb.8 Messen mit der Totalstation

Abb.9 Verwendung von Tarchicad

Abb.10 Skizzen

7

Dachwerke der Amalienburg

Nach dem Vermessen des Tragwerks wurden Verbindungen und nachträgliche Veränderungen unter die Lupe genommen. Diese wurden unter Zuhilfenahme von Zollstock, Lineal und Winkel genau dokumentiert. Die Schwierigkeit dabei war oft die fehlende Einsicht in die einzelnen Bauteile von Verbindungen, wodurch wir oft erst mit Hilfe ausgewählter Literatur den genauen Aufbau dieser bestimmen konnten.

Zeitgleich wurde damit begonnen, die Abbundzeichen aufzunehmen. Dazu fertigten wir neben Skizzen im Maßstab eins zu ein und einer Fotodokumentation auch einen Übersichtsplan an, in dem alle Abbundzeichen eingetragen wurden.

Hierbei wurden sowohl Markierungen, die man

Aufmaß

mittels Gerätschaften in die Hölzer eintrieb, als auch einfache Strichmarkierungen, die mit roter Farbe auf die Balken geschrieben beziehungsweise gezeichnet wurden, dokumentiert.

Im Anschluss an diese Exkursionswoche, begann unsere Gruppe mit der Auswertung aller gesammelten Daten. Da eine Schwierigkeit bei der Planerstellung unseres Abschnittes im Bereich der Verschneidung mit dem südlich gelegenen Dachstuhl der Gruppe 1.B aufgrund eines zusätzlichen Höhenunterschieds der zwei unterschiedlichen Trakte auftrat, hatten wir Anfang Jänner nochmals die Gelegenheit, diesen Bereich zusammen mit den Mitgliedern der Gruppe 1.B nochmals zu betrachten und die Pläne im Anschluss gemeinsam zu korrigieren.

Abb.11 links: Ergebniss von Tarchicad, rechts: erarbeiteter Schnitt

Abb.12 Arbeiten im Dachstuhl

8

Dachwerke der Amalienburg

Verbindungen

5.

Verbindungen

5.1

Verbindungsarten

Halsverbindung:

Kreuzblatt:

Schräges Blatt:

Eine Halsverbindung ist in etwa ident mit einem Scherzapfen. Diese unterscheiden sich nur durch die horizontale Lage (Scherzapfen) und in unserem Fall durch die schräge Lage (Halsverbindung) der Hölzer. Der Ursprung von Verhalsungen war die Astgabel, die ohne zusätzliche Verbindungsmittel, nur durch die Auflast, relativ sicher war. Der Zapfen dieser Verbindung misst in der Breite ca. 1/3 und ist etwa so lang wie die Holzbreite oder Höhe. Wichtig dabei ist, dass der Zapfen zur Schere hin exakt anliegt und des Weiteren kann dieser in Lage und gegen kleinere Knickspannungen mit einem Holznagel gesichert werden.

Das Kreuzblatt kommt rechtwinkelig und in jeder Art mit schiefen Winkeln vor. Bei der Herstellung werden Ober- und Unterholz bis zur Hälfte der Dicke wechselseitig um die Holzbreite ausgeklinkt. In unserem Bereich findet diese Verbindung bei der Zusammenfügung vom Windverband mit dem Brustriegel Anwendung, wobei hier ein Winkel zwischen 57 Grad und 123 Grad Neigung vorliegt.

Schräge Blätter werden hauptsächlich verwendet um Querkräfte zu übertragen. Da bei der Verwendung von geraden Blättern die Gefahr des Aufreißens der Hölzer am Blattansatz besteht, entscheidet man sich bei großen Kräften für diese Variante.

Diese Art der Verbindung ist leicht herzustellen und wird im Dachstuhl der Amalienburg für die Verlängerung der Mauerbänke verwendet.

Abb.13 Firstpunkt (Gespärre 3.3)

Abb.14 Windverband (Gespärre 3-4)

Abb.15 Mauerbank (Gespärre 4.3-5)

9

Dachwerke der Amalienburg

Verbindungen

Einfacher Versatz mit Zapfen:

Ganzkamm:

Der einfache Versatz ist der am häufigsten gebrauchte Versatz. Der Winkel für die Stirnfläche wird am günstigsten durch die Winkelhalbierung des stumpfen Winkels zwischen dem schräg auftreffenden und dem durchgehenden Kantholz ermittelt und die Tiefe der Stirn des Versatzes wird mit 1/5 bis 1/6 der Höhe des Kantholzes, in das der Versatz eingreift, angenommen. Der Zapfen dient neben der Aufstellhilfe auch als Sicherung gegen seitliches Verschieben. In unserem Bereich kommt diese Verbindung bei der Auflagerung der Sparren mit dem Bundtram und den Stummelbalken und bei den Kopfbändern zum Einsatz.

Verkämmungen sind praktisch ausschließlich waagrecht angeordnet und stellen nicht bündige Aufblattungen dar. Zwei Besonderheiten zeichnen Kammverbindungen aus. Zum einen sind sie niemals bündig, sonst würden sie zu Blättern zählen, und zum anderen gibt es keine Kämme als Längsverbindungen. In der Amalienburg werden Kämme bei der Zusammenfügung von Bundtram und der Mauerbank und von den Stummelbalken mit der Mauerbank eingesetzt.

Abb.16 Auswechslunk Kopfband (Gespärre 4)

Abb.17 Fußpunkt (Gespärre 3)

http://www.schreiner-seiten.de http://www.holzbau-kompetenzzentren.de „Das Holzbaubuch“ von Adolf Opderbecke

10

Dachwerke der Amalienburg

5.2

Verbindungen

Knotenpunkte

Im Zuge der Analysearbeit wurden zwei Knotenpunkte des Vollgespärres genauer untersucht. Zum einen der Fußpunkt des Gespärres (Detail A) und zum anderen die Zusammensetzung des liegenden Stuhls in Verbindung mit dem Kehlbalken und dem Sparren (Detail B).

5

5

7

4

6

4

2 9 3 8 1 Abb.18 Detail A

Abb.19 Detail B

Detail B

Detail A

1. Mauerbank 2. Fußschwelle 3. Bundtram 4. Stuhlsäule 5. Sparren

6. Kehlbalken 7. Rähm 8. Kopfband 9. Spannriegel 11

Dachwerke der Amalienburg

6.

Abbundzeichen

6.1

Allgemeines

Abbundzeichen

Abbund- oder Bundzeichen sind Buchstaben, Ziffern, Symbole oder Muster, welche in das Holz meist eingeschlagen oder eingeschnitzt werden und zusammengehörigen Bauteile zu markieren.

Dies ermöglicht ein Abbinden des Dachtragwerks oder anderen Holzbauten am Abbundplatz und sodass später am Bestimmungsort ein leichteres Auffinden der zusammengehörigen Bauteilegewährleistet werden kann. Die Seite der Bauteile die mit den Abbundzeichen markiert wird bezeichnet man als „Bundseite“. Da die einzelnen Elemente unterschiedliche Querschnitte hatten wurde jede Gerüstachse separat abgebunden.

Um die passende Position von jedem Bauteil auf der Baustelle wiederzufinden wurden sie systematisch markiert. Diese Systeme entwickelten sich stets weiter, war es anfangs nur eine willkürliche Abfolge von Symbolen erkannte man mit der Zeit ein raffiniertes System dahinter. Beispielsweise das summieren von Strichen bis hin zum römischen Ziffernsystem. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen den harten und den weichen Abbundzeichen, welche genau vorkommen kann man der Tabelle in Abb.20 entnehmen.

Abb.20 Liste der Abbundzeichen „Das Holzbaubuch“ von Adolf Opderbecke https://de.wikipedia.org/wiki/Abbundzeichen

12

Dachwerke der Amalienburg

6.2

Abbundzeichen

Harte Abbundzeichen

Harte Abbundzeichen nennt man jene die in das Holz eingehauen wurden und nicht wie bei den weichen Abbundzeichen nur auf das Holz aufgezeichnet wurden. Durch das analysieren konnten wir ein klares System erkennen mit wenigen Abweichungen.

Die Sparren wurden immer an der gleichen Stelle mit einer römischen Ziffernabfolge (Abb. 23) durchnummeriert. Der liegende Stuhl wurde auch immer an der gleichen Stelle (Abb. 22) mit einem eigenen System abgebunden, durch dreieckige

Einkerbungen. Bei jedem Vollgespärre kommt eine weitere Einkerbung dazu. Die Seitenunterscheidung erfolgt hier durch einen paralellen Strich der ostseite angebracht wurde. Abweichungen sind uns nur bei Vollgespärre 5 aufgefallen. An einigen Stellen wurden die abbundzeichen Verbaut oder sind nicht zugänglich, hier konnten wir nur Annahmen treffen.

Die genauen Positionen und Abfolgen der Abbundzeichen wurden in der Abb. 24 auf der folgenden Seite dargestellt.

Abb.21 Abbundzeichen Osten

Abb.22 Abbundzeichen Westen

Abb.24 Positinen der Abbundzeichen

Abb.23 Abbundzeichen Sparren

13

Dachwerke der Amalienburg

Abbundzeichen

Spannriegel Kehlbalken Stuhlsäule Kopfband Sparren GESPÄRRE

1

1.1

1.2

1.3

1.4

2

2.1

2.2

2.3

2.4

3

3.1

3.2

3.3

4

4.1

4.2

4.3

5

5.1

5.2

5.3

5.5

5.4

OSTEN

WESTEN

N 0

1m

2m

Sparren Kopfband Stuhlsäule Kehlbalken Spannriegel 14

Dachwerke der Amalienburg

6.3

Abbundzeichen

Markierungen

Abgesehen von den harten Abbundzeichen auf Sparren und den Vollgespärre, sind in dem Bereich unseres Dachwerkes noch weitere Markierungen vorhanden. Bei diesen Beschriftungen und Zeichen ist es uns leider nicht gelungen diese zu entziffern, geschweige denn ein System dahinter zu erkennen.

Da die Anordnungen dieser Markierungen aber willkürlich erscheinen und auch die verwendeten

Materialien unterschiedlich sind, kamen wir zum Schluss, dass diese wohl eher mit der Aufrüstung der Brandschutzanlage, für die Elektrik verlegt wurde und Stege im Dachraum errichtet wurde, zusammenhängen.

Abb.26 Positionen der Markierung

Abb.25 Verschiedene Markierungen

15

Dachwerke der Amalienburg

9.

Lastabtragung

Lastabtragung

Die Sparren tragen die Last der Dachhaut vom First entlang ihrer Längsachse ab. Dieser Achse folgt sie bis zum Kehlbalken, der seitlich, horizontal anliegt und wird hier zum einen, im weiteren Verlauf des Sparren abgeleitet und zum anderen in die liegende Stuhlsäule übertragen. Von dort aus folgt der Kräfteverlauf axial den Hölzern, bis die einwirkenden Kräfte des Sparrens über einen Versatz mit Zapfen in dem Bundtram abgeleitet werden. Über ein Vorholz mit ca. 11 cm Länge an der Oberseite und ein 34 cm Länge an der Unterseite kann die wirkende Schubkraft im Bundtram abgefangen werden und so ein Abscheren und folgendes seitliches Ausknicken der Sparren verhindert werden. Bei der liegenden Stuhlsäule erfolgt die Übertragung in die Schwelle, die auf dem Kehlbalken aufgelagert und eingezapft ist.

Die Druckkräfte werden dann über den Bundtram und die Bundtramstummel in die Mauerbank und so in das darunter liegende Mauerwerk übertragen.

Um dieses System statisch wirksam zu machen, ist der Kehlbalken unentbehrlich. Dieser übernimmt je nach Einwirkung (Wind und Sog, Abb. 28 und 29), Druck oder Zugkräfte. Somit ergibt die obere Hälfte ein statisch unbestimmtes Tragwerk, da die Auflagerbedingungen beider Knotenpunkte seitlich und nach unten fest gelagert sind. Die Zugkraft des Kehlbalkens, hin zum Sparren, wird über einen seitlich eingeschlagenen Zapfen aufgenommen. Um diese Kraft zu minimieren erfolgt durch zwei Kopfbänder eine Aussteifung des gesamten Dachstuhls.

Der Kehlbalken sorgt zwar für die Stabilität des Dachstuhls, kann aber nicht ohne Bundtram

auskommen. Dieser nimmt die meisten Zugkräfte im System auf und fängt den Druck, der die Sparren an beiden Seiten nach außen zieht, ab. Dieser ist auf zwei Hölzern, die als Mauerbank dienen, durch eine Kammverbindung aufgelagert.

Die Aussteifung in Längsrichtung erfolgt über die Windrispe oder auch Windverband genannt. Dieser Windverband wird bei jedem Vollgespärre, je einmal nach links und einmal nach rechts errichtet.

Bei diesem Dachstuhl haben sie eine Neigung von circa 57 bis 61 Grad und sind oben in die Kehlbalkenschwelle und unten in die Fußschwelle eingezapft.

Abb.27 Spannungsverlauf Eigenlast

Abb.28 Spannungsverlauf Wind

Abb.29 Spannungsverlauf Sog

Tragwerkslehre 1 - Statik und Festigkeitslehre Tragwerkslehre 2 - Bausysteme und Bemessung Herausgeber: Institut für Architekturwissenschaften Tragwerksplanung und Ingenieurholzbau Winter o. Univ. Prof. DDI Wolfgang

16

Dachwerke der Amalienburg

8.

Aufrichtevorgang

Aufrichtevorgang

Zum besseren Verständnis des Aufrichtevorgangs und um Verdeckungen der Bauteile zu vermeiden, wurde aufgrund der Verschneidung mit dem Nachbardachstuhl von Gruppe 1.B, die Reihenfolge der Vollgespärre und der sich daraus ergebende weitere Vorgang gespiegelt. So wird in dieser Systemskizze das Vollgespärre 5 als erstes und das Vollgespärre 1 als letztes errichtet. Weiters ist diese Systemskizze das Ergebnis von Überlegungen und Vermutungen, die allerdings auf Erkenntnisse durch die Untersuchung der Verbindungen, des statischen Systems und dem Abbundvorgang aufbauen.

Phase 1: Als erster Arbeitsschritt wurde mit dem Aufsetzen der Maurbänke begonnen. Diese wurden teilweise mithilfe von Blattenverbindungen (hier:

Schräges Blatt) aneinandergereiht. Danach folgte das Einsetzen des Bundtrams, welcher mit Hilfe der Verkämmung in Position gehalten wird. Dazwischen wurden noch Stummelbalken, die ebenfalls mit einem Ganzkamm fixiert wurden, eingesetzt.

All diese Arbeitsabläufe wurden jedoch nicht strikt über den ganzen Trakt unter einem Vorgang erledigt, sondern der Aufrichtevorgang erfolgte in abgestuften Schritten. Sobald die ersten Bundtrame versetzt wurden, konnte bereits mit dem nächsten Arbeitsschritt gestartet werden.

Phase 2: In dieser Phase wurde bereits die Einführung der Abbundzeichen wichtig. Zuerst allerdings wurde die Fußschwelle aufgesetzt. Diese bildet das Gegenstück zur Mauerbank bezüglich der Verbin-

Abb.30 Phase 1

dung mittels Ganzkamm. Nun folgte auf dem Dachboden der Zusammenbau des liegenden Stuhls. Dieser besteht aus den zwei Stuhlsäulen, dem Spannriegel und den zwei Kopfbändern. Anschließend wurden die Verbindungen mit Holznägel gesichert und der Aufrichtevorgang startete. Dabei wurden beide Zapfen in die dafür vorgesehenen Öffnungen der Fußschwelle gesteckt und der Stuhl in der Bundtramachse aufgedreht. Wie viele liegende Stuhlelemente in einem Arbeitsabschnitt aufgerichtet wurden hängte stark von der Länge des Brustriegels und des Rähms ab. Häufig wurden diese jeweils zwischen zwei aufgerichteten Stuhlelemente eingesetzt.

Abb.31 Phase 2

17

Dachwerke der Amalienburg

Phase 3 des Aufrichtevorgangs hängt eng mit dem vorherigen Arbeitsschritt zusammen. Denkbar wäre, dass die Elemente des liegenden Dachstuhls in unserem Abschnitt zuerst nur provisorisch durch zwei Abspreizen pro Element gehalten wurden und dann erst mit dem Brustgurt und dem Rähm verbunden wurden, da Brustgurt und Rähm im Hinblick auf die Faserrichtung im Bereich der ersten drei Vollgespärre ident erscheinen. Möglich wären also beide Varianten: die Stuhl-Stuhl-Rähm-Variante oder die, bei der drei bis vier provisorisch gehaltene Stühle anschließend mit einem Rähm verbunden werden.

Gehalten wird der Brustriegel durch eine Blattung und der Rähm durch eine Zapfung.

Aufrichtevorgang

Phase 4: In diesem Schritt wird die Aussteifung sichergestellt. Auch hier sieht man wieder, wie eng die vorherigen zwei Arbeitsschritte miteinander verbunden sind, denn erst der Windverband garantiert die Aussteifung in Längsrichtung des Traktes und ermöglicht so die weiteren Arbeitsschritte auf dem Spannriegel. Erst danach konnte mit dem Aufsetzen der Kehlbalken begonnen werden. Dieser liegt auf dem Spannriegel auf und wird über einen Kamm durch die beiden Rähme gehalten. Durch die Aufsattelung der Kehlbalken ergab sich eine neue Ebene, die als Lagerplatz für später benötigte Bauteile, wie etwa den Sparren diente.

Abb.32 Phase 3

Abb.33 Phase 4

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Dachwerke der Amalienburg

Aufrichtevorgang

Phase 5: Nachdem die Haupttragelemente bereits verbaut worden sind und dadurch die Stabilität garantiert ist, konnte bei Phase 5 mit dem Einsetzen der Sparren begonnen werden. Dazu wurden diese mit dem Zapfen in die vorgesehene Öffnung des einfachen Versatzes gesteckt und dann nach oben in Richtung der Mitteelachse hineingedreht.

Dieser Schritt war nötig, um in den Zapfen des Kehlbalkens zu fallen und im Firstbereich in den Hals zu greifen. Anschließend wurden die Verbindungen mit Holznägeln durch Verrutschen oder Ausgleiten der einzelnen Elemente gesichert. Abschließend konnte die Konterlattung aufgebracht werden und die Dachhaut in Form von Dachziegeln geschlossen werden.

„Das Holzbaubuch“ von Adolf Opderbecke „Dombau in Köln“ von Arnold Wolff

Abb.34 Phase 5

Abb.35 Phase 6

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Dachwerke der Amalienburg

7.

Fazit

Das Dachwerk der Amalienburg ist im Südwesttrakt ein Sparrendach mit liegendem Stuhl. Bereich erstreckt sich über eine Größe von 21,50 x 9,20m (Achsmaß) und beinhaltet neben 5 Vollgespärre, noch 19 Leergespärre, die sich im Bereich der Verschneidung des südlichen Traktes in ihrer Höhe verringern. Die Errichtung ist geschichtlich belegt aus dem 18. Jahrhundert und durch Untersuchungen von Probebohrungen, den sogenannten dendrochronologischen Untersuchungen, von Dr. Michael Grabner an der Universität für Bodenkultur Wien, wurden vier Sparren untersucht, wobei sich zwei davon auf das Schlägern im Jahr 1592, sowie auf das Jahr 1763 datiert werden konnten.

Im Dachraum sind weitere Besonderheiten zu finden. Zum einen wurde bei der Errichtung eines Kamins beim Vollgespärre 4 ein Kopfband durch ein Flacheisen ersetzt, welches mit handgeschmiedeten Nägeln gehalten wird und zum anderen gibt es einen massiven Eingriff in die Struktur im Bereich einer nachträglich definierten Brandabschnittsmauer im Bereich des Leergespärres 4.1. Hier wurden Teile vom Sparren durch einen Betonrost ersetzt und stattdessen ein Vollgespärre mit Stuhlsäule auf Kehlbalkenebene eingesetzt. Dieser Ersatz ist in der Wahl von Klammern und Gewindeschrauben als Verbindungsmittel und durch die stehende Stuhlsäule eine einmalige Ausnahme im Dachwerk.

Abbundzeichen sind in diesem Bereich mit zwei unterschiedlichen Ausführungen vorhanden. Einmal wurden diese als harte Abbundzeichen in Form von römischen Zahlen verwendet und ein zweites System baut auf dreieckige Kerben im Holz auf.

Daneben wurden noch weitere Farbmarkierungen entdeckt, jedoch konnten diesen keine genauere Bedeutung zugeordnet werden.

Der Aufrichtevorgang kann mit dem Verlauf, Mauerbank – Bundtram/Stummelbalken – Fußschwelle – liegender Stuhl – Brustriegel/Rähm – Windverband – Kehlbalken – Sparren, angenommen werden.

Durch die Vermittlung von Grundlagen zur Bauaufnahme in Form einer Vorlesungsreihe, konnte ein erster Eindruck über dieses Sachgebiet gewonnen werden. Dieses Wissen wurde in der Exkursionswoche, vom 14.11.2016 bis zum 18.11.2016 vor Ort umgesetzt und mit etlichen Vermessungen und Detailaufnahmen begonnen. Ab Anfang Dezember wurden diese Aufnahmen als Grundlage für diese Arbeit herangezogen und durch Recherchen vervollständigt. Dabei wurde viel über die Bearbeitung, das Tragverhalten und die Errichtung des Dachstuhls abgewogen, bedacht und reflektiert, bis wir zur fertigen Ausarbeitung dieser Arbeit kamen.

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Dachwerke der Amalienburg

9.

Quellen- und Abbildungsverzeichnis

Literatur Dendrochronologischen Untersuchung , Dr. Michael Grabner , Universität für Bodenkultur Wien „Die Wiener Hofburg und Residenzbau in Mitteleuropa im 19. Jahrhundert“, Werner Telesko, Richard Kurdiovsky, Andreas Nierhaus, Böhlau Verlag Wien, 2010 „Die Hofburg: Sehenswürdigkeiten – Kunstschätze – Museen“, Katrin Unterreiner, Pichler Verlag, 2009 „Die Hofburg zu Wien“, Harry Kühnel, H. Böhlaus, 1964 „Frick/Knöll Baukonstruktionslehre 2“, Dietrich Neumann und Ulrich Weinbrenner, Teubner GmbH, 2001 „Denkmalpflege: Geschichte - Themen - Aufgaben. Eine Einführung “, Achim Hubel, Reclam, 2011 „Bauaufnahme: Grundlagen, Methoden, Darstellung“, Gerda Wangerin, Braunschweig, Vieweg, 1992 „Das Holzbaubuch“, Prof. Adolf Opderbecke, Verlag Th. Schäfer, Hannover, 1909 Tragwerkslehre 1 - Statik und Festigkeitslehre, Institut für Architekturwissenschaften Tragwerksplanung und Ingenieurholzbau Winter o. Univ. Prof. DDI Wolfgang Tragwerkslehre 2 - Bausysteme und Bemessung, Institut für Architekturwissenschaften Tragwerksplanung und Ingenieurholzbau Winter o.

Univ. Prof. DDI Wolfgang

Internet www.tiss.tuwien.ac.at_ 251.095 Bauaufnahme I www.bundespraesident.at/historisches/geschichte-der-hofburg/ www.schreiner-seiten.de www.holzbau-kompetenzzentren.de de.wikipedia.org/wiki/Abbundzeichen

Abbildungen Abb. 1,Wikipedia (bearbeitet) Abb. 2, Google Earth (bearbeitet) Abb. 3, „Kurzgeschichte der Hofburg im 16. und 17. Jahrhundert“, Renate Holzschuh-Hofer, Herbert Karner und Markus Jeitler Alle witeren Abbildungen, Pläne oder Fotos wurden von den Verfassern selbst erstellt

21

Dachwerke der Amalienburg

Anhang

Anhang A

Dendochronologische Untersuchung

Nr.

Holzart

letztes Jahr

Bezeichnung

WK

JR

datiert mit Glk

TvBP

TvH

132

Fichte

1592

Südwesttrakt, Sparren LG

ja

36

S-DeutAA

76

5,3

5,8

ja

84

OstAAlcr

71

6,1

5,8

?

90

ja

67

3c/nord 133

Tanne

1763

Südwesttrakt, Sparren LG 3c/nord

134

Fichte

n.d

Südwesttrakt, Sparren LG 4c/nord

135

Fichte

n.d

Südwesttrakt, Sparren LG 4c/süd

Dendrochronologische Untersuchung durch Dr. Michael Grabner, Universität für Bodenkultur Wien

23

Dachwerke der Amalienburg

B

Pläne

Pläne

3.

1

2

verformungsgsgetreu Vermessen

3

4

5

3.1 DENDOCHRONOLOGISCHE

1

2

3

4

5

Bundtramebene N 0

1m

2m

24

Dachwerke der Amalienburg

1

1

Pläne

2

3

2

4

3

5

4

5

Kehlbalkenebene N 0

1m

2m

25

Dachwerke der Amalienburg

Pläne

Kamin

verformungsgetreu vermessen

1

2

3

4

5

Längsschnitt N 0

1m

2m

26

Dachwerke der Amalienburg

Pläne

Leergespärre 2.2

Vollgespärre 2

Querschnitt

N 0

1m

2m

27

Dachwerke der Amalienburg

C

Gespärrebuch

Gespärrebuch

GESPÄRRE 1

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

28

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 1.1

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

29

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 1.2

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

30

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 1.3

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

31

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 1.4

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

32

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 2

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

33

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 2.1

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

34

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 2.2

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

35

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 2.3

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

36

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 2.4

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

37

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 3

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

38

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 3.1

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

39

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 3.2

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

40

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 3.3

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

41

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 4

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

42

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 4.1

Durch das Errichten der Brandschutzmaßnahmen wurde dieses Gespärre teilweise mit einer Betonschicht ummantelt oder möglicherweise sogar ersetzt. Leider konnten wir dies, mit den uns zur Verfügung stehenden Mitteln nicht eindeutig feststellen.

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

43

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 4.1 (Adaptierung)

Dieses Gespärre wurde im Zuge der brandschutztechnischen Umbauarbeiten hinzugefügt, um die Kräfte des ursprünglichen Gespärres 4.1 zu übernehmen.

Auffallend bei diesem nachträglichem Eingriff ist die vertikale Stuhlsäule, welche im ursprünglichen Dachwerk nie vorkommt.

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

44

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 4.2

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

45

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 4.3

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

46

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 5

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

47

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 5.1

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

48

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 5.2

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

49

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 5.3

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

50

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 5.4

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

51

Dachwerke der Amalienburg

Gespärrebuch

GESPÄRRE 5.4

POSITION

ABBUNDZEICHEN SPARREN

KEHLBALKEN

STUHLSÄULE

KOPFBAND

SPANNRIEGEL

Westen Osten

52