Gewölbe

Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Für das am Alten Hafen befindliche Fachwerkhaus in Wismar siehe Gewölbe (Wismar).
Aus Bruchstein gemauertes Gratgewölbe ( St.-Nicolaus-Kirchenruine, Visby)
Rippengewölbe in San Baudelio de Berlanga (12. Jh.)

Ein Gewölbe ist eine nach oben hin gewölbte Gebäudedecke, die nicht – wie etwa eine Balkendecke – flach auf den Wänden aufliegt. Verschiedene Bautypen (etwa Tonnengewölbe, Klostergewölbe, Kreuzgratgewölbe, Kreuzrippengewölbe) leiten die aus der Nutzlast und dem Eigengewicht entstehenden Kräfte als Drucklast auf Wände und/oder Pfeiler ab. Die Gewölbetypen entwickelten sich im Laufe der Architekturgeschichte zu immer komplexeren Formen (Fächergewölbe, Netzgewölbe).

Bauliche Merkmale von Gewölben

Art der Lastverteilung

Schubkräfte in einem Spitztonnengewölbe
Schubkräfte in einem Kreuzgewölbe (Aufsicht)

Im Gegensatz zur ungewölbten Holzbalkendecke oder Flachdecke treten bei einem Gewölbe nur Druckspannungen auf, sofern das Gewölbe einer Stützlinie folgt. So ist es möglich, größere Räume ohne Unterstützung von Pfeilern oder anderen Hilfskonstruktionen zu überdachen.

Dabei wirkt das Gewicht des Gewölbes an seinen Auflageflächen nicht nur senkrecht nach unten wie bei einer Balkendecke, sondern auch nach außen. Bei einem Gewölbe, das auf zwei parallelen Mauern aufsetzt, ergibt sich im Querschnitt ein kettenlinienförmiger Kraftfluss, der am höchsten Punkt beginnt, die Mauerkronen schneidet und am Boden außerhalb der Mauern endet. Die tragenden Mauern des Raumes müssen also nicht nur dem Gewicht standhalten, sondern auch Kräften, die sie nach außen drücken ( Gewölbeschub).

Dem in dem Gewölbe entwickelten Seitendruck muss die Dicke in seinem höchsten Punkt entsprechen. Diese Dicke muss – dem vom Scheitel zum Auflagepunkt (der Mauerkrone) hin zunehmenden Gewölbedruck gemäß – bei weiter gespannten Gewölben ebenfalls zunehmen.

Die tragenden Mauern müssen so gebaut sein, dass sie dem Seitendruck, der aus den Proportionen des Raums, dem Gewicht und der Form des Gewölbes resultiert, standhalten können. Ein hoher Seitendruck kann durch Erhöhung der Mauerdicke oder durch Strebepfeiler in das Fundament abgeleitet werden. Eine weitere Möglichkeit bilden Zuganker, quer unter dem Gewölbe gespannte Metallstangen, die auf der Außenseite der Mauern verankert sind. Sie werden vorwiegend nachträglich zur Sicherung von Gebäuden verwendet, deren tragende Mauern dem Seitendruck nicht dauerhaft standhalten.

Bauteile eines Gewölbes

Bauteile eines Gewölbes
(hier bei einem Tonnengewölbe)
Rote Fläche: Wange
Blaue Fläche: Kappe
Grüne Kante: Widerlager
Rote Kante: Schild(bogen)
Blaue Kante: Grat(bogen)

Denkt man sich ein Tonnengewölbe von zwei sich kreuzenden Diagonalen (auf den Grundriss bezogen) unterteilt, heißen die dreieckigen Segmente zwischen den Widerlagern und dem Scheitel Wangen oder Walme. Die Segmente zwischen Schildbogen und Scheitelpunkt heißen Kappen. Die auf die Leibung projizierten Diagonalen, die Wangen und Kappen trennen, werden Gratbogen genannt.

Diese Segmente sind die Bausteine für kompliziertere Gewölbeformen, bei denen sich zwei oder mehr „gedachte“ Gewölbe durchdringen.

Innere Wölblinie

Der Bogen, der vom Innenraum des Gewölbequerschnitts (der Laibung) aus sichtbar ist, wird innere Wölblinie genannt.

Bei Halbkreisgewölben bildet die innere Wölblinie einen Halbkreis.

Bei den flacheren Segment- oder Stichbogengewölben bildet sie weniger als einen Halbkreis, also ein Kreissegment von weniger als 180 Grad.

Bei Korbbogengewölben besteht das Gewölbe aus mehreren zusammengesetzten Kreissegmenten mit kleinerem Radius als dem des Gewölbes als Ganzem (ähnlich dem Rand einer Blüte oder dem eines Fallschirms).

Bei Spitzbogengewölben stoßen Gewölbeschenkel mit größerem Radius als der Hälfte der Gewölbebreite so aufeinander, dass am Scheitel ein spitzer Winkel entsteht.

Bei elliptischen Gewölben bildet die Wölblinie eine Parabel oder eine halbe Ellipse.

Bei scheitrechten Bögen sind die Schenkel gerade und stoßen im Scheitel in spitzem Winkel aufeinander.

Bei Klinoidengewölben, die im Brückenbau Verwendung finden, wird der Druck gerade, in der Regel horizontal verteilt.

Bei hyperbolisch-parabolischen Gewölben liegt eine komplexe, dreidimensional verzogene Form vor.

Gewölbe mit ungleichen Gewölbeschenkeln nennt man unsymmetrisch, solche mit nur einem Schenkel einhüftig.

Bei gestelzten Gewölben spricht man – wie bei gestelzten Bögen – von Gewölben, deren Gewölbeschenkel senkrecht nach unten mehr oder weniger verlängert sind.

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