Stuhlsäule¶

Eine Stuhlsäule ist ein stützender Pfosten im Dachstuhl, der eine darüberliegende Pfette von unten abfängt und deren Last auf einen tragenden Querbalken oder die Decke darunter weiterleitet.

Prosa-Definition¶

Eine Stuhlsäule ist eine holz-spezifische Bauteilrolle im Dachstuhl, deren Bauteilachse lotrecht (im stehenden Stuhl) oder schräg in der Sparrenebene (im liegenden Stuhl) verläuft, deren oberer Endpunkt an eine Stuhlpfette anschließt und deren unterer Endpunkt auf einem horizontalen Auflagerbalken (Stuhlschwelle, Geschoss-Deckenbalken oder Bundbalken) aufliegt, wobei sie als Druck-Element die Pfetten-Auflagerlast in die Stuhlschwelle oder das darunterliegende Tragwerk weiterleitet.

Mathematische Definition¶

Sei

B ein Bauteil im Sinne von bauteil mit Stabgeometrie (geometrie ∈ 𝒢_stab),
a(B) = Bauteilachse.Gerade(p_a, p_e) die Bauteilachse von B im geraden Fall (siehe bauteilachse), mit d_hat:= (p_e − p_a) / ‖p_e − p_a‖ ∈ S² ⊂ ℝ³,
P eine Stuhlpfette (Pfetten-Spezialisierung im Dachstuhl, im aktuellen Glossarstand Forward-Verweis stuhlpfette) mit Bauteilachse a(P) = (p_a^P, p_e^P),
T ein horizontaler Auflagerbalken (Stuhlschwelle, Geschoss- Deckenbalken oder Bundbalken) mit Bauteilachse a(T),
e_z:= (0, 0, 1)ᵀ die vertikale Welt-Achse,
ε_K:= Toleranzen.KOLLINEAR_EPS,
ε_L:= Toleranzen.LAENGE_EPS,
ε_W:= Toleranzen.WINKEL_EPS.

Dann heißt B eine Stuhlsäule mit zugehöriger Stuhlpfette P und Auflagerbalken T genau dann, wenn die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind:

Stabgeometrie: B besitzt eine gerade Bauteilachse mit ‖p_e − p_a‖ > ε_L.
Aufstrebende Bauteilachse (gelockerte Lotrechtheit für die liegende Variante): Die Bauteilachse hat eine positive z-Komponente (Kopf liegt höher als Fuß),
```
p_a.z + ε_L < p_e.z.
```
Die Lotrechtheit selbst (‖d_hat × e_z‖ ≤ ε_K) ist im stehenden Stuhl erfüllt, im liegenden Stuhl jedoch nicht (die Stuhl- säule ist schräg geneigt). Die Bedingung 2 lockert die Lotrechtheit und fordert nur die aufstrebende Orientierung.
Vorzeichenkonvention Fuß → Kopf: Der untere Endpunkt p_a liegt auf dem Auflagerbalken T, der obere Endpunkt p_e an der Stuhlpfette P. Die Bauteilachse ist vom Fuß (unten, am Auflager) zum Kopf (oben, an der Stuhlpfette) gerichtet.
Stuhlpfetten-Anschluss am Kopf: Der obere Endpunkt p_e liegt auf der Stuhlpfetten-Bauteilachse a(P) bis auf Toleranz,
```
dist(p_e, a(P)) ≤ ε_L,
```
wobei dist(p, a) der Punkt-Geraden-Abstand zur Pfetten-Achse ist. Die Stuhlpfette ist horizontal,
```
|⟨d_hat_P, e_z⟩| ≤ ε_K,
```
d. h. ihre Achse steht rechtwinklig zur Lotachse.
Auflagerbalken-Anschluss am Fuß: Der untere Endpunkt p_a liegt auf der Bauteilachse a(T) eines horizontalen Auflagerbalkens bis auf Toleranz,
```
dist(p_a, a(T)) ≤ ε_L.
```
Der Auflagerbalken T ist horizontal (analog zur Pfette) oder ein Geschoss-Deckenbalken / Bundbalken.
Druck-Lastpfad-Zusicherung (qualitativ, nicht formal geprüft): B trägt im Dachstuhl-Tragwerk primär Drucklasten entlang der Bauteilachse (Pfetten-Auflagerlast am Kopf → Bauteilachse → Auflagerbalken am Fuß). Die formale Lastpfad-Verifikation ist Aufgabe des hg_statisches_system-Eintrags und wird hier zugesichert, nicht überprüft.

Wesentliche abgeleitete Größen:

Stuhlsäulenlänge: L_SS:= ‖p_e − p_a‖ (in mm).
Stuhlsäulen-Neigung: α:= acos(⟨d_hat, e_z⟩) (in rad). Im stehenden Stuhl gilt α ≤ ε_W (Lotrechtheit); im liegenden Stuhl ist α > ε_W (typisch 15°–35° gegen die Lotachse).
Stuhlsäulen-Variante: V:= stehend, wenn α ≤ ε_W; sonst liegend.

Wohldefiniertheit¶

Existenz: Für jede Stuhlsäule in einem stehenden oder liegenden Stuhl (Wikipedia/Stehender Stuhl, Wikipedia/Liegender Stuhl, ETH-Lehrunterlage Holzer/Steiger „Holz IV") sind alle Bedingungen 1–6 konstruktiv erfüllbar.
Eindeutigkeit der Stuhlsäulen-Orientierung: Bedingung 3 fixiert die Achsen-Richtung vom Fuß zum Kopf (positive z- Komponente).
Disjunktheit zur Stütze: Eine allgemeine Stütze (hg_stuetze.md) ohne Stuhlpfetten-Anschluss qualifiziert nicht als Stuhlsäule. Bedingung 4 ist konstitutiv.
Disjunktheit zur Hängesäule: Eine Hängesäule trägt Zug am unteren Endpunkt (hängender Bundbalken-Anker) und Zug an den Strebe-Schnittpunkten oben; sie ist kein Druck-Element. Bedingung 6 schließt die Hängesäule aus, weil deren Lastpfad invertiert ist.
Konsistenz mit bauteil: Alle Bedingungen aus bauteil sind erfüllt; die Bauteilrolle Stuhlsäule ergänzt die Lage- und Topologie-Constraints 1–6.
Stehender vs. liegender Stuhl als Sub-Spezialisierung: Die Definition deckt beide Varianten ab; Sub-Spezialisierungen stehende_stuhlsaeule und liegende_stuhlsaeule sind als Folgearbeit dokumentiert. Die Diskriminierung erfolgt über die Stuhlsäulen-Neigung α.
Holz-Exklusivität: Die Stuhlsäule ist konstitutiv holz- spezifisch. In Stahl-/Stahlbeton-Dachtragwerken gibt es keine Stuhlsäule, sondern andere Tragsysteme (Stahlbinder, Rahmen- binder, Fachwerkbinder). Diese Holz-Exklusivität ist Grund für die Cluster-Verortung in 30_holzbau/.
Nicht-Zirkularität: Die Definition stützt sich nur auf bereits definierte Begriffe (bauteil, bauteilachse, strecke, einheitsvektor, weltkoordinatensystem, toleranzen). Forward-Verweise (stuhlpfette, stuhlschwelle, stehender_stuhl, liegender_stuhl, stuhl, stuhlwand, spannriegel) sind nach HG_KONVENTIONEN.md §6 zulässig.

Erläuterung (nicht normativ)¶

Die Stuhlsäule ist im zimmermannsmäßig gefertigten Dachstuhl das vertikale oder schräge Tragglied, das die Stuhlpfette als Last-Verteil-Element zwischen den Sparren und der darunterliegenden Geschossdecke / Stuhlschwelle einhängt. Sie ist eines der Inbegriff-Bauteile des Pfettendachs mit Stuhl-Konstruktion und deckt einen breiten konstruktiven Bedeutungsraum ab.

Funktion und Lastpfad¶

Der Lastpfad eines Dachstuhls mit Stuhl-Konstruktion geht typischerweise:

Dachhaut (Eindeckung, Lattung) → Sparren (geneigte Stab-Bauteile entlang der Falllinie),
Sparren → Stuhlpfette (horizontaler Längsträger zwischen Sparren-Mitte),
Stuhlpfette → Stuhlsäule (Druck-Element),
Stuhlsäule → Stuhlschwelle oder direkt Decken- balken (horizontaler Auflagerbalken),
Stuhlschwelle / Deckenbalken → Aussenwände oder innere tragende Wände → Fundament.

Die Stuhlsäule ist damit Bestandteil eines lastpfad-bündelnden Sub-Tragwerks im Dachstuhl, das den Lastpfad nicht direkt durch die Sparren-Verlängerung führt, sondern auf einen separaten Stütz-Stiel verschiebt — was den Vorteil hat, dass die Sparrenlängen unabhängig von der Geschosstiefe optimiert werden können.

Stehender Stuhl¶

Im stehenden Stuhl sind die Stuhlsäulen lotrecht. Sub- Varianten:

Einfach stehend: eine Längsreihe lotrechter Stuhlsäulen unter dem First; trägt die Firstpfette oder ein mittiges Kehlbalken-Lager. Typisch für kleinere Spannweiten und mittlere Dachneigungen.
Doppelt stehend: zwei Reihen lotrechter Stuhlsäulen pro Sparrengespärre (links und rechts der Mitte); tragen die zwei Mittelpfetten. Standard-Konstruktion für grössere Spannweiten und Dachneigungen über 30°.
Mehrfach stehend: Kombinationen aus First- und Mittel- Stuhlsäulen für sehr grosse Spannweiten oder mehrgeschossige Dachaufbauten.

Liegender Stuhl¶

Im liegenden Stuhl sind die Stuhlsäulen schräg geneigt — typisch von der Stuhlschwellen-Auflage am Geschossdecken-Rand zur Spannriegel-Auflage oben in der Mitte. Der schräge Lastpfad hat zwei wesentliche Vorteile:

Stützenfreier Innenraum: die Stuhlsäulen stehen nicht in der Feldmitte der Decke, sondern an den Auflagern; der unter dem Dach liegende Raum bleibt frei (Speicher, Dachgeschoss- Wohnraum).
Reduziertes Biegemoment im Deckenbalken: weil die Last nahe am Auflager eingeleitet wird, statt in der Feldmitte.

Der Spannriegel als oberes Querholz zwischen den geneigten Stuhlsäulen ist konstitutiv für den liegenden Stuhl. Historisch ab etwa 1400 belegt; in der CH-Praxis (ETH-Lehrkanon Holzer/ Steiger „Holz IV") aktiv unterrichtet.

Bauteil-Familie der Stuhl-Konstruktion¶

Die Stuhlsäule ist Teil einer engen Bauteil-Familie (Wikipedia/ Stehender Stuhl, ETH Holzer/Steiger):

Bauteil	Funktion
Stuhlsäule	tragendes Druck-Element zur Pfettenauflagerung
Stuhlpfette	trägt Sparren oder Kehlbalken am Stuhlsäulen-Kopf
Stuhlschwelle	trägt Stuhlsäulen-Füsse, verteilt Last auf Deckenbalken
Kopfband	Diagonal-Aussteifung Stuhlsäulen-Kopf ↔ Stuhlpfette
Fußband	Diagonal-Aussteifung Stuhlsäulen-Fuß ↔ Stuhlschwelle
Spannriegel	beim liegenden Stuhl: Querriegel zwischen den schrägen Stuhlsäulen oben
Strebe	bei doppelt stehendem Stuhl: Schrägaussteifung der Stuhl-Reihe längs
Stuhlwand	Bauteilgruppe aus Stuhlsäule + Stuhlpfette + Stuhlschwelle + Kopfband + Fußband

Die Stuhlwand als Bauteilgruppe wird im aktuellen Glossarstand noch nicht geführt; Folgearbeit-Trigger.

Querschnitt und Werkstoff¶

Stuhlsäulen werden traditionell als behauenes Vollholz in Querschnitten 140/140 bis 240/240 mm ausgeführt; im modernen Holzbau auch als BSH (Brettschichtholz) für grosse Spannweiten oder Sanierungs-Verstärkungen. Faserrichtung axial entlang der Bauteilachse, Festigkeitsklasse typisch C24 oder GL24h.

Anschluss am Stuhlsäulen-Kopf (Kämpfer)¶

Der Kämpfer ist das Konstruktionsdetail am Stuhlsäulen-Kopf, wo die Stuhlpfette aufgenommen wird:

Klassisch durch Zapfen der Stuhlsäule in ein Zapfenloch in der Stuhlpfetten-Unterseite, gesichert mit Holznagel und ergänzt durch ein Kopfband als Diagonal-Aussteifung.
Modern durch Stahlblech-Schuhe (Knapp, Sherpa) oder durchlaufende Stuhlpfette mit Stuhlsäulen-Auflagerschuh.

Das Kämpfer-Detail ist Folgearbeit-Trigger (hg_konstruktions- detail.md-Spezialisierung).

Stuhlsäule vs. Strebesäule¶

Die Strebesäule (hg_strebesaeule.md, Forward-Verweis, TTH-Sub-Lemma) ist eine Mischform aus Strebe und Säule — typischerweise eine schräggestellte Säule, die als Aussteifungs-Element in einer Stuhl-Konstruktion fungiert. Die Trennlinie zur Stuhlsäule liegt in der konstruktiven Funktion: Strebesäule ist primär Aussteifung (Diagonal-Stabilisierung), Stuhlsäule ist primär Tragglied (Pfetten-Auflagerung). Folgearbeit zur Klärung im Recherche-Bericht §I.2.

Andere Bedeutungen / Englisch¶

king post: in der englischen Tradition primär für die Hängesäule im einfachen Hängewerk verwendet, nicht für die Stuhlsäule. False friend.
crown post / queen post: ebenfalls eher Hängewerk- Begriffe.
strut / post: zu allgemein.

Im englischen Holzbau-Korpus gibt es kein präzises Pendant zur deutschen „Stuhlsäule"; eine genaue Übersetzung wäre „stand- post in a roof-stool construction" oder paraphrasiert „vertical post supporting a purlin in a traditional German/Swiss roof truss".

Beziehungen¶

Oberbegriff: bauteil. Strukturell ist die Stuhlsäule ein Bauteil mit der zusätzlichen Rolle „Stuhlsäule" und den oben formalisierten geometrischen und topologischen Constraints. Geschwister-Rolle zu staender (Wand), stuetze (Skelettbau), sparren (Dachfläche), pfette (Dach-Längsträger), haengesaeule (Hängewerk).
Bestandteile (partitiv, vom Bauteil geerbt):
Bauteilachse (bauteilachse.Gerade), aufstrebend (Bedingung 2);
Querschnitt (rechteckig, typisch 140–240 mm Kantenmass);
Werkstoff (Vollholz oder BSH, Festigkeitsklasse C24 oder GL24h);
Faserrichtung (Annotation, Default ‖ d_hat_Stuhlsäule).
Topologische Inzidenz:
Stuhlpfette (stuhlpfette, Forward-Verweis): trägt am Stuhlsäulen-Kopf (Bedingung 4).
Auflagerbalken (Stuhlschwelle / Deckenbalken / Bundbalken; stuhlschwelle Forward-Verweis): trägt den Stuhlsäulen-Fuß (Bedingung 5).
Kopfband (kopfband, Welle 10): Diagonal-Aussteifung zwischen Stuhlsäulen-Kopf und Stuhlpfette.
Fußband (fussband, Welle 10/11): Diagonal-Aussteifung zwischen Stuhlsäulen-Fuß und Stuhlschwelle.
Strebe (strebe, Welle 10): bei doppelt stehendem Stuhl Schrägaussteifung längs der Stuhl-Reihe.
Spannriegel (spannriegel, Forward-Verweis): beim liegenden Stuhl Querriegel zwischen den geneigten Stuhlsäulen.
Spezialisierungen (Folgearbeit-Trigger):
stehende_stuhlsaeule: lotrechte Variante im stehenden Stuhl.
liegende_stuhlsaeule: schräggestellte Variante im liegenden Stuhl.
Verwendung:
Mitglied des Dachstuhls (dachstuhl, Welle 12) als eine seiner zentralen Bauteilrollen im Pfettendach mit Stuhl-Konstruktion.
Mitglied einer Stuhlwand-Bauteilgruppe (stuhlwand, Folgearbeit-Trigger).
Abgrenzung:
Stütze (stuetze, Welle 13): werkstoffneutrale Tragwerks- Bauteilrolle ohne Stuhlpfetten-Anschluss. Geschwister-Rolle der Stuhlsäule, nicht Oberbegriff. Trennlinie: Stuhlpfetten-Anschluss (Bedingung 4) und Holz-Exklusivität.
Säule (saeule, Welle 13): architektonisch-klassischer Subtyp der Stütze. Keine Stuhlsäule ist eine Säule (Bedingung 3 von hg_saeule.md — freistehender Charakter — ist bei der Stuhlsäule verletzt, sie ist in den Dachstuhl eingebunden).
Hängesäule (haengesaeule, Welle 13): Zug-Element im Hängewerk; Geschwister-Bauteilrolle mit invertiertem Lastpfad. Bedingung 6 trennt: Stuhlsäule trägt Druck, Hängesäule Zug.
Ständer (staender, Welle 9): Wand-Bauteilrolle. Geschwister-Rolle; Trennlinie über die Wand-Inzidenz (Schwelle/ Rähm) gegen die Stuhl-Inzidenz (Stuhlpfette/Stuhlschwelle).
Pfette (pfette, Welle 8): horizontaler Dach-Längsträger; liegt auf den Stuhlsäulen-Köpfen, ist nicht selbst Stuhlsäule. Die Stuhlpfette (stuhlpfette, Forward-Verweis) ist die Pfetten-Spezialisierung am Stuhlsäulen-Kopf.
Stuhl (stuhl, Forward-Verweis, Welle-12-Folgearbeit aus hg_dachstuhl.md): Stütz-Bauteilgruppe; die Stuhlsäule ist Bestandteil eines Stuhls, nicht selbst der Stuhl.
Stehender Stuhl / Liegender Stuhl (Forward-Verweise): Varianten der Stuhl-Konstruktion, in denen die Stuhlsäule lotrecht bzw. schräg verbaut ist.
Stuhlwand (stuhlwand, Folgearbeit-Trigger): Bauteilgruppe aus Stuhlsäule + Stuhlpfette + Stuhlschwelle + Kopfband + Fußband.
Kopfband (kopfband, Welle 10): Diagonal-Aussteifung am Stuhlsäulen-Kopf. Wechselseitige Inzidenz.
Fußband (fussband, Welle 10/11): Diagonal-Aussteifung am Stuhlsäulen-Fuß. Wechselseitige Inzidenz.
Sparren (sparren, Welle 8): geneigtes Dachflächen- Bauteil; liegt auf der Stuhlpfette auf, nicht direkt auf der Stuhlsäule. Trennlinie: schräge Lage in der Dachfläche vs. aufstrebende oder lotrechte Lage der Stuhlsäule.
Spannriegel (spannriegel, Forward-Verweis): Querholz im liegenden Stuhl. Bestandteil der Stuhl- Konstruktion, nicht selbst Stuhlsäule.
Kehlbalken (kehlbalken, Welle 8): horizontaler Aussteifungs-Riegel zwischen Sparren; kann auf einer Stuhlpfette (und damit indirekt auf der Stuhlsäule) aufliegen.
Strebe (strebe, Welle 10): Diagonal-Aussteifung im Längsverband des Stuhls.
Strebesäule (strebesaeule, Forward-Verweis, TTH-Sub- Lemma): Strebe-/Säule-Mischform. Folgearbeit-Trigger zur Klärung.
Dachstuhl (dachstuhl, Welle 12): Aggregat. Die Stuhlsäule ist Mitglied des Dachstuhls in Lesart 2 (zimmermannsmäßiges Dachtragwerk).
Bauteil (bauteil): Oberbegriff.

Quellen¶

Primär (normativ):

SIA 265:2021, „Holzbau", Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich, §1.1 Fachausdrücke.
DIN EN 1995-1-1:2010-12, „Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1".

Sekundär:

Lignum: Pressemitteilung 2021 — Anwendungshilfen für neue SIA-Norm Holzbau. lignum.ch/auf_einen_klick/news/.
Lignum (Hrsg.): Holzbautabellen HBT 1 (2024). Lignum, Zürich.
Holzer, S.; Steiger, R.: ETH Zürich, Lehrunterlage „Holz IV — Dachwerke mit liegendem Stuhl", FS 2023.
Mönck, W.; Rug, W.: Holzbau – Bemessung und Konstruktion.
Auflage, Beuth, Berlin 2015, Kap. 11 „Dachtragwerke".
Natterer, J.; Herzog, T.; Volz, M.: Holzbau-Atlas. 4. Auflage, Birkhäuser, Basel 2003.
Gerner, M.: Fachwerk – Instandsetzung, Sanierung, Neubau. DVA, 7. Auflage 2007.
Krämer, V.: Grundwissen des Zimmerers. Bruderverlag, Karlsruhe 1988.
Thesaurus Traditioneller Holzbau (TTH), RWTH Aachen, Hierarchie-Facette 1922 „Fachwerk-Bauteile" — „Stuhlsäule" als belegtes Lemma. thesaurus-traditioneller-holzbau.net.
Wikipedia, Lemmata „Dachstuhl", „Stehender Stuhl", „Liegender Stuhl", „Liste von Fachbegriffen des Zimmererhandwerks" (abgerufen 2026-05-16).
Recherche-Bericht: [intern] §E.

Korpus (nicht autoritativ):

baunetzwissen.de „Dachstuhl-Konstruktionen".
dach24.online „Der Dachstuhl: Arten, Konstruktion und Kosten".
fertighauswelt.de „Der Dachstuhl".

Quelle herunterladen¶

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