Statische Beurteilung historischer Tragwerke 1

Anleitung für Bauingenieure zur Beurteilung von Tragwerken

Das Bauen im Bestand wird zu einem immer wichtigeren Teilbereich des Bauwesens. Die Aufgabe der Beurteilung existierender Tragwerke stellt sich bei Umbauten oder Umnutzungen, und zunehmend auch bei der Einschätzung der Standsicherheit von öffentlich zugänglichen Bauwerken. Dies betrifft insbesondere Gewölbe und andere Mauerwerkskonstruktionen
sowie Holzkonstruktionen für Dachwerke.

Im Band 1 werden die notwendigen Untersuchungen und Beobachtungen am Bauwerk ausführlich erläutert und nützliches Hintergrundwissen über Materialeigenschaften, Formen und Herstellungsverfahren historischer Bogen- und Gewölbekonstruktionen dargestellt. Dabei stehen die Bewertung der Standsicherheit von Gesamtsystemen und die Identifizierung von Gefahrenquellen im Fokus. Dieses Werk leistet eine unverzichtbare Hilfestellung für Bauingenieure in der Praxis - es ist eine Anleitung zum Hinsehen, Denken, Verstehen.

1 EINLEITUNG:
Beurteilung historischer Tragwerke

2 DER GEMAUERTE BOGEN
2.1 Form und Konstruktion historischer Bogentragwerke
2.2 Materialeigenschaften historischen Bogen- und Gewölbemauerwerks
2.3 Tragverhalten biegebeanspruchter gemauerter Bögen
2.3.1 Schnittgrößen und Visualisierung mit Hilfe der "Stützlinie"
2.3.2 Tragverhalten bei klaffender Fuge und linear-elastischem Material
2.3.3 Tragverhalten bei klaffender Fuge und elastoplastischem Material
2.4. Berechnungsmethoden für Bögen
2.4.1 Kontinuumsmechanische Simulation mit diskreten "Fließgelenken"
2.4.2 Literaturbericht zu kontinuumsmechanischen Analyseansätzen für Gewölbe
2.4.3 Starrkörpermodelle
2.4.4 Literaturbericht zu Starrkörperverfahren
2.4.5 Mechanismus-Analyse und Optimierungsalgorithmus
2.4.6 Große Verformungen
2.5 Bogenkonstruktionen und Tragverhalten
2.5.1 Allgemeine Angaben zu den Berechnungsbeispielen
2.5.2 Lastfall Eigengewicht
2.5.3 Lastfall Widerlagerverschiebung bzw. Temperaturänderung
2.5.4 Analyse gemauerter Bögen mit Standard-Statiksoftware
2.5.5 Konzentrierte Auflast
2.5.6 Stützlinie und Seillinie
2.5.7 Tragverhalten hinterfüllter Bögen
2.5.8 Nachrechnung eines Experimentes zum Tragverhalten von Brückenbögen
2.5.9 Bögen besonderer Form
2.5.10 Fazit: praktisches Vorgehen beim Standsicherheitsnachweis eines historischen Bogentragwerks

3 DAS GEWÖLBE
3.1 Material, Form und Herstellungsverfahren historischer Gewölbe
3.2 Das Tonnengewölbe
3.3 Das Kreuzgewölbe und die Ausführung auf Schalung oder in freihändiger Mauerung
3.4 Das Kreuzrippengewölbe und der Spitzbogen
3.5 Das Sterngewölbe
3.6 Tonnengewölbe mit Stichkappen
3.7 Neugotische Gewölbe

4 BEURTEILUNG DES TRAGVERHALTENS DER KREUZGEWÖLBE UND STICHKAPPENTONNEN
4.1 Beobachtungen am Bauwerk
4.1.1 Scheitelriss
4.1.2 Risse in Gewölbekappen
4.2 Grenzzustandsbetrachtungen an gerissenen Schiffswölbungen mit Kreuzgewölben oder Stichkappentonnen
4.2.1 Vorliegende Studien zum Tragverhalten von Kreuzgewölben
4.2.2 Baupraktische Verfahren zur Standsicherheitsbeurteilung
4.2.3 Besonderheiten von Rippengewölben
4.3 Einordnung einer Schiffswölbung in das Gesamtsystem des Gewölbebaus und Ertüchtigung

5 KUPPELN UND KUPPELIGE GEWÖLBE
5.1 Form und Konstruktion
5.2 Tragverhalten der Kuppel
5.2.1 Membrantragverhalten der rotationssymmetrischen Kuppel
5.2.2 Berechnung der Kuppel als Schalentragwerk mit nichtlinearen Materialeigenschaften
5.2.3 Traglastabschätzung mit Starrkörpermechanismen und Fazit

6 DIE STÜTZENDEN BAUTEILE: WÄNDE, PFEILER UND FUNDAMENTE
6.1 Form und Konstruktion
6.1.1 Mauerwerkswände und Pfeiler
6.1.2 Fundamentkonstruktionen
6.2 Berechnung historischer Wand- und Pfeilerkonstruktionen
6.2.1 Problemstellungen
6.2.2 Standsicherheitsnachweis
6.2.3 Querschnittswerte für elastische Berechnungen und Kernweiten
6.2.4 Nicht waagrecht verlaufende klaffende Fugen bzw. Risse
6.2.5 Tragfähigkeit ein- und mehrschaliger Wände geringer Schlankheit
7 Literaturverzeichnis
Stichwortverzeichnis

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