Statische Beurteilung historischer Tragwerke (eBook)

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan M. Holzer ist Universitätsprofessor für Ingenieurmathematik und Ingenieurinformatik an der Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen, Universität der Bundeswehr München. Seit 2001 befasst er sich in Forschung, Lehre und Berufspraxis verstärkt mit den Konstruktionen und dem Tragverhalten historischer Bauwerke. Der Autor hat für das vorliegende Werk u. a. die Erkenntnisse aus seinen aktuellen Forschungsprojekten "Konstruktion und Tragverhalten barocker Dachwerke" und "Konstruktion und Tragverhalten von hölzernen Dachwerken des 19. Jh." für die Anwendung in der Ingenieurpraxis aufgearbeitet und bereitgestellt.

Vorwort
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

[...] This succinct book is a useful compendium covering the material that an engineer working on the conservation of masonry structures should know and understand before proposing structural interventions. Unlike some studies that deal with truly extraordinary structures (Hagia Sophia, Brunelleschi?s dome, St Peters and St Pauls) this book deals with more modest buildings of which many thousands were built all over Europe for nearly a thousand years. [...] The book is recommended to German readers and it is to be hoped that the publishers will produce translations into English and maybe other languages. In the meantime, the second book in the series, on timber construction, by the same author, is due to be published later in 2015. It will be reviewed in a future issue of Engineering History and Heritage.
Dr. William Addis, University of Cambridge

[...] Da in letzter Zeit verstärkt die Verkehrssicherheit von baulichenAnlagen mit historischen Tragwerken gefordert ist und in diesem Bereich kein deutsches Handbuch existiert, hat der Autor den Versuch übernommen, die unüberschaubare Fülle an Spezialliteratur zu diesen Themen hier zusammenzufassen, weìterzuentwickeln und für die praktische Anwendung zu erschließen. Für den Tragwerksplaner schließt dieses Buch damit eine wichtìge Lücke und bietet sehr gute Hinweise zum Umgang mit historischen Konstruktionen aus Mauerwerk."
Kristin Kurczinski-Starick, Freie Architektin, passionauten-Architekten
In: Holzbau ? die neue quadriga, 03/2014, S. 59

Das Buch hat mir geholfen, in ein Thema einzusteigen, in dem ich noch nicht bis gar nicht Erfahrung sammeln konnte. Durch das Buch konnte ich mir relativ schnell einen guten Rundumblick aneignen, aber auch detaillierter betrachten. Auch durch die guten Quellenangaben kann man ein breites Spektrum betrachten. Fazit: Das Buch ist zu empfehlen !!!
Dipl.-Ing. Okan Papila, TU Berlin

Neu Bauen ist bereits eine oft diffizile Aufgabe. Noch mehr Problemen und Unwegbarkeiten sehen sich die Baubeteiligten regelmäßig ausgesetzt, wenn sie bereits bestehende Bausubstanz anpacken sollen, sei es mit dem Ziel einer Sanierung oder Umgestaltung. Das Bauen im Bestand wird zu einem immer wichtigeren Teilbereich des Bauwesens. [...]
Dr. jur. Günther Schalk
In: UnternehmerBrief Bauwirtschaft, 10/2013, S. 20