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Entwicklung von Bemessungshilfen für die Tragsicherheitsbewertung von Gewölbekonstruktionen im Hochbau

Leitung:Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx
Bearbeitung:Jens Piehler; Dr.-Ing. Gregor Schacht
Laufzeit:01.09.2016 - 31.03.2018
Förderung durch:Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung; Forschungsinitiative Zukunft Bau
Link:www.forschungsinitiative.de
Bild Entwicklung von Bemessungshilfen für die Tragsicherheitsbewertung von Gewölbekonstruktionen im Hochbau

Die Bewertung historischer Gewölbekonstruktionen ist ein stets aktueller Problempunkt in der Ingenieurpraxis. Die fehlenden Regelungen zur Bewertung und Berechnung von Gewölbekonstruktionen aus Mauerwerk stellen für die praktische Tätigkeit der Ingenieure eine große Schwierigkeit dar. Zudem verstärken sich die Schäden an den Gewölben mit  zunehmendem Alter. Durchfeuchtungen, Entfestigung des Mauerwerks erfordern Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen mit vorausgehenden rechnerischen Bewertungen der Gewölbe. In den verfügbaren Berechnungsmethoden bleiben verschiedenste Traglastreserven bei der Berechnung von Gewölbekonstruktionen unberücksichtigt, wodurch in vielen Fällen die Tragsicherheit nicht nachgewiesen werden kann und Verstärkungsmaßnahmen, die aus wirtschaftlichen und denkmalpflegerischen Gesichtspunkten unerwünscht sind, folgen. So fließen z.B. die Überschüttungen bislang nur lastseitig in die Berechnungen ein. In der Realität beteiligen sie sich jedoch am Lastabtrag infolge des vergrößerten ideellen Querschnittes, was bislang vernachlässigt wird. Ebenso bleiben materialbedingte Traglastreserven durch die stark vereinfachten Berechnungsannahmen unberücksichtigt. Diese bisher nicht berücksichtigten Tragreserven sollen mit Hilfe von Laborversuchen und begleitenden numerischen Berechnungen qualitativ und quantitativ erfasst und anschließend in einfachen, praxistauglichen Bemessungsnomogrammen bereitgestellt werden. In den Laborversuchen wird das Verformungsverhalten der Gewölbe fotogrammetrisch überwacht, so dass bereits geringste Rissentwicklungen erfasst werden können. Das Zufallsnetz aus der fotogrammetrischen Bildanalyse wird in numerischen Simulationen verwendet, wodurch eine Verifikation des numerischen Modells möglich ist. Dies ist die Grundlage für weitere Variationsrechnungen zur Erstellung allgemeingültiger Bemessungsnomogramme.

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