STATIK - vom Baumeister
zum Tragwerksplaner
|
|
Mit
dem Vorhaben ein Haus zu errichten, wird zunächst ein
Projektant, häufig ein Architekt, mit der Planung beauftragt.
Nach den ersten Entwürfen, die bereits grundlegende Gedanken
zur Tragkonstruktion berücksichtigen sollten, erscheint
es zielführend, einen Bauingenieur – auch Tragwerksplaner
genannt – in die Projektierungsphase miteinzubinden.
Diese Vorgehensweise hat sich in der Praxis bewährt,
da so verschiedene Kompetenzen vernetzt und unangenehme Schnittstellen
frühzeitig vermieden werden.
|
Doch
der Reihe nach: was ist ein Bauingenieur, was ein Tragwerksplaner?
Die Bezeichnung Ingenieur entstand vor gut 200 Jahren, als einhergehend
mit Französischer und industrieller Revolution gleich mehrere
„Gewalten“ aufgeteilt wurden. Zuvor gab es einzig einen
Baumeister, der sich um den Nutzen (utilitas), die Robustheit (firmitas)
und die Schönheit (venustas) zu kümmern hatte. Es wurde
nach den „Regeln der Kunst“ gebaut, aufbauend auf Erfahrungswerte,
die im Laufe der Zeit angesammelt und über Generationen weitervermittelt
wurden. Die Regeln der Kunst waren rational nicht erklärbar,
jedoch hatten sie ihre Berechtigung. Heute bewundern wir Bauwerke
aus der Antike von beachtlichen Dimensionen wie z.B. das Pantheon
in Rom, mit einer lichten Kuppelweite von 43,30 m, die erst Anfang
des 20. Jahrhunderts überboten wurde.
|
Dem
Kunstdenkmal liegen natürlich keine statischen Be-rechnungen
zugrunde, es wurde vielmehr nach dem Versuch-Irrtum-Prinzip
gebaut, was bedeutet, dass die Grenzen der Belastbarkeit unmittelbar
an Ort und Stelle ausgelotet wurden. Bei einigen dokumentierten
Fällen musste diese Vorgehensweise zwangsläufig
ins Auge gehen, Einstürze noch während der Errichtung
waren die Folge. Hierbei kam der Baumeister nicht ungeschoren
davon, im Codex Hammurabi etwa 1800 v. Chr. steht: „Wenn
ein Baumeister ein Haus baut für einen Mann und macht
seine Konstruktion nicht stark, so dass es einstürzt
und verursacht den Tod des Bauherrn, dieser Baumeister soll
getötet werden“. Und weiter „wird beim Einsturz
Eigentum zerstört, so stelle der Baumeister wieder her,
was immer zerstört wurde“.
|
|
Die
Gewaltenteilung (= Arbeitsteilung) im Baumeisterberuf entstand aus
der Erkenntnis, dass der Mensch nicht sämtliche Anforderungen
an Nutzen, Robustheit und Schönheit zu erfüllen vermochte;
bei kleineren Bauvorhaben aber kann die Personalunion durchaus noch
seine Berechtigung haben. Heute stehen wir im Wesentlichen vor drei
Berufsbildern, dem Architekten, zuständig für Entwurf
und Ausführungsplanung, dem Bauingenieur, der sich für
die Tragsicherheit und Standfestigkeit kümmert sowie dem Bauunternehmer,
der ausschließlich die Ausführung besorgt. Mit der Bauleitung
schließlich müssen sich irgendwie alle drei zusammenraufen,
wobei es wiederum eine architektonische Bauleitung, eine statisch-konstruktive
Bauleitung und die Baustellenleitung gibt.
Der
Beruf des Bauingenieurs ist heute weitläufig ausgerichtet,
die Tragwerksplanung ist nur ein - wenn auch wesentlicher - Teilbereich
seiner Tätigkeit. Der Tragwerksplaner heute muss nicht nur
statisch berechnen und bemessen sondern vielmehr konstruktiv entwerfen,
was einen großen Einfluss auf Ästhetik und Funktion in
der Architektur hat.
|
|
Der
Wahl des baustatischen Modells (= geometrisch/ mechanische
Abbildung) kommt weitaus mehr Bedeutung zu als dem eigentlichen
Rechenvorgang, der mit Hilfe der elektronischen Datenverarbeitung
(processing) zeitlich gesehen auf ein Minimum reduziert werden
kann. Und bei der an- schließenden Umsetzung in Konstruktions-
und Montagepläne muss wiederum das gewählte statische
Modell hinterfragt werden, was einen Kreislauf erzeugt, der
manchmal gleich mehrmals zu durchlaufen ist (iteration). Der
Nachdenkprozess wird bei Vorliegen von Berechnung und Plänen
leider manchmal unterschätzt.
|
Die
Aufgabe der Statik heute besteht nicht nur darin, Sicherheit und
Robustheit (firmitas) zu gewährleisten und folglich Konstruktionen
vor dem Einsturz zu bewahren, sondern auch in der Sicherstellung
der sog. Gebrauchstauglichkeit. Wir alle kennen durchgebogene Träger
und Decken in historischen Gebäuden, schräge Stützen,
Risse in Mauern und dgl. Auch wenn dabei die Sicherheit des Tragwerks
nicht gefährdet erscheint, so möchte doch jeder Bauherr
zu Recht ein ästhetisch einwandfreies Objekt. Genauso wie die
Tragfähigkeit eines Bauteils nachzuweisen ist, muss die Formänderung,
häufig Durchbiegung, oder das Schwingungsverhalten ermittelt
werden. Die Bauteilbemessung nach diesen Kriterien ist in den meisten
Fällen noch vor der Tragsicherheit maßgebend. In rechtlicher
Hinsicht hat Italien zwei wesentliche Gesetze für die Planung,
Bauleitung und Abnahme von tragenden Strukturen erlassen: Die Gesetze
Nr. 1086 vom 05.11.1971 und Nr. 64 vom 02.02.1974. Darauf aufbauend
gibt es eine Fülle von Dekreten und Rundschreiben, die es auch
zu beachten gilt. Geregelt wurde auch, dass nicht jeder Tragwerksplaner
sein kann, sondern es dürfen ausschließlich Ingenieure
mit Hochschulausbildung, erfolgreich bestandener Staatsprüfung
und Eintragung in der gleichnamigen Berufskammer tragende Strukturen
planen, leiten und abnehmen. Diese Einschränkung ist als Schutz
des Bauherrn zu sehen, der durch die fundierte und qualitative Ausbildung
gewährleistet wird. Während der Bauphase entscheidet sich,
ob die Umsetzung nach den Ausführungsplänen gelingt. Die
Konstruktions- und Montagepläne stellen hierbei eine Ergänzung
der Ausführungspläne des Architekten dar. Die Pläne
des Bauingenieurs werden in der Rohbauphase häufiger als jene
des Architekten benötigt, während beim Ausbau nur mehr
die architektonischen Ausführungs- und Detailpläne gefragt
sind. Aus diesem Grund muss, wie schon eingangs erwähnt, der
Tragwerksplaner so früh wie möglich mit seiner Arbeit
beginnen, denn nach dem statischen Projekt wird zuerst gebaut. Tragwerksplanung
ist keine reine Dienstleistung. Tragwerksplanung erfordert viel
mehr Kreativität, Teamfähigkeit und interdisziplinäres
Denkvermögen, um aus architektonischen Entwürfen statische
Systeme zu entwickeln, jene zu hinterfragen und in baustellentaugliche
Pläne zu fassen, damit unsere Häuser den heutigen Anforderungen
an die Sicherheit und Dauerhaftigkeit gerecht werden.
|
