Diplomarbeit von Andrè Neubert, HTW-Dresden (FH), Fachbereich Bauingenieurwesen/Architektur, Studiengang Bauingenieurwesen 
 Thema: "Entwicklung einer Softwarekonzeption als Lehrhilfe für symbolische Darstellungen auf dem Gebiet der Festigkeitslehre"

Allgemeiner Überblick über die Festigkeitslehre

zzz
Sicherheiten

In einem Bauteil entsteht infolge einer Einwirkung eine Spannung. Sie darf die zulässige Spannung nicht überschreiten. In den einschlägigen Normen ist entweder die zulässige Spannung oder die zulässige Beanspruchung (Beanspruchbarkeit) angegeben. Diese Werte sind den einzelnen Nachweisen zugrunde zu legen.
 

Sicherheitsbeiwerte und zulässige Spannungen

Für das Tragwerk, für seine Teile sowie für alle Verbindungen und Lager sind verschiedene Nachweise zu erbringen. Es sind Tragsicherheit, Lagesicherheit und Gebrauchstauglichkeit nachzuweisen. Ein Tragwerk darf nicht so stark beansprucht werden, daß ein Versagen eintritt. Um diesem Grundsatz folge zu leisten, ist es wichtig zu wissen, daß in der Praxis nicht genau gefertigt werden kann. Verschiedene Faktoren können zu einem Abweichen von der theoretischen Betrachtung führen. Diese werden allgemein als Unsicherheiten bezeichnet. Gewisse Unsicherheiten entstehen z.B. durch folgende Einflüsse: Annahmen bei der Lastermittlung, vereinfachende Annahmen beim statischen System, Art des Bemessungsverfahrens, Ungenauigkeiten bei der Bauausführung, Abweichungen bei den Eigenschaften der Baustoffe. In den einschlägigen Normen werden deshalb Sicherheitsbeiwerte oder abgeminderte Spannungen angegeben. Diese müssen bei der Nachweisführung berücksichtigt werden.
Um die zulässige Beanspruchung eines Bauteiles zu erhalten, wird von der Festigkeit des verwendeten Baustoffs ausgegangen. Die von einem Bauteil ertragbare Beanspruchung kann durch die zulässige Spannung ausgedrückt werden.
Die Sicherheitsbeiwerte müssen in jenen Gebieten des Bauens um so größer sein, in denen das Bauen mit größeren Unsicherheiten behaftet ist. Die Sicherheitsbeiwerte müssen dabei den gesamten Arbeitsbereich von der Planung bis zur Ausführung abdecken. 
In verschiedenen Bereichen des Bauens wird mit Teilsicherheitsbeiwerten gearbeitet. Damit ist ein genaueres Erfassen der erforderlichen Sicherheiten in den Bereichen und in der Größe möglich, wo ein Sicherheitsbedarf in bestimmter Größenordnung besteht. Dies entspricht dem neuen Sicherheitskonzept, wie es in den europäischen Normen festgelegt ist.
 

Tragsicherheit

Der Nachweis der Tragsicherheit belegt, daß das Tragwerk und seine Teile sowohl während der Errichtung als auch während der geplanten Nutzung gegen Versagen ausreichend sicher sind: Ein Einsturz kann nicht stattfinden. Dabei wird vorausgesetzt, daß während der Nutzung des Bauwerks keine Veränderungen eintreten, welche die  Standsicherheit beeinträchtigen, z.B. durch Korrosion. 
 

Lagesicherheit

Der Nachweis der Lagesicherheit betrifft in der Regel nur die Lager. In vielen Fällen ist von vornherein erkennbar, daß ein solcher Nachweis entbehrlich ist. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn am Lager ein Verschieben oder Abheben des Tragwerks aus konstruktiven Gründen nicht möglich ist. 

Gebrauchstauglichkeit

Die Gebrauchstauglichkeit des Bauwerks kann je nach Anwendungsbereich bestimmte Beschränkungen erfordern. Solche Beschränkungen können über Erfordernisse welche die Tragsicherheit betreffen hinausgehen. Sie können sich beispielsweise auf Formänderungen oder Schwingungen beziehen. Es ist z.B. erforderlich, wenn durch große Durchbiegungen von Geschoßdecken die Nutzungsfähigkeit beeinträchtigt wird, diese Verformungen zu begrenzen. 
 

 

 © 2001 Andrè Neubert  -  Version 1.00 vom 30.06.2001