Moderne Tragwerke im Umgang mit historischer Bausubstanz
Tobias Anne-Lehre
Master WiSe 2013/14
Lehrstuhl für Tragkonstruktionen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Trautz
Lehrgebiet Denkmalpflege
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Christian Raabe
Die Form der Dachplatte leitet sich aus rein funktionalen und tragkonstruktiven Parameternab. Um das Material des Raumtragwerks möglichst gleichmäßig auszulasten, können das Tragwerksmuster und die Querschnittshöhe von dem Kraftfluss innerhalb der Platte gesteuert werden. Nach der Methode der finiten Elemente (FEM-Methode) wurden die Hauptspannungsvektoren der Platte ermittel und in vereinfachter Form als Hauptmomentenlinien angezeigt (rote und grüne Lnien). Die gewonnen Erkenntnisse über den Kraftfluss ermöglichen es, anhand dieser Linien, das Tragwerksmuster zu bestimmen.
Die Platte wurde dann in Felder eingeteilt, die Grundrissgeometrien für Pyramiden bestimmen. Diese Pyramiden treffen auf die Oberseite der gedachten Patte, wo sie schubfest mit einer Deckelfläche verbunden werden. Um ansteigenden Momenten in der Feldmitte entgegenzuwirken, wird diese Deckelfläche schüsselförmig nach dem Prinzip eines umgedrehten Hängemodells ausgebildet, um so einen variablen Plattenguerschnitt auszubilden. Dieser weist in der Feldmitte die größte statische Höhe auf und flacht zu den Ecken hinab. Als Ergebnis entsteht eine selbsttragende aufgelöste Platte aus dünnwandigem Acrylglas, bei der das Material gleichmäßig belastet wird und die maximale Spannung drastisch reduziert werden kann.