Sta­tik - Wie läuft die Be­mes­sung von Trag­wer­ken ab?

Unter Statik oder auch Baustatik wird im Allgemeinen die Lehre von der Zuverlässigkeit und Sicherheit von Tragwerken im Hausbau verstanden. Es wird der Verformungs- und Kräftezustand ermittelt, der in einem Bauwerk und in den einzelnen Bauteilen herrscht.

Mit verschiedenen grafischen und rechnerischen Verfahren werden die Auswirkungen von äußeren Lasten auf die Verformungen und Belastungen von Bauwerken berechnet. Es geht darum, für ein Gleichgewicht in einem Bauwerk zu sorgen. Denn grundsätzlich ist davon auszugehen, dass bei einem Körper eine Bewegungsänderung ausgelöst wird, wenn auf diesen Körper eine Kraft einwirkt und keine andere Kraft ein Gleichgewicht herstellt.

1. Statik – Gleichgewicht in Bauwerken herstellen

2. Einwirkungen auf Tragwerke

3. Statik im Hausbau

Um einen Gleichgewichtszustand herstellen zu können, muss demnach immer eine zweite (passive) Kraft vorhanden sein, die zwar in entgegengesetzter Richtung wirkt, aber die gleiche Größe und Wirkungslinie aufweist. Die widerstehende bzw. passive Kraft sorgt dafür, dass trotz der angreifenden bzw. aktiven Kraft das Gleichgewicht gehalten werden kann. Ausgehend von dieser Grundannahme werden in der Statik die Tragwerke hinsichtlich der erforderlichen Dimensionen, Querschnitte und Abmessungen konstruiert sowie die einzelnen Bauteile bemessen. Um die Sicherheit eines Tragwerks gewährleisten zu können, muss es jedoch so konzipiert werden, dass es den verschiedenen Lasten bzw. Einwirkungen standhält.

Im Bauwesen werden Einwirkungen definiert als Verformungs- und Kraftgrößen, die auf ein Tragwerk einwirken (DIN 1055). Dabei sind die auf das Tragwerk einwirkende Kräfte als direkte Einwirkungen aufzufassen, Verformungen, die bei der Setzung eines Tragwerks entstehen, gelten hingegen als indirekte Einwirkungen. Unterschieden wird zudem zwischen ständigen und veränderlichen Einwirkungen. Zu den ständigen Einwirkungen zählen neben der Schwerkraft, also dem Eigengewicht, auch Anbauten wie etwa ein Balkon. Diese können sich entweder ungünstig, im Sinne von belastend, oder günstig auf das Tragwerk auswirken. Von einer günstigen Einwirkung wird in der Regel gesprochen, wenn es zu einer bereichsweisen Entlastung des Tragwerks kommt. Zu den veränderlichen Einwirkungen zählen etwa Wind- und Schneelasten, Wasserdruck, Eisdruck, Nutzlasten (z. B. Fahrzeuge, Personen) und Auftrieb.

Ist im Zuge des Hausbaus von Statik die Rede, werden hiermit zumeist die statischen Berechnungen bezeichnet. Auf Grundlage von Zeichnungen und der Baubeschreibung eines Architekten führen Baustatiker die Berechnungen sämtlicher Tragwerkskonstruktionen durch. Neben der Bodenplatte und den Decken werden auch die tragenden Wände, der Dachstuhl und Trägerelemente ermittelt. Im Ergebnis werden Werte für die Mindestquerschnitte und Mindestdecken der einzelnen Konstruktionen ausgewiesen. Nachdem einige dieser Werte, wie etwa Decken- und Wandstärken, mit den Angaben des Architekten verglichen wurden, erstellt der Statiker Detailpläne für die jeweiligen Konstruktionen. Im Anschluss werden diese bemessen und die jeweiligen zu verwendenden Baustoffe definiert.