Tragwerksplanung - KPPK ZT GmbH

Statik

Aufgrund der zunehmend komplexen Tragwerke und auf die jeweilige Nutzung angepassten Grundrisse und Geometrien, ist es unabdingbar, exakte dreidimensionale statische Modelle zur Analyse des Kraftflusses und der Verformungen von Tragwerken zu generieren. Die Betrachtung eines gesamtheitlichen Systems in Zusammenhang mit den unterschiedlichen Disziplinen ist ein tägliches Muss für die Bearbeitung unserer Projekte. Dies ermöglicht uns eine ständige Kontrolle aller Parameter und ein effizientes und wirtschaftliches Tragwerk zu gestalten.

Bestandserhebung

(Basis: OIB Leitfaden zur RL1; ÖNORM B 4008-1)

Im Kontext der Bewertung der Tragfähigkeit von bestehenden Bauwerken (oder auch Bauteilen) ist eine entsprechende Untersuchung/ Erhebung von relevanten Bauwerkskenndaten in dieser Hinsicht erforderlich. Dies meint bspw. zugehörige Geometrie, Lagerungen, statische Systeme, Materialien & Materialparameter etc. Vorhandene Planunterlagen und anderweitige Informationsquellen (Berichte oder auch Schilderungen durch Eigentümer etc.) können wertwollen Anhaltspunkte liefern, diese sind in weiterer Folge mit der Realkonstruktion abzugleichen und auf Übereinstimmung zu überprüfen. Die Untersuchungen resp. deren Tiefe richtet sich gem. ÖNORM basierend der Schadensfolgeklasse nach Einzelbauteil, Tragwerksbereich resp. Gesamtgebäude. Hierzu wurden sog. Kenntnisstände eingeführt (KL1 bis KL3).

Der OIB-Leitfaden zur Richtlinie 1 deklariert die Erhebung als Dokumentation des „IST-Gebäudezustandes“ mit abschließender gutachterlicher Feststellung über die Gebrauchstauglichkeit, den Zustand sowie die Tragsicherheit der maßgebenden Bauteile. Hierfür werden fortführend des „alten“ (Wiener) Ingenieurbefundes drei Stufen mit unterschiedlichen Befundungstiefen beschrieben, die je nach Umfang der geplanten Bauführung anzuwenden sind.

Für eine vollständige Bestandserhebung (Stufe 3) sind bspw. folgende Aspekte zu beschauen und aufzunehmen:

Fundierung
Wände und Stützen
Mittelmauer – Abgasanlagen (früher: Rauchfang, Abgasfang, Kamin) und umschließendes Mauerwerk (v. a. im Hinblick auf die vertikale Lastableitung)
Aussteifungssituation (Zwischenwände, Auswechslungen, Verschließungen)
Querschnittsschwächungen (z.B. infolge Leitungsführungen, Installationen etc.)
Decken und Träger (Zustand, Konstruktion)
Dachstuhl und Gesimse (nur soweit diese erhalten bleiben sollen)
Haupttreppen

Kapazitätsnachweis

Einen Kapazitätsnachweis erstellen wir begleitend zur Einreichstatik, um festzustellen, ob durch die Mehrbelastung des Hauses, etwa durch einen Dachgeschoßausbau, eine Verschlechterung des Sicherheitsniveaus des schwächsten Bauteils erfolgt.

3-D-Modelling des Hauses mit einem Finite-Elemente-Programm, einmal im Originalzustand und einmal samt den geplanten Veränderungen.
Nachweis des Sicherheitsniveaus über die Analyse der Tragfähigkeit der Querwände, da diese den unteren Grenzwert der Tragfähigkeit darstellen. Unser Aufwand ist hier vor allem von der Grundrissgeometrie abhängig (Mittelhaus, Eckhaus, Hofhaus etc.).

Risikoanalyse

Mit einer Risikoanalyse lassen sich die maßgebenden Risikoursachen/Gefährdungsszenarien für ein Gebäude ermitteln und Versagensrisiken bewerten. Dies gründet auf der sog. „Differenzierung der Zuverlässigkeit“; jene definiert sich gem. EN 1990 Abs. 1.5.2.18 als eine (volks-)wirtschaftliche Optimierungsmaßnahme der eingesetzten Mittel unter Berücksichtigung der Schadensfolge und Baukosten.

Diese Klassifizierung ist wichtig, um Verstärkungsmaßnahmen sinnvoll einzusetzen und eine Aussage über die erforderliche Beiziehung eines Prüfstatikers zu treffen.

Bei einer Risikoanalyse bedient man sich qualitativer wie auch quantitativer Betrachtungen, man bestimmt ein „gewisses zumutbares Risiko“ als akzeptabel und fixiert Schutz.

Erdbebeneinwirkung

Die Erdbebeneinwirkung auf ein Gebäude wird auf Basis der seismischen Horizontalbeschleunigung gemäß https://www.zamg.ac.at/cms/de/geophysik/produkte-und-services-1/erdbebenbemessungswerte, der Bedeutungskategorie (Wohnbau, öffentliche Gebäude und Weitere) der Seismizität, Baugrundklasse und Geometrie des Gebäudes berechnet. Als Orientierung der unterschiedlichen Verteilung der Erdbebenstärke dient die folgende Grafik.

Konstruktionsentwurf

Wir erarbeiten Tragwerkslösungen bis zum konstruktiven Entwurf mit zeichnerischer Darstellung und begleiten bis zur baubehördlichen Genehmigung.

Statische Berechnung und Bemessung der Konstruktionselemente, Fundamente etc. samt den erforderlichen Lastaufstellungen und Festlegungen.
Analyse und Klärung der Rahmenbedingungen, Beratung unter Berücksichtigung von Standsicherheit, Gebrauchsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit.
Mitwirken beim Erarbeiten eines Planungskonzeptes unter Analyse der Lösungsmöglichkeiten des Tragwerks; Klärung und Angabe der Festlegungen für z. B. Baustoffe, Bauarten und Herstellungsverfahren. Unterstützung bei Objektbeschreibung, Kostenrechnung, Materialplanung.
Mitwirken bei Verhandlungen über die Genehmigungsfähigkeit mit Behörden und anderen an der Planung fachlich Beteiligten, schließlich bis zur baubehördlichen Genehmigung (inkl. Adaptieren des Konstruktionsentwurfes).
Die Bestandserhebung (ehem. Ingenieurbefund) lt. ÖNORM B 4008 hat auf der Grundlage der am Bauwerk festgestellten aktuellen geometrischen und statischen Verhältnisse (z. B. Abmessungen, Lagerungsbedingungen) und der festgestellten technologischen Eigenschaften (z. B. Materialien, Werkstoffeigenschaften) zu erfolgen und stellt die Basis der Bewertung der Tragfähigkeit von bestehenden Bauwerken oder Bauteilen dar.

Ausführungsplanung

Bei der Ausführungsplanung arbeiten wir die Ergebnisse aller bisherigen Teilleistungen unter Beachtung der integrierten Fachplanungen durch und erarbeiten die entsprechenden Pläne und Dokumente.

Detaillierte Aufstellung der statischen Berechnungen der tragenden Bauteile; Anfertigung der Schalpläne.
Zeichnerische Darstellung der Konstruktionen mit Einbau- und Verlegeanweisungen (z. B. Bewehrungspläne, Stahlbaupläne); ergänzend Aufstellen detaillierter Stahl- oder Stücklisten und Stahlmengenermittlung.
Erstellen von Arbeitsanweisungen (z. B. Spannanweisungen für Spannbetonkonstruktionen).

Prüfstatik

Prüfstatik (DSL3) und Herstellungsüberwachung (IL3)
Für Tragwerke von Bauwerken, die im Schadensfall schwerwiegende Folgen für Menschenleben oder soziale bzw. umweltbeeinträchtigende Folgen verursachen (lt. EC 1990-1), führen wir als unabhängige und befugte Dritte tragwerksspezifische Überwachungsmaßnahmen in der Planung und Herstellung durch. Dies gilt vor allem für:

Bauwerke mit auf Grund ihrer Nutzung lebenswichtiger Infrastrukturfunktion (z. B. Krankenhäuser, Kraftwerke, Telekommunikationseinrichtungen).
Bauwerke mit wichtiger sozialer Funktion (z. B. Kindergärten, Schulen).
Bauwerke mit einem Fassungsvermögen von mehr als 1000 Personen (z. B. Versammlungsräume, Einkaufszentren, Sportstadien).

Glasstatik

Wir beraten und berechnen rund um die Konstruktionselemente Fassade und Glas, damit sowohl die Transluzenz von Bauteilen als auch ansprechende Fassadenkonstruktionen mit einer gesicherten Lastabtragung einhergehen.

Eine intensive Zusammenarbeit zwischen den Konsulenten, den ausführenden Unternehmen als auch der Industrie ist hier von Beginn an notwendig.

Fachliche Unterstützung bei der Planung und Umsetzung von punktgehaltenen, vertikalen und horizontalen, geklebten oder gebogenen Glaskonstruktionen, Mono- und Isolierverglasungen.
Unterstützung zur Erlangung von Genehmigungen, insbesondere für nichtgenormte Bauteile; Durchführung praktischer Tests.