Bautechnische Arbeits- und Produktionsweisen in der Bauwirtschaft

Gliederung:

1.) Skelettbau
1.1) Skelette aus linearen Teilen
1.2) Skelette aus Rahmenteilen
1.3) Skelette aus pilzdeckenartigen Konstruktionen

2.) Tafelbau

3.) Zellenbau

4.) Mischbau

5.) andrer Tragwerkssysteme
5.1) Faltwerke
5.2) Rosttragwerke
5.3) Raumtragwerke
5.4) Schalentragwerke
5.5) Seilnetztragwerke
5.6) Membran-Tragwerke
5.7) Pneumatische Systeme

Einleitung:

Der industrialisierte Fertigteilbau ermöglicht die Erstellung von Bauwerken unabhängig von Witterungseinflüssen. Zudem werden durch die Fertigung im Werk Verluste an Arbeitszeit, Baustoffen und Arbeitskraft vermieden. Man unterscheidet zwischen Skelett-, Großtafel- und Zellenbau (die Zellenbauweise hat sich wegen des hohen Montageaufwandes kaum durchgesetzt). Die Hauptanwendungsbereiche liegen vor allem im Geschoßwohnungsbau, Hallen- und Industriebau. Im Kleinwohnungsbau (Einfamilien- und Reihenhäuser) wird häufig eine Mischbauweise angewandt. Wird ein Gebäude nur aus Fertigbauteilen erstellt, spricht man von Vollmantage. Bei der Teilmontage werden tragende Bauteile wie z.B. Decken aus Ortbeton hergestellt. Allerdings liegen die Vorteile vor allem in:

- kürzeren Bauzeiten
- sicherer Planung
- Verbleiben der Schalungen am Herstellungsort
- jahreszeitunabhängiger Trockenmontage besseren Maßgenauigkeiten

1.) Skelettbau:

Das Trägergerüst von Skelettbauten besteht zu großen Teilen aus Stäben, Stützen sowie Trägern. Es gibt noch eine weitere Variante des Skelettbaus, die setzt sich aus Rahmen zusammen. Beide werden durch aussteifende Verbände oder auch Scheiben untereinander verbunden und gehalten. Der Skelettbau findet seine Anwendung beim Hallenbau und bei Geschoßbauten. Bei den Skelettsystemen übernehmen stabförmige Konstruktionsteile die Tragefunktion.Hinsichtlich ihrer Konstruktion lassen sich Skelettsysteme in drei Grundtypen unterscheiden:

(Beispiele zu jedem Tragwerk sind auf der Rückseite)

1.1) Skelette aus linearen Teilen:

Die Elemente dieser Konstruktion sind Stützen, Binder und Unterzüge. Die Stützen sind normalerweise am Fußpunkt in ein sogenanntes Köcherfundament eingesetzt und verankert oder gelenkig in jedem Geschoß gestoßen. Sie erstrecken sich meist über mehrere Geschosse. Die Binder werden über die Stützen gespannt. Unterzüge liegen auf den Stützen auf. Auf den Unterzügen werden Deckenelemente gelagert.

1.2) Skelette aus Rahmenteilen:

Anders als beim den Skeletten aus linearen Teilen, wo die Stützen am Fußpunkt eingespannt sind und die Unterzüge, oder auch Dachbinder gelenkig auf den Stützen lagern, sind die Rahmenstiele, deren Stützen, an den Fußpunkten beweglich, doch die Rahmendecken sind biegefest vorgefertigt.

1.3) Skelette aus pilzdeckenartigen Konstruktionen:

Die Deckenelemente heben bei dieser Art des Skelettbaus eine flächenartige Tragwirkung. Hier bei handelt es sich um eine Kombination von Skelettkonstruktion und Flächentragwerk. Die Konstruktionen bestehen aus Stützen, Pilzkopfplatten und zwischen den Pilzkopfplatten eingehängten Deckenplatten.

2.) Tafelbau:

Bei Tafelsystemen werden Tafeln in Form von Wandteilen oder ganzen Wänden und Deckenplatten zu Räumen zusammengesetzt. Sie werden für Außen- und Innenwände bei ein- und mehrgeschossigen Gebäuden verwendet. Die Wandtafeln haben auf der einen Hand raumbegrenzende Funktion und auf der anderen Hand eine aussteifende und vor allen Dingen tragende Aufgabe.

Sind die Tafeln so beschaffen, daß Tragwirkung und Raumbegrenzung in einem Element kombiniert sind, so spricht man von der Gro ß tafelbauweise.

Bei dieser Bauweise werden Wandscheiben aus Mauerwerk und Decken aus Ortbeton durch selbsttragende Wand- und Deckentafeln ersetzt. Diese raumgroßen Scheiben sind so an- und übereinander plaziert, daß sich nach dem Verguß der Stöße ein sehr standfestes Bauwerk ergibt. In der Tafelbauweise unterscheidet man unter Außenwandtafeln, Innenwandtafeln und Deckentafeln. Belastete Wände aus Wandtafeln sind durch Querwände, Decken mit Scheibenwirkung oder anderer Maßnahmen auszusteifen.

3.) Zellenbau

Diese Bauweise beinhaltet die Verarbeitung von vorgefertigten, raumgroßen Zellen, wobei diese jeweils tragende und auch raumbildende Funktion haben. Gebäude entstehen durch das Aneinanderstellen- und das Übereinanderstellen von Raumzellen. Sie können auch in Verbindung mit Großtafeln oder Skelettkonstruktionen für Räume mit hohen Ausbaugraden eingebaut werden.

Diese Art zu bauen findet in Deutschland im Geschoßwohnungsbau nur wenig Anwendung. Die Hauptbereiche dieser Bauart sind z.B. Ferienhäuser, Kioske, Erweiterungsbauten auf Zeit für Büros und Schulen. Die verwendeten Baumaterialien sind bevorzugt Stahl, Leichtmetall, Holz und Kunststoff, nur selten Stahlbeton. Durch das Gewicht und die dem entsprechenden Abmessungen sind dieser Bauweise Grenzen gesetzt.

4.) Mischbau:

Die Mischbauweise ist eine Kombination der einzelnen Systeme: Skelettbauweise, Tafelbauweise sowie der Zellenbauweise. Auch beim Zusammenspiel zwischen Fertigteilen und am Ort, z.B. Ortbeton, hergestellten Bauteilen spricht man von der Mischbauweise.

5.) Andere Tragwerkssysteme:

Doch nicht nur die schon genannten Tragwerkssystemen finden ihre Anwendung in der Bauwirtschaft, es gibt noch eine Reihe weiterer Systeme, die bevorzugt im Flachbau verwendet werden. Die meist genutzten und damit auch die wichtigsten Tragwerkssysteme sind:

(Beispiele zu jedem Tragwerk sind auf der Rückseite)

5.1) Faltwerke:

Bauwerke und Bauwerksteile, bei denen ebene Flächen so zueinander angeordnet werden, daß der entstehende Bauteil zugleich scheiben- sowie plattenartig beansprucht wird, diese werden als Faltwerke bezeichnet.

5.2) Rosttragwerke:

Werden ebene, vertikal sehende Träger rasterartig angeordnet, daß diese überwiegend scheibenartig beansprucht werden, spricht man von so genannten Rosttragwerken.

5.3) Raumtragwerke:

Als Raumtragwerke bezeichnet man Konstruktionen aus räumlichen, zu meist prismatischen Gittern, welche aus miteinander in den Knotenpunkten verbunden Rundstäben bestehen.

5.4) Schalentragwerke:

Im Vergleich mit den geschichtlichen Gewölbekonstruktionen werden moderne Tragwerke in vielfältiger Form auch aus dünnwandigen, in sich gekrümmten Schalen gebildet. Stahlbetonkonstruktionen ermöglichen eine Fülle an verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten, die meist von Rotationsfiguren oder einfach- bzw. mehrfachgekrümmten Flächen ausgehen.

5.5) Seilnetztragwerke:

Ein Hauptbestandteil der Seilnetztragwerke sind zugbeanspruchte Tragseile, welche an Widerlagern oder Stützen verankert sind - vielfach mit Vorspannung. Ein Beispiel der vielfachen Anwendung ist die Eissporthalle im Olympiapark München.

5.6) Membran-Tragwerke:

Membranartige Hüllen aus modernen hochreißfesten Kunststoff-Baufolien, die über rahmenartige Unterbauten gespannt werden, erlauben die Gestaltung leichter weitgespannter Überdachungen für Lager- und Sport- sowie vor allem Ausstellungsbauten u.ä.

5.7) Pneumatische Systeme:

Mit Luftüberdruck wird in einem geschlossenen Raum die membranartige Raumhülle getragen, sogenannte Traglufthallen. Kissenartige Dachflächen werden aus Doppelmembranen durch Luftüber- oder Luftunterdruck gebildet und als Überspannung von Räumen in ringartigen Bauten und Konstruktionen benutzt. Größer dimensionierte Spannweiten lassen sich im Zusammenhang mit tragenden Unterkonstruktionen aus zugbeanspruchten Spannseilen erreichen, also eine Mischkonstruktion aus Seilnetztragwerk und Pneumatiksystem. Solche Tragwerke kommen vor allem nur für einfache Bauwerke, wie Hallen und Überdachungen u.ä., in Frage, denn bei denen keine besonderen Ansprüche an Wärme- und Brandschutz gestellt werden.