Bemessung von Gewölben aus Mauerwerk

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Vergleich und der Anwendung von Gewölbeberechnungsverfahren. Nach einer kurzen Einführung werden drei repräsentative Beispiele einer näheren Untersuchung unterzogen: ein Bogen der Wiener Stadtbahn, eine Gewölbedecke eines historischen Gebäudes sowie einem Kappengewölbe ("Platzldecke") in einem Gründerzeithaus in Wien. Neben einer historischen Bemessung werden alle drei Beispiele auf mehrere Methoden untersucht. Ausgehend von eher einfachen Berechnungen werden die Beispiele als einfach statisch unbestimmte Zweigelenkbogen nach vorgegeben Formeln berechnet. Um wirklichkeitsnäheres Erfassen der Belastung zu ermöglichen, erfolgen EDV-gestützte Berechnungen eines Zweigelenkbogens (Dlubal RSTAB). Durch die Entwicklung eines Stabwerkmodells lassen sich Einspannwirkungen am Auflager sowie seitliche Lagerung berücksichtigen. Basierend auf dem Stabwerkmodell erfolgt eine Modellierung mit Hilfe der Finite Elemente Methode (Dlubal RFEM). Für das Stabwerkmodell und die Finite Elemente-Berechnung wird eine Variation der Federsteifigkeiten der seitlichen Auflager durchgeführt. Die Gewölbe werden zusätzlich mit einem graphischen Verfahren überprüft. Im Anschluss werden die Verfahren gegenübergestellt.

This thesis deals with the comparison of different calculation methods of vaulted constructions. After a brief introduction, three representative buildings are analyzed: an arch of Vienna's "Stadtbahn", an arched slab and a cylindrical vault - a so called "Platzldecke". Besides of the historic design calculation all three vaults are also analyzed using several modern methods. These three examples are shown using historic, as well as modern techniques. In a first step default formulas are applied. In the second step the vault is calculated as a two hinged arch using the program Dlubal RSTAB. With the help of Dlubal RSTAB it is possible to depict loads very realistically. In a next step a frame-work model is developed which allows fast calculations and satisfactory patterns of deformation. With the same perimeters the vault is calculated using a FE-model. For the frame-work model as well as for the FEmodel the side bearings are modeled as springs. The stiffness of these springs get varied during the calculations. For comparing the results of the samples a graphic procedure is utilized.