Konstruktion, Grundlagen

Unter Konstruktion (lat.: constructio = Zusammenfügung, Verbindung) in der Architektur ist allgemein das Zusammenfügen von Bauteilen und Baustoffen zu einem Bauwerk zu verstehen. Konstruktion ist also eine Art Ordnungsprinzip, das den zweckmäßigen Einsatz der Baustoffe und die folgerichtige Anordnung und feste Verbindung der Bauteile einschließt. Mit der entsprechenden Konstruktion kann ein Bauwerk den unterschiedlichsten Belastungen standhalten.

Entsprechend der Bauaufgabe und dem Stand der Bautechnologie sowie unter Berücksichtigung ästhetischer Ansichten der Gesellschaft und vor allem statischer Berechnungen wird die Tragkonstruktion entworfen. Sie hat großen Einfluss auf die Form und die Raumgestaltung der Architektur. Hierbei ist der Begriff Baukonstruktion von dem Begriff Tragkonstruktion zu unterscheiden.

Mit Tragkonstruktion oder Tragwerk bezeichnet man nur den Teil des Bauwerkes, der tragende Funktionen entsprechend der statischen Berechnungen erhält. Tragwerke werden u. a. für die sogenannten Umschließungselemente eines Gebäudes (Dach, Wand, Boden) wirksam. Viele verschiedene Konstruktionsmöglichkeiten gibt es z. B. für das Dach. Dessen Funktion - das Überspannen und der obere Abschluss eines Raumes - kann beispielsweise

• mit Balken- und Stabtragewerken aus Stahl oder Holz,
• mit ebenen oder räumlichen Seiltragewerken oder
• mit Flächen- und Raumtragewerken erfolgen (Bild 1).

Man unterscheidet vier grundlegende Konstruktionsprinzipien:

• Massenbau,
• Massivbau (Flächenbau),
• Skelettbau (Gliederbau),
• räumliches Tragwerk (Raumtragwerk).

Massenbau
Die Standfestigkeit des Gebauten wird durch die Dichte (Festigkeit) und die Masse des Materials gesichert (Pyramiden).

Massivbau (Flächenbau)
Tragwerk und Raumabschluss sind identisch. Die Standfestigkeit wird durch die Verteilung der Lasten über eine große Fläche des Bauwerkes gesichert (Blockbauweise, Mauerwerke, Plattenbauweise).

Skelettbau (Gliederbau)
Die Standfestigkeit des Bauwerkes wird durch die Aufspaltung der Last in immer kleinere Anteile erreicht, die durch einzelne Trageelemente (Skelett) aufgefangen werden können (Stabkirchen, Fachwerke, Strebewerke, Eisenskelette).

Räumliches Tragwerk (Raumtragwerk)
Man bezeichnet Raumtragwerke auch als multifunktionale Konstruktionen. Die Lastabtragung kann auf mehrere Raumebenen verteilt erfolgen. Das ermöglicht eine stützenfreie Überspannung sehr großer Räume und höhere Tragleistung bei geringerer Masse (Raumstab- oder Raumfachwerke, Gitterschalen, Seilnetztragwerke, Zelte, pneumatische Tragwerke, Schalen).

Heute unterscheidet man vier grundlegende Konstruktionsprinzipien: