Historisches Dachtragwerk von ALS Ingenieure GmbH & Co. KG
Erfolgsgeschichten

Historisches Dachtragwerk digital neu berechnet: Interview mit Patrick Hauck

Herausforderung

Im Mittelpunkt des Projekts stand die statische Berechnung und normgerechte Bemessung der neu zu errichtenden Dachkonstruktion des Küchenturms der Festung Marienberg in Würzburg. Die bestehenden Holzbauteile waren mit schadstoffhaltigen Holzschutzmitteln belastet und mussten vollständig ersetzt werden. Die neue Konstruktion sollte in Anlehnung an das historische Vorbild mit Kaiserstiel rekonstruiert werden – unter Einhaltung denkmalpflegerischer Anforderungen und aktuell gültiger Normen. Die teilweise geschwungene Tragwerksgeometrie stellte dabei besondere Anforderungen an die Modellierung.

Lösung

Die Ingenieure von ALS nutzten RSTAB, um die gesamte Dachkonstruktion als detailliertes räumliches 3D-Stabwerkmodell zu berechnen. Durch den Einsatz von Federsteifigkeiten zur Modellierung von Anschlüssen und Lagern konnten die realen Randbedingungen sowie die teilweise nachgiebigen Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen realitätsnah abgebildet werden. Sowohl die Tragfähigkeit der Einzelbauteile als auch das globale Tragverhalten des Systems wurden normkonform nachgewiesen.

Vorteile

  • Realitätsnahe Modellierung: Die Abbildung von Anschlüssen über Federsteifigkeiten ermöglicht eine differenzierte Berücksichtigung tatsächlicher Lager- und Verbindungsbedingungen historischer Konstruktionen.
  • Normgerechte Bemessung: RSTAB liefert den vollständigen Nachweis der Tragfähigkeit einzelner Bauteile und des Gesamtsystems nach aktuell gültigen Normen.
  • Effizienz im Bestandsbau: Die dreidimensionale Stabwerkmodellierung reduziert den Berechnungsaufwand auch bei geometrisch anspruchsvollen, geschwungenen Tragwerken.
  • Kombinierter Softwareeinsatz: RSTAB und RFEM ergänzen sich optimal – RSTAB für Stabwerke und Holztragwerke, RFEM für flächige Stahlbeton- und FE-Berechnungen.
  • Zeitersparnis im Alltag: Funktionen wie 'Lagerreaktionen übernehmen' und das Geo-Zonen-Tool beschleunigen wiederkehrende Aufgaben in der täglichen Praxis spürbar.

RSTAB als Brücke zwischen Denkmalpflege und moderner Tragwerksplanung

Ausschlaggebender Punkt bei diesem Projekt war nicht einfach nur eine Berechnung. RSTAB diente als Schnittstelle zwischen historischem Bestand und normgerechter Neukonstruktion. Durch die räumliche 3D-Modellierung in RSTAB konnten Planungsanforderungen und konstruktive Realität in einem gemeinsamen, belastbaren Modell zusammengeführt werden.

Die Software unterstützte die Zusammenarbeit auf besondere Weise: Die Denkmalpflege brachte ihre Vorgaben zum historischen Vorbild ein, der Tragwerksplaner konnte Varianten direkt in RSTAB nachvollziehbar prüfen und bewerten. Auf diese Weise wurde eine denkmalpflegerisch konforme Vorgabe in eine statisch optimierte und ausführbare Lösung überführt. Das Ergebnis ist nicht nur normkonform, sondern auch wirtschaftlich – und bleibt dabei dem historischen Charakter des Bauwerks treu.

Berechnen statt approximieren – Mit RSTAB im räumlichen 3D-Modell

Bei der Dachkonstruktion des Küchenturms zeigte sich der Vorteil einer detaillierten dreidimensionalen Berechnung in RSTAB sehr deutlich. Die historische, teilweise geschwungene Tragwerksgeometrie hätte mit vereinfachten 2D-Ansätzen nicht wirklichkeitsnah erfasst werden können.

Mit RSTAB ließ sich die gesamte Dachkonstruktion als räumliches Stabwerkmodell abbilden – inklusive der realen Lager- und Verbindungsbedingungen über Federsteifigkeiten. Diese Kombination aus Modelltreue und normgerechter Bemessung machte den Nachweis belastbar und nachvollziehbar: Sowohl die Tragfähigkeit jedes einzelnen Bauteils als auch das globale Tragverhalten des Systems konnten unter Einhaltung der aktuell gültigen Normen sicher nachgewiesen werden.

Wichtige Basis-Funktionen: Federsteifigkeiten & Lagerreaktionen übernehmen

Neben dem Projekteinsatz bringt die Dlubal-Software dem Team von ALS Ingenieure vor allem im Tagesgeschäft einen spürbaren Vorteil: Wiederkehrende Aufgaben werden schneller, standardisierter und mit weniger manuellem Aufwand erledigt. Zwei Funktionen stehen dabei besonders im Vordergrund:

  • Federsteifigkeiten für Anschlüsse und Lager (RSTAB): Für das Büro ist diese Funktion unverzichtbar bei der Modellierung historischer Dachkonstruktionen. Reale Randbedingungen und die teilweise nachgiebigen Verbindungen zwischen Bauteilen lassen sich so differenziert berücksichtigen – eine realitätsnahe Berechnung von Bestandskonstruktionen wäre ohne dieses Feature kaum möglich.
  • Lagerreaktionen übernehmen (RFEM): Im Massivbau ist diese Funktion ein echter Zeitsparer: Auflagerkräfte aus einem Teilmodell können direkt als Lasten in ein nachgeordnetes Modell übernommen werden. Arbeitsschritte, die sonst manuell mehrere Stunden beanspruchen würden, werden damit automatisiert – der Workflow bleibt schnell und nachvollziehbar.