Das Studium Staats- und Sozialwissenschaften ist interdisziplinär angelegt. Das Studium selbst wird der Kategorie Sozial- und Wirtschaftswissenschaften zugeordnet. Darüber hinaus sah die damals gültige Studienordnung vor, dass Studenten Technikwissenschaftliche Anteile des Studiums zu belegen hatten. Dazu gab es Vorlesungen/Seminare, die seitens der fachlich zuständigen Fakultäten (z.B. Bauingenieur- und Vermessungswesen oder Elektrotechnik und Informationstechnik) durchgeführt wurden und somit ausreichende Grundlagen dieser Fachbereiche vermittelt wurden.
Der Autor der Arbeit hat das Angebot der Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen genutzt, da er vor seiner Bundeswehrzeit als Zeitsoldat drei Studiensemester Bauingenieurwesen studiert und ein halbjähriges Baupraktikum absolviert hat.
Die vorliegende Arbeit war determiniert durch die Wahl des ersten Referatthemas, welches sich um den Baustoff Holz drehte. Dadurch dass der Autor als Besucher der EXPO 2000 das EXPO-Dach kannte, war schnell das Thema für die notwendige Seminararbeit gefunden.
Anhand des beschriebenen Bauwerkes soll die Hypothese belegt werden, dass Holz auch trotz der Dominanz von Stahl, Stahlbeton und Glas im konstruktiven Ingenieurbau ein konkurrenzfähiger Baustoff für tragfähige und hochbelastete Strukturen ist.
Neben einer Einführung in das Thema wird der Baustoff Holz vorgestellt, um anschließend einen historischen Abriss über den Holzbau im Allgemeinen zu geben. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt natürlich beim EXPO-Dach selbst. Hierbei wird der Weg von der Idee über die Prüfungen hin zum Bauwerk aufgezeigt. Den Abschluss bildet die Zusammenfassung mit der Verifikation der Hypothese. Der Ausblick wird abgeleitet von den gewonnenen Erkenntnissen im Rahmen des Bauprojekts EXPO-Dach.
Inhaltsübersicht
1. Einleitung
2. Vorstellung des Baustoffes Holz
3. Überblick über die Geschichte des Holzbaus
4. Das EXPO-Dach
4.1 Die Idee des Bauwerks und warum Holz als Baumaterial verwendet wurde
4.2 Holzauswahl und -prüfungen, Tragwerkberechnung und Versuche
4.3 Bau, Montage, Bautechnische Prüfung und fertiggestelltes Bauwerk
5. Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Diese Arbeit untersucht die Leistungsfähigkeit des Werkstoffs Holz im modernen Ingenieurholzbau. Anhand des EXPO-Daches der Weltausstellung 2000 in Hannover wird analysiert, wie Holz als konkurrenzfähiger und nachhaltiger Baustoff in komplexen Großprojekten eingesetzt werden kann und welche technologischen Fortschritte diesen Einsatz ermöglichen.
- Grundlagen und Eigenschaften des Baustoffes Holz
- Historische Entwicklung des Holzbaus bis zur Moderne
- Das EXPO-Dach als Referenzobjekt für innovativen Holzbau
- Nachhaltigkeitsaspekte und ökologische Kriterien der Holzverwendung
- Technische Herausforderungen bei Planung, Berechnung und Montage
Auszug aus dem Buch
4.2 Holzauswahl und -prüfungen, Tragwerkberechnung und Versuche
Im vorangegangen Kapitel wurde schon auf die Problematik der Anwendung vorhandener Normen auf Sonderbauwerke hingewiesen. Ziel dieses Kapitels ist es daher, die technischen Innovationen aufzuzeigen, damit diese Konstruktion zu verwirklicht werden konnte.
Wie in der Abbildung [Bild (2)] zu sehen, bilden mehrere Baugruppen einen Schirm. Die doppelt gegensinniggekrümmten Schalenflächen sollen durch diese Bauform die anfallenden Lasten (Eigengewicht, Wind, Schnee) auf die Randglieder und Stahlpyramide ableiten. Die Kragträger – Länge 19m – nehmen die Lasten aus den Randträgern und der Schale auf, wobei die Kräfte vom Untergurt aufgenommen werden sollen. Die Träger sind –wegen der zunehmenden Kräfte zur Schirmmitte hin – dort entsprechend größer dimensioniert. Dadurch, dass die vier Kragträger in der Stahlpyramide münden, werden über diese zentrale Stahlkonstruktion die Lasten über den Dachbereich auf den Turm geleitet. Damit nur Normalkräfte (senkrechtwirkende Kräfte) und Querkräfte auf diesen übertragen werden, ist die Pyramide über vier Stützenköpfe gelenkig mit der Turmkonstruktion verbunden.
Diese wiederum ist mit Aussteifungsscheiben versehen, die die gesamten Horizontalkräfte aus Wind und unplanmäßiger Schiefstellung aufnehmen sollen. Welche Maßnahmen wurden also ergriffen, damit solch eine Konstruktion stabil ist?
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung führt in die Fragestellung zur Leistungsfähigkeit von Holz ein und stellt das EXPO-Dach als zentrales Untersuchungsobjekt vor.
2. Vorstellung des Baustoffes Holz: Hier werden die biologischen Grundlagen, der strukturelle Aufbau von Bäumen und die physikalischen Eigenschaften sowie Anwendungsgebiete verschiedener Holzarten erläutert.
3. Überblick über die Geschichte des Holzbaus: Dieses Kapitel zeichnet die Entwicklung des Holzbaus von primitiven Urformen bis hin zur modernen Ingenieurtechnik unter Berücksichtigung wissenschaftlicher Forschung nach.
4. Das EXPO-Dach: Dieser Abschnitt behandelt die Konzeption, Planung, technische Realisierung und Montage des EXPO-Daches sowie die Aspekte des konstruktiven Holzschutzes.
5. Zusammenfassung und Ausblick: Hier werden die Ergebnisse der Untersuchung reflektiert und das Innovationspotenzial des Bauwerks für zukünftige Projekte bewertet.
Schlüsselwörter
Holzbau, EXPO-Dach, Ingenieurholzbau, Nachhaltigkeit, Brettschichtholz, Weißtanne, Tragwerkplanung, Statik, Innovation, Konstruktiver Holzschutz, Weltausstellung 2000, Bautechnik, Klimaschutz, Materialeigenschaften, Tragfähigkeit
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Leistungsfähigkeit des Baustoffes Holz in modernen, komplexen Bauwerken.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Themenfelder umfassen die Materialeigenschaften von Holz, die Geschichte des Holzbaus, statische Berechnungen und ökologische Aspekte der Baustoffwahl.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, am Beispiel des EXPO-Daches zu beweisen, dass Holz als Baustoff gegenüber Stahl und Beton wettbewerbsfähig und zudem nachhaltig ist.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine Fallstudie, die durch Literaturanalyse sowie die Untersuchung technischer Daten und Planungsprozesse des EXPO-Daches gestützt wird.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert die Ideenfindung, die Materialwahl (Weißtanne), die ingenieurtechnische Tragwerkplanung und die montageorientierte Umsetzung des Projekts.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind Ingenieurholzbau, Nachhaltigkeit, Brettschichtholz, Tragwerkplanung und Innovation.
Warum wurde ausgerechnet die Weißtanne für das EXPO-Dach gewählt?
Die Wahl fiel auf die Weißtanne aufgrund ihrer Stabilität, Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und ihrer Eignung für eine nachhaltige Dauerwaldwirtschaft.
Welche Rolle spielte die EDV bei diesem Projekt?
Ohne den Einsatz moderner Computersimulationen und Statikprogramme wäre die komplexe, dreidimensional gekrümmte Konstruktion der Holzschirme nicht berechenbar und realisierbar gewesen.
Wie wurde das Holz des EXPO-Daches vor Witterung geschützt?
Anstatt auf chemische Mittel zu setzen, wurde ein konstruktiver Holzschutz durch eine freischwebende Membran und eine permanente Durchlüftung der Bauteile realisiert.
Was ist der sogenannte Schmetterlingseffekt bei der Konstruktion?
Dabei handelt es sich um eine Beobachtung bei den Windkanalversuchen, bei der sich die diagonal gegenüberliegenden Schalen des Daches wie Schmetterlingsflügel bewegen.
- Arbeit zitieren
- Dipl.-Staatswiss. (Univ.) Martin Thiem (Autor:in), 2005, Die Leistungsfähigkeit des Baustoffes Holz am Beispiel des EXPO-Daches anlässlich der Weltausstellung 2000 in Hannover, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/159404
