Beanspruchungen bei Bauwerken

Welchen Beanspruchungen ist ein Gebäude ausgesetzt?

Ein Bauwerk ist verschiedensten Lasten und Kräften ausgeliefert, welche bei der folgenden Aufzählung eventuell trivial erscheinen mögen, jedoch bei der Planung und der Statik eine wesentliche Rolle spielen. Diverse Lasten können sowohl natürlichen als auch menschengemachten Ursprungs sein und unterschiedliche Auswirkungen auf das Bauwerk haben. Gewisse Faktoren können regional sehr unterschiedlich sein und müssen daher auf die örtlichen Bedingungen abgestimmt werden.

Eigengewicht und Nutzlast

Die grundlegenden Lasten, welche auf Bauwerke wirken, sind die Erdanziehung und die Nutzlast. Die Summe aller vom Bauwerk über das Fundament abgetragenen Lasten bezeichnet man als Bauwerkslasten. Das Eigengewicht eines Gebäudes ist die Summe der Gewichte aller Bauteile, wie Fundamente, Wände, Decken, Dach und Ausstattung. Diese permanente Belastung wirkt auf die tragenden Elemente des Gebäudes und muss bei der Planung und Dimensionierung berücksichtigt werden. Die Nutzlast umfasst alle veränderlichen Lasten, die durch die Nutzung des Gebäudes entstehen. Dazu gehören beispielsweise Personen, Möbel, Maschinen oder Lagergüter. Die Nutzlast variiert im Laufe der Zeit und ist abhängig von der Nutzung des Gebäudes.

Welcher Nutzlast ein Gebäude standhalten muss, ist einerseits davon abhängig, wofür das Gebäude verwendet wird und andererseits gibt es beispielsweise für öffentliche Gebäude, wie Schulen oder Krankenhäuser strengere Vorschriften. Diese Art der Lasten entscheidet über die notwendige Dimensionierung der Wände und Decken. Die Bemessung der Nutzlast erfolgt somit auf Grundlage der erwarteten Nutzung des Gebäudes, der Raumgröße und der Anzahl der Personen, die sich in den Räumen aufhalten können. Dabei sind auch die Anforderungen der jeweiligen Bauordnung und geltenden Normen zu berücksichtigen.

Atmosphärische Beeinflussung

Atmosphärische Beeinflussungen, wie Niederschläge, Wind, Wasserdruck oder Blitzschlag sind vor allem bei der Dachplanung sowie bei der Dämmung und Isolierung zu beachten. Sie wirken somit auf die Gebäudehülle und können sowohl statische als auch dynamische Beanspruchungen verursachen. Niederschläge wie Regen und Schnee erhöhen die Last auf dem Dach und können durch eindringendes Wasser zu Schäden an der Konstruktion führen. Hierbei ist es wichtig, eine geeignete Dachneigung und Entwässerungssysteme zu planen, um Wasseransammlungen und mögliche Schäden zu vermeiden. Darüber hinaus sollten Baumaterialien verwendet werden, die wasserabweisend oder wasserdicht sind und einer Feuchtigkeitsbeanspruchung standhalten können. Diesbezüglich spielen natürlich auch thermische Beanspruchungen wie mögliche Extremtemperaturen und Temperaturschwankungen sowie Frost eine Rolle.

Wind & Wasser

Windkräfte können sowohl statische als auch dynamische Belastungen auf die Gebäudekonstruktion ausüben. Die Windlast variiert je nach Lage des Gebäudes, Höhe und Form des Bauwerks. Bei der Planung und Bemessung der Bauwerke müssen Windlasten berücksichtigt werden, um ausreichende Stabilität und Sicherheit zu gewährleisten. Wasserdruck kann insbesondere bei unterirdischen Bauwerken, wie Kellern oder Tiefgaragen, zu Beanspruchungen führen. Die Planung und Ausführung solcher Bauwerke müssen den Einflüssen von Wasserdruck und Grundwasserstand gerecht werden, um Undichtigkeiten und mögliche Schäden zu vermeiden. Der Wasserdruck bei Überschwemmungen oder Hochwasser kann ebenfalls eine große Belastung darstellen und zu Schäden an der Bausubstanz führen.

Blitz & Strahlung

Blitzschlag kann zu direkten Schäden am Gebäude und indirekten Schäden durch Überspannung in elektrischen Anlagen führen. Es ist daher ratsam, ein Blitzschutzsystem zu installieren, um das Gebäude und seine Nutzer vor den Folgen eines Blitzschlags zu schützen. Ein weiterer Faktor, welcher in Abhängigkeit der Region mehr oder weniger wesentlich ist, ist mögliche Strahlung, wie beispielsweise UV-Strahlung, radioaktive Strahlung oder kosmische Strahlung. In Österreich ist beispielsweise der Schutz vor Radon baugesetzlich verankert. So müssen in Radonschutz- beziehungsweise Radonvorsorgegebieten entsprechende bauliche Vorkehrungen bei jedem Neubau eingeplant werden, welche in der ÖNORM S 5280-2 geregelt werden. Unterschiedliche Normen dienen als Grundlage für die Planung und Bemessung von Bauwerken unter Berücksichtigung der verschiedenen Beanspruchungen.

Erdbebensicherheit & chemische Einflüsse

Ebenfalls in regionaler Abhängigkeit können Maßnahmen in Bezug auf mögliche Erdbeben bei Bauwerken notwendig sein oder Vorkehrungen gegenüber chemischen Beanspruchungen getroffen werden. Chemische Beanspruchungen können durch Umwelteinflüsse, wie saurer Regen oder Schadstoffe in der Luft, oder durch bauchemische Prozesse im Inneren des Gebäudes verursacht werden. Sie können zu Korrosion, Versprödung oder anderen Schäden an den Baumaterialien führen. 

Saure Niederschläge, verursacht durch Luftverschmutzung, können auf Dauer die Bausubstanz schädigen. Vor allem kalkhaltige Materialien wie Beton oder Naturstein sind hiervon betroffen. Um die Auswirkungen saurer Niederschläge zu reduzieren, können spezielle Beschichtungen oder Imprägnierungen verwendet werden. Schadstoffe können ebenfalls chemische Beanspruchungen auf die Gebäudehülle ausüben. Die Verwendung von korrosionsbeständigen Materialien und regelmäßige Wartung und Reinigung der Gebäudefassade können helfen, die negativen Auswirkungen der Schadstoffe zu minimieren. Bauchemische Prozesse, wie die Reaktion von Baustoffen untereinander oder mit Wasser, können ebenfalls Beanspruchungen auf das Bauwerk ausüben. Um dies zu verhindern, sollten Materialien verwendet werden, die miteinander verträglich sind und keine unerwünschten chemischen Reaktionen hervorrufen.

Beurteilung notwendiger Maßnahmen

Ein regionaler Baustatiker oder Architekt kann Sie bezüglich notwendiger Maßnahmen beraten und Ihr zukünftiges Bauwerk entsprechend planen. Auch bei der Ausführung sollte man auf professionelle Auftragnehmer setzen, welche Erfahrung mit der Herstellung notwendiger Maßnahmen haben. Gewisse Vorkehrungsmaßnahmen sind stark von der Region abhängig, in welcher das Gebäude errichtet wird. Im Zweifelsfall ist es ratsam, sich besser abzusichern, als leichtfertig auf Maßnahmen zu verzichten. Nachträgliche Änderungen oder Sanierungen sind üblicherweise mit höheren Kosten verbunden. Eine Übersicht zu Richtpreisen und Kosten im Baubereich bietet Ihnen unser Baukostenrechner.

Ihr Baucheck-Team