Der Stab im Tragwerk - Erweiterung eines tradierten Begriffs unter besonderer Berücksichtigung der Hohlprofile

Hoyer, Sebastian GND

Tragwerke aus Stäben bilden eine der ältesten Konstruktionsformen und prägen die konstruktiven Disziplinen bis aktuell in den Formleichtbau. Mit der Methodik des Explizierens, nach Rudolf Carnap, wird der Begriff „Stab“ im Kontext seiner baukonstruktiven Verwendung einer eingehenden Betrachtung seiner Bedeutungsebenen und ihrer Merkmale unterzogen, um ein erweitertes Verständnis der Formen seines Tragverhaltens zu bilden und mit einem Explikat benennen zu können. Es wird gezeigt, wie sich ein bildhafter Begriff für Objekte der Umwelt bzw. anthropogenem Ursprungs zum terminus technicus in den konstruktiven Disziplinen wandelte und sich ein Vorstellungsraum zu dessen Modell formte, das seinerseits zur Asymptote für das Bauteil „Stab“ wurde. Es wird herausgestellt, dass trotz des fachsprachlichen Gebrauchs seine Bedeutung innerhalb der realen Objekte und ihrer Modelle nicht widerspruchsfrei definiert ist; dessen ungeachtet aber Konsens darüber herrscht, dass der Knickstab die gebräuchlichsten Attribute für Stab Elemente auf sich vereint und die Stabtragwerke dominiert. In diesem Kontext werden die Gussstützen und das nahtlose Stahlrohr als eine formgebende Antwort mit praktischer Bedeutung für schlanke Stäbe identifiziert und der gemeinsame Ursprung des Formkonzeptes mit dem der älteren Leitungsrohre verglichen. Neben den Aspekten historische Werkstoffe und Produktion röhrenförmiger Stäbe, wird aus bautechnikgeschichtlicher Perspektive der Parameter „Schlankheit“ und seine Rolle in historischen Bemessungsverfahren aufgearbeitet. Die Interdependenzen zwischen Technologie und Theorie werden anhand einer synoptischen Darstellung wegweisender Objekte bzw. geplanter Projekte des Bauwesens und des Maschinen- und Anlagenbaus der letzten 400 Jahre vorgestellt und die Eignung des Hohlprofiles als Pendelstab und die Strategien seiner Optimierung kritisch diskutiert. Als Komplementär zum Knickstab wird anhand von Beispielen aus vernakulären Architekturen und anhand jüngerer Experimentalbauten belegt, dass das flexible, biegeweiche Tragverhalten von extrem schlanken Stäben sich sinnvoll zur Erstellung von Tragwerken ebenso eignet, und somit den unscharfen Begriff „Stab“, im Sinne des Explizierens, produktiv erweitert. Es wird der Begriff „stabförmig“ eingeführt und exemplarisch zur Synthese eines extrem schlanken, stabförmigen Hybrides mit eingeprägter Vorverformung auf Basis von Hohlprofilen angewendet und seine Verwendung als Leichtbauelement diskutiert.

Rod support structures are one of the oldest forms of construction and shape the present disciplines in light-weight construction. Using Rudolf Carnap’s methodology of explication, the term "rod", in the context of structural design, is subjected to a thorough analysis of its levels of meaning and characteristics in order to generate an expanded understanding of the forms of its load-bearing behaviour and to be able to give a name to this through explication. It is shown how an illustrative term for objects in our environment, or of anthropogenic origin, transforms into a technical term in the construction disciplines, forming a space of representation for its model, which in turn has become the asymptote for the “rod” component. It is emphasised that, despite its technical linguistic usage, its meaning amongst real objects and their models is not consistently defined; nevertheless, there is a consensus that the buckling rod combines the most common attributes of rod elements and dominates rod support structures. In this context, cast supports and the seamless steel pipe are identified as a formative answer of practical importance for slender rods, and the common origin of the formal concept is compared with that of older line pipes. Regarding historical materials and the production of tubular rods, the parameter of "slenderness" and its role in historical design methods are analysed from the perspective of the history of structural engineering. Interdependencies between technology and theory are illustrated on the basis of a synoptic presentation of pioneering objects, or planned projects, of the construction industry and mechanical and plant engineering of the last 400 years, and the suitability of the hollow profile as a hinged rod and strategies for its optimisation will be critically discussed. As a complement to the buckling rod, examples from vernacular architectures and recent experimental constructions are used to furnish evidence that the flexible, pliable load-bearing behaviour of extremely slender rods is also meaningfully suited to the creation of support structures, and therefore productively expands the vague term "rod" in the sense of explication. The term "rod-shaped" is introduced and used, by way of example, for the synthesis of an extremely slender, rod-shaped hybrid with impressed pre-deformation on the basis of hollow profiles, and its use as a lightweight component is discussed.

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Hoyer, Sebastian: Der Stab im Tragwerk - Erweiterung eines tradierten Begriffs unter besonderer Berücksichtigung der Hohlprofile. 2019.

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