Kurrer Geschichte der Baustatik

Auf der Suche nach dem Gleichgewicht
3. wesentlich überarbeitete und erweiterte Auflage 2025
ISBN: 978-3-433-61238-5
Verlag: Ernst & Sohn
Format: EPUB
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)

E-Book, Deutsch, 1436 Seiten, E-Book

Reihe: Edition Bautechnikgeschichte / Construction History

Was wissen Bauingenieure heute über die Herkunft der Baustatik? Wann und welcherart setzte das statische Rechnen im Entwurfsprozess ein? Wir ahnen wohl, dass die Entwicklung von Berechnungsmethoden und -verfahren im engen Zusammenhang mit der Entdeckung neuer Baumaterialien und der Hervorbringung und Entfaltung von Tragformen stehen.
Mit dem vorliegenden Buch lädt der Verfasser seine Leser zur Suche nach dem Gleichgewicht von Tragwerken auf Zeitreisen ein. Die Zeitreisen setzen mit der Entstehung der Statik und Festigkeitslehre eines Leonardo und Galilei ein und erreichen ihren ersten Höhepunkt mit den baustatischen Theorien über den Balken, den Erddruck und das Gewölbe von Coulomb am Ende des 18. Jahrhunderts. Im folgenden Jahrhundert formiert sich die Baustatik mit Navier, Culmann, Maxwell, Rankine, Mohr, Castigliano und Müller-Breslau zu einer technikwissenschaftlichen Grundlagendisziplin, die im 20. Jahrhundert in Gestalt der modernen Strukturmechanik bei der Herausbildung der konstruktiven Sprache des Stahl-, Stahlbeton-, Flugzeug-, Automobil- und des Schiffbaus eine tragende Rolle spielt. Dabei setzt der Autor den inhaltlichen Schwerpunkt auf die Formierung und Entwicklung moderner numerischer Ingenieurmethoden wie der Finite-Elemente-Methode und beschreibt ihre disziplinäre Integration in die Computational Mechanics.
Kurze, durch historische Skizzen unterstützte Einblicke in gängige Berechnungsverfahren erleichtern den Zugang zur Geschichte der Strukturmechanik und Erddrucktheorie vom heutigen Stand der Ingenieurpraxis und stellen auch einen wichtigen Beitrag zur Ingenieurpädagogik dar.
Dem Autor gelingt es, die Unterschiedlichkeit der Akteure hinsichtlich ihres technisch-wissenschaftlichen Profils und ihrer Persönlichkeit plastisch zu schildern und das Verständnis für den gesellschaftlichen Kontext zu erzeugen. So werden in ca. 270 Kurzbiografien die subjektive Dimension der Baustatik und der Strukturmechanik von der frühen Neuzeit bis heute entfaltet. Dabei werden die wesentlichen Beiträge der Protagonisten der Baustatik besprochen und in die nachfolgende Bibliografie integriert. Berücksichtigt wurden nicht nur Bauingenieure und Architekten, sondern auch Mathematiker, Physiker, Maschinenbauer sowie Flugzeug- und Schiffbauer. Neben den bekannten Persönlichkeiten der Baustatik, wie Coulomb, Culmann, Maxwell, Mohr, Müller-Breslau, Navier, Rankine, Saint-Venant, Timoshenko und Westergaard, wurden u. a. auch G. Green, A. N. Krylov, G. Li, A. J. S. Pippard, W. Prager, H. A. Schade, A. W. Skempton, C. A. Truesdell, J. A. L. Waddell und H. Wagner berücksichtigt. Den Wegbereitern der Moderne in der Baustatik J. H. Argyris, R. W. Clough, Th. v. Kármán, M. J. Turner und O. C. Zienkiewicz wurden umfangreiche Biografien gewidmet. Eine ca. 4500 Titel umfassende Bibliografie rundet das Werk ab.
 
Über die Reihe edition Bautechnikgeschichte:
Mit erstaunlicher Dynamik hat sich die Bautechnikgeschichte in den vergangenen Jahrzehnten zu einer höchst lebendigen, international vernetzten und viel beachteten eigenständigen Disziplin entwickelt. Die Edition Bautechnikgeschichte/Construction History Series gibt ihr einen Ort für die Publikation wichtiger Arbeiten, die die ganze Breite des Forschungsgebiets widerspiegeln. Das Spektrum der Bände reicht von Überblickswerken über Monographien zu Einzelaspekten oder -bauten bis hin zu Biographien bedeutender Ingenieurpersönlichkeiten.
Beide Hauptrichtungen der Bautechnikgeschichte, der eher konstruktionsgeschichtlich und der eher theoriegeschichtlich geleitete Zugang, finden Berücksichtigung.

Autoren/Hrsg.

Kurrer, Karl-Eugen

Weitere Mitwirkende

Lorenz, Werner

Kurrer, Karl-Eugen

Inhaltsverzeichnis

Zum Geleit (Prof. Ekkehard Ramm)
Vorwort
1 Aufgaben und Ziele der Historiografie der Baustatik
1.1 Wissenschaftsinterne Aufgaben
1.2 Ingenieurpraktische Aufgaben
1.3 Didaktische Aufgaben
1.4 Kulturelle Aufgaben
1.5 Ziele
1.6 Einladung zur Suche nach dem Gleichgewicht von Tragwerken in Zeitreisen
2 Lernen aus der Geschichte: Zwölf Einführungsvorträge in die Baustatik
2.1 Was ist Baustatik?
2.2 Vom Hebel zum Fachwerk
2.3 Die Entwicklung der höheren technischen Bildung
2.4 Eine Studie über Erddruck auf Stützmauern
2.5 Einblicke in den Brückenbau und die Baustatik des 19. Jahrhunderts
2.6 Industrialisierung des Stahlbrückenbaus von 1850 bis 1900
2.7 Einflusslinien
2.8 Der elastisch gebettete Balken
2.9 Deformationsverfahren
2.10 Theorie II. Ordnung
2.11 Traglastverfahren
2.12 Baugesetz - Statisches Gesetz - Bildungsgesetz
3 Die ersten technikwissenschaftlichen Grundlagendisziplinen: Baustatik und Technische Mechanik
3.1 Was ist Technikwissenschaft?
3.2 Die Aufhebung des Enzyklopädischen im System der klassischen Technikwissenschaften: Fünf Fallbeispiele aus der Technischen Mechanik und der Baustatik
4 Vom Gewölbe zum Bogen
4.1 Das Gewölbegleichnis
4.2 Das geometrische Denken in der Theorie gewölbter Brücken
4.3 Vom Keil zum Gewölbe - oder: das Additionstheorem der Keiltheorie
4.4 Von der Bruchbildanalyse in Gewölben zur Kantungstheorie
4.5 Die Stützlinientheorie
4.6 Die Durchsetzung der Elastizitätstheorie
4.7 Die Traglasttheorie der Gewölbe
4.8 Finite-Elemente-Methode
4.9 Die Untersuchungen von Holzer
4.10 Zum epistemologischen Status der Gewölbetheorien
5 Geschichte der Erddrucktheorie
5.1 Stützmauern im Festungsbau
5.2 Erddrucktheorie als Gegenstand des Militäringenieurwesens
5.3 Erweiterungen der Coulombschen Erddrucktheorie
5.4 Der Beitrag der Kontinuumsmechanik
5.5 Die Erddrucktheorie von 1875 bis 1900
5.6 Experimentelle Erddruckforschung
5.7 Erddrucktheorie in der Disziplinbildungsperiode der Geotechnik
5.8 Erddrucktheorie in der Konsolidierungssperiode der Geotechnik
5.9 Erddrucktheorie in der Integrationsperiode der Geotechnik
6 Die Anfänge der Baustatik
6.1 Was ist Festigkeitslehre?
6.2 Zum Entwicklungsstand der Statik und Festigkeitsbetrachtung in der Renaissance
6.3 Galileis "Discorsi"
6.4 Die Entwicklung der Festigkeitslehre bis 1750
6.5 Das Bauingenieurwesen im ausgehenden 18. Jahrhundert
6.6 Die Herausbildung der Baustatik: Eytelwein und Navier
6.7 Rezeption von Naviers Analyse des Durchlaufträgers
7 Die Disziplinbildungsperiode der Baustatik
7.1 Clapeyrons Beitrag zur Herausbildung der klassischen Technikwissenschaften
7.2 Die Vollendung der Technischen Balkentheorie
7.3 Von der graphischen Statik zur Graphostatik
7.4 Die Vollendungsphase der Baustatik
7.5 Die Baustatik am Übergang von der Disziplinbildungsperiode zur Konsolidierungsperiode
7.6 Lord Rayleighs Werk "The Theory of Sound" und Kirpichevs "Grundlegung der klassischen Baustatik"
7.7 Die Berliner Schule der Baustatik
8 Vom Eisenbau zum modernen Stahlbau
8.1 Die Torsionstheorie im Eisenbau und in der Baustatik von 1850 bis 1900
8.2 Der Kranbau im Schnittpunkt von Maschinenbau, Elektrotechnik, Eisenbau und Baustatik
8.3 Die Torsionstheorie in der Konsolidierungsperiode der Baustatik (1900-1950)
8.4 Auf der Suche nach der wahren Knicktheorie im Stahlbau
8.5 Stahlbau und Stahlbauwissenschaft von 1925 bis 1975
8.6 Exzentrische Bahnen - Verlust der Mitte
9 Die Stabstatik erobert die dritte Dimension: Das Raumfachwerk
9.1 Die Entstehung der Theorie des Raumfachwerks
9.2 Das Raumfachwerk im Zeitalter seiner technischen Reproduzierbarkeit
9.3 Dialektische Synthese von individueller Baugestaltung und serieller Fertigung
10 Der Einfluss des Stahlbetonbaus auf die Baustatik
10.1 Das erste Bemessungsverfahren im Stahlbetonbau
10.2 Der Stahlbetonbau revolutioniert das Bauwesen
10.3 Baustatik und Stahlbetonbau
10.3.1 Neuartige Tragwerke des Stahlbetonbaus
10.3.1.3 Die erste Synthese
10.3.2 Statisch-konstruktive Selbstfindung des Stahlbetonbaus
10.3.2.1 Sch

Über Autor(innen)

ÜBER DEN AUTOR
Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Karl-Eugen Kurrer, am 10. August 1952 in Heilbronn als Sohn von Maria Kurrer, geb. Schmückle (1925-2018) und Hermann Kurrer (1919-2005) geboren. Nach Abschluss der Dammrealschule in Heilbronn daselbst Maurerlehre bei der Fa. Paul Ensle (1968-1970), Studium des Allgemeinen Ingenieurbaus an der Staatsbauschule Stuttgart (heute: Hochschule für Technik) und danach Bauingenieur im Betriebsbereich "Ingenieur-Holzleimbau" der Fa. Friedrich Losberger GmbH in Heilbronn (1973/74).
Anschließend Studium des Bau- und Verkehrswesens, der Wissenschafts- und Technikgeschichte sowie der Physikalischen Ingenieurwissenschaften an der TU Berlin mit Abschluss in der letztgenannten Studienrichtung. Dort 1981 Fertigstellung der Diplomarbeit Entwicklung der Gewölbetheorie vom 19. Jahrhundert bis zum heutigen Stand der Wissenschaft am Beispiel der Berechnung einer Bogenbrücke. Seit 1980 zahlreiche Beiträge in Zeitschriften, Zeitungen, Büchern und Ausstellungskatalogen zur Wissenschafts- und Technikgeschichte im Allgemeinen und Bautechnikgeschichte im Besonderen.
1982/83 Statiker in einem Stuttgarter Ingenieurbüro. Von 1983 bis 1986 wissenschaftlicher Mitarbeiter an einem von Prof. Dr.-Ing. habil. Eberhard Gock (1937-2016) geleiteten Forschungsvorhaben des DFG-Schwerpunktprogramms "Zerkleinern" (1983-1986). 1986 Abschluss des Promotionsvorhabens Zur inneren Kinematik und Kinetik von Rohrschwingmühlen an der TU Berlin mit dem Prädikat summa cum laude und Fortführung der Drittmittelforschung auf dem Gebiet der rationellen Energieverwendung in der Industrie (gefördert über das Kernforschungszentrum Jülich aus Mitteln des Bundesministeriums für Forschung und Technologie von 1986 bis 1989) bis Ende September 1989.
1988/89 Entwicklung einer neuen Zerkleinerungsmaschine, der Einrohrschwingmühle, auf Basis seines Simulationsmodells und Erstellung von Leistungsbilanzen u. a. für die Einrohrschwingmühle. 1992 Anstoß zum Bau dieser Maschine, die zu einem Prototyp im Maßstab 1:1 an der TU Clausthal führte und schließlich Mitte der 1990er Jahre in der Exzenter-Schwingmühle Gestalt annahm und von der Fa. Siebtechnik (Mülheim/Ruhr) in 17 Ländern erfolgreich zum Patent angemeldet wurde. Die Exzenter-Schwingmühle reduziert den Leistungsbedarf gegenüber konkurrierenden Maschinen um rd. 50 % und konnte sich alsbald auf dem internationalen Maschinenmarkt erfolgreich etablieren. Als Mitglied des Entwicklerteams verantwortlich für die Analyse der Mechanik der Exzenter-Schwingmühle. Stellvertretend für das Entwicklerteam erhielt dessen Leiter, Eberhard Gock, mit dem Industriepartner den Technologietransferpreis der Industrie- und Handelskammer Braunschweig des Jahres 1998 zuerkannt.
Von 1989 bis Ende 1995 bei Telefunken Sendertechnik GmbH in Berlin als Entwickler von Tragstrukturen großer Antennenanlagen im Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereich für den internationalen Markt beschäftigt: Weiterentwicklung des firmeneigenen Programmsystems zur Berechnung, Bemessung und Konstruktion der Seilnetzwerke von Kurzwellenantennen nach Theorie III. Ordnung; Mitarbeit an der Konzeption einer drehbaren Kurzwellen-Vorhangantenne aus Stahl, das 1999 in einem Großprojekt erstmals erfolgreich realisiert werden konnte.
Seit 1978 Forschungen auf dem Gebiet der Bautechnikgeschichte unter besonderer Berücksichtigung der Baustatik. Unter anderem von 1992 bis 2010 Mitarbeit an der von Patricia Radelet-de Grave und Edoardo Benvenuto (1940-1998) begründeten Tagungsreihe Between Mechanics and Architecture. Vorsitzender des Scientific Committee des 3rd International Congress on Construction History in Cottbus (20.-24. Mai 2009) und zusammen mit Prof. Dr.-Ing. Werner Lorenz und Dr.-Ing. Volker Wetzk Mitherausgeber der dreibändigen Proceedings.
Seit Ende 1995 Leiter des Arbeitskreises Technikgeschichte des VDI-Bezirksvereins Berlin-Brandenburg e.V. Vom 1. Januar 1996 bis 28. Februar 2018 im Berliner Verlag Ernst & Sohn für die Zeitschriften Stahlbau (gegründet