Architektouren

Körpertragwerke sind die wohl am einfachsten zu bauenden Tragwerke, die schon bei den ältesten Bauwerken zu finden sind. Zu den wohl bekanntesten zählen Pyramiden. Aber auch einfache Sandaufschüttungen haben dieselbe Funktionsweise. Sie leiten Horizontallasten mithilfe ihres Eigengewichtes in den Baugrund ab





Die Dimensionen und maximal aufnehmbaren Lasten hängen von den Druckfestigkeiten der verwendeten Materialien ab.

Ein Körpertragwerk hat in der Regel ähnliche Abmessungen in Tiefe und Höhe. Bekannte Beispiele sind Deiche und Dämme, aber auch Pyramiden und Mauern haben die gleiche Tragwirkung. Sie werden meist aus Materialien hergestellt, die keine oder kaum Zugkräfte aufnehmen können, aber ein hohes Eigengewicht haben. Die Resultierende aus angreifenden Horizontallasten und dem Eigengewicht sollte in der sogenannten Kernfläche des Bauwerks liegen. So steht der gesamte Querschnitt an allen Stellen des Bauwerks unter Druck.





Um die Standsicherheit eines Körpertragwerkes zu bestimmen, werden die Kippsicherheit und die Gleitsicherheit betrachtet. Für die Kippsicherheit muss das Moment aus vertikalen Lasten (Eigengewicht und Auflasten) um die Kippachse größer sein als das entgegengesetzt drehende Moment aus Einwirkungen (Horizontallasten). Bei der Gleitsicherheit wiederum werden die Widerstände mit dem sogenannten Reibbeiwert multipliziert und müssen 1,5-fach größer als die Einwirkungen sein.
In Abhängigkeit der Lage der Resultierenden können die Spannungsverteilungen über den Querschnitt bestimmt werden. Da das Körpertragwerk keine Zugspannungen aufnehmen kann, sollte die Resultierende der Lasten innerhalb der ersten Kernfläche liegen. Tut sie es nicht und kann das Bauwerk Zugspannungen aufnehmen, so entsteht eine klaffende Fuge. Diese darf höchstens bis zum Schwerpunkt des Bauwerks reichen, damit es nicht umkippt. Die Resultierende liegt in diesem Fall in der zweiten Kernfläche.

Damm

Eine einfache Form des Körpertragwerkes ist der Erd- oder Steindamm. Die Größe und Neigung des künstlich aufgeschütteten Damms ist abhängig von dem jeweils verwendeten Material. So kann ein Damm aus kantigem Naturschotter steiler sein als ein Damm aus lockerem Sand, weil der Schotter einen höheren Reibungswinkel als der Sand besitzt.

Schwergewichtswand/Fundament

Schwergewichtswände und Fundamente werden in der Regel mit Hilfe einer Schalung hergestellt. Sie bestehen meist aus Stahlbeton und können so auch Zugkräfte und Momente aufnehmen.

Mauerwerk

Das Mauerwerk wird durch einfaches Aufeinanderschichten von Steinen erbaut.





Diese Steine können aus unbehandelten Findlingen oder Bruchsteinen bestehen, aber auch aus zu Polygonen geformten Steinen oder künstlich hergestellten Ziegeln. Diese werden entweder trocken aufeinander geschichtet oder durch Bindemittel (Mörtel) miteinander verbunden. Die Mauerfestigkeit ist von den jeweils verwendeten Steinen und der Qualität des Mörtels abhängig.

Anwendungsbeispiel

Beispiele für Körpertragwerke sind Deiche, Küstenschutzdünen und Gewichtsstaumauern. Als Letztere ist beispielsweise die Urfttalsperre in der Eifel zu nennen. Sie ist an der Sohle sehr breit und wird nach oben hin schmaler. Durch das hohe Eigengewicht des Bauwerks wird Widerstand gegen den Wasserdruck erzeugt.





Nach einer Erfindung von Otto Intze (ehemaliger Professor und Rektor der Technischen Hochschule Aachen) wurden viele Gewichtsstaumauern nach 1880 aus Bruchsteinmauerwerk mit einem Intzekeil versehen. Diese aus Lehm bestehende Anschüttung auf der Wasserseite der Staumauer soll die Standfähigkeit erhöhen, indem die Mauer im unteren Bereich (bei höchstem Wasserdruck) und der davor befindliche Untergrund zusätzlich abgedichtet werden.