Die Hochofenhalle des Hüttenwerks in Peitz - statische Optimierung und Vorbemessung des Bohlenbinderdaches
Diplomarbeit am Lehrstuhl Bautechnikgeschichte und Tragwerkserhaltung, verfaßt von Steffen Schimmack im Herbst 2004
Das fast 200 Jahre alte Bohlenbinderdach der Hochofenhalle in Peitz weist trotz zahlreicher Ertüchtigungsmaßnahmen aus der Vergangenheit große Verformungen auf. In einer vorangegangenen Diplomarbeit wurde ein verformungsgetreues dreidimensionales Modell des Tragwerkes entwickelt, um die Auswirkungen der Verformungen auf die Standsicherheit zu untersuchen. Dabei zeigte sich, dass es im derzeitigen Zustand zu großen Verschiebungen und hohen Spannungsüberschreitungen kommt.
Aus diesem Grund war es nötig, ein Ertüchtigungskonzept zu entwickeln, mit dem es möglich ist, die Verformungen zu reduzieren und die Spannungsüberschreitungen zu verhindern.
Ausgehend vom dreidimensionalen Stabwerksmodell des Ist- Zustandes wurden Fallstudien zu verschiedenen Ertüchtigungsansätzen und Maßnahmen durchgeführt mit dem Ziel, die Tragfähigkeit durch möglichst wenige Eingriffe zu erhöhen. Diese Maßnahmen orientierten sich am Ertüchtigungskonzept von Dipl.-Ing. W. Preiss und der ARGE Hochofenhalle, welches dem Hochofen eine zentrale Rolle als aussteifenden Kern zuweist. In diesem Zusammenhag war es von Interesse, ob die in der Vergangenheit stattgefundene Setzung des Hochofens abgeklungen war oder noch immer andauert und wie sie sich auf das Tragverhalten der ertüchtigten Hochofenhalle auswirken würde.
Es zeigte sich, dass durch die Verbesserung der ungenügenden Längs- und Quersteifigkeit die Systemverformungen sowie die Spannungsüberschreitungen deutlich reduziert werden können. In Längsrichtung wurde dies durch Ausbildung einer steifen Halbtonne nördlich des Hochofens und die Anbindung des übrigen Daches an den damit unverschieblichen Mittelbereich, aus Halbtonne und Hochofen, durch die historischen Liernen, erreicht. In Querrichtung wurde die Steifigkeit der Bohlenbinder durch Zug- und Druckglieder in der Binderebene und die Schaffung neuer Auflagerpunkte erhöht.
Für die Hochofensetzung wurde ebenfalls ein Konzept entwickelt, welches, durch regelmäßiges nachjustieren der Auflagerpunkte am Hochofen ermöglicht, den Einfluss auf die Tragfähigkeit der Binderkonstruktion zu begrenzen.
Die Vorbemessung bestätigte die Ergebnisse der Untersuchungen. Spannungsüber-schreitungen um das Dreifache, wie sie noch in der vorangegangenen Untersuchung festgestellt wurden, traten nicht mehr auf. Zwar kam es weiterhin zur Überlastung einzelner Bauteile, diese konnten aber durch gezielte Verstärkungsmaßnahmen verhindert werden.