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.
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
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