Statische Berechnungen

Ziel ist es, festzustellen, ob die Konstruktion mit ausreichender Sicherheit nicht unter der geplanten Belastung versagen (brechen, knicken usw.) wird, oder zu untersuchen, welche Belastungen die Konstruktion aushält, ohne zu versagen. Die Belastungen und Materialkennwerte werden mit Teilsicherheitsfaktoren beaufschlagt, um unter anderem Vereinfachungen des jeweiligen Berechnungsverfahrens sowie Streuungen der Lastannahmen und Materialeigenschaften auszugleichen. Des Weiteren ist es Aufgabe der Statik, die Gebrauchstauglichkeit einzelner Bauteile zu gewährleisten (Verformungen und Schwingungen erträglich zu begrenzen).

Die meisten Bauvorhaben bedürfen einer Genehmigung durch die zuständige Bauaufsichtsbehörde. Im Rahmen des Bauantragsverfahrens kann diese eingeholt werden. Zu den erforderlichen Nachweisen gehört unter anderem eine von einem Sachverständigen erstellte statische Berechnung des Bauwerks. Sie dient dem Nachweis der Standsicherheit, der Gebrauchstauglichkeit und der Dauerhaftigkeit. Nach den letzten Bauordnungsrechtsnovellen ist allerdings nur noch bei Sonderbauten die Statik zusammen mit dem Bauantrag zur Prüfung einzureichen. Für alle anderen Bauvorhaben reicht eine spätere Vorlage - diese muss in den meisten Fällen jedoch vor Baubeginn sein. Für Bauwerke ab mittlerer Schwierigkeit muss der Bauherr die Statik durch einen Prüfstatiker überprüfen lassen (Fremdüberwachung der Berechnung). Für einfache Bauvorhaben wie Ein- oder Zweifamilienhäuser ist im Regelfall keine externe Prüfung erforderlich (Hier ist die Eigenüberwachung der Tragwerkplaners selbst, z.B. durch einen zweiten Ingenieur im Büro oder durch den Abgleich mit ähnlichen Berechnungen aus der Vergangenheit hinreichend).

Die statischen Berechnungen werden durch Tragwerksplaner (Statiker) aufgestellt, die über ausreichende Kenntnisse und Erfahrungen verfügen müssen. In den meisten Bundesländern werden inzwischen Listen mit bauvorlageberechtigten Tragwerksplanern geführt, bei denen dieses formal zutrifft. Teilweise wird von den Tragwerksplanern auch noch der Nachweis eines ausreichenden Versicherungsschutzes verlangt. Eine übertriebene Genauigkeit in der statischen Berechnung ist nicht erforderlich, da die Auslastung in Prozent angegeben wird. Das heißt nur 3 signifikante Stellen sind im Ergebnis notwendig. Gleichzeitig sind sowohl Materialkennwerte und Lastannahmen sowie teilweise auch die Rechenmodelle mit Ungenauigkeiten behaftet. Diese Ungenauigkeiten wurde bei der Kalibrierung der (Teil-)Sicherheitsfaktoren Rechnung getragen. Durch die Verwendung von Rechenmaschinen und Computern ergeben sich heute zwar große theoretische Genauigkeiten. Prinzipiell sind aber immer noch Genauigkeiten von 3 bis 4 signifikanten Stellen (nicht Nachkommastellen) ausreichend. Zu Zeiten als die statischen Berechnungen noch mit dem Rechenschieber gemacht wurde, wurde eine Genauigkeit von 3 Zahlenstellen als ausreichend erachtet. Mehr ist auf dem Rechenschieber auch kaum ablesbar.