Lastberechnung

Lastberechnung ist die systematische Ermittlung der Kräfte, Lasten und Momente, die auf eine Baukonstruktion oder ein technisches System wirken. Sie dient der Sicherheit, Funktionstüchtigkeit und Wirtschaftlichkeit des Entwurfs. Typisch werden statische permanente Lasten (Eigengewicht), variable Lasten (Nutzlasten, Verkehr, Personen), Umweltlasten (Schnee, Wind, Eis), Temperatur- und Wasserlasten sowie potenzielle Stör- oder Unfallslasten berücksichtigt. Auch dynamische Effekte wie Erschütterungen oder Schwingungen können relevant sein.

Im Planungsprozess werden alle relevanten Einwirkungen identifiziert, deren Größen ermittelt und dann zu Lastfällen kombiniert. Die Lasten werden gemäß geltenden Normen bewertet; in Europa erfolgen Berechnungen nach Eurocode 0 (Allgemeine Grundsätze der Tragwerksauslegung) und Eurocode 1 (Einwirkungen auf Tragwerke) sowie deren nationalen Anhängen. In anderen Ländern kommen Standards wie ASCE 7 zum Einsatz. In der Praxis werden unterschiedliche Bemessungslasten, Material- und Sicherheitsfaktoren sowie Lastkombinationen angewendet. Für komplexe Bauwerke ergänzen numerische Methoden wie die Finite-Elemente-Methode die analytische Lastberechnung.

Der Ablauf umfasst die Erfassung der Randbedingungen, die Bestimmung einzelner Einwirkungen, die Anwendung von Kombinationsregeln, die Prüfung der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit sowie die Dokumentation der Ergebnisse. Die Lastberechnung liefert die Design- oder Nachweisgrößen für Bauteile, Tragwerke, Fundamente und Maschineneinbauten und dient zugleich der Genehmigungsvorbereitung.

Herausforderungen sind Unsicherheiten bei Lastannahmen, zeitliche Variationen, Kopplungen mehrerer Einwirkungen und dynamische Effekte, die zu zusätzlichen Sicherheits- oder Dämpfungsanforderungen führen können.