Ein Raumtragwerk kann als eine starre, leichte, binderartige Struktur definiert werden. Es besteht aus ineinandergreifenden Streben in einem geometrischen Muster. Raumtragwerke können effizient verwendet werden, um große Bereiche mit minimalen Innenstützen abzudecken. Ihre Robustheit beruht auf der inhärenten Steifigkeit des Dreiecks und den Biegebelastungen. Die Zug- und Druckbelastungen werden auf die gesamte Länge jeder einzelnen Strebe übertragen.
Das Raumtragwerk oder räumliches Tragwerk gehört zu den grundlegenden Konstruktionsprinzipien in der Architektur. Kuppel-, Gewölbe- und Dachformen können als Raumtragwerke industriell hergestellt werden. Raumtragwerke werden zwischen folgenden Formen unterschieden:
- Raumfach- oder Raumstabwerke
Hier handelt es sich um die Weiterentwicklung des Fachwerkes. Allerdings bilden sich ergeben sich größtenteils würfel- oder pyramidenförmige Formen, während das Grundelement beim Fachwerk in der Regel dreieckig ist.
- Seilnetztragwerke
Sowohl in ihrer Formfindung als auch der Abtragung von Lasten entsprechen sie den gleichen statischen Gesetzen wie Gewebe.Was bei Geweben die Fäden sind, sind bei Seilnetztragwerken Stahlseile. Ausgefacht und bedeckt werden diese mit Holzwerkstoffen, Glas oder textilen Materialalien.
- Gitterschalen, Netzschalen
Die statischen Eigenschaften entsprechen einer Schale. Diese kann Belastungen sowohl senkrecht als auch in ihrer Ebene aufnehmen. Dafür werden stabförmigen Bauteile aus Stahl oder Holz verarbeitet.
- Schalen
Es handelt sich hier um ein Raumtragwerk als selbsttragende und schlanke Konstruktion aus Stahlbeton, vergleichbar mit einem ausgeblasenen Ei. Ausgeführt werden Sie als Tonnen-, Kegel-, Kuppel- oder Sattelschalen.
- Zelte
Hier erfolgt die Lastabtragung über aussteifende Gerüste. In der modernen Bauweise folgt man der Membrankonstruktion, die, bezogen auf die Konstruktion, auf Zugkraft basiert.
- Pneumatische Tragwerke
Man kennt sie unter dem Begriff der Traglufthalle. Das Tragwerk wird durch künstlich erzeugten Überdruck in Kombination mit leichten Zugkräften hergestellt. Die Ableitung erfolgt über gespannte Textilgewebe (Zugkraft) und über die eingeschlossene Luft. Steigt der Innendruck an, erzeugt er eine Stützkraft auf alle Punkte der Oberfläche und krümmt diese gleichmäßig.
Die einfachste Form des Raumtragwerks ist eine horizontale Platte aus ineinandergreifenden quadratischen Pyramiden und Tetraedern aus Aluminium- oder Stahlrohrstreben.
Eine stärkere Form des räumlichen Tragwerks entsteht, wenn alle Streben der ineinandergreifenden Tetraeder eine bestimmte Längeneinheit haben. Technisch wird das als Raumstabwerk oder in einer Einheitsbreite als Raumfachwerk bezeichnet. Um eine komplexer gekrümmte Gesamtstruktur zu erzielen, müssen die Länge der Streben geändert werden. Andere geometrische Formen sind ebenfalls möglich.
Räumliche Tragwerke eignen sich hervorragend für eine Überkopfstruktur, die über große Entfernungen geht, ohne dass dabei eine interne tragende Unterstützung erforderlich ist. Die Vorteile eines Raumtragwerks gegenüber anderen üblichen Strukturen sind
- ihr geringes Gewicht,
- können in Massen produziert werden,
- ihre Steifheit und Vielseitigkeit.
