Freitragende Natursteinstiegen der Gründerzeit : Systembetrachtung, Material -und Bestandsuntersuchungen

Abstract

Ungefähr ein Drittel des Wiener Gebäudebestandes ist der Gründerzeit zuzuordnen. Nicht nur Repräsentations- und Prunkbauten sondern vor allem Wohngebäude fallen in diese sehr intensive Phase der Wiener Stadtentwicklung. In einer Vielzahl derartiger Gebäude wurden "eingespannte Natursteinstiegen" eingebaut, welche größtenteils noch in Verwendung sind. Die unterschiedlichsten Gründe führen zu Schäden an diesen Stiegen, durch welche die Tragsicherheit des Treppenlaufes gefährdet ist. Bisher gibt es wenige bruchmechanische Untersuchungen die sich mit dieser Thematik beschäftigen. In dieser Arbeit soll vor allem das bruchmechanische Verhalten der zur Bauzeit verwendeten Materialien untersucht werden. Die beiden klassischen Gesteine des Wiener Raumes der sogenannte "Kaiserstein" (Kalkstein aus dem Leithagebirge) und der "Rekawinkler" (Quarzsandstein aus der Wienerwald-Flyschzone) werden für die Untersuchungen herangezogen. Die umfangreichsten Untersuchungen zu dieser Thematik fanden bereits 1896 im Rahmen des Stiegenstufen-Ausschusses statt. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse wurden seitdem nicht wesentlich erweitert. Daher ist eine fundierte Untersuchung der Materialien, der Interfaces und vor allem der Tragwerkssystematik dringend erforderlich. Mittels uniaxialer Keilspaltmethode werden die beiden Gesteine bruchmechanisch untersucht. Bei den durchgeführten Versuchsreihen wurde eine Vielzahl an Variationen vorgenommen. So wurden, z.B. das Interface, die Belastungsgeschwindigkeit, die Bruchflächenorientierung etc. variiert. Dies soll eine bessere Bestandsbewertung ermöglichen. Dazu werden ebenfalls relativ umfangreiche INSITU-Versuche an Bestandsobjekten durchgeführt. Mittels Probebelastungen konnten einige Erkenntnisse über die vorhandene Tragwerkskapazität von bestehenden freitragenden Natursteinstiegen gewonnen werden.

About one third of Vienna's building stock was built in the so-called "Gründerzeit" (Wilheminian time). Buildings for representation and also for residential purpose belong to this very intense period of urban development. In many of these buildings cantilever stone stairways were built and are still in use. Small cracks appear for various reasons in the staircases which significantly reduces their safety. Until today there are only very few investigations on the fractural behavior of this kind of stone stairways. The aforementioned fractural behavior of the stone materials used during the "Gründerzeit" is the topic of this project. Two of the classical natural stones of the Vienna region ("Kaiserstein" and "Rekawinkler") will be analyzed. The stairway-step committee ("Stiegenstufenausschuss") conducted a comprehensive analysis of natural stone staircases in 1896, yet no additional testing has been recorded since. Hence, a profound testing of the material, the interfaces, and the structural system is absolutely necessary.