Der konstruktive Ingenieurbau ist eine Disziplin des Bauingenieurwesens, der die Anwendung der Gesetze der Physik, der Mathematik und der Statik umfasst, um die tragenden Elemente von Bauwerken sicher zu gestalten. Das moderne Bauwesen verfügt über ein umfangreiches und detailliertes Wissen, mit dem sich die Leistung verschiedener Formen und Materialien, die in Bauwerken verwendet werden, genau vorhersagen lässt, um den Belastungen und Beanspruchungen der Bauwerke standzuhalten. Die Grundsätze des konstruktiven Ingenieurbaus wurden bereits vor Tausenden von Jahren beim Bau von Bauwerken wie den Pyramiden in Ägypten oder der Akropolis in Griechenland angewandt.
Um ein Bauwerk effizient zu konzipieren, zu entwickeln, zu entwerfen und zu bauen arbeiten der Bauherr und der Architekt, der Architekt und der Ingenieur sowie der Ingenieur und der Ausführende/Auftragnehmer regelmäßig zusammen. Die Hauptverantwortlichkeiten all dieser Akteure sind wie folgt:
- Bauherr – die Hauptverantwortung liegt in der Entscheidung über die Nutzung und Belegung sowie in der Genehmigung der Baupläne des Gebäudes.
- Architekt – die Hauptverantwortung besteht darin, sicherzustellen, dass der architektonische Plan des Innenraums des Gebäudes Innenraum für die vorgesehene Nutzung geeignet ist und das Gebäude insgesamt ästhetisch ansprechend ist.
- Ingenieur – die Hauptverantwortung liegt in der Gewährleistung der Sicherheit und Gebrauchstauglichkeit des Bauwerks, d. h., das Gebäude so zu entwerfen, dass es die Lasten sicher tragen kann. Ein Ingenieurbüro (z. Bsp. Statiker Berlin) für Statik entwickelt und prüft die Tragwerksplanung des Bauwerks.
- Ausführende – die Hauptverantwortung liegt darin, sicherzustellen, dass die geplanten Bauteile und Verbindungen in der Werkstatt oder vor Ort wirtschaftlich hergestellt werden.
- Auftragnehmer/Errichter – die Hauptverantwortung liegt darin, sicherzustellen, dass die Stäbe und Verbindungen vor Ort wirtschaftlich montiert werden, um das Bauwerk zu errichten.
- Staatliche Bauaufsichtsbehörde – die Hauptverantwortung besteht darin, sicherzustellen, dass das errichtete Bauwerk den Anforderungen entspricht und Bauvorschriften erfüllt.
Aus ingenieurwissenschaftlicher Sicht sind die Parameter, die (etwas) variiert werden können: das Baumaterial und das Tragwerkskonzept.
Als Material kann gewählt werden zwischen: Stahl, Stahlbeton und Stahl/Beton-Verbundbau.
Für die Tragwerkskonstruktion stehen folgende Möglichkeiten zur Auswahl: momentenresistente Rahmen, verstrebte Rahmen, Doppelrahmen, Scherwandrahmen usw. Der Ingenieur kann bei Bedarf auch ein neues innovatives Tragwerk für ein bestimmtes Bauwerk entwerfen.
Alle infrage kommenden Material- und Rahmenalternativen müssen in Betracht gezogen und entworfen werden, um die einzelnen Material-, Herstellungs- und Montagekosten zu vergleichen und den effizientesten und wirtschaftlichsten Entwurf für das Bauwerk zu ermitteln.
Für jede in Betracht gezogene Material- und Tragwerksalternative besteht der Entwurf des Tragwerks aus dem Entwurf der einzelnen Tragwerkskomponenten, d. h. der Stäbe und Verbindungen des Tragwerks.