1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Seiten-Übersicht

Aussteifungselemente: Verbände - Teil 1

Auf dieser und den folgenden Seiten sollen die verschiedenen Aussteifungselemente vorgestellt und erklärt werden. Zunächst betrachten wir einen Verband mit druckweichen Stäben, der bereits auf der vorherigen Seite als mögliches Aussteifungselement dargestellt wurde. Der Ausdruck Verband wird immer dann verwendet, wenn ein Fachwerk zur Aussteifung herangezogen wird. Das bedeutet, die verwendeten Stäbe werden nur durch Normalkräfte beansprucht.

Wie man sieht können manche Teile des Verbandes, die schon für den vertikalen Lastabtrag vorhanden sind (Stützen, Riegel), auch noch für die Aussteifung genutzt werden. Unter druckweichen Stäben versteht man meistens Zugglieder aus Stahl, die keinerlei Druckkräfte aufnehmen können. Es werden beispielsweise Stahlseile, Rundstähle oder Flachbleche verwendet.

Insgesamt kann man sagen, dass Verbände zumeist in Stahl- oder Holzkonstruktionen verwendet werden, während man sie in Bauwerken aus Stahlbeton selten antrifft. Aufgrund der Werkstoffeigenschaften werden in Stahlbetonkonstruktionen eher massige Bauteile als Aussteifungselemente genutzt (z.B. Stahlbetonwandscheiben). Außerdem ist der Anschluss von Diagonalen, aus zwei Stahlbauteilen leichter herzustellen als aus einem Stahl- und einem Stahlbetonbauteil.

Einige Bilder mit möglichen Anschlüssen von Verbandsdiagonalen gibt es hier:

Anhand der untenstehenden Animation soll deutlich gemacht werden, welchen Kraftfluss die horizontale Last im System nimmt und welche Stäbe dabei Zug- oder Druckkräfte erhalten. Das System ändert sich, je nachdem aus welcher Richtung der Wind angreift. Die druckweiche Diagonale, die keine Zugkraft erhält, fällt aus und wird so behandelt, als wäre sie nicht da. Wirkt die horizontale Last aus der anderen Richtung, muss man sich das System, den Kraftfluss usw. genau spiegelverkehrt vorstellen. Da das Tragwerk als reines Fachwerk wirkt, erhalten die Stäbe nur eine Normalkraftbeanspruchung, die man über die Gleichgewichtsaussagen der zentralen Kräftegruppe (ΣH = 0, ΣV = 0) bestimmen kann.

Anhand der berechneten Normalkraft kann die Diagonale so dimensioniert werde, dass sie der Beanspruchung standhält und sich nicht zu stark verlängert. Durch Vergleich der vorhandenen Normalspannung in der Diagonalen mit der zulässigen Normalspannung des Stahls, erhält man die erforderliche Querschnittsfläche der Diagonalen.

A_D: Querschnittsfläche der Diagonale

Merke!
	Man spricht von einem Verband, wenn ein Fachwerk zur Aussteifung verwendet wird. Stäbe in Fachwerken weisen nur Normalkräfte als Schnittgrößen auf. Sie können über die Gleichgewichtsbedingungen der zentralen Kräftegruppen des Systems berechnet werden. Verbände werden vor allem in Stahl- oder Holzkonstruktionen zur Aussteifung eingesetzt. Druckweiche Stäbe fallen unter Druckbelastung aus.