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Aussteifungselemente: Verbände - Teil 2

Als zweites Beispiel, wie ein Fachwerk als Aussteifungselement verwendet werden kann, soll ein Verband mit einer Zug-/Druckdiagonalen als Diagonale betrachtet werden.

Die Diagonale des Verbands erhält je nach Windrichtung Zug- oder Druckkräfte. Sie muss für beide Beanspruchungsarten ausreichend dimensioniert sein. Für die Diagonale werden meistens Rohre oder gewalzte I-Träger (Doppel T Träger) aus Stahl gewählt.

Der horizontale Lastweg soll wieder mit Hilfe einer Animation erläutert werden. Dabei wird jede Windrichtung getrennt untersucht. Die Normalkräfte der Stäbe können erneut über die Gleichgewichtsbedingungen der zentralen Kräftegruppen berechnet werden.

Der entscheidende Unterschied zwischen diesem Verband und dem, auf der vorherigen Seite betrachteten Verband mit druckweichen Stäben, ist, dass die Diagonale auch als Druckstab dienen muss. Ein Druckstab kann im Gegensatz zu einem Zugstab versagen, auch wenn die im Stab vorhandene Längsspannung noch kleiner ist als die zulässige Längsspannung. Der Stab weicht dann plötzlich seitlich aus. Man nennt dieses physikalische Phänomen Knicken des Stabes oder Stabilitätsversagen. Gerade bei schlanken Stäben, wie sie in Verbänden verwendet werden, muss die von der Diagonalen aufnehmbare Druckkraft wesentlich herabgesetzt werden, um ein Ausknicken des Stabes zu vermeiden. Für die Dimensionierung eines Verbandes ist daher immer die maximale Druckkraft und die maximale Zugkraft (falls größer als Druckkraft) zu berücksichtigen. Es ist in diesem Fall nicht mehr möglich, den Verband allein über die zulässige Längsspannung zu bemessen. Es muss zusätzlich ein Knicknachweis geführt werden.

Konstruktiv besonders günstige Profile gegen Knicken sind Querschnittsformen, die viel Material möglichst weit von der Schwerachse entfernt aufweisen. Kreis- oder Rechteckrohre aus Stahl werden daher gerne für die Zug-/Druckdiagonalen verwendet.

Es gibt noch einige Möglichkeiten Fachwerke zur Aussteifung heranzuziehen. Zwei weitere Varianten gibt es hier zu sehen:

Merke!
	Hat ein Verband nur eine Diagonale, so muss diese für wechselnde Windrichtung Zug- oder Druckkräfte aufnehmen können. Ein Druckstab kann durch Knicken versagen, bevor die zulässige Längsspannung erreicht wird. Man spricht dann von einem Stabilitätsversagen des Bauteils.

Zwischenfrage:
	Wie viele Aussteifungselemente (z.B. Verband) sind notwendig um das links dargestellte System vollständig gegen Horizontallasten in Systemebene auszusteifen? (Richtige Antwort bitte anklicken) a) keins b) eins c) zwei d) drei
Empfehlung: Falls Sie die Frage falsch beantwortet haben sollten lesen Sie bitten nochmal die Seite 3.