Stuetze faellt um

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Hallo,
so ein verrücktes Geschichtchen:
An einem mehrstöckigen Wohnhaus befindet sich eine vorgebaute
Stahlkonstruktion, die die Balkone der Wohnungen trägt. Eines Tages bemerkt ein Bewohner, daß eine der senkrechten tragenden Säulen, quadratischer verzinkter Stahl mit ca. 100 mm Seitenlänge, vielleicht 5 mm Wandstärke, bedenklich beult, eine Kante ist über ca. 200 mm Höhe aufgerissen. Gar nicht gut...
Die Baufirma führt zunächst eine Notfallmaßnahme durch: Beidseitig des geknickten Trägers werden über die Tiefe des Balkons, also senkrecht zur Hauswand, oben und unten Holzbohlen angebracht, also auf den Balkonboden gelegt und von unten gegen die Unterseite des darüberliegenden Balkons, so: _ |_| geknickte Säule
|X| |X| Stützen ||| ||| ||| ||| Holzbohlen ||| ||| |X| |X| Stützen ||| ||| ||| ||| ||| ||| |X| |X| Stützen _ |_| Säule Hauswand -----------------------------------
und dazwischen dann höhenverstellbare Stützen festgekloppt, die die geknickte Säule entlasten sollen.
Soweit erst einmal ok...
Und dann passiert ziemlich lange (wochenlang) nichts. Und eines Tages ist eine der Stützen umgefallen, und die anderen sind auch ziemlich locker.
Was ist passiert? Nun, es ist jetzt mächtig heiß. Die Stahlkonstruktion dürfte sich ein wenig ausgedehnt haben, während die Stützen im Schatten und daher kühler sind, und das Holz ist getrocknet und geschwunden, tja, und dann klemmten die Stützen eben nicht mehr fest...
Gruß aus Bremen Ralf
--
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Ralf . K u s m i e r z schrieb:

Das ist eine ordinäre Stahlstütze, keine vornehme Säule :-)

Welchen Träger, meinst Du, die Stütze? Ein Träger hat normalerweise keine Normalkraft also knickt er auch nicht, er kann aber Kippen (Biegedrillen). Sprichst Du vielleicht von dem Träger, der auf den Außenstützen aufliegt?
Was nun genau: handelt es sich um ein lokales Beulen oder um ein Knicken der Aussenstütze(n).
Was ich mir vorstellen kann: Wenn auf einer Seite die Sonne auf die Stahlstüze knallt, hat man einen Temperaturgradienten im Querschnitt. Dieser führt zu einer Verkrümmung der Stütze. Die Stütze bekommt dann zusätzliche Biegemomente, die u.U. durch die anzusetzenden "ungewollten Vorverformungen" nicht abgedeckt sind.

Eine Entlastung der Außenstützen erfordert, die Einleitung eines kontrollierten Zwanges, fetkloppen reicht natürlich nicht :-( Rechnerisch muss man da viele Verformungsanteile berücksichtigen.

Das ist etwas spekulativ, denn es sind hier viele Verformungen, die berücksichtigt werden müssen.
Z.B.: wie wurden denn die untersten Zwischenstützen gegründet oder abgestützt?
Gruß E.S.
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begin quoting, Ernst Sauer schrieb:

Steht senkrecht und trägt Last -> íst Säule.

Was war doch gleich geknickt?

Beulen ist Knicken. Wobei sich der Festigkeitsverlust offenbar in Grenzen gehalten hat, denn Rest-Tragfähigkeit war wohl noch gegeben, sonst hätten sich die provisorischen Stützen nicht lockern können (bzw. wären nicht mehr nötig gewesen, weil die oberen Balkons heruntergestürzt wären).

Das interessiert mich doch gar nicht. Das Versagen bzw. die Beschädigung war wohl Folge eines Materialfehlers.

Die hätte sich ggf. selbst entlastet.

Erst kamen die Handwerker und machten o. a. Notfallmaßnahme, wenige Wochen später der Statiker zum Staunen und Wundern. (Inzwischen kamen die Handwerker mit dem Ersatzteil, haben die alte rausgemacht, die neue reingeschraubt und das Provisorium entfernt.)
Zum Auswechseln der Stütze wurden die Provisorien wohl noch ein bißchen mehr geklopft (auch so eine windige Sache: Der untere Teil der runden Stütze hatte ein Außengewinde, darauf saß so eine Art große Mutter mit Auslegern zum Dagegenhämmern, und darin steckte das Oberteil der Stütze und stützte sich auf der "Mutter" mit einem durchgesteckten Querbolzen ca. 20 Durchmesser ab - ob sowas im Zweifelsfall wirklich merklich Last tragen kann, kann man auch anzweifeln), um das gebeulte Bauteil zu entlasten (also "die oberen Etagen" angehoben). Last? Da waren halt noch ein paar Etagen Balkons drüber - höchstens wenige Tonnen, würde ich sagen - ein Wagenheber hätte es wohl auch getan.

Das ist einfach plausibel.

Ich verstehe die Frage nicht. Ob die "Füße" dieses "Regals" Momente aufnehmen können? Keine Ahnung, die Konstruktion ist etwas komplizierter, translatorische Lasten werden evtl. vom Baukörper aufgenommen und verursachen keine Momentbeanspruchungen in den Stützen. Das kaputtgegangene Ding hatte jedenfalls an beiden Enden nur Punktlagerung (gegen Rotation fixiertes Festlager - naja, Kopfplatte mit zwei Schauben befestigt), also nicht eingespannt.
Wahrscheinlich war Austausch tatsächlich die wirtschaftlichste Reparaturmethode. Das Ding hätte man wohl auch zusammendengeln und eine Manschette draufschweißen können, aber dann wäre der Korrosionsschutz futsch gewesen. Nun steht da wieder was Blankes (vermutlich Verzinktes, jedenfalls der Witterung ausgesetzt und metallisch blank).
Gruß aus Bremen Ralf
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Ralf . K u s m i e r z schrieb:
... ...

Nein.
Knicken ist das Stabilitätsversagen eines Stabes. Beulen " " " eines fächenförmigen Bauteils (Patten, Scheiben, Schalen).
Gruß E.S.
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begin quoting, Ernst Sauer schrieb:

<http://www.google.de/search?q=rohr+beule
Gruß aus Bremen Ralf
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Am 07.07.2010, 13:01 Uhr, schrieb Ralf . K u s m i e r z

Ich habe Dir bereits vor ein paar Jahren mitgeteilt, da Du besser keine statischen Berechnungen aufstellen solltest.
Kannst ruhig zur Kenntnis nehmen, was Ernst Sauer zu diesem Thema geschrieben hat.
Gru Jrgen
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Ralf . K u s m i e r z schrieb:

Welchen Beitrag hast Du denn im Blick?
Bei einem (geraden oder auch gekrümmten) Stab kann beides auftreten, Knicken und Beulen.
Beim Knicken untersucht man das Ausweichen der _Stabachse_ mit oder ohne Verdrehung des Querschnitts. Ist auch eine Verdrehung (Drillung) des Querschnitts gegeben nennt man den Sachverhalt Drillknicken. Die Form des Querschnitts bleibt aber erhalten; ein Kreisquerschnitt bleibt ein Kreisquerschnitt.
Beim Beulen untersucht man das stabilitätsbedingte Ausweichen einzelner _Querschnittsteile_. Die Form des Querschnitt bleibt _nicht_ erhalten. Aus einem kreisförmigen Querschnitt wird ein Ei. Ein I-förmiger Querschnitt sieht nach dem Beulen evtl. aus wie ein Hase mit hängenden Ohren Bei Trägern und Stützen geht es beim Beulnachweis darum, die einzelnen Querschnittsteile (Steg, Flansch) mit einer ausreichenden Wand- bzw. Blechdicke t auszustatten. Die Standard-Profile sind so ausgebildet, dass der Beulnachweis häufig (nicht immer) entfallen kann.
Gruß E.S.
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