Stab (Statik)


Stab (Statik)
Tragwerksstäbe einer Stahlkonstruktion, in diesem Falle als Pendelstützen ausgeführt

Ein Stab ist das einfachste Tragglied in einem Tragwerk wie z. B. einem Fachwerk oder einem Rahmen. Im Unterschied zu einem Balken ist ein Stab im Vergleich zu seiner Länge sehr dünn; er hat in der Modellvorstellung keine Ausdehnung. Ein Stab repräsentiert die Schwerachse eines Bauteils. Er kann eine Zug- oder Druckkraft übertragen, im Dreidimensionalen auch Torsion. Ein Tragwerk aus Stäben wird mit der Stabstatik berechnet; ein Tragwerk aus Balken nach der Balkenstatik.

Stäbe besitzen neben ihrer Länge l eine Querschnittsfläche A, einen Elastizitätsmodul E und ein Trägheitsmoment I. Diese Eigenschaften genügen, um damit zu rechnen. Solange A, E und I in einem Tragwerk in allen Stäben gleich sind, braucht man sie noch nicht einmal, um die Kräfte zu berechnen. Ein Stab kann an beiden Enden belastet werden mit Kräften und mit Momenten. Ein Stab kann an einem Ende oder an beiden Enden gelagert sein, und diese Auflager können sein:

  • Festlager (nimmt Kräfte in allen Richtungen auf, aber keine Momente)
  • Rollenlager oder Loslager (nimmt Kräfte nur in einer Richtung auf)
  • Einspannung (nimmt Kräfte und Momente auf)

Einen Stab, der an beiden Seiten ein Loslager hat, nennt man auch Pendelstütze oder Zweigelenkstab. Er kann deshalb keine Querkräfte und Momente übertragen. Die Längskraft, die er überträgt, geht genau durch die beiden Auflager, egal wie der Stab dazwischen geformt ist. Stäbe müssen nicht gerade sein, sondern können auch geknickt oder gebogen sein.

Ein Tragwerk aus Stäben kann statisch bestimmt oder statisch unbestimmt sein. Es gibt zweidimensionale und dreidimensionale Stab-Tragwerke.

Stäbe in diesem Sinne werden in der Statik, einem Teilgebiet der Mechanik, verwandt. Sie sind eine idealisierte Modellvorstellung, denn die realen Bauteile haben eine Ausdehnung und die Auflager entsprechen in der Realität nicht der Idealvorstellung. Auch setzt die Festigkeitslehre Grenzen der Belastbarkeit.

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