Stützen / Stahlstützen (Beam Columns): Lastableitung in Hochbau & Brücken
Eine Stütze (Beam Column) ist ein vertikales Tragglied, das Lasten aus Horizontalträgern (Decken, Dächer, Kranbahnen) sowie Horizontallasten (Wind, Erdbeben) in die Fundamente ableitet. Seit der Antike (Kolosseum, Parthenon) Grundelement des Bauens.
Moderner Hochhausbau
Ohne Stahlstützensysteme keine Wolkenkratzer. Erstes Beispiel: Woolworth Building (NYC, 1913). Typisch: IPE/HEB-Träger auf H-förmigen Stützen (HEA/HEM). Die breiten Flansche der H-Form nehmen Druckkräfte optimal auf.
Materialien & Querschnitte
- Naturstein: Antike, historische Bauten.
- Holz: Fachwerk, Holzrahmenbau.
- Stahlbeton: Brücken, Hochhäuser, Industrie.
- Stahl: H-Profile (HEA/HEB/HEM), Hohlprofile (Rohr, Kasten) – oft betonvergüllt (Verbundstütze) für höhere Tragfähigkeit & Brandschutz.
Bemessung & Anschlüsse
Stützenbemessung: Aufgabe des Tragwerksplaners (Statiker). Komplexe Formeln (Knicken, Normalkraft, Biegung, Imperfektionen, Erdbeben). Ziel: Tragsicherheit & Grenzzustände (Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit).
Stahlanschlüsse: Stütze auf Fundamentplatte (Ankerbolzen) oder auf Unterzug. Typisch: Endplatte an Stütze → verschrauben/verschweißen mit Träger. Formen: Flanschplatte, Flossenplatte (Fin Plate), flexible Endplatte.
Versagensarten
- Knicken (Euler, inelastisch) – Materialfehler, Rechenfehler, unvorhergesehene Lasten.
- Plastifizieren / Versagen im Querschnitt.
- Gesamtkollaps bei Kettenversagen.
Deshalb: Stützen immer durch Tragwerksplaner bemessen & prüfen lassen.
Industrielle Ausrüstung
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