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Beim Bau einer Konstruktion sollte es immer das höchste Anliegen sein, die größtmögliche chemische und physikalische Beständigkeit der Einsatzstoffe zu erzielen, um die notwendige Tragfähigkeit zu gewährleisten.
Merke
Die Tragfähigkeit einer Konstruktion richtet sich in erster Linie nach dessen Widerstand gegenüber Beanspruchungen durch äußere Lasten.
Beanspruchung durch äußere Lasten
Je nach Ausführung der Tragkonstruktion und dessen statischen Systems sollte ein Baustoff unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich Festigkeit und Verformungsverhalten erfüllen.
Balken
Ein Balken unterliegt in den meisten Fällen einer oder mehrerer Biegebeanspruchung(en). Dies können dann einzeln betrachtet
- Druckspannungen,
- Zugspannungen oder
- Schubspannungen
sein. Weshalb die Anforderung an den Baustoff entsprechend
- Druckfestigkeit,
- Zugfestigkeit,
- Schubfestigkeit und
- Steifigkeit
sind.
Fachwerk
Das Fachwerk stellt im Gegensatz zum Balken eine wesentlich leichtere Konstruktion bei gleicher Bauhöhe dar. Es ist in den meisten Fällen
- Druckspannungen oder
- Zugspannungen
ausgesetzt. Weshalb die Anforderung an den Baustoff entsprechend
- Druckfestigkeit und
- Zugfestigkeit
sind.
Bogen
Beim Bogen wirken hauptsächlich Druckbeanspruchungen, weshalb dieser eine besonders hohe Druckfestigkeit aufweisen sollte.
Stützen und Rahmen
Beide sind sich von der Struktur sehr ähnlich.
Bei Stützen treten ausschließlich Druckspannungen auf, weshalb hier eine hohe Druckfestigkeit gefordert ist.
Bei Rahmen treten neben den Druckspannungen auch Biegespannungen auf. Daher sind hier Druck-, Schub-, und Zugfestigkeit gefordert.
Schalen und Behälter
Beide Ausführungen unterscheiden sich wesentlich von den bisherigen Konstruktionsarten. Bei Schalen treten vorwiegend Druckspannungen auf, weshalb hier Druckfestigkeit gefordert ist. Bei Behältern treten zusätzlich radiale Zugspannungen auf, daher ist hier eine zusätzliche Zugfestigkeit gefordert.
Nachfolgend siehst du einen Behälter kombiniert mit einem Schalendach, dabei handelt es sich um eine Biogasanlage:
Beanspruchung durch chemische und physikalische Einwirkungen
Konstruktionen werden für unterschiedlichste Zwecke und in unterschiedlichsten Umgebungen gebaut. Aus diesem Grund muss eine Konstruktion je nach Nutzung widerstandsfähig gegenüber physikalischen und chemischen Beanspruchungen sein. Außerdem sollte die Konstruktion dauerhaft den vorab festgelegten Anforderungen nachkommen.
Beanspruchungen physikalischer Art sind:
- Kälte/Frost
- Wärme/Feuer
- Schall
Beanspruchungen chemischer Art sind:
- Liquide
- Öle
- Gase
- insbesondere Säuren
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