Wir experimentieren!
Verwendeters Material zum Aufbau eines Modellversuchs für eine Deckenstatik.
- Ein handelsübliches Gummi
- 8 Streichholzschachteln
- Zwei Streichhölzer
Vorbereitung zum Modellaufbau:
Wir legen die Streichhoklzschachteln auseinander
Durchschneiden den Gummiring an einer beliebigen stelle und knoten die Enden an zwei Streichhölzer
Nun ziehen wir das Gummi nacheinander durch alle vier Schachteln wobei das Ende der Gummis mit den Streichhölzern an den jeweils zwei äusseren Enden arretiert bleibt.
Im Bild zu sehen, sind zwei Streichholzschachteln die wie beschrieben verbunden wurden.
Wenn wir die vier Streichholzschachteln mit dem Gummi zusammengebaut haben, werden diese auf zwei Auflager gelegt und jeweils gleichmässig belastet.
Wir haben nun ein Model das einen 1m Breiten Deckenstreifen im Wohnungsbau unter angenommener Belastung pro m² simuliert.
Diese Simulation und die nun sichtbar gemachten Kräfte entsprechen einer DIN Berechnung. Auch dort wird im Regelfall nicht die gesamte Decke, sondern ein Streifen von einem Meter berechnet. Vier Auflagerpunkte könnten wir aber genau so simulieren. Der Aufbau wäre nur komplexer, hätte im Grunde aber das gleicher Ergebnis zur folge. Macht euch die Welt also nicht schwerer als Sie ist. Es kommt hier nicht drauf an, jemanden zum Tragwerksplaner auszubilden sondern alleine auf die Naturwissenschaftliche Grundlage wie man eine Gleichflächenlast tatsächlich zu bewerten hat.
Was wir deutlich sehen ist das unser Deckenstreifen in der Mitte die höchste Belastung hat. Hier wirkt real ein Drehmoment. Wir erkennen das deutlich am Spalt der an der Unterseite unseres Deckenstreifens entstanden ist. Wir können uns an der Oberseite dieses Spaltes auch ein Scharnier vorstellen!
Das gleiche Bild wie "Bild-269", nochmal etwas näher betrachtet!
Um bildlich zu erfahren, auf welche Maximallast am ungünstigsten Punkt, unsere Decke nun berechnet wurde. Ziehen wir die Lasten in der Mitte des Modells zusammen sehen wir deutlich das unser Deckenstreifen mit zwei Belastungselemente am ungünstigsten Ort noch relativ gut zurecht kommt.
Was wir sehen ist die voraussichtliche Bruchkante im Falle eines versagen der Konstruktion. Exakt und nur diese, wird mit dem Ansatz von 2,5KN Gleichflächenlast berechnet.
Unser Modell besteht nun aus 4 Belastungselementen die jeweils einen Meter simmulieren sollen. Ziehen wir nun drei Belastungsellemte zusammen, so können wir deutlich sehen das unser konstruktion des Deckenstreifens im Maximimum und an ungünstiegster Stelle das dreifache der vier aufgestellten Einzellast verträgt.
Da wir jetzt nicht wirklich mit gleichflächenlasten sondern um das ganze zu vereinfachen mit 4 Einzellasten gearbeit haben stimmt die Sache nicht so ganz.
Real und nach Rechnung, bei einer Gleichflächenlast von 2,5KN würden die Decke bei 4m Spannweite durchgängieg auf eine Belastung von 5KN/m an der Bruchstelle ausgelegt werden.
Das entspricht etwa der Kraft, die man mit einem Hebelarm von 1m Länge und 500KG Zugkraft erreicht.
Im Klahrtext bedeuted das, man Kann auf einer Wohnungsrohdecke mit 4m Spannweite recht problemlos einen 2 Tonnen schweren Mercedes Benz Parken!
Stellen wir uns nun noch etwas Estrich oder Diehlen auf der Rohdecke vor, sollte klar werden das man eine Wohnungsdecke die mit 2,5KN belastung berechnet wurde, in der Praxis kaum überlasten kann. Zumal am Ende einer DIN Berechnung für eine Wohnungsdecke, noch etwa 600% an Sicherheiten in der bemessung enthalten sind.
Wir simmulieren mit einem Papier das wir sechs mal falten einen Estrichbelag oder Holzdielen.
Für sich genommen, lassen sich damit keine Lasten abtragen.
Legen wir unsere Estrich- oder Holzdielensimulation auf unser Tragwerk, können wir dieses nochmals bedeutend höher belasten.
Ich gehe nun davon aus, das nun jeder Begriffen hat, das es nichts bringt sich mit Zahlenwerke zu beschäftigen dessen Hintergrund man nicht kennt. Alles was damit berechnet wird ist die Stahlbewehrung für den ungünstiegsten Punkt im Betonstreifen, oder wie in unserem Beispiel das Gummi in dem Streifen aus Streichholzschachteln.
Gehen wir links und rechts nur einen Meter aus diesem ungünstiegsten Punkt heraus, potenziert sich die Tragkraft einer Decke, das es zum Parken eines kleinen Panzer reichen würde!
Was man beim Aufstellen von Wasserbetten in Gebäuden von vor 1900 allerdings beachten sollte ist:
1. Ist die Konstruktion noch in Ordnung und nicht geschädigt (Sichtprüfung)
2. Vor 1900 gab es keine einheitlichen Normen. Das geschulte Auge eines Zimmermannsmeister kann im Zweifelsfall helfen.
Verantwortlich für diese Darstellung ist
Michael Babilinski
staatl. gepr. Bautechniker (Hochbau)
Grundlagen Statik
.
Linear-Darstellung
