Lager (Statik)

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Ein Lager im Sinne der Statik stellt die Verbindung zwischen einem Körper und seiner Umgebung her. Im Lager werden diejenigen Kraftgrößen (Kräfte und Momente) übertragen, die es einer Verschiebung entgegensetzen muss. Der erweiterte Begriff Auflager drückt diesen Vorgang deutlicher aus.

In der technischen Praxis (Baustatik) ist mit Lager in der Regel eine Verbindung gemeint, die nur Kräfte übertragen kann. Eine auch Momente übertragende Verbindung wird als Einspannung bezeichnet.

Beim Lager im eingeschränkten Sinne wird zwischen Festlager (Fixlager) und Loslager unterschieden. Ersteres überträgt in alle Richtungen wirkende Kräfte. Bei einem Loslager ist in einer oder in zwei der drei Richtungen im Raum keine Verbindung vorhanden. Es wird verwendet, wenn bei mehrfacher Lagerung eines Körpers die statische Bestimmtheit erhalten bleiben soll.

Lagerarten[Bearbeiten]

Einspannung[Bearbeiten]

Bei der Einspannung wird unterschieden zwischen der festen Einspannung und der verschieblichen Einspannung. Eine feste Einspannung unterbindet alle Bewegungsmöglichkeiten des damit gelagerten Körpers. Sie nimmt sowohl Kräfte als auch Drehmomente auf; ihr zugeordneter Freiheitsgrad ist f=0. Eine verschiebliche Einspannung dagegen erlaubt genau eine translatorische Bewegung und nimmt analog zur festen Einspannung alle sonst auftretenden Kräfte sowie alle Momente auf.[1]

Festlager (Fixlager)[Bearbeiten]

Ein Festlager unterbindet alle Translations-Bewegungen des gelagerten Körpers. Ein Festlager kann keine Momente aufnehmen und wird daher auch als festes Auflager bezeichnet. Damit sich ein mittels Festlager gelagerter Körper trotz der fehlenden Fähigkeit, Momente aufzunehmen, im Gleichgewicht befindet, muss er in der Ebene an mindestens einer, im Raum an mindestens zwei weiteren Stellen gelagert werden.[1]

Loslager[Bearbeiten]

Ein Loslager unter der Mitte einer Eisenbahnbrücke

Ein Loslager, andere übliche Bezeichnungen sind Gleitlager oder verschiebliches Auflager, nimmt lediglich eine translatorische Bewegung auf und lässt die anderen translatorischen und alle rotatorischen Bewegungen zu.[1] Es wird häufig in Kombination mit einem Festlager verwendet, damit statische Bestimmtheit gewährleistet ist.

Beispiel für gemeinsame Anwendung eines Fest- und eines Loslagers ist die Lagerung eines Brücken-Trägers (Betrachtung in der vertikalen Ebene). Die Beweglichkeit im Loslager ist neben der formalen Gewährleistung statischer Bestimmtheit auch erforderlich, um „Zwängungen“ (horizontale Kräfte) infolge Temperaturdehnungen zu vermeiden.

Kombinationen[Bearbeiten]

Neben Fest- und Loslager sind auch andere Kombinationen von Bedeutung, ohne dass es dafür spezielle Bezeichnungen gibt. So wird zum Beispiel das Knickverhalten eines axial gedrückten Stabes wesentlich günstiger, wenn die Querverschiebung des gedrückten Stabendes und die Verdrehung der Enden verhindert werden. Im abgebildeten Beispiel ist rechts am oberen Ende beides mit Hilfe einer Einspannung, die eine Translation zulässt, verhindert

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bernd Markert: Mechanik 1 Stereostatik. Statik starrer Körper. Institut für Allgemeine Mechanik, Aachen 2014, S. 73–77.