Lager (Statik)

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Balken auf zwei Stützlagern (Auflager); links: Festlager; rechts: Loslager
Die Lagerung auf den Spitzen der Dreiecksymbole deutet an, dass dort kein Drehmoment übertragen wird.

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 Bewegung (Verschiebung und Verdrehung) entgegensetzen muss.

In der technischen Praxis (Baustatik) ist mit Lager in der Regel eine Verbindung gemeint, die nur Kräfte übertragen kann. Meistens handelt sich um Gewichtskräfte, was der erweiterte Begriff Auflager ausdrückt. Eine auch Momente übertragende Verbindung wird als Einspannung bezeichnet.

Beim Kräfte übertragenden Lager wird zwischen Festlager (Fixlager) und Loslager unterschieden. Ersteres überträgt in alle Richtungen wirkende Kräfte. Bei einem Loslager ist in einer oder in oder in zwei der drei Richtungen im Raum keine Verbindung vorhanden (meistens sind sie horizontal beweglich).[1] Es wird verwendet, um einen mehrfach gestützten Körper statisch bestimmt zu lagern (siehe oben stehende Abbildung).

Lagerarten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Festlager (Fixlager)[Bearbeiten | Quelltext 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.[2]

Loslager[Bearbeiten | Quelltext 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.[2] 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.

Einspannung[Bearbeiten | Quelltext 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.[2]

Lagerarten-Symbole[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Die Auflager der Statik sind nicht für wesentliche Kräfte vertikal nach oben ausgelegt, sie haben nur den Wirkungen von Aufwinden zu widerstehen. Sie müssen in erster Linie für vertikale Kräfte ausgelegt werden, die vorkommenden horizontalen Kräfte (an einem Fixlager) sind wesentlich kleiner.
  2. a b c Bernd Markert: Mechanik 1, Stereostatik, Statik starrer Körper, Aachen 2014, S. 73–77.