Jedes Bauteil, gleich ob Stahlbetondecke, Sparren, Stahlträger, Holzbalken oder auch schräg liegende Glasscheiben, verformen sich bereits unter ihrem Eigengewicht mehr oder weniger stark. Die bei vielen Laien verbreitete Meinung, dass sich beispielsweise Stahlbetondecken nicht durchbiegen, ist absolut nicht zutreffend. Auch Stahlbeton verformt sich bei größeren Stützweiten und/oder unter hoher Belastung mess- und in vielen Fällen auch sichtbar. Achten Sie beispielsweise einmal in einem (Neu-) Baugebiet auf die weit verbreiteten Balkonplatten aus Stahlbeton, die frei auskragen und dort insbesondere auf Balkone, die über eine Gebäudeecke herumgeführt worden sind. Die äußerste Spitze solcher Eckbalkone erfährt die größte Verformung, es zeigen sich entweder Risse in den Fliesen oder an der Stirnseite der Platte, diese hängt oft sichtbar durch.
Allgemein ist zu sagen, dass, je größer die unterstützungsfreie Länge eines Balkens oder einer Decke ist, die Durchbiegungen enorm zunehmen, da die Länge L mit einem Faktor L hoch 4 (L^4) in eine Verformungsberechnung eingeht!
Verformungen entstehen nicht nur aus dem ständig wirkenden Eigengewicht eines Bauteils, sondern auch durch die Verkehrslasten (z. B. durch die Nutzung einer Wohnungsdecke durch Personen), durch Schnee, durch Windeinwirkungen, durch die ungewollte Schiefstellung von Bauteilen (z. B. bei unterschiedlich tragfähigem Baugrund und/oder schlecht ausgeführten Fundamenten), durch Temperatureinwirkungen (z. B. Ausdehnung eines Stahlträgers oder einer ungeschützten Stahlbetondecke bei direkter Sonnenbestrahlung im Sommer oder bei großer Kälte im Winter) und auch durch Erdbebenbeanspruchungen (die in unseren Breiten jedoch eher selten sind).
Bei den homogenen Baustoffen (z. B. Stahl) lassen sich die Verformungen relativ gut durch rechnerische Untersuchungen berechnen, bei Stahlbetonbauteilen ist die „genaue“ Berechnung der zu erwartenden Durchbiegung nicht möglich, da zu viele Faktoren diese Berechnung beeinflussen (Materialzusammensetzung, Verarbeitungsqualität, Lage der Bewehrung im Bauteil, Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Betons, jahreszeitliche Einflüsse usw.), hier sind nur Näherungen oder Abschätzungen möglich.
Die untenstehende Abbildung zeigt die (stark verzerrte) Verformungsfigur der stählernen Tragstruktur eines Treppenturms mit zwei Treppenläufen (oben), darunter ist die unverformte Konstruktion dargestellt.
siehe auch:
- CFK-Lamellen
- Durchbiegung
- Eigenlast
- Hebel
- Newton
- Statik
- Wassersackbildung
