Nachdem die online Statikberechnungen für Holzkonstruktionen auf riesen Anklang stoßen hab ich meine „Lieblingsstatikerin“ gebeten mir eine einfache Berechnung für Stützen zu zeigen. Ergebnis ist ein neues Onlinetool mit dem man Holzstützen berechnen kann.
Statische Problematik von Stützen
Fast jede Konstruktion benötigt irgendwo eine vertikale Stütze. Nicht nur Heimwerker, sondern auch Profis begnügen sich häufig damit diese zu schätzen, weil Stützen ohnehin mehr halten als man glauben würde. Berechnen muss man 2 Faktoren:
1. Tragfähigkeit von Holz / Quetschen
Jedes Material hält nur einen bestimmten Druck aus ohne zerstört zu werden. Nachdem es sich bei Holz um einen natürlichen Werkstoff handelt, der enorme Unterschiede aufweisen kann, habe ich einen Wert für relativ schlechtes Nadelholz angenommen. Mit gutem Holz schafft man deutlich bessere Werte.
2. Knicken von Stäben
Schwieriger zu rechnen ist die Knickgefahr. Es wurde das im Holzbau übliche Omega Verfahren verwendet. Werden die Werte überschritten, dann besteht die Gefahr, dass die Stütze seitlich ausweicht und knickt.
Beide Werte werden in der online errechneten Tabelle angegeben und beide Werte müssen „OK“ sein !!!
Bedingungen für korrekte Berechnung
Um die Berechnung einfach zu halten und somit auch für jeden Laien einfach einsetzbar zu sein, wurden einige Annahmen getroffen. Prüfe bitte genau, ob alle Annahmen auf deinen Belastungsfall zutreffen !
1. Stab ist oben und unten beweglich gelagert (Grafik 2. Fall). Dies ist der Standardfall bei einer Stütze. Andere Fälle wären, dass eine Seite fixiert ist, also einbetoniert etc., oder dass eine Seite frei beweglich ist. Nur weil die Stütze wo angeschraubt ist, in einer Metallhülse steht etc., würde ich noch nicht annehmen, dass sie wirklich seitlich fixiert ist.
In der obigen Grafik handelt es sich also um Fall 2. Die gebogene Linie zeigt wie der Stab ausweichen würde. Man kann die Berechnung auch für die anderen Fälle verwenden indem man die Stützenlänge wie folgt „umrechnet“:
Fall 1, Stab eine Seite fest, eine frei beweglich : Länge x 2
Fall 3: eine Seite starr, eine gelenkig: Länge x 0,7
Fall 4: beide Seiten starr: Länge x 0,5
kleine Verständnisfrage: Warum gibt es den Fall „oben frei beweglich, unten gelenkig gelagert“ nicht ???
2. Es handelt sich um eine Holzstütze mit quadratischem Querschnitt. Im Prinzip bieten zwar runde Stützen gleiche Werte bei weniger „Holzverbrauch“ allerdings sind runde Stützen im Holzbau kaum üblich und teuer. Von den rechteckigen Querschnitten bietet der quadratische das beste Verhältnis von Statik zu Holzverbrauch. Verwendet man einen rechteckigen Querschnitt, so ist man natürlich auf der sicheren Seite, wenn die kleinere Länge dem errechneten Wert entspricht.
3. Die Belastung ist gerade von oben.
4. Die Stütze hat konstanten Querschnitt.
Online Berechnung
Das Tool ist einfach zu bedienen! Gib die Länge der Stütze ein (ev. adaptiert, falls ein anderer Belastungsfall vorliegt) und die auftretende Kraft in kN (10 kn =(ca.) 1 Tonne). Es wird eine Tabelle errechnet.
In der ersten Spalte wird die Seitenlänge des quadratischen Querschnitts angezeigt. Es werden Werte von 2 – 40cm verwendet.
In der zweiten Spalte sieht man, ob Probleme mit quetschen auftreten könnten,
in der Dritten ob Probleme mit Knicken auftreten könnten.
Liegt man also bei beiden Spalten bei „OK“, so kann man eine Holzstütze mit diesem Querschnitt verwenden. In der Berechnung ist doch etwas Sicherheit eingebaut, sollte man also keine passende Stütze „hinbekommen“ so kann man das einen Statiker genau rechnen lassen (mit genauer Berücksichtigen der Holzqualität etc.) und so auch noch deutlich schlankere Querschnitte realisieren. Hier handelt es sich um ein Heimwerkertool, das nicht für Extremfälle ausgelegt wurde !!!
Generell gilt natürlich wieder, dass ich keinerlei Verantwortung für die Ergebnisse übernehmen kann. Wer wen sucht der die Verantwortung übernimmt, der suche sich einen Baustatiker. Die Ergebnisse hier sind also ohne jede Gewähr.
Danke für das tool. Nur eines glaube ich (nach meinen bisherigen erfahrungen) nicht: Dass nach Berechnung eines Statikers etws SCHLANKER wird. NIEMALS! Was mir 2 Statiker für eine Selbsttragende Balkonkonstruktion (AUf Sützen selbst stehendes Gestell, max. Spannweite von eienr Stütze zur Nächsten 3,2m) Berechnet haben ist derart Massiv, dass ich links und rechts ne FLAK auf den Balkon setzen könnte……
@edi: 😉
hättest mein tool nutzen sollen. stimmt schon, dass statiker vielleicht manchmal etwas auf der sicheren seite liegen wollen, aber das ist ihr beruf 😉 nehme an sie haben mal 5kN/m2 belastung gerechnet, was nicht unüblich aber bei einem balkon völliger schwachsinn ist. wie auch immer, hauptsache es hält ….
und wenn ich eine last von 15kn habe und eine stützenlänge von 10m
oben nicht befestigt oder eingespannt ???
lg
was baust denn du ???? staun. 15kn auf 10m länge °WOW° 😉 oder willst du nur mein tool an seine grenzen treiben?
aber egal. meine berechnung endete bei stützen mit 40 x 40 !!! dachte nicht dass solche extremkonstruktionen mit diesem tool berechnet werden, aber ich habs mal auf 50 x 50 erweitert, da kommt bei mir raus, dass du eine 47x 47cm Stütze brauchst.
ABER ACHTUNG ! ich hab ja keine ahnung was du bauen willst, aber die berechnung rechnet stützen, die von oben geradlinig belastet werden. ich gehe mal davon aus, dass das ding im freien stehen soll. da ändert sich das ganze aber auf grund von windlasten !!!!! bei einem solchen riesending sind diese auch ganz ordentlich !!! lass dir so ein wahnsinnsprojekt lieber ordentlich rechnen !!!
lg
Danke für Deine schönen Tools, sie waren mir beim Galeriebau sehr hilfreich.
Zu der Verständnisfrage: Könnte es sein, dass der Fall „oben frei beweglich, unten gelenkig gelagert“ einfach umfällt ? 😉
Hallo !
Danke ! Positives Feedback freut mich immer ! Und du hast die Preisfrage gewonnen ! Gratuliere ! Als Preis darsft du dein Gallerieprojekt auf dieser Seite präsentieren 😉 Interesse ?
lg
Hallo!
Vielleicht kann mir auch jemand helfen.
Folgendes Projekt:
Errichtung eines Edelstahlmastens mit einer Höhe (250 cm über dem Boden) . Darauf wird ein Sonnensegel befestigt. Lt. Segelverkäufer hat dieser Edelstahlmast eine Windlast von 220 kg zu tragen. Daher meine Frage welchen Durchmesser und welche Wandstärke muss mein Mast dann haben??
Hat jemand eine Ahnung wie ich das berechnen kann?
Danke!
Lg,
Marco
Hey, gibt es so ein Programm auch für Aluminium Stützen?
Grüße, P
@P : leider ! bei mir nicht !
Hallo, nette Tools von dir, danke dafür!
Kleine Zusatzfrage bleibt mir hier noch: Wenn ich statt einer Stütze mehrere nehmen will, damit meine Last standfester wird, kann ich dann statt einer Stütze mit Grundfläche A (hier berechnet) einfach n Stützen mit jeweils Grundfläche A/n nehmen?
MfG
Hallo !
Also da würde ich die Last durch n dividieren (in der Annahme, dass die Last gleich auf alle Stützen verteilt wird) und eine einzelne Stütze rechnen. Standfester werden Stützen übrigens durch Diagonalverstrebungen nicht durch Erhöhung der Anzahl, kann aber auch sein, dass ich da was anderes meine.
lg
Schön-schön und sehr informativ – ich hab da auch mal ne Frage – will eine 2. Ebene einbauen (Schlaf- und Ruhestatt für 1-2 Personen), Holzkonstruktion (Leimbinder) über 5m Länge (2-2,5m Breite) auf ca. 2,40m Höhe und denke dabei an 6 Stützen (querverstrebt?) im Abstand von ca. 2m und 3m – reicht das?? bei welchem Querschnitt?? wenn ich die Konstruktion nur an der Wand, der ich keine relevante last anvertrauen möchte absichere??? und der Querschnitt der Auflieger??? – Fragen über Fragen – auf die ich vielleicht eine Antwort bekomme?! damit ich mal anfangen kann!
@cord: das läßt sich prinzipiell mit dieser formel, sowie der statischen berechnung für holzkonstruktionen ausrechnen, dann kannst du auch jederzeit anfangen….
Hallo user,
ich oute mich hier mal als Fachidiot. Aber manchmal sollte man das schon mal tun. Prinzipiell kann jeder Heimwerker tun was er will. Entsteht aus seinem Tun jedoch einer Person ein Schaden, wir er wie ein Fachmann behandelt(sprich fällte der Balkon ein und es stand jemand drauf muss der Heimwerker zahlen oder im Todesfall in den Bau gehen). Eine Haftpflichtversicherung wird nicht dafür einspringen, denn Heimwerker haben keine Balkone zu bauen. Das sollte der Heimwerker wissen!
Die Verkehrslast wird normativ festgelegt. Die denkt sich kein Statiker aus. Die Festlegungen basieren auf Erfahrungswerten und Schadensanalysen. 5 kN/m² entsprechen 500 kg/m². Klingt erst einmal viel, ist es aber nicht. Drängen sich Leute bei einer Fete auf einem Balkon, weil z.B. unten eine Stripsschau läuft, passen mind. 6 Personen auf 1m². Und es soll Leute geben die mehr als 100 kg wiegen. Glaubt ihr nicht, dann probiert es mal. 6 Leute sind kein Problem. Tritt zwar vielleicht nur einmal im Leben auf, sollte aber auch funktionieren.
Im Panikfall hat man wohl bis 12 Leuten schon gezählt (Loveparade). Da habe einige keinen Bodenkontakt mehr oder liegen drunter und Gesundheitsschäden treten dann auch auf, aber auch das geht.
Ist genau wie mit der Schneelast. Wir haben bei uns 70 kg/m². Da lacht der Leie und sagt, dass das doch viel zu viel ist. 70 kg/m² sind 7 cm Wassersäule. Wieviel Nassschnee braucht man dafür? 40 oder 50 cm. Passiert selbst im Flachland gelegentlich, oder nicht?
Jeder muss selbst wissen, wann er lieber einen Fachmann fragt.
Ich wünsche frohes und hoffentlich folgenloses Heimwerken.
MfG
Fachidiot
Servus Fachidiot 😉
ich gebe dir voll und ganz recht. Ich weiß nur aus eigener Erfahrung, dass man ständig mit kleinen statischen Problemen konfrontiert wird, bei denen man nicht immer den Fachmann zu Rate ziehen kann / will. Ein neuer Balkon im Mehrfamilienhaus sollte eigentlich eingereicht werden und von einem Fachmann berechnet und gebaut werden. Ich hab leider die Erfahrung gemacht, dass manche Zimmermänner nicht rechnen sondern aus „Erfahrung“ dimensionieren. Da kann man schon mal nachrechnen.
Wie an zahllosen Stellen bereits gesagt sei deshalb noch mal betont, dass die Berechnung keinesfalls zum Rechnen von Statiken gedacht ist, bei denen es um Leib und Leben geht. Ich würde aber die Berechnung ohne Bedenken verwenden, wenn ich berechne wie oft ich die Unterkonstruktion meiner Holzterrasse (im EG auf Schotterbett) unterstützen muss. Hier zu fordern, dass wer zum Statiker geht ist unrealistisch.
Aber ich gebe dir völlig recht. Man sollte sehr genau wissen, was man selber berechnen will und was nicht. Ich hatte ja hier sogar mal eine Frage, wo jemand einen Flugzeughangar mit dem Tool dimensionieren wollte. VÖLLIGER WAHNSINN !!! Dafür gibt es statische Büros !!!
lg