8.9 Stäbe - Stabkennzahlen für Knicken

Bei der Berechnung druckbelasteter Stabmodelle nach Theorie II. Ordnung spielt die Stabkennzahl ε eine Rolle (siehe Kapitel 7.3.1). Jeder Stab besitzt eine eigene Stabkennzahl, die sich aus der Druckkraft, der Stablänge und der Stabsteifigkeit ermittelt.

Stäbe mit Stabkennzahlen größer 1 sind ggf. nach Theorie II. Ordnung zu untersuchen. Auch die Normen einiger Staaten wie z. B. der USA schreiben vor, dass die Stabkennzahlen zu begrenzen sind.

In der Tabelle 4.9 werden die für das Knicken maßgebenden Stabkennzahlen angegeben. Es besteht keine grafische Ausgabemöglichkeit.

Die Stabkennzahlen sind nach Stabnummern geordnet aufgelistet.

Zur Information werden die Stabtypen angegeben (siehe Kapitel 4.17). Stabkennzahlen werden nur für Stäbe ermittelt, die in der Lage sind, Druckkräfte aufzunehmen.

Die Eigenschaft des Materials wirkt sich auf die Stabsteifigkeit aus.

Zur Ermittlung der Stabsteifigkeiten werden die Trägheitsmomente des Querschnitts benötigt.

In der Tabellenspalte D werden die Stablängen angegeben.

Diese Spalte listet die Normalkräfte auf, die zur Ermittlung der Stabkennzahl herangezogen werden. Hierbei handelt es sich um die Normalkräfte, die in Stabmitte vorliegen (x = L/2).

Stabkennzahlen werden nur für Stäbe ermittelt, die mindestens in einem Teilbereich (Balkenstab) bzw. am gesamten Stab (Druckstab, Knickstab etc.) Druckkräfte aufweisen.

Die Stabkennzahl ε ist von der Stablänge L, der Druckkraft N und der Steifigkeit E ⋅ I abhängig.

$\epsilon =L·\sqrt{\frac{\left|N\right|}{E·I}}$

In den Tabellenspalten F und G werden die Stabkennzahlen angegeben, die sich auf das lokale Stabachsensystem y bzw. z beziehen. Bei unsymmetrischen Profilen wie Winkeln erscheinen zwei weitere Spalten, in denen die Stabkennzahlen auch auf die Hauptachsen u und v bezogen ausgegeben werden.