Standsicherheit
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Die Standsicherheit ist die Anforderung an bauliche Anlagen, nicht einzustürzen. Im Rahmen des rechnerischen Standsicherheitsnachweises wird sie als Quotient zwischen den aufnehmbaren und den vorhandenen Beanspruchungen eines Tragwerks berechnet.
Im Bauwesen und in der Statik wurden verschiedene Normen entwickelt, die für bestimmte Standsicherheitsnachweise eine erforderliche Standsicherheit definieren.
Zum Nachweis der Standsicherheit müssen verschiedene Versagensmechanismen einzeln nachgewiesen werden. Sie können in Systemversagen und örtliches Versagen untergliedert werden. Bei einem Systemversagen wird das das Gesamtsystem instabil. Ein Beispiel dafür wäre das Kippen einer Wand.
Bei einem örtlichen Versagen tritt an einem örtlich begrenzten Bereich eine für das verwendete Material zu große Beanspruchung auf. Beispielsweise wird die maximal aufnehmbare Spannung für eine Mörtelfuge in einer Mauerwerkswand überschritten. Dies kann zu unerwünschten Rissen in der Wand führen. Je nach Tragreserven im Gesamtsystem kann ein örtliches Versagen auch zu einem Systemversagen führen.
Die Berechnung der Beanspruchungen (in der Regel Spannungen) erfolgt über die Lösung von Differentialgleichungen. In der Regel können die Differentialgleichungen nicht exakt gelöst werden. Es werden daher physikalische oder numerische Näherungslösungen ermittelt. Ein Beispiel für eine physikalische Näherung ist die Plattentheorie, bei der das Tragwerk einer Decke über Zustandsgrößen für eine Fläche ermittelt werden. Ein Beispiel für ein numerisches Näherungsverfahren ist die Finite-Elemente-Methode (FEM).
Ein Beispiel für ein einfaches Verfahren zur Standsicherheitsberechnung ist das Kragträgerverfahren, das mit Balkentheorie auskommt.
