Was ist eine Balkensäule?

Eine Balkenstütze ist ein vertikales Element, das die Last – Gewicht, Windkraft und seismische Kraft – auf einem darüber liegenden Balken trägt. Dies wird erreicht, indem diese Last durch die gebaute Struktur nach unten auf ihr Fundament übertragen wird. Balkenstützen werden seit der Antike im Hochbau verwendet. Einige berühmte frühe Beispiele dafür sind das römische Kolosseum und der griechische Parthenon.

Moderne Wolkenkratzer wären ohne den Einsatz eines Stahlträgerstützensystems nicht möglich. Einer der ersten Wolkenkratzer mit dieser Art von Konstruktion war das Woolworth Building, das 1913 in New York City gebaut wurde. Typischerweise ruhen bei Wolkenkratzern Stahl-I-Träger auf H-förmigen Säulen. Die längeren Flanschseiten der H-förmigen Säule sind dicker als das mittlere Stegstück. Dadurch kann es Druckkräften besser standhalten.

Diese strukturellen Rahmenelemente können aus vielen verschiedenen Materialien hergestellt werden. Wie im Parthenon und Kolosseum waren viele ältere Stützsäulen aus Stein. Darüber hinaus wird Holz auch im Holzrahmenbau häufig für diesen Zweck verwendet. Außerdem werden häufig Betonträgersäulensysteme verwendet, um Autobahnbrücken und andere Gebäude herzustellen.

Wenn diese Stützelemente aus Stahl bestehen, können sie eine Vielzahl unterschiedlicher Formen aufweisen. Neben der H-förmigen Trägersäule werden auch häufig Rund- und Vierkantrohrprofile aus Stahl verwendet. Manchmal werden diese Hohlsäulen mit Beton gefüllt, der sie weiter verstärkt.

Die Bemessung von Balkenstützen wird normalerweise am besten von einem Statiker durchgeführt. Statiker verwenden komplexe mathematische Formeln, um die projizierte Stützenlast zu berechnen. Dies trägt dazu bei, dass genügend Balkenstützen im Rahmen vorhanden sind, um das Gebäude und alle darauf wirkenden Kräfte wie Wind- und Erdbewegungen zu tragen.

Bei den meisten Bauformen dieser Bauart werden in der Regel spezielle Trägerstützenverbindungen eingesetzt. Bei Stahlkonstruktionen wird die Stütze häufig an eine Stahlplatte geschweißt und dann mit dem Träger verschraubt oder vernietet. Oft werden unterschiedliche Formen verwendet, wie zum Beispiel Rippen oder flexible Endplatten.
Ein Versagen dieser Konstruktionsart kann zum Ausbeulen der Stütze führen. Dies kann unter anderem passieren, wenn fehlerhafte Materialien verwendet werden oder wenn die Tragfähigkeit falsch eingeschätzt wird. Wenn die Belastung für die Tragwerksstruktur der Balkenstütze zu hoch ist, kann sie einstürzen. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass diese Art von Konstruktion richtig ausgeführt wird.