17. Hybridstäbe und -balken

Die Ausführungen zu Stäben und Balken setzten bislang voraus, dass es sich um homogene Strukturen handelt, bei denen sich die Eigenschaften insbesondere über die Querschnittsfläche nicht ändern. Es gibt allerdings in der technischen Anwendung eine Vielzahl von Beispielen, wo dies nicht der Fall ist und wo man durch die gezielte Anordnung verschiedener Materialien an gewissen Stellen des Querschnitts vorteilhaftere Eigenschaften der Struktur erreichen kann, wobei sich diese Vorteile sowohl im Hinblick auf die effektiven mechanischen Eigenschaften als auch bezüglich anderer gewünschter Eigenschaften äußern können. Eine Auswahl solcher Strukturen, die als hybride Stäbe und Balken oder auch als Verbundstrukturen bezeichnet werden, ist in Abb. 17.1 gezeigt.

In Abb. 17.1, links oben, ist eine Trägerstruktur gezeigt, die in den Flanschen ein anderes Material aufweist als im Steg. Eine solche Trägerstruktur wird sowohl als Hybridstab- oder -balken als auch als Verbundstab- oder -balken bezeichnet. Wir wollen im Weiteren die Bezeichnung als hybride Struktur beibehalten. Ein spezieller Fall eines solchen Trägers ist in Abb. 17.1, rechts oben, dargestellt. Diese Struktur besteht aus einer Stahlbetonplatte, die durch einen Stahlträger getragen wird. Solcherlei Bauweisen, die wir hier nicht weiter betrachten werden, werden im Rahmen des Stahlbaus typischerweise ebenfalls als Verbundbauweisen bezeichnet (Petersen 1997).