Loslager
Statik
Definition
Ein Loslager, auch Gleitlager genannt, kann Kräfte nur entlang einer Linie, das heißt Richtung aufnehmen. In allen anderen Richtungen kann das Lager genausowenig Kräfte aufnehmen, wie es auch eine Drehmomente aufnehmen kann. Das ist hier kurz am Beispiel eines Brückenlagers vorgestellt.
Ein Brückelager als Loslager
Man stelle sich eine Fußgängerbrücke in der Form eines große Balkens vor, mathematisch hat sie die Form eines langen und flachen Quaders. Dieser Balken soll an seinem linken und seinem rechten Ende auf je einer Stütze aufliegen. Solche Stützen können zum Beispiel Brückenpfeiler sein. Auf einem der Pfeiler ist dann oben oft eine gut sichtbare Stahlrolle angebracht. Die Brücke liegt dort auf der Stahlrolle. Die Stahlrolle kann Kräfte aufnehmen, die von oben nach unten wirken, also im Wesentlichen die Gewichtskraft der Brücke und möglicher Fußgänger, die sie benutzen. Die Rolle kann aber keine Kräfte von links nach rechts aufnehmen. In dieser Richtung liegt die Brücke lose auf der Rolle. Daher kommt der Name Loslager.
Wozu sind Loslager sinnvoll?
Die meisten Materialien dehnen sich bei einer Erwärmung aus. Der Effekt macht sich bereits an heißen Sommertagen oft sehr deutlich bemerkbar. Schienen können sich verbiegen und Brücken dehnen sich aus. Beton beispielsweise dehnt sich pro Grad Celsius Temperaturerhöhung um rund 5 bis 14 Millionstel seiner ursprünglichen Länge aus. Das klingt zunächst wenig. Aber betrachten wir ein Beispiel mit einer Ausdehnung von 10 Millionsteln pro Grad Celsius. Eine typische Fußgängerbrücke, etwa über einen kleinen Fluss, kann zum Beispiel 20 Meter lang. Das sind 20 Tausend Millimeter. Wenn ein Sommertag morgens mit 10 °C Temperatur beginnt und tagsüber auf 30 °C ansteigt, dann hat man eine Temperaturerhöhung von 20 °C. Pro Grad wird die Brücke dann um 10 Millionstel ihrer Anfangslänge länger: 10 mal ein Millionstel von 20 Tausend Millimetern, sind 10·0,000001·20000 und gibt 0,2 Millimeter für jedes Grad Celsiu. Bei 20 °C Erwärmung kommt man am Ende auf eine Ausdehnung von 4 Millimeter für die vergleichweise kurze Brücke. Wäre die Brücke an beiden Seiten fest gelagert, würde diese Ausdehnung die Lager möglicherweise zerdrücken. Liegt die Brücke aber auf einer Seite lose auf einer Rolle, läuft die Längenausdehnung sozusagen ins Leere und richtet keinen Schaden an. Siehe auch thermische Längenausdehnung [Physik] ↗
