Rahmensysteme

Rahmensysteme bezeichnen in der Bautechnik und im Maschinenbau Tragwerke, die überwiegend aus miteinander verbundenen Stützen und Trägern bestehen, die zusammen einen stabilen Rahmen bilden. Durch dieses Gerüst werden vertikale Lasten aus Eigengewicht, Nutzlasten und Schneelasten übertragen, während horizontale Kräfte aus Wind oder Erdbeben über die Rahmenverbindungen aufgenommen werden.

Typisch unterscheiden sich Rahmensysteme je nach Bauweise und Einsatzgebiet. Im Bauwesen spricht man von Rahmenbau mit starren Verbindungen, von Braced Frames mit diagonalen Streben und von Portalrahmen, die durch breite Spannweiten große Hallen ermöglichen. In der Praxis kommen Stahlrahmen, Betonrahmen oder Hybridrahmen zum Einsatz.

Die mechanische Wirkung hängt vom Typ ab. Momentenbindende Rahmen übertragen Lasten überwiegend durch Biegemomente an Stützen und Träger. Braced Frames setzen auf diagonale Streben, um horizontale Verschiebungen zu verhindern. Portalrahmen kombinieren einfache Geometrie mit durchgehenden Trägern, was hohe Spannweiten in Industriehallen ermöglicht.

Materialien variieren je nach Anforderung. Stahlrahmen bieten hohe Festigkeit und schnelle Errichtung; Betonrahmen ermöglichen integrale Tragwirkung; Holzrahmen sind leichter und eignen sich für weniger belastete Bauwerke. Die Wahl hängt von Kosten, Brandschutz, Bauzeit und späterer Nutzung ab.

Auslegung und Baupraxis erfolgen nach nationalen oder internationalen Normen, wie den Eurocodes in der EU, ergänzt durch regionale Ergänzungsnormen. Die Verbindungen erfordern sorgfältige Detailplanung, da sie Steifigkeit, Dämpfung und Wartung maßgeblich beeinflussen.

Anwendungen finden sich in Büro- und Wohngebäuden, Industriehallen, Brücken sowie Maschinenrahmen. Rahmensysteme lassen sich oft mit Wandscheiben oder Schubwänden kombinieren, um zusätzliche Versteifung und Dämpfung zu erreichen, und ermöglichen eine flexible Raumnutzung bei wechselnden Anforderungen.