kabelstrukturen

Kabelstrukturen sind Tragwerke, deren Hauptlast durch zugbeanspruchte Elemente wie Seile oder Drahtseile aufgenommen wird. Sie arbeiten überwiegend in Zug, während andere Bauteile als Verankerungen oder Stützen dienen. Durch ihr geringes Eigengewicht und die Fähigkeit, große Spannweiten abzudecken, ermöglichen sie schlanke, lichtdurchlässige Bauwerke.

Häufige Typen sind Kabelbrücken und Suspensionskonstruktionen, bei denen Hauptseile Deckenelemente tragen; ferner Kabelnetze und getragene Membranüberdachungen in Gebäuden, die aus gespannter Netzen oder Geweben bestehen. Zugstrukturen nutzen gespannte Flächen oder Netze; Zugseil-Systeme kombiniert mit Stäben (Tensegrity) liefern stabile Formen durch das Zusammenspiel von Zug- und Druckelementen.

Materialien reichen von hochfestem Stahl und Edelstahl bis hin zu faserverstärkten Kunststoffen (Kevlar, Kohlenstofffasern). Wichtige Eigenschaften sind Zugfestigkeit, Ermüdungsbeständigkeit, Kriechverhalten und Korrosionsresistenz. Die Form der Seile passt sich der Belastung an; unter gleichförmiger Last ergibt sich oft eine Kettenform, die näherungsweise als Kettenlinie oder Parabel beschrieben wird.

Analyse und Bau berücksichtigen Vorbelastung, Verankerung, Temperaturabhängigkeit und dynamische Einwirkungen wie Wind oder Verkehr. Techniken umfassen statische Berechnungen, FE-Modelle und iteratives Design zur Optimierung von Spannungen und Deformationen.

Anwendungsfelder sind Brücken, Dachkonstruktionen für Hallen mit großen Spannweiten, architektonische Überdachungen und geometrisch leichte Strukturen in Sport- und Veranstaltungsstätten.