Kragarm
Englisch: cantilever
Ein Träger, der an einem Ende verankert ist und in den Raum hineinragt, wie etwa eine lange Konsole, die aus einer Wand herausragt, um einen Balkon zu stützen.
Kragarm: ein Balken, der mit nur einer Verankerung herausragt
Ein Kragarm ist ein Konstruktionsteil, typischerweise ein Balken oder Fachwerk, das an einem Ende starr befestigt ist und sich horizontal in den Raum erstreckt, ohne dass das freie Ende gestützt wird. Das befestigte Ende verankert sich in einer Wand, einem Pfosten oder einer anderen tragenden Struktur; das ungestützte Ende trägt die Betriebslast. Diese einfache Geometrie löst ein echtes Problem: Man braucht eine Fläche oder Plattform an einer Stelle, wo man keine vertikale Stütze darunter platzieren kann oder will.
In der Praxis erscheinen Kragarm-Konstruktionen als Betonbalkone, die einteilig mit dem Gebäuderahmen gegossen sind, Stahlkonsolen, die an Stützenflanschen angeschraubt sind, und Holzarme, die aus Mauerwerk herausragen. Die Länge des Überhangs wird durch das Moment begrenzt, das sich am befestigten Ende entwickelt. Eine 1,5 Meter lange Balkonplatte mit 200 Millimetern Dicke kann am Ansatz ein Biegemoment von mehreren hundert Kilonewtonmetern erzeugen, das die Verbindung und die Wand oder den Rahmen aufnehmen müssen. Längere Kragarm-Konstruktionen erfordern tiefere Querschnitte oder stärkere Materialien; ein 3 Meter langer Überhang verlangt entweder dickeres Beton oder schwereres Stahl.
Die Mechanik und Ausfallarten
Da die gesamte Last am befestigten Ende konzentriert ist, erreicht die Biegespannung dort ihr Maximum, nicht in der Mitte wie bei einem frei aufgelegten Balken. Die obere Faser des Kragarms wird auf Zug beansprucht, die untere auf Druck. Stahlbeton-Kragarm-Konstruktionen müssen erhebliche Zugbewehrung an der oberen Oberfläche am befestigten Ende tragen, wo das Moment am größten ist. Stahlkragarm-Konstruktionen verlassen sich auf verschraubte oder geschweißte Verbindungen, die für das volle Moment ausgelegt sind; ein Scherbruch an den Schrauben oder ein Riss in der Schweißnaht kann einen plötzlichen Einsturz auslösen.
Der Begriff stammt aus dem Hindi kantileva, kam über das Portugiesische ins Englische während der Kolonialzeit. Frühe Anwendungen waren die Konsolen und Kragsteine der indischen Architektur, die der modernen Kragarm-Konstruktion um Jahrhunderte vorauseilten. Heute wird das Wort unabhängig von Material oder Größe verwendet, von den winzigen Konsolen, die ein Regal halten, bis zu den massiven Kragarmen eines Baukrans oder den auskragenden Decks eines Parkhauses.
Kragarm-Konstruktionen erscheinen überall dort, wo die Funktion es verlangt: Galerien von Leuchttürmen, Ladenrampen-Plattformen, Fußgängerbrücken, wo eine Spanne das gegenüberliegende Ufer nicht erreichen kann, und Rettungsbalkone an Gebäudefassaden. Ihre offensichtliche Einfachheit verschleiert die konzentrierten Kräfte im Spiel; eine Unterschätzung des Moments oder der Qualität des Ankerpunkts hat zu Balkonabstürzen und Brückeneinstürzen geführt. Eine ordnungsgemäße Auslegung erfordert nicht nur ein ausreichendes Widerstandsmoment, sondern auch Vertrauen in die Kontinuität und Festigkeit der Verankerung selbst.