Knie

Ein Knie ist eine starre Winkelstütze oder ein Strebeblock mit scharfem Winkel, meist nahe bei 90 Grad, das zwei schräg zueinander angeordnete Bauteile versteift und verstärkt. In der Holzbauweise wird es aus einem einzigen Holzstück geschnitten, wobei die Holzfasern durch beide Schenkel des Winkels laufen, was ihm Längsfestigkeit verleiht. In der Stahlkonstruktion ist ein Knie üblicherweise eine Platte oder ein Walzprofil, das mit zwei senkrecht oder nahezu senkrecht zueinander stehenden Bauteilen verschweißt oder verschraubt wird, etwa eine Stütze auf einem Träger oder eine Wand auf einem Dachbinder.

Holzknie nutzen die Faserrichtung des Holzes für ihre Tragfähigkeit. Ein Knie aus natürlich gewachsenem gekrümmtem Holz oder aus der Astgabel, wo ein Ast auf dem Stamm aufsitzt, ist am stärksten, weil die Faser dem Winkel folgt. Aus gerade gewachsenem Holz hergestellte Knie sind schwächer und werden mit Verstrebungsblechen, Schrauben oder Holznägeln verstärkt. Stahlknie gibt es in mehreren Ausführungen: einfache L-förmige Winkelprofile, gefertigte Bleche mit Versteifungen oder gewalzte Strukturen aus U-Profilen und Kanälen, die eine steife Verbindung bilden.

Knie kommen in Dachbindern vor, wo sie verhindern, dass Zugband und Sparren unter Last auseinander gezogen werden. Sie sind wesentlich in der Schiffskonstruktion und halten die Schiffsrippen an Kiel und Keelson. In Baurahmen und Maschinenuntergestellen widerstehen Knie Vertikallast und Querkräften, indem sie einen durchgehenden Kraftfluss schaffen und eine schwache Gelenkkonstruktion vermeiden. Ohne Knie führen zwei Bauteile, die einfach stoßend oder genagelt im rechten Winkel verbunden sind, unter wiederholter Last oder großen exzentrischen Kräften zum Versagen.

Der Name kommt unmittelbar von der Ähnlichkeit mit einem menschlichen Kniegelenk: eine Biegung oder ein Winkel in einem Bauteil. In der Holzbauweise konnten erfahrene Zimmerleute natürlich gekrümmte Holzstücke erkennen und auswählen, aus denen die stärksten Knie entstanden. Werkstätten und Stahlbauer halten Standardwinkelprofile und Verstrebungsbleche auf Lager, um die Montage von Rahmen zu beschleunigen, doch für große Industriebauten, Schiffe und historische Gebäude werden Knie noch immer angefertigt, wenn Standardgrößen nicht den Lastanforderungen oder Abständen entsprechen.