Thermische Längenänderung von Metallen

Feste Körper ändern bei Erwärmung oder Abkühlung ihr Volumen und ihre Form. Im Baubereich treten vor allem Längenänderungen auf, durch die in Bauteilen Spannungen entstehen, die häufig zu Schäden führen. Der Dachdecker muss die temperaturbedingten Längenänderungen von Bauteilen berechnen können, um durch bauliche Maßnahmen Schäden zu vermeiden. Von Längenänderungen sind in erster Linie Metalle betroffen, nicht nur weil sie sich mehr ausdehnen als andere Baustoffe, sondern auch, weil sie in größeren Längen eingebaut werden. Eine Schare wird bei Erwärmung länger; kühlt sie ab, zieht sie sich wieder zusammen. Die Längenänderung eines Bauteils wird nach folgender Formel ermittelt: Δl = α x l x Δt Hierin bedeuten: Δl (sprich: Delta l) Längenänderung in m α (sprich: Alpha) gibt an, um wieviel mm sich ein Baustoff von 1 m Länge bei einem Temperaturunterschied von 1 Kelvin ausdehnt oder zusammenzieht. l Einbaulänge des Bauteils in m Δt (sprich: Delta t) Temperaturdifferenz in Kelvin (K) Wichtige Temperaturdehnungszahlen von Baustoffen α: Baustoff Temperaturdehnungszahl α Ziegel-Mauerwerk 0,006 Beton 0,0118 Baustahl 0,012 Kupfer 0,017 <titan-zink></titan-zink>Titan Zink 0,022 Aluminium 0,024 Blei 0,02 PVC 0,08 Beispiel: Berechne die Längenänderung einer Zinkschare, die eine Einbaulänge von 10,00 m hat. Temperaturdifferenz: -20° C bis +80° C = 100 K Δl = α x l x Δt Δl = 0,022 x 10,00 x 100 Δl = 22 mm Längenänderung, thermische