Ist der Lastpfad Ihres Gerüsts sicher?

Was ist ein Gerüstlastpfad? Das Merriam-Webster-Wörterbuch beschreibt einen Pfad als „ausgetretenen Weg“. Es beschreibt einen Pfad auch als „speziell für einen bestimmten Zweck angelegten Weg“ und als „eine Lebensweise, ein Verhalten oder eine Denkweise“. Es gibt auch einen Treidelpfad und einen Psychopathen, aber vielleicht verlassen wir damit den ausgetretenen Pfad.

Die Lastpfadanalyse ist eine Methode, die Ingenieure bei der Konstruktion von Bauwerken anwenden. Sie ist auf alle Bauwerke anwendbar, einschließlich Gerüsten, unabhängig davon, ob es sich um ein gestützte, hängende oder mobile Arbeitsbühne handelt (Foto: David Glabe).

Wenn die Fachkraft ein Gerüst konstruiert, wird eine Lastpfadanalyse verwendet, um die Komponenten zu bestimmen, die die Lasten tragen und übertragen. Eine Lastpfadanalyse ist eine Methode, die Ingenieure bei der Konstruktion von Bauwerken verwenden. Sie ist auf alle Bauwerke anwendbar, einschließlich Gerüste, unabhängig davon, ob es sich um ein stehendes, hängendes oder mobiles Gerüst handelt. Vereinfacht ausgedrückt dient eine Gerüst-Lastpfadanalyse dazu, den Weg zu bestimmen, den eine Last zurücklegt, um zur tragenden Oberfläche des Gerüsts zu gelangen.

Durch die Veränderung eines Gerüsts kann der Lastpfad leicht umgeleitet werden, oft mit verheerenden Folgen. (Foto: David Glabe)

Sobald die Route festgelegt ist, werden die Gerüstkomponenten identifiziert, die die Last tragen sollen. So kann sichergestellt werden, dass diese Komponenten die erforderliche Tragfähigkeit besitzen. Wenn die Gerüstkomponenten die Last nicht ausreichend übertragen können, kann sich das Gerüst verbiegen, verformen oder einstürzen. Ist die Struktur oder das Gebäude nicht stabil genug, kann es sich ebenfalls verbiegen, verformen oder sogar einstürzen – alles andere als vorteilhaft.

Unterstützung von Designern

Beispielsweise beginnt der Lastpfad eines Zweipunktgerüsts bei den Arbeitern auf der Hängeplattform, verläuft über die Bügel zum Hebezeug, die Aufhängeseile hinauf, durch die Takelage und hinunter zum Dach des Gebäudes. Von dort wird die Last durch das Gebäude zum Fundament übertragen und dort über die Erde verteilt.

Eine Lastpfadanalyse unterstützt den Konstrukteur bei der Auswahl der richtigen Komponenten zur Lastaufnahme. (Foto: David Glabe)

Eine Lastpfadanalyse unterstützt den Konstrukteur bei der Auswahl der richtigen Komponenten zur Aufnahme der Lasten. Sobald der Pfad festgelegt ist, kann der Konstrukteur die Festigkeit jedes einzelnen Bauteils in diesem Pfad prüfen, da der Ausfall eines Bauteils zum Versagen des gesamten Gerüsts führen kann, insbesondere bei Hängegerüsten.

Es ist außerdem wichtig, dass der Lastverlauf nicht ohne Zustimmung des Konstrukteurs verändert wird. Hängegerüste verfügen beispielsweise regelmäßig über einen Kragträger mit Gegengewichten, um die Lasten der Tragseile zu tragen und abzuleiten. Ordnungsgemäß installierte Gegengewichte verfügen über die richtige Anzahl an Gegengewichten, um die Kraglasten auszugleichen. Werden jedoch mehrere Gegengewichte verwendet, gerät der Träger aus dem Gleichgewicht, was zu einem veränderten Lastverlauf führt.

Werden zu viele Gegengewichte entfernt, verlagert sich der Lastpfad plötzlich auf das Rückhaltekabel, dessen Verankerung am Gebäude und vom Gebäude zum Boden. Können Rückhaltekabel und Verankerung diese Lasten nicht übertragen, brechen sie, und der Lastpfad ändert sich erneut, diesmal über die Gebäudeseite. Dadurch erhöhen sich die kinetischen Kräfte in der Plattform dramatisch, während sie in Richtung Straße beschleunigt. Landen der Träger und die daran befestigte Plattform auf dem Obstlieferwagen auf der Straße, wird der Wagen nun Teil des Lastpfads. Plötzlich wird auch das Obst Teil des Lastpfads. Die Lehre daraus ist, sicherzustellen, dass der geplante Lastpfad der Lastpfad bleibt, da Obst kein gutes Gerüstbauteil ist.

Für die Monteure

Interessanterweise wenden viele Gerüstbauer und -nutzer beim Bau und der Nutzung von Gerüsten nicht unbedingt bewusst Lastpfadanalysen an. Dies gilt insbesondere für gestützte Gerüste, deren sogenanntes Design auf Erfahrung, visuellen Hinweisen und genauer Beobachtung des Gerüstverhaltens unter Last basiert. Die Regel scheint zu sein: Wenn es sich nicht zu stark verbiegt, muss es in Ordnung sein. Änderungen an einem Gerüst können den Lastpfad leicht umleiten, oft mit verheerenden Folgen. Entfernen Sie die falsche Strebe, positionieren Sie eine Strebe falsch oder entfernen Sie die kritische Klemme, und der Weg zum Erfolg kann Sie plötzlich in die Tiefe der Zerstörung führen.

Man könnte meinen, ein Rahmengerüst habe einen klaren und leicht erkennbaren Lastverlauf. Das ist jedoch nicht unbedingt der Fall.

Bei Unfalluntersuchungen werden Lastpfade verwendet, um die Ursache von Gerüstversagen zu ermitteln. Eine Lastpfadanalyse deckt die Ursachen des Versagens auf, indem sie die Komponenten identifiziert, die die Lasten durch das Gerüst übertragen haben. (Foto: David Glabe)

Nehmen wir beispielsweise den Kupplungsbolzen, der zum Ausrichten der Rahmenstreben beim Übereinanderstapeln von Gerüstrahmen verwendet wird. Bei einer solchen Anwendung wirkt keine echte Kraft auf den Kupplungsbolzen, da die Last vertikal ist und direkt von der Unterseite eines Rohrs auf die Oberseite des darunterliegenden Rohrs übertragen wird. Was passiert jedoch, wenn ein Gerüstturm mit einem Kran angehoben und versetzt werden soll? Die Monteure fixieren die Beine geschickt mit den Federklammern und Knebelsteckern, die zu den Kupplungsbolzen gehören. Nun werden die Federklammern und Knebelstecker plötzlich verwendet, um das Gewicht des Gerüsts von einem Rahmen auf einen anderen zu übertragen, was dem Verwendungszweck der Bolzen genau entgegengesetzt ist und wofür sie auch nicht die nötige Festigkeit haben. Eine ordnungsgemäße Lastpfadanalyse hätte diesen untypischen Einsatz der Bolzen aufgedeckt.

Nicht nur qualifizierte Ingenieure können die Vorteile einer Lastpfadanalyse nutzen. Ob Konstrukteur, Monteur, Prüfer oder Anwender – auch Sie können eine Lastpfadanalyse durchführen. Wenn Sie einen Arbeiter auf einem Gerüst beobachten, stellen Sie sich vor, wie sein Gewicht durch das Gerüst auf die tragende Fläche übertragen wird. Entscheiden Sie, welche Komponenten zur Lastübertragung verwendet werden.

Verschiedene Mittel, um eine Methode zu erreichen

Sind beispielsweise die Bolzen, die die Bügel mit der Plattform eines Hängegerüsts verbinden, die richtigen? Haben die Drahtseilklemmen die richtige Größe? Ist das Dach stabil genug? Sind bei einem Systemgerüst die Verbindungen fest? Sind an der Verbindungsstelle der horizontalen Komponenten und Beine ausreichend diagonale Verstrebungen angebracht oder sind die Diagonalen in der Mitte zwischen den horizontalen Elementen installiert, wodurch übermäßige horizontale Kräfte auf die Beine wirken, für die sie nicht ausgelegt sind? Was ist mit der mobilen Arbeitsbühne? Wie viele Personen befinden sich auf der Plattform? Wo ist deren Absturzsicherung verankert? Hat der Bediener die Sicherheitskontrollen umgangen? Ebenso verändert das Entfernen von Verstrebungen beispielsweise von einem Rahmengerüst die Tragfähigkeit des Beins.

Bei der Konstruktion eines Gerüsts, Hängegerüsts oder einer Hubarbeitsbühne durch eine qualifizierte Person wird eine Lastpfadanalyse durchgeführt, um die Komponenten zu bestimmen, die die Lasten tragen und übertragen. (Foto: David Glabe)

Wird das Bein nun überlastet, verbiegt es sich, und der Lastverlauf verändert sich. Plötzlich muss der Kupplungsbolzen, der eigentlich nur zur Ausrichtung dient, horizontale Kräfte übertragen, die er nicht übertragen kann. Es kommt zu einem unerwünschten Versagen.

Bei Unfalluntersuchungen werden Lastpfade verwendet, um die Ursache von Gerüstversagen zu ermitteln. Eine Lastpfadanalyse deckt die Faktoren auf, die den Versagensvorgang ausgelöst haben, indem sie die Komponenten identifiziert, die die Lasten durch das Gerüst übertragen haben. Bei der Untersuchung eines Haufens verdrehter Gerüsttrümmer ist der Lastpfad leicht verdeckt, was dazu führen kann, dass manche Ermittler den Pfad falsch abbiegen und zu falschen Schlussfolgerungen bezüglich der Versagensart gelangen.

Wenn Sie wissen, auf welchem Weg Sie sich befinden, kommen Sie sicher an Ihr Ziel. Auf dem rechten Weg zu bleiben ist gar nicht so schlecht.

Über den Autor: David Glabe ist Gründer von DH Glabe & Associates. Er engagiert sich außerdem aktiv in der Scaffold & Access Industry Association und ist Mitglied des ANSI A10.8-Unterausschusses für Gerüstbau.