Tragwerksentwurf II
Die Kurse Tragwerksentwurf I und II erläutern die Grundlagen der Funktionsweise von Strukturen. In diesen Kursen wird die Beziehung zwischen der Form eines Tragwerks und den darin wirkenden Kräften mit Hilfe der grafischen Statik untersucht.
Fachwerke
In dieser Übung wird die statische Bestimmtheit am Fachwerk untersucht.
Fachwerke
Fachwerke beruhen auf der Bildung von Dreiecksnetzen, d.h. dem gelenkigen Anschluss von zwei Stäben, die mit einem Stab des vorausgehenden Systems wieder ein formstabiles Dreieck bilden. Wenn alle Stäbe eines Fachwerks gelenkig miteinander verbunden sind, sich deren Stabachsen in den Knoten treffen und alle Lasten und Lager in den Knoten angreifen bzw. angeordnet sind, spricht man von einem idealen Fachwerk. Unter diesen Voraussetzungen treten in allen Fachwerkstäben nur Normalkräfte (Zug und Druckkräfte) auf. Die Tatsache, dass in den Stäben keine Biegemomente abzutragen sind, bildet die Grundlage der hohen Materialeffizienz von Fachwerken. Fachwerke erlauben grosse Freiheiten in der Formgebung.
Statische Bestimmtheit
Die Stabkräfte eines idealen Fachwerks lassen sich auf einfache Weise grafisch ermitteln, wenn das Fachwerk statisch bestimmt ist. Die Auflagerreaktionen oder Stabkräfte von statisch unbestimmten Fachwerken lassen sich nicht mehr mit einfachen Mitteln wie der grafischen Statik bestimmen. Es wird zwischen der inneren und äußeren statischen Bestimmtheit unterschieden.
6.2 Innere statische Bestimmtheit
Nullstäbe in Fachwerken
Es ist möglich, vor allem bei ungleichmäßig belasteten Fachwerken, dass in manchen Stäben keine Stabkraft auftritt, in diesem Fall spricht man von Nullstäben. Diese Stäbe sind aber notwendig und können nicht weggelassen werden, um das Bildungsgesetz der Fachwerke einzuhalten um ein stabiles System zu gewährleisten.
