Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

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1.3 Statik der ebenen Fachwerke
1.3.1 Gestaltung von Fachwerkträgern
Fachwerkträger sind aus Profilstäben zusammengesetzte
Tragkonstruktionen (Biegeträger), z. B.
für Brücken, Krane, Dachbinder, Gerüste. Sie
haben einen geringeren Materialaufwand als Vollwandträger
und erscheinen durch ihre Netzkonstruktion
optisch leichter. Nachteilig ist die arbeitsintensivere
Fertigung.
Fachwerkträger sind meist in zwei oder mehr
parallelen Ebenen aufgebaut. Jede Trägerebene
wird dann als ebenes Fachwerk angesehen.
Die äußere Form eines Fachwerkträgers kann frei
gestaltet werden. Geometrisches Element des
Fachwerks ist der Dreiecksverband. Das Dreieck
ist die einfachste „starre“ Figur. Durch Ansetzen
solcher Dreiecksverbände werden die verschiedenen
Fachwerksformen (z. B. parallelgurtig, trapezförmig)
als Streben- oder Pfosten-Streben-Fachwerk
entwickelt. Der Obergurt kann parallel zum
Untergurt laufen, aber auch z. B. dem Biegemomentenverlauf
des Trägers angepasst werden. Siehe
dazu Festigkeitslehre, Abschnitte 5.9.7, Seite 333
und 5.9.10, Seite 349.
Unter den skizzierten Fachwerksformen in der
rechten Spalte stehen in Klammern die Angaben
für die Anzahl der Knoten k (z. B. k ¼ 11) und die
Anzahl der Stäbe s des Fachwerks (z. B. s ¼ 19).
Diese Größen werden im folgenden Kapitel zum
Ansatz der Gleichgewichtsbedingungen für die
statische Bestimmtheit des Trägers gebraucht.
Die Profilstäbe werden untereinander im so genannten
Knoten mit Knotenblechen verbunden,
wobei sich die Profil-Schwerachsen möglichst im
Knotenpunkt schneiden sollen. Damit wird das
Einleiten von größeren Biegemomenten in die Verbindung
vermieden und die Knotenpunkte können
als Gelenkpunkte für Zweigelenkstäbe angesehen
werden (siehe Statik, 1.1.7.3, Seite 13). Der Knoten
kann genietet, geschraubt, geschweißt oder
z. B. bei Leichtmetallprofilen geklebt sein.
Streben-Fachwerkträger, parallelgurtig
(k ¼ 11 Knoten, s ¼ 19 Stäbe)
Pfosten-Streben-Fachwerkträger, Biegemomentenverlauf
trapezförmig angepasst
(k ¼ 18 Knoten, s ¼ 33 Stäbe)
Polygon-Fachwerkträger, Biegemomentenverlauf
angepasst
(k ¼ 7 Knoten, s ¼ 11 Stäbe)
Geschraubter Knoten
1 Statik in der Ebene