11 Fachwerktypen nach Gleichgewicht, Konformation und Herkunft

Die Arten von Fachwerken können je nach Ausgewogenheit, Konformation und Herkunft oder Designer variieren. Als flache, räumliche Gitter oder als Gitter und Verstärkungen bezeichnet, handelt es sich in technischer Hinsicht um starre Strukturen, die an ihren Enden mit geraden Stäben versehen sind und eine dreieckige Form aufweisen.

Diese Art der Konfiguration hat die Eigenschaft, Lasten in ihrer Ebene abzustützen, insbesondere solche, die auf die Knotenpunkte oder Knotenpunkte einwirken. Folglich ist seine Anwendung im Bauwesen von großer Bedeutung, da es sich um ein gelenkiges und nicht verformbares System handelt, das nicht geschnitten oder gebogen wird. Dies impliziert, dass seine Elemente aktiv an der Kompression und Traktion beteiligt sind.

Im Gegensatz zum Quadrat ist diese dreieckige Formation nicht instabil, sodass sie in Werken kleiner oder großer Größe angewendet werden kann. Die Fachwerke können aus verschiedenen Materialien bestehen, wobei Holz, Metall und Stahlbeton am häufigsten verwendet werden.

Abhängig von der Verwendung dieses Rahmentyps werden sie im Allgemeinen beim Bau von Lagerdecken, Industriegebäuden, Flugzeughangars, Kirchen, Stadien, Brücken oder Trägersystemen eingesetzt.

Einteilung der Traversentypen

- Entsprechend seiner Funktion des Gleichgewichts

Ein Fachwerk kann in Bezug auf das auf die äußere Form der Struktur angewendete mechanische Gleichgewicht vollständig isostatisch oder statisch bestimmt sein. Das gleiche passiert mit den internen Elementen, die in ihren Reaktionen und Bemühungen, ihre Stabilität zu kennen, bewertet werden. Die aus dieser Bewertung resultierenden Kategorien wurden wie folgt festgelegt:

a) Isostatisch

Dieses Konzept bezieht sich auf eine Art Struktur, die anhand der Prinzipien und Formeln analysiert werden kann, die statische Werte bekannt machen. Wie bereits erwähnt, ist seine Art statisch festgelegt, sodass die Beseitigung einiger der Komponenten, die den Rahmen als solchen verbinden, zu einem katastrophalen Ausfall des gesamten Systems führen würde.

b) Hyperästhetika

Die Essenz dieser Art von Konfiguration ist ihr Gleichgewichtszustand, was bedeutet, dass das Biegemoment in jedem der Balken, aus denen das System besteht, den Wert 0 hat.

Trotz dieser Bedingung kann der Binder aufgrund der Art der Konstruktion mit festen Knoten, die einer isostatischen Struktur ähneln können, instabile Zustände aufweisen.

- Entsprechend seiner Konformation

Diese Art von Fachwerken hat eine flache Struktur, die aus Gelenkknoten besteht und verschiedene Formen aufweist:

a) Einfach

Dieses Fachwerk ist eine statisch definierte Konformation, daher müssen die Anzahl der Stäbe und die Anzahl der Gelenkverbindungen der entsprechenden Formel entsprechen. Es stellt die bekannte Form eines Dreiecks dar und seine Berechnung basiert auf der grafischen Statik und dem Gleichgewicht der Knoten.

b) Verbund

Sie präsentieren wie die vorige eine statisch bestimmte Struktur, die aus 1 oder 2 einfachen Fachwerken aufgebaut werden kann. In diesem Fall werden beide Strukturen durch einen zusätzlichen Stab an einer gemeinsamen Stelle verbunden, so dass sie fest bleiben. Sie können auch 3 zusätzliche Stangen oder ein inneres Gerüst enthalten, das die Ausgleichskriterien erfüllt.

c) Komplex

Da sie zur Kategorie hyperstatisch gehören, besteht ihr Unterschied darin, dass die vorherigen Modelle nicht ausgeschlossen werden und der Rest der Geometrien einbezogen wird. Obwohl es aus festen Verbindungen besteht, kann seine Berechnung mit der Heneberg-Methode oder der Matrixsteifigkeitsmethode durchgeführt werden. Die erste ist näherungsweise, während die zweite viel genauer ist.

- Entsprechend ihrer Herkunft oder wer sie entworfen hat

Andererseits sind einige häufig verwendete Binder nach ihren Schöpfern benannt, die sie studiert haben oder nach der Stadt, in der sie zum ersten Mal angewendet wurden. Unter ihnen stechen sie hervor:

a) Langes Fachwerk

Diese Variante erschien 1835 und ist mit Stephen H. Long verwandt. Es ist eine Konstruktion, bei der die horizontalen Schnüre oben und unten durch vertikale Ständer verbunden sind. Das ganze Set ist mit Doppeldiagonalen verspannt und ähnelt dem von Bildern umschlossenen X.

b) Howes Fachwerk

Obwohl es schon früher verwendet wurde, wurde dieses Bauwerk 1840 von William Howe patentiert. Es wird auch als belgisch bezeichnet und verwendet vertikale Holme zwischen der oberen und unteren Sicke. Es wird viel in Holz verwendet. Bei dieser Konstruktion erhalten die aus Diagonalen zusammengesetzten Stangen Druck und andere Vertikale, die die Traktion unterstützen.

c) Pratts Fachwerk

Es wurde 1844 von Caleb und Thomas Pratt entworfen und ist eine Abwandlung des Vorgängermodells, jedoch mit einem widerstandsfähigeren Material: Stahl. Es unterscheidet sich von Howes Fachwerk in Richtung der Stäbe, die ein V bilden. In diesem Fall erhalten die vertikalen Stäbe das Verständnis und die Diagonalen erfahren Zug.

d) Warrens Fachwerk

Diese 1848 von den Engländern Willboughy Monzoni und James Warren patentierte Struktur ist dadurch gekennzeichnet, dass sie gleichschenklige oder gleichseitige Dreiecke bildet, die den Diagonalen die gleiche Länge verleihen. Die Druck- und Zugkräfte sind in diesen gekreuzten Elementen aufgrund der Aufbringung vertikaler Lasten auf die oberen Knoten vorhanden.

e) Fachwerk K

Sie bezieht sich normalerweise auf das Brückendesign und verdankt ihren Namen der Ausrichtung eines vertikalen Elements in Kombination mit den schrägen Teilen. Es wird als Dreieck dargestellt, das von der Mitte ausgeht und durch sein Design die Leistung von komprimierten Diagonalen verbessert.

f) Baltimore Truss

Ein weiteres charakteristisches Modell der Brücken dieser Stadt. Bietet mehr Unterstützung im unteren Teil der Struktur. Dies verhindert ein Zusammenfallen durch Komprimierung und steuert das Aufblähen. Die Abschnitte sehen aus wie drei Dreiecke in einem, die durch einen horizontalen Balken verbunden sind.

Es ist wichtig zu beachten, dass diese Strukturen sowohl dreieckig als auch rechteckig sein können. Dies zeigt sich deutlich an Satteldächern, Scherendächern und Flugdächern.

Bei Verwendung der Pfosten wirkt der Einbau dieser vertikalen Elemente in Brücken, Decken und Gewölben etwas quadratischer.