11 Arten von Fachwerken nach Balance, Konformation und Ursprung

Die Arten von Fachwerken Sie können je nach Balance, Beschaffenheit und Herkunft oder Designer variieren. Sie sind als flache räumliche Gitter oder als Gitter und Verstärkungen bekannt, sie sind starre Strukturen, die an ihren Enden mit geraden Stäben versehen sind, die eine dreieckige Konformation aufweisen.

Diese Art von Konfiguration hat die Eigenschaft, Lasten in seiner Ebene zu tragen, insbesondere solche, die auf die Verbindungen oder Knoten wirken.

Folglich ist seine Anwendung in der Konstruktion von großer Wichtigkeit, da es ein gelenkiges und nicht verformbares System ist, das nicht schneidet oder biegt. Dies bedeutet, dass seine Elemente aktiv in Bezug auf Kompression und Traktion teilnehmen.

Anders als das Quadrat ist diese dreieckige Formation nicht instabil, so dass sie in kleinen oder großen Arbeiten angewendet werden kann.

Die Fachwerke können aus verschiedenen Materialien bestehen, wobei Holz, Metall und Stahlbeton am häufigsten verwendet werden.

Abhängig von der Verwendung, die für diese Art von Rahmen zu verwenden ist, werden sie im Allgemeinen bei der Konstruktion von Lagerdecken, Industriegebäuden, Flugzeughangars, Kirchen, Stadien, Brücken oder Balkensystemen verwendet.

Klassifikationen der Arten von Fachwerken

Gemäß seiner Funktion des Gleichgewichts

Ein Fachwerk kann vollständig isostatisch oder statisch in Bezug auf das mechanische Gleichgewicht, das auf die äußere Form der Struktur angewendet wird, bestimmt werden. Gleiches gilt für die inneren Elemente, die in ihren Reaktionen und Bemühungen um ihre Stabilität bewertet werden. Die sich aus dieser Bewertung ergebenden Kategorien wurden wie folgt festgelegt:

a) Isostatisch

Dieses Konzept bezieht sich auf eine Art von Struktur, die durch die Prinzipien und Formeln analysiert werden kann, die statische Werte bekannt machen. Wie bereits erwähnt, ist seine Beschaffenheit statisch festgelegt, so dass die Eliminierung einiger der Komponenten, die den Rahmen als solche verbinden, einen katastrophalen Fehler im gesamten System verursachen würde.

b) Hyperantikörper

Das Wesen dieser Art von Konfiguration ist ihr Gleichgewichtszustand, was bedeutet, dass das Biegemoment in jedem der Balken, aus denen das System besteht, einen Wert gleich 0 hat.

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

Gemäß seiner Konformation

Diese Art von Trägern hat eine flache Struktur, die aus gegliederten Knoten besteht und verschiedene Formen hat:

a) Einfach

Dieser Stab ist eine statisch definierte Konformation, so dass die Anzahl der Stäbe und die Anzahl der Gelenkverbindungen die entsprechende Formel erfüllen muss. Es stellt die bekannte Form eines Dreiecks dar und seine Berechnung basiert auf der grafischen Statik und dem Gleichgewicht der Knoten.

b) Komposit

Wie die vorhergehende stellen sie eine Struktur mit statischer Bestimmung dar, die aus 1 oder 2 einfachen Fachwerken konstruiert werden kann. In diesem Fall sind beide Strukturen durch einen zusätzlichen Balken an einem gemeinsamen Punkt verbunden, so dass sie fest bleiben. Sie können auch 3 zusätzliche Stäbe oder einen internen Rahmen enthalten, der die Balance-Kriterien erfüllt.

c) Komplex

Da sie zur Kategorie der Hyperstatic gehören, besteht ihr Unterschied darin, dass sie die vorherigen Modelle nicht ausschließt und den Rest der Geometrien enthält. Obwohl es sich um feste Verbindungen handelt, kann die Berechnung nach der Heneberg-Methode oder der Matrixmethode der Steifigkeit erfolgen. Der erste ist näherungsweise, während der zweite viel genauer ist.

Nach ihrer Herkunft oder wer sie entworfen hat

Andererseits werden einige häufig verwendete Träger nach ihren Erschaffern benannt, die sie studiert haben oder in der Stadt, in der sie zuerst angewendet wurden. Unter ihnen heben sie sich ab:

a) Lange Truss

Diese Variante erschien 1835 und ist verwandt mit Stephen H. Long. Es ist ein Entwurf, in dem die horizontalen Schnüre oben und unten durch vertikale Steher verbunden werden. Der ganze Satz ist durch doppelte Diagonalen verspannt und ähnelt X von Bildern umschlossen.

b) Howe's Fachwerk

Obwohl es schon früher benutzt wurde, wurde diese Struktur 1840 von William Howe patentiert. Auch bekannt als belgisch, verwendet es vertikale Holme zwischen der oberen und unteren Perle und wird viel in Holz verwendet. Bei dieser Konstruktion besteht aus diagonalen Balken Kompression erhalten und andere vertikale, die Traktion unterstützen.

c) Pratts Fachwerk

Es wurde 1844 von Caleb und Thomas Pratt entworfen und ist eine Variante des Vorgängermodells, jedoch mit einem widerstandsfähigeren Material: Stahl. Es unterscheidet sich von Howe's Fachwerk in Richtung der Balken, die ein V bilden. In diesem Fall erhalten die vertikalen Stangen das Verständnis und die Diagonalen erfahren Zugkraft.

d) Warrens Fachwerk

Diese Struktur wurde 1848 von den Engländern Willboughy Monzoni und James Warren patentiert und zeichnet sich dadurch aus, dass sie gleichschenklige oder gleichseitige Dreiecke bilden, die den Diagonalen die gleiche Länge geben. Die Kompressions- und Zugkräfte sind in diesen gekreuzten Elementen aufgrund der Anwendung von vertikalen Lasten in den oberen Knoten vorhanden.

e) Fachwerk K

Es gilt normalerweise für die Konstruktion von Brücken und verdankt seinen Namen der Orientierung eines vertikalen Elements in Kombination mit den schrägen Teilen. Es wird als Dreiecke dargestellt, die von der Mitte ausgehen, und ihr Design ermöglicht es, die Leistung von komprimierten Diagonalen zu verbessern.

f) Baltimore Truss

Ein weiteres charakteristisches Modell der Brücken dieser Stadt. Enthält eine größere Unterstützung im unteren Teil der Struktur. Dies verhindert einen Kollaps durch Kompression und steuert die Dehnung. Seine Abschnitte sehen aus wie 3 Dreiecke in 1, die durch einen horizontalen Balken verbunden sind.

Es ist wichtig zu beachten, dass obwohl diese Strukturen sowohl dreieckig als auch rechteckig sein können. Dies wird deutlich an Giebeldächern, scherenartigen Überdachungen und fliegenden Dächern gezeigt. Bei Verwendung der Stützen ergibt sich durch die Verwendung dieser vertikalen Elemente in Brücken, Dächern und Gewölben ein etwas quadratischeres Erscheinungsbild.

Referenzen

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