Tragwerkslehre

Nein, da die entsprechenden Massnahmen zwar zur Reduktion der Verschiebungen des Bogen führen würde, aber da auch bei kleinen Verschiebungen das Gleichgewicht des Bogens nicht mehr sichergestellt werden kann, ist auch in diesem Fall ein Einsturz unvermeidbar. 

Ergänzen von stabilisierenden Stäben: Dabei wird der Bogen durch zusätzliche Druckstäbe oder Zugseile, daran gehindert sich im Bereich von kleinen Beanspruchungen zu heben oder zu senken.

Durch einen Versteifungsträger: Der Träger verteilt die konzentrierten Lasten und wiedersetzt sich den Verformungen die dazu führen, dass sich die Geometrie des Bogens von derjenigen des Seilpolygons der Lasten entfernt.

Versteifung des Bogens durch Vergrösserung der Bogenstärke: Dabei wird der Bogen mit dem Versteifungsträger kombiniert oder die Bogenstärke ist grösser als die möglichen Verformungen durch die veränderlichen Lasten vom Seilpolygon.

Ein Tragwerk,  bei welchem wir unendlich viele Wirkungslinien der inneren Beanspruchungen haben können, werden als unbestimmtes Tragwerk bezeichnet. Bei statisch bestimmten Tragwerken, gibt es nur ein einziges Seilpolygon pro gegebene Lastkonfiguration. 

Durch Einführung sogenannter Gelenke können Bögen statisch bestimmt werden. Der Zweck dieses Bauteils ist die Übertragung der Beanspruchungen von einem Teil des Bogens zu benachbarten. Dadurch entsteht ein Fixpunkt, durch welchen das Seilpolygon in jedem Fall verlaufen muss.

Ein mechanisches Gelenk mit Bolzen welcher einem Teil des Bogens erlaubt frei gegenüber dem Anderen zu rotieren. Durch eine Querschnittsverjüngung in welcher die gesamten Druckbeanspruchungen übertragen werden müssen. Diese Verjüngung muss kräftig verstärkt werden um die Zugbeanspruchungen aufzunehmen.

Das Material muss Zugkräfte aufnehmen können, dann kann die Drucklinie auch den Bogen verlassen. Stahlbeton, Stahl, Holz.

Die Druckbeanspruchung erhöhen sich im Allgemeinen wenn das Seilpolygon den Bogen verlässt. Daher ist auch die erforderliche Materialmenge grösser.

Als erstes muss eine ausreichende Steifigkeit sichergestellt werden, so dass sich das Tragwerk unter dem Einfluss der veränderlichen Lasten nicht zu sehr verformt. Zu zweiten muss die Querschnittsdicke ausreichend sein, um die Druck- und Zugbeanspruchungen aufzunehmen, welche durch die veränderlichen Lasten auftreten können.

Dieses Tragwerk wird als Rahmen bezeichnet.

Das Tragwerk ist weniger effizient, das Material wird zusätzlich zur Zugbeanspruchung auch viel stärker auf Druck beansprucht, so dass in den kritischen Bereichen die Querschnittsfläche erhöht werden muss, dies führt zu einem grösseren Materialverbrauch.

Kämpfer

Oberer Gurt, Unterer Gurt, Diagonalen

Bei gleicher Spannweite und halbierung der Höhe, verdoppeln sich die inneren Kräfte im Fachwerk.

Bei doppelter Spannweite und Höhe, bleiben die inneren Kräfte im Fachwerk gleich gross.

Bei gleicher Höhe und doppelter Spannweite, verdoppeln sich die inneren Kräfte im Fachwerk.

- Die Umhüllung, die Überdeckung oder der Schutz eines Raumes. (Wohngebäude, usw.)

- Eine Oberfläche zu schaffen für eine andere Nutzung. (Fussboden, Brücke, usw.)

- Lasten zu widerstehen oder etwas zu stützen. (Stützmauer, Mast, usw.)

Der Zweck eines Tragwerkes ergibt sich aus seiner Nutzung und seiner architektonischen Funktion.

Lasten

1. Ständige Lasten (Die Eigenlasten der tragenden und nicht tragenden Bauteile)

2. Die veränderlichen Lasten (Das Gewicht der Personen, der Möbel, des Schnees, usw.)

3. Die Windkräfte

4. Die Massenkräfte, welche aus der Beschleunigung der Massen resultieren (Erdbeben, Aufprall)

Er ist identisch mit dem Schwerpunkt (Massenschwerpunkt).

Durch den Angriffspunkt und die Richtung der Kraft.Beispiel bei zwei Massen durch die beiden Massenschwerpunkte.

Mann kann ein Teil des Kräftesystems Person-Stuhl-Erde abtrennen. Dieser Abgetrennte Teil mit allen Kräfte die darauf wirken, nennt man Subsystem. 

1. Die Kräfte müssen gleiche Intensität (Grösse) haben.

2. Sie müssen die gleiche Richtung, jedoch den entgegengesetzten Sinn haben.

3. Sie müssen auf der gleichen Wirkungslinie liegen.

Mit anderen Worten die beiden Kräfte müssen sich vektoriell aufheben. 

Nehmen wir die Stütze auf der eine Person steht als Subsystem so wirkt auf dieses das Gewicht der Person als Kraft und von der Erde auf welchem die Stutze steht wirkt die gleiche Kraft in entgegengesetzter Richtung auf die Stütze. Die Stütze wird also auf der ganzen Länge gleich gequetscht. Diese Quetschung nennt man innere Druckkraft.

Nehmen wir ein Seil an dem eine Person hängt und dieses Seil hängt an einem Träger der auf der Erde steht. Da die Person am Seil hängt dehnt sich das Seil es wird also auseinandergezogen. Dieses auseinanderziehen nennt man innere Zugkraft.

1. Die grösse der Beanspruchung

2. Die Art des Materials

3. Die Abmessungen (Querschnitt und Länge)

Nein, dies gilt nicht unbedingt für alle Materialen

Wenn sich unter Beanspruchung ein Bauteil verformt und bei Entlastung die ursprüngliche Form wieder einnimmt.

Wenn sich unter Beanspruchung ein Bauteil verformt und auch bei Entlastung die ursprüngliche Form nicht wieder einnimmt.

Das Verhältnis von notwendiger Kraft zur grösse der Verformung.