Diese Diskussionsseite dient dazu, Verbesserungen am Artikel „Fachwerk“ zu besprechen. Persönliche Betrachtungen zum Thema gehören nicht hierher. Für allgemeine Wissensfragen gibt es die Auskunft.
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Beim idealen Fachwerk werden die Stäbe gelenkig verbunden angenommen. Cross-Verfahren ist aber für die Berechnung der Stabendmomente. Cross ist für Rahmenberechnung nicht aber für Fachwerk. Das Culmann-Verfahren hat ebenfall kaum etwas mit Fachwerk zu tun; vielleicht zur Berechnung der Auflagerkräfte des Gesamtsystems. Gehört hier aber IMO nicht her. Anderenfalls sollte der Verfasser dies hier etwas genauer erläutern. Ich habe deshalb beides gelöscht. -- Petflo2000 21:41, 3. Mär 2006 (CET)
Ich hatte es nachher erneut hineingegen, weil es ein grafisches Knotengleichgewichtsverfahren ist. Da aber Gleichgewicht wie du richtig sagst wenig mit Fachwerken zu tun hat und beim Cremonaplan Knotengleichgewicht für Fachwerke in einer viel Elegantern und "schnelleren" Methode gemacht wird hab ich es wieder hinausgegeben, jedoch hat @Analemma: Culmann wiederhergestellt, deshalb bitte ich dich es zu erklären.
Cross hätte man der Vollständigkeitshalber aufnehmen können, da es im Artikel nicht nur um ideale Fachwerke geht. Wie es in der Praxis war weiß ich aber nicht, da fand es wohl bei Rahmenberechnungen Anwendung. Also eher nicht aufnehmen.--Roland Kutzki (Diskussion) 13:02, 7. Mär. 2016 (CET)Beantworten
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Kennt da jemand genauere Quellen zu diesem Berechnungsverfahren? Wenn ich google erhalte ich unter Hennebergsche oder Stabtauschverfahren zwar diverse Hinweise, aber es steht fast überall dasselbe (abgeschrieben?) Text. -- Petflo200021:05, 16. Mär. 2009 (CET)Beantworten
Zum Beispiel hier (Peter Hagedorn: Technische Mechanik Band 1 Statik, Harri Deutsch, 2006, S. 134–136, 139) wird es erwähnt. In diesem Skript wird es auf der letzten Seite unten als graphisches Verfahren erwähnt mit der Bemerkung, dass es in der Praxis inzwischen numerischen Lösungsverfahren gewichen sei. Es heißt übrigens korrekt "Hennebergsches Stabtauschverfahren" nach Lebrecht Henneberg, siehe Artikel zu Henneberg, Johann Wilhelm Julius, Beschreibung der Verwandten, in der NDB. --80.129.94.18723:01, 16. Mär. 2009 (CET)Beantworten
Danke für die Info. Einen Teil hatte ich auch schon gefunden. Hat mir aber sehr weitergeholfen. Vielleicht sollte man im Artikel einiges einbinden. -- Petflo200015:54, 18. Mär. 2009 (CET)Beantworten
Die historische Entwicklung des Stabtauschverfahrens (engl. "Substitute member method") habe ich im Kapitel "Member analysis conquers the third dimension: the spatial framework" (S. 474-495) meines Buches "The History of the Theory of Structures. From Arch Analysis to Computational Mechanics" (Berlin: Ernst & Sohn, 2008) auf den Seiten 481 bis 485 dargestellt; das Stabtauschverfahren ist dort in Fig. 8-5 kurz dargestellt. Bibliographische Nachweise zu Henneberg zum Stabtauschverfahren finden sich auf S. 796.
Karl-Eugen Kurrer, 27.Mai 2009 (nicht signierter Beitrag von212.202.96.83 (Diskussion | Beiträge) 15:32, 27. Mai 2009 (CEST)) Beantworten
Danke, ich weiß, dass Stäbe können auch verschweißt oder durch mehr als 1 Niet oder Bolzen miteinander verbunden sein., (üblich sind heutzutage gescheißt und mindestens 2Schrauben (selbst wenn nur 1 erfoderlich ist), ich selbst hab ja auch schon mehere Knotendetails gezeichnet, also ich weiß mehr als gut, dass reale Fachwerke in Europa praktisch auschließlich biegesteif verbuden sind. Siehe auch meine Editierung vom 02.Dezember wo ich genau dieses Problem ausführlich beschreibe
Von Fachwerken (gegensatz zu Überbegriff Stabwerken) spricht man jedoch "nur" dann, wenn sie gelenkig verbunden sind Herbert_Mang, (Em.Prof., den ich persönlich kenne) schreibt in
Mang Herbert, Hoffstetter Günter Festigkeitslehre 4. Auflage. Springer Verlag, Wien 2013, ISBN978-3-642-40751-2.
Unter einem Fachwerk versteht man ein System, das aus gelenkig miteinander verbundenen Stäben besteht.
— Johannes Kalliauer(E-Mail)♥ - Diskussion | Beiträge10:40, 6. Mär. 2016 (CET)Beantworten
So einfach ist das nicht zu sagen, die Stäbe sind ausreichend Biegeweich, dass man die Knoten (mit gewissen beschränkungen) als gelenking ansehen kann siehe meine Bearbeitung vom 02.Dezember:
In den Knoten selbst wird selbst dann oft kaum Momente übertragen, da die Verbindungen (z. B. Schraubverbinungen) oftmals sehr Biegeweich sind. Die Biegesteifigkeit der Einzelstäbe die man zum Behindern von Ausknicken braucht, ist im Allgmeinen noch immer so biegeweich, dass man auch bei geschweißten Verbindungen noch von gelekingen Knoten reden kann.
Es scheint ein widerspruch zu sein, aber in einer Vorstatik nimmt man bei einem Fachwerk die verschweißeten Knoten als gelenkig an.
Unter anwendung des Statischen Satzes (innerhalb der Anwendungsgrenzen) darf man auch in der Statik für einen statischen Nachweis beliebig viele Gelenke einführen, solange es nicht kimatisch wird.
Mich würde es wundern, wenn du eine Buch-Quelle findest die die für die Definion eines Fachwerkes biegesteife Verbindungen zulassen würde.
Es gibt durchaus Bücher die über biegesteife Anschlüsse von Fachwerken reden (siehe Kurrer Karl-Eugen: Geschichte der Baustatik. Ernst&Sohn, ISBN 978-3-433-03134-6.), jedoch ist es dann kein (ideales) Fachwerk mehr sondern ein Stabwerk_(Technische_Mechanik), deshalb bitte ich die Definition und nicht die Ausfürhung eines Fachwerkes genauer zu recherchieren und mir Bescheid zu geben.
Bevor munter revertiert wird (WP:WAR), wünsche ich mir 1Quelle oder eine genauere Erklärung.
Die Diskrepanz zwischen Fachterminus und allgemeinem Sprachgebrauch liegt offensichtlich beim Wort „Gelenk“.
Meyers großes Universallexikon:
Fachwerk (Statik): Bezeichnung für ein System von Stäben, die Kräfte aufnehmen können. Die Stabenden laufen in den Knoten des Fachwerks zusammen. Äußere Kräfte greifen beim idealen Fachwerk nur in den Knotenpunkten an. Ein Fachwerk ist statisch bestimmt, wenn alle Stabkräfte aus den Gleichgewichtsbedingungen für die an den Gelenken angreifenden Kräfte bestimmt werden können.
Der Terminus „Gelenk“ hat hier also nichts mit Beweglichkeit zu tun (gelenkige Verbindung in Gegegsatz zur starren Verbindung), sondern ist eine bildliche Übernahme aus der Anatomie (in der Gelenke tatsächlich beweglich sein sollen) in die Technik, so wie bei „Auge“ und „Rippe“.--Ulamm (Diskussion) 12:00, 6. Mär. 2016 (CET)Beantworten
In der Einleitung heißt es „Sie könnten als Drehgelenke ausgeführt sein, sind aber in der Praxis nicht selten verschweißt.“ Der Satz führt zu Missverständnissen. Das Gelenk wird in der Regel steif ausgeführt: Geschweißt, geschraubt, genagelt, mit flächigen Nagelbrettdübeln oder anderen steifen Systemen z.B Gang Nail wenn es das noch gibt. Der Satz müsste von der Häufigkeit in der Praxis ausgehend lauten: „Die Knoten werden zumeist starr ausgeführt, könnten aber auch Drehgelenke sein.“ Ulamm hat recht, der Terminus Gelenk beschreibt den Ort, also den Knoten, an dem die Stäbe zusammenkommen. Als ich noch Holzbau und Stahlbau studierte, wurde der Begriff Knoten angewendet.--Roland Kutzki (Diskussion) 12:25, 6. Mär. 2016 (CET)Beantworten
@Ulamm: Die Definition gefällt mir besser als die Artikel auch wenn es noch nicht direkt darüber etwas aussagt das bei statisch unbestimmten Fachwerken ist. Wenn du schon dabei bist, kannst du mir bitte auch nachschauen was (sofern vorhanden) unter Stabwerk steht, mich würde insbesondere der Unterschied interessieren.
@Roland: Wenn es steif ausgeführt ist, ist es kein (ideales) Fachwerk mehr, also dürfte man dann thoretisch nicht mehr von Fachwerk sprechen.
@Ulamm: zu deiner akutellen Editierung: Sehe ich als Verbesserung, aber ganz richtig sehe ich es auch nicht, da sobald es nicht ausschließlich bewegliche Gelenke hat ist das Stabwerk nach THEORIE keine Fachwerk mehr ist, auch wenn man das in der alltagssprache noch immer so bezeichnet, da der überwiegende Anteil zufolge Fachwerkstheorie abgetragen wird.
@Ulamm: Ich interpetiere die Aussage von Meyers großes Universallexikon anders als du. Worauf begründest du deine Aussage, dass mit Gelenk einfach nur eine Verbindung und nicht eine gelenkige Verbindung gemeint ist? Für mich ist kommt das nicht klar heraus. Ich hätte eine Quelle eines mechanisches Lehrbuch lieber als ein Universallexikon, welches eher für fachfremde Laien geschrieben ist. — Johannes Kalliauer(E-Mail)♥ - Diskussion | Beiträge12:42, 6. Mär. 2016 (CET)Beantworten
Wir sollten in einer Enzyklopädie von realen und idealen Zuständen ausgehen. Der Leser will wissen was ein Fachwerk ist nicht nur was ein ideales Fachwerk seien könnte. Das reale Fachwerk, wie wir es im allgemeinen Sprachgebrauch verstehen, muss erklärt werden, das ideale Fachwerk auch. Wikipedia ist für Alle gedacht aber auch für Spezilisten; in dieser Reihenfolge. --Roland Kutzki (Diskussion) 13:38, 6. Mär. 2016 (CET)Beantworten
@Ulamm, @Roland:
Wenn alle Stäbe gelenkig und reibungsfrei miteinander verbunden wären, wäre die Konstruktion trotzdem stabil. sagt NICHT automatisch, dass es ein (ideales) Fachwerk ist, gegenbeispiel: Biegeträger oder biegebeansruchte Gerberträger.
Ein Ideales Fachwerk besagt weiters (notwendig aber nicht hinreichend): Es dürfen keine Momente oder Querkräfte auftreten, somit wäre zumindest der Biegeträger ausgeschlossen.
Ein Fachwerk bräuchte zufolge Gleichgewicht keine Momente oder Querkräfte aufnehmen, wenn es ensprechend den regeln des idealen Fachwerkes belastet werden würde, somit ist auch für ein reales Fachwerk der (gekoppelte) Biegeträger ausgeschlossen.
Ich hatte eine gute Liste von Punkte welche für ideale Fachwerke notwendig sind, jedoch bin ich noch mit dem Urheber des Hochschulskriptes (seit 20.02.16) am reden, ob ich die Inhalte veröffentlichen darf.
Reale Fachwerke sind meines Wissens nicht eindeutig definiert. Sie müssen eine gewisse Ähnlichkeit zu Idealen Fachwerken haben, wie dass die Knoten in einer statischen Näherung sehr gut als Gelenke angenommen werden dürfen, im Gegensatz zum überbegriff Stabwerk_(Technische Mechanik).
Was ist Sprache? Wir üblichen Sterblichen sprechen von Fachwerk auch wenn der Statiker vielleicht (nur ?) heeute den Begriff Stabwerk benutzt. In meinen alten Statikerwerken wird noch (nur) der Begriff Fachwerkträger verwendet und dass sind dann immer Konstruktionen mit steifen Knoten. Wikipedia schreibt für Alle und zwar nach dem allgemeinem Sprachgebrauch. Für Fachwerke in diesem Sinne ist eine Erklärung zu finden. --Roland Kutzki (Diskussion) 14:19, 6. Mär. 2016 (CET)Beantworten
Der Begriff ideales Fachwerk impliziert,
dass es sich hier um eine Vereinfachung handelt, die Teil der Realität ausklammert, etwa wie man die ideale Flugbahn eines Balles berechnen kann, unter Nichtberücksichtigung des Luftwiderstandes.
dass nicht nur ideales Fachwerk als Fachwerke zu bezeichnen ist.
Logischerweise kann die Geometrie eines realen Fachwerks, derjenigen idealer Fachwerke entsprechen.
Wenn du auf ein reales Tragwerk von idealer Geometrie quasi lose eine Fahrbahn (z.B. aus Holzplanken) legst und belastest, treten wegen der starren Verbindungen im Tragwerk notwendigerweise auch Biegekräft auf.
Darüber hinaus sind nicht-ideale Fachwerke denkbar, deren Geometrie von derjenigen idealer Fachwerke abweicht und in denen notwendigerweise an den Knoten stärkere nicht-axiale Belastungen auftreten können. Ich weiß nicht, ob der klassische Diamantrahmen von Fahrrädern zu diesen gerechnet werden darf.
Wenn du die dir vorliegende Arbeit (soweit sie keine geheimen Forschungsergebnisse enhält :) unter Einhaltung der Fachtermini in ansonsten eigenen Worten wiedergibst und auch die Grafiken, möglichst in erkennbar leicht veränderten Proportionen, selber noch einmal zeichnest, verletzt du m.E kein Copyright.--Ulamm (Diskussion) 14:40, 6. Mär. 2016 (CET)Beantworten
Eine Unschärfe-Probe Deinerseits: meine Aussage: sind keine Drehmomente zu übertragen. Deine Frage: keine Drehmomente übetragen werden? M.E. macht Sinn nur: keine Drehmomente übetragen werden müssen?. Und diese Frage hattest Du selbst zu beantworten, falls Du nicht nur Zeichner sondern der Konstrukteur-Ingenieur dieses Fachwerkdachs und seiner -stützen warst. Mein Urteil: Die Ecke der Fachwerkstruktur in der Umgebung des Punktes 6 ist ecksteif. Dafür sorgen die beiden Fächer mit den gemeinsamen Punkten 6 und 2. Aber: Weder der Knoten 6 noch einer in der Umgebung hat ein Drehmoment zu übertragen. Sie sind durch nichts anderes als durch Kräfte belastet und könnten in kinematischem Sinn Gelenke sein. Dementsprechend wurde z.B. im angesprochenen Knoten 6 auch nur minimalster Verbindungsaufwand betrieben: einfaches Anschweißen gegen Stab-Stirnseiten ohne Eckzwickel, Anschrauben mit dünner und kurzer Platte (diese gegen Stab-Stirnseite ohne Eckzwickel angeschweißt). mfG AnaLemma14:21, 6. Mär. 2016 (CET)Beantworten
Vertikalverschiebungen
Ja ich hatte (mit einem Studienkollegen) die Struktur "3mal" (RStab, Excel, Papier und Stift) mit den Lasten aus einem Stabwerksprogramm bemessen, dabei wurde dieser (alle bis auf zwei) Knoten als (unter umständen fäschlicherweise) Gelenk angenommen.
Bei Schnee und Eislasten kann man davon ausgehen, dass das Hauptschiff eine vertikale Verschiebung zum Unbeanspruchen Zustand hat (von ca.65mm), dadurch entsehen Verdrehungen in den Stäben.
Wenn Verdrehungesdiffernzen (genaugenommen Stabsehnendrehwinkel) zweier Stäbe auftreten (also Winkeländerungen), die an einem Knoten ecksteif angeschlossen sind, werden dann Biegemomente, zwischen diesen Stäben, übertragen? Beziehungweise wovonhängt es ab ob Drehmomente übertragen werden?
Sorry, ich glaub du hast es mir schon beantwortet nur ich hab deine Antwort noch nicht ganz verstanden.
Weder der Knoten 6 noch einer in der Umgebung hat ein Drehmoment zu übertragen. Was meinst du mit keiner hat einen Drehmoment zu übertragen, heißt das es wird zwar ein Moment übertragen, aber das wiederspicht der Annahme zu Beginn, dass es als Gelenk angenommen wurde?
Was berechtigt mich dann ein Gelenk wo anzunehmen, wenn dort eine biegesteife (oder wie du sagst ecksteife) Verbindung ist?
Wir reden über physikalisch/technische Fragen, wobei nicht ein Rechenprogramm, sondern höchstens sein Entwerfer Gesprächspartner sein könnte (aber nicht sein kann, da nicht anwesend). Mit dem Rechenergebnis gemäss Abb. „Vertikalverschiebungen“ kommen wir aber einen Schritt weiter (die Rechenrichtigkeit zweifeln wir nicht an):
Die Stäbe werden gedehnt, andere gestaucht, weshalb sich die Winkel zwischen ihnen an den Knoten ändern. Das sind Erscheinungen, die ich an irgend einer anderen Stelle (wo, kann ich nicht mehr feststellen) als „innere Beranspruchungen im Fach“ bezeichnete. Ja, in „realen“ Stabverbindungen (und in den Stäben selbst) haben wir somit Biegespannungen. Zwei Aber:
1.: Sie sind minimal. Durchbiegung wenig mehr als 60 mm, Spannweite mehr als 30 m, Verhältnis 1:500 bzw. 0,2%. Versuche doch mal, ob Du die daraus resultierende, ziemlich gut vernachlssigbare Biegebeanspruchung ausrechnen kannst.
2., das wichtigere Aber: Ich erkenne kein Drehmoment, dass über einen Knoten hinweg von Fach zu Fach zu übertragen ist. Damit sind wir nun auch wieder bei meinem eigentlichen Thema Ecksteifigkeit und dem von mir dazu Gesagten (an dem ich wohl trotzdem noch etwas feilen sollte). mfG AnaLemma16:20, 6. Mär. 2016 (CET)Beantworten
Danke für deine Antwort, ich glaube wir beide sind jetzt wieder etwas mehr auf einem Nenner. :-)
höchstens sein Entwerfer [von RStab] Gesprächspartner sein könnte (aber nicht sein kann, da nicht anwesend)
Ich durfe letztes Semster 2D-Finite-Elemente in Matlab programieren. (Dreiecks und 4ecks-Netzerstellung und für das einzelne Element mit Unterschiedlichen Spannungsansätzen (konstant,biliniear,...),wobei nur bilinear bei komerziellen Programmen am üblichsten ist.) Insofern bin ich ein Entwerfer und weiß deshalb auch die Iterationsschritte von RStab, in einer anderen Lehrveranstaltung durften wir die numersiche FE-iteration eines Elemettes für ein analytisch (deutlich schneller) lösbares Stabproblem machen, das hab ich dann auch auf meinen Taschenrechner programmiert, da Prüfungsstoff.
Sie [die Nebenspannungen] sind minimal
Kurrer Karl-Eugen: Geschichte der Baustatik. Ernst&Sohn, ISBN 978-3-433-03134-6. sagt folgendes:
[Winkler, 1872, S115] gab an, dass Nebenspannungen bis zu 30% (zum Idealen Fachwerksmodell) betragen nach Theorie I Ordnung und mit exzentrischen Knotenanschlüssen (exzentrizität Passiert zB. weil man bei bei doppel-L-Profilen die Schrauben aufgrund von ausrundung nicht in der Schwerachse befestigen darf)
Manderla berechnet
Zentrischer Knoten: 14% Nebenspannungen
exzentrizität von 5cm: 20% Nebenspannungen
Ich hab nur ein Teil des Buches, weshalb ich dir nicht die zitierten Primärquellen zitieren kann, sondern nur auf die Sekundärquelle verweisen kann.
Bei Statik-Rechnungen sagt man so 2% (End-)Rechenfehler ist ok (Grundbau und Dynamik haben idR größere Ungenauigkeiten im Bauwesen). Ich halte ca.15% für nicht mehr vernachlässigbar, auch wenn das gebaute Tragwerk aufgrund von Sicherheiten noch lange nicht einstürtzen würde.
Nach dem Wort Biegenebenspannung habe ich einmal gefragt, weil es unvermittelt auftauchte. Nun habe ich die Bedeutung aus Dir heraus gekitzelt. Du musst zurückhaltender bei solcher "Hemmungslosigkeit" sein, denn hier sind Deine Gesprächspartner nur ausnahmsweise innerste Exemplare technischer Insider (Professor + Assistenten + Studenten in einem Spezialfach; später Kollegen + Kollegen mit gleichem Arbeitsauftrag). Die eigentlichen Adressaten = Artikelleser stehen noch weiter draußen. Bei den %-Zahlen nehme ich an, dass es sich um Normalsp.erhöhungen an einem Stabrand über die gesamte Stablänge handelt bezogen auf die dortigen Normalspannungen bei „idealem Knoten“ (reibungsfreihes Drehgelenk). Durch exzentrische Krafteinleitung gibt es m.E. höhere Spannungen nur an den Stabenden (die Krafteinleitungsstellen sind auch ohne Exzentrizitäts-Erschwernis die „Dunkelsstellen“ bezügl. unseres Wissens über die Vorgänge im Untersuchungsobjekt; mit engeren FE-Maschen inzwischen besser beherrschbar). Was heißt ... nicht mehr vernachlässigbar, auch wenn das gebaute Tragwerk aufgrund von Sicherheiten noch lange nicht einstürtzen ... ? Sind die Stäbe aus praktischen Gründen immer zu dick, nur weil sie sonst bei Transport und Montage zu leicht verbogen werden würden? Fachwerk ist ansonsten eine Leichtbau-Lösung, und im Bauwesen wird grundsätzlich mit geringeren (Un)Sicherheitsfaktoren gerechnet als im Maschinenbau, weil nämlich die Materialkosten im Vergleich zu den Herstellkosten stärker ins Gewicht fallen. mfG AnaLemma21:26, 6. Mär. 2016 (CET)Beantworten
Excentrizität: Da z.B L-Profile auf beiden seiten die Kräfte mit der selben Exzentrizität eingeführt werden, würde ich eher von einer parallel verschobenen Kraft-Wirkungslinie ausgehen und somit würde ich die Nebenspannungen zufolge Exzentritität nicht nur lokal vermuten. Wie auch immer bei einem reinen Spannungsnachweiß (nach Theorie I.Ordnung) ist für die Tragsicherheit i.d.R. egal ob es nur bei der Einleitung oder im ganzen Stab versagt.
Sicherheit:Man sagt, dass ein Haus einen Rechenfehler im Faktor von 2verträgt. (Man muss auf eine Bibliothek bemessen, dann steht ein Tisch und ein Bett dort.) Diese hohen Lasten Mulilpziert man zusätlich mit ca. 1,45. Bei meinem UNI-Projekt wurde für (reproduzierbare) Versuche ein Beton mit einer Mittelwert von 38MPa Druckfestigkeit von einer UNI-nahen Firma bestellt, wir bekammen bei Versuchen einen Mittelwert von 56MPa. Für die Bemessung wir der 95%-Fraktilwert (5%versagen) oder strenger genommen und dann dieser Wert durch 1.5 (für Beton als auch für Holz) dividiert. Somit ist der Globale Sicherheitsfaktor: 1,5*1,45~2.2 und wenn man bedenkt, dass es unwarscheinlich ist, dass man genau den Fall schlechtes Material (genau das Astloch an der Falschen stelle) und hohe Belastung (Bibliothek) hat ist der Wert unter Umständen noch mal deutlich höher.
Montagezustände sind idR eher irrelvant, nur keine Dinge wie für Transporthackeneinleitung, Aussteifungen zufolge gedrehter Lagerung,...
Na klar, wenn man ein reales Fachwerk mit steifen Knoten mit einem FE-Programm rechnet, dann gibt es teils ganz nennenswerte Momente (Nebenspannungen), die zumindest bei bestimmten Lastfällen relevant sein können. So berechnete Verformungen sind auch deutlich näher an den realen Verformungen als mit dem idealisierten Fachwerk berechnete. Piflaser (Diskussion) 23:23, 8. Mai 2017 (CEST)Beantworten
Dieses Stahldetail ist ein teil eines Stahlbauplanes und hab ich alleinig gezeichnet und alleinig berechnet und es stellt einen gelenkigen Knoten (Drehgelenk) dar. Ein Laie würde meinen es ist biegesteif verbunden, damit hat ein Laie nicht ganz Unrecht, es kommt immer auf die Situation drauf an. Wenn man sich das gesamte Fachwerk anschaut, darf man feststellen dass die Stäbe sehr lang sind und deshalb sehr biegeweich sind, deshalb dürfen wir es in der Statik unter gewissen Umsätzen gelenkig annehmen. Es leistet zwar einen minimalen Drehwiederstand, jedoch keinen nennenswerten und somit ist die Rotionssteifigkeit (für kleine Winkel) (praktisch) null. Hier haben wir kleine Winkel, die Verschiebungen werden nur überhöht dargestellt, deshalb unterscheidet sich dieser Knoten nicht von einem Gelenk, weil jedes noch so tolle reale Gelenk hat auch einen Reibungswiederstand und leitest einen Rotationswiederstand, da wir aber kleine Winkeldifferenzen ist selbst dieser Knoten ein Gelenk.
@Analemma: Wenn du hier auf der Diskussionsseite Belege oder Begründungen darlegen kannst, werde ich von einer Vandalismusmeldung absehen.
— JohannesKalliauer - Diskussion | Beiträge22:32, 6. Apr. 2016 (CEST)Beantworten
Mensch: Mittels Gelenken kann ich meine Arme und Beine beugen.
Techniker: Mittels Gelenken schaffe ich eine bewegliche Verbindung zwischen zwei Bauteilen.
besonderer Fachwerkspezialist: Ich verbinde Bauteile (Stäbe) z.B. 6 Stück durch Schweißen und Schrauben fest miteinander und nenne diese unbewegliche Verbindung "Gelenk" (Knoten wäre zu profan. Mensch, Techniker und Enzyklopädie-Autoren sollen bitteschön ihre altgewohnten Vorstellungen, dass ein Gelenk eine in sich bewegliche Sache sei, fallenlassen).
Sehr guter Argumentationspunkt und da hast du etwas sehr wahres angesprochen:
Jedoch wenn das (für Menschen/Techniker/Autoren) kein Gelenk ist, dann folgt daraus dass das ein Stabwerk (Technische Mechanik) aber kein Fachwerk ist, da es nicht aus gelenkigen Verbindungen besteht. Nicht umgekehrt.
Letzter Kommentar: vor 7 Jahren3 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Ein Fachwerk ist ein Stabwerk, dessen Stäbe ausschließlich auf Normalkräfte beansprucht werden. Das ist wohl richtig, sagt meiner OMA und ihrem Enkel zunächst aber gar nichts. Der Link auf Stabwerk (Technische Mechanik) führt zu keinerlei Erleuchtung, und was Stäbe und Normalkräfte sind, bleibt im Dunkel. Könnte es sein, dass das Gegenteil von Normalkräften die paranormalen Kräfte sind?
Wäre es nicht verständlicher, mit den zu Dreiecken verbundenen Stäben zu beginnen? Ich weiß schon, dass das nicht die korrekte Formulierung ist, aber ich hoffe da, dass die Experten das richtig definieren.
Und wäre es nicht verständlicher, mit dem Unterschied zwischen Idealem Fachwerk (als dem zu Berechnungszwecken idealisierten und vereinfachten theoretischen Modell, mit den reibungsfreien Gelenken und den sich in den Knoten schneidenden Achsen etc. und den für Fachleute erforderlichen sonstigen Definitionsmerkmalen) und dem Realen Fachwerk (als dem in der Praxis tatsächlich ausgeführten Tragwerk mit den aus praktischen Erfordernissen abweichenden Merkmalen) zu beginnen? Wenn dem eine Erläuterung hinzugefügt wird, warum das ideale, vereinfachte Modell dennoch eine ausreichende Berechnungsgrundlage bietet, um z.B. eine große Brücke zu bauen, wäre meine OMA glücklich (und ich glaube, dass sich dann auch die eine oder andere Diskussion über Gelenke erübrigen würde).
Und dann sollte wohl die Gliederung umgestellt werden in die Begriffspaare Einfache ebene Fachwerke // Raumfachwerke und die Berechnungsverfahren in einem eigenen Kapitel darstellen. Grüße --AHert (Diskussion) 21:40, 18. Mär. 2017 (CET)Beantworten
Liegt das Problem dann nicht zu einem großen Teil auch an Stabwerk (Technische Mechanik)? Vielleicht sollte man dort anfangen. Die Normalkraft hab ich mal verlinkt. Ob das die Oma versteht wage ich aber ebenfalls zu bezweifeln. Vor allem wenn man bedenkt dass der Artikel zwei verschiedene Dinge erklärt und dort eigentlich eine Begriffsklärung hingehört. Schöner steht es unter Schnittreaktion. --DWI (Diskussion) 12:33, 20. Mär. 2017 (CET)Beantworten
Das ist natürlich eine gute Idee, mit Stabwerk (Technische Mechanik) zu beginnen. Beim Artikel Normalkraft glaube ich ein Durcheinander zu sehen und habe deshalb inzwischen dort auch schon gemeckert. Grüße --AHert (Diskussion) 11:01, 21. Mär. 2017 (CET)Beantworten
Letzter Kommentar: vor 6 Jahren5 Kommentare3 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Ich würde zunächst den ganzen Artikel umbenennen z.B. in Fachwerk (Tragwerk). Das ist zwar eingangs beschrieben, aber eine Umbenennung macht das deutlicher. Denn mit Fachwerken in der Anwendung wie bei mehr oder weniger historischen Fachwerkgebäuden hat der ganze Artikel eigentlich nichts zu tun.
Ich halte allerdings die kürzere Beschreibung von JoKalliauer u.a. für besser als die Ergänzungen von Analemma. Die Einführung sollte kurz und deutlich sein.
Inzwischen wurde sie viel zu kryptisch und unverständlicher. Das passiert leider, wenn man etwas besonders genau beschreiben will, aber als Nichtfachmann schreibt wie man meint, dass es sein könnte. Und dann noch die vielen Fussnoten mit Anmerkungen am Ende verwirren immer mehr.
Weiter hinten werden Einzelheiten doch sehr deutlich beschrieben.
Unter den Lesern sind die Nicht-Fachleute in der Mehrheit, was nicht verwunderlich ist, denn allgemeine Enzyklopädien richten sich an die Allgemeinheit. Für Fachleute gibt es ohnehin andere Quellen, wenn sie es denn überhaupt für nötig und/oder ausreichend halten, sich über ihr Metier in einer Enzyklopädie zu informieren. Also sollte das Jedermann bekannte Fachwerk bleiben, mit dem sowohl das Fachwerkhaus als auch das Fachwerk aus Stahl etwas zu tun hat. Woran Du und Kalliauer sich vermutlich stoßen, ist die teilweise Nicht-Benutzung des Fach-Jargons. Seine Umschreibung wird oft (gilt für alle Sparten, nicht nur für die Baustatik) für unverständlich gehalten, dabei ist so etwas für Euch nur ungewohnt. Manche Zusätze würde ich z.B. weglassen oder/und nicht in Fußnoten verbannen (manches könnte auch später stehen, aber nicht das Wesentliche; viele Leser wollen nicht alles lesen müssen, um über das Wesentliche informiert zu werden), wenn nicht permanent auf die Empfindlichkeiten der Fach-Insider Rücksicht genommen werden müsste. Die reden unter sich - was ihnen niemand nehmen will- davon, dass Gelenke ein Fachwerk kennzeichnen/definieren würden. Man darf ihnen aber berechtigterweise nicht durchgehen lassen, das Jedermann bedingungslos glauben lassen zu wollen. mfG AnaLemma20:23, 1. Mai 2017 (CEST)Beantworten
Im Moment fehlt der Einleitung jegliche Allgemeinverständlichkeit. Sie ist nicht so geschrieben, dass es auch die Oma versteht. Am besten von einer Seite beginnen zu erklären, wo allgemein gebräuchliche Begriffe vorkommen und dann schrittweise das Spezifische einbauen.--Pechristener (Diskussion) 21:03, 1. Mai 2017 (CEST)Beantworten
Ich bin schon der Meinung, dass man das Fachwerk als Tragwerk und das natürlich bekannter Fachwerk im Fachwerkhaus u.ä. besser trennen sollte. Der ganze nachfolgende Artikel betrifft doch eigentlich nur das Fachwerk als Tragwerk. Deshalb auch mein Vorschlag zur Umbenennung. Bezüglich der Diskussion gelenkige oder biegesteife Verbindungen im Fachwerk ist doch im Artikel weiter unten alles unter Ideales und reales Fachwerk alles sehr verständlich gesagt. Das muss man doch in der Einleitung nicht noch weitläufig ausbreiten.-- Petflo200009:44, 2. Mai 2017 (CEST)Beantworten
Gegen die Trennung habe ich auch nichts. Das Problem ist aber die allgemeine Verständlichkeit, Sprachwahl in der Einleitung und dass sie zu lang ist. Aus meiner Sicht entspricht beides nicht dem Grundsatz von WP:GUT.--Pechristener (Diskussion) 01:31, 22. Mai 2017 (CEST)Beantworten
Hallo JoKalliauer, ich verfolge die Seite Fachwerk. Aber eines weiß ich, dass Du eine seriöse Wikipediaarbeit machst. Ich schau mir das wieder bei Fachwerk genauer an, habe aber noch andere Baustellen. Gruß--Roland Kutzki (Diskussion) 09:49, 2. Mai 2017 (CEST)Beantworten
Letzter Kommentar: vor 7 Jahren9 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
FachwerkeFachwerke, die laut Definition ein Fachwerk sind.
Die Aussage
„Die Verbindung führt zu Stabdreiecken.“
ist falsch, sie ist meines Wissens nicht belegbar.
Diese Aussage stimmt nur für einfache ebene Fachwerke, jedoch weder für reale noch für ideale Fachwerke.
Genaueres wurde bereits diskutiert und steht auf Diskussion:Fachwerk/Archiv#inhaltich_falsch_zitiert.
Diese Aussage kann so nicht stehen bleiben.
Folgende Quellen definieren Fachwerk anders:[Drei 1][Drei 2][Drei 3][Drei 4][Drei 5]
@Felix Stember: Wenn du das weder belegen noch begründen kannst, müssen die betroffen Abschnitte die sich darauf berufen, also praktisch die gesamte Änderung geändert werden, ansonsten sehe ich deinen Edit als Beteiligung eines Edit-War's ohne die Diskussionsseite zu nutzen, weil in meiner Editierung[1] wurde es bereits begründet und ist auf der Diskussionsseite bereits abgeschlossen diskutiert worden, deshalb auch im Archiv (Diskussion:Fachwerk/Archiv#inhaltich_falsch_zitiert). Der Ball liegt bei dir deine Editierung zu begründen, die Diskussionseite hier als auch das Archiv sind bereits voll mit meinen Begründungen zu diesem Thema. (Bitte lies dir die ganze Diskussionseite als auch das Archiv, der Beiträge von 03.März bis 07.April.2016 durch, dort wirst du die Antworten auf deine Fragen finden.)
Andernfalls bin ich gerne bereit dir alles zu erklären, aber dafür musst du dich an der Diskussion beteiligen!
— JohannesKalliauer - Diskussion | Beiträge20:31, 2. Mai 2017 (CEST)Beantworten
↑H. Mang, G Hofstetter: Festigkeitslehre. Springer Verlag, WienNewYork 2008 (4. Auflage), ISBN 978-3-642-40751-2, S. 156
↑K. Meskouris, E. Hake: Statik der Stabtragwerke. Springer, 2009, S. 95.
Fachwerk mit 4eckenkinematisches Fachwerk mit einem 4eckFachwerk aus 1Stab und Fachwerk aus 2StäbenFachwerkkette
Im Lexikon der gesamten Technik sind einige Zeichnungen für Fachwerke siehe rechts. Ich rede hier nicht von Technischer Literatur von Spezialisten, sondern von einem Lexikon. Diese Definition widerspricht technischer Literatur nicht, jedoch Wikipedia derzeit schon.“
Empfehlung: Mal alle Bücher beiseite legen, alles Gelesene vergessen, ein räumliches Fachwerk anschauen und staunen: Das besteht ja aus lauter Dreiecken (und je 4 solcher Dreiecke bilden 1 Tetraeder) !! --mfG AnaLemma22:05, 2. Mai 2017 (CEST)Beantworten
Wir reden nicht (nur) über räumliche Fachwerke
Auch räumlichen Fachwerken können tw. aus Mehrecken bestehen die nicht Dreiecke sind, sobald es ein Gegenbeispiel gibt gilt eine Ausage als wiederlegt.
3. Man kann aus ebenen Fachwerken auch räumliche machen, wenn ein ebenes Fachwerk nicht bereits eine Sonderform des räumlichen ist (weiß ich nicht, aber darum geht es jetzt nicht)
Letzter Kommentar: vor 6 Jahren3 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt
@Analemma: Herzlichen Dank für deinen Kompromis, dieser gefällt mir sehr gut. Einige Kleinigkeiten sind mir jedoch noch aufgefallen:
„Deshalb werden hier nur Stabdreiecke, ..., verwendet.“ Können wir uns hier auf „Deshalb werden hier fast nur Stabdreiecke, ..., verwendet.“ einigen?
„In der Sekundär-Literatur wird dieses Gelenk-Modell oft als ideales Fachwerk bezeichnet und - was sachlich unzutreffend ist - zur Definition des Fachwerkes benutzt.“ Meine Literaturrecherche nach der ersten Begriffsbestimmung von Fachwerk sagt folgendes aus:
„Derartige Fachwerke vor Augen führte Cullmann 1851 in seiner beiden Reiseberichte den Begriff Fachwerk ein und entwickelte dort eine Fachwerktheorie [Culmann, 1851]. Dabei setzte er in den Knotenpunkten stillschweigend reibungsfreie Gelenke voraus.“
Also Culmann hat 1851 den Begriff "Fachwerk" eingeführt damit ein reales Fachwerk gemeint, hat aber in der Rechnung ein ideales Fachwerk angenommen, was für heutige Rechengenauigkeiten ein Widerspruch ist. Meines Erachtens hat er für die damalige Zeit einen große Leistung erbracht, jedoch war man damals noch nicht in der Lage so genaue Berechnungen zu machen wie sie heute von der Normung verlangt werden, deshalb hatte man früher nicht zwischen realen Fachwerk und idealen Fachwerk unterschieden müssen. Deshalb find' ich es gewagt die Primärliteratur für Fälle anzuwenden, für die sie nicht konzipiert wurden. Den Satzteil „und - was sachlich unzutreffend ist - zur Definition des Fachwerkes benutzt.“ sehe ich sehr strittig (da dir, wie du selbst sagst, Literatur widerspricht) und wünsche mir gemäss Wikipedia:Belege#Grunds.C3.A4tze einen Beleg (oder eine stichfeste Begründung) dafür dass es sachlich unzutreffend wäre. Wenn die Sekundär-Literatur hier, wie du selbst sagt, der Aussage widerspricht, sollte man gemäß Wikipedia:Keine Theoriefindung zumindest einen Beleg finden können, dass dieses Gelenk-Modell nicht zur Definition des Fachwerkes benutzt werden kann, ansonsten müssen wir uns darüber ausscheigen, oder es als fraglich/strittig/ungeklärt darlegen. Für mich beides ok.
PS: Reale Fachwerke haben in den Auflagern recht häufig Gelenke.[6]
Du scheinst nicht mehr unterscheiden zu können, ob Du im Elfenbeiturm (theoretische Statik betreibst) oder außerhalb (ein Objekt der Statik mit Deinen Sinnen erfährst, es z.B. ansiehst) bist. theoretische Statik: “... wird dieses Gelenk-Modell oft als ideales Fachwerk bezeichnet und ...” reales Objekt: “sachlich unzutreffend [unerlaubt] ist”, dieses Gelenk-Modell "zur Definition [eines real existierenden] Fachwerkes" zu benutzen. --mfG AnaLemma12:16, 5. Jun. 2017 (CEST)Beantworten
@Analemma: Ich versteh' nicht worauf du hinaus willst.
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Da es immer noch Zweifel[7] gibt ob Fachwerke gelenkig oder nicht sind:
Folge Quellen behaupten, dass Fachwerke (ausschließlich) aus gelenkig verbunden Stäben bestehen:
H. Mang, G Hofstetter: Festigkeitslehre. Springer Verlag, WienNewYork 2008 (4. Auflage), ISBN 978-3-642-40751-2, S. 156
D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W.A. Wall: Technische Mechanik 1; Kapitel 6 Fachwerke. Springerverlag, ISBN 978-3-642-13805-8.
Walter Fries Fachwerk und Rahmenwerk: Ein systematischer Grundriß der Statik des ebenen TragwerksS6
Douglas C. Giancoli, Physik: Lehr- und Übungsbuch S427
Prof. Dr.-Ing. T. Preußler, Fachhochschule Trier, Technische Mechanik 1, Kapitel: 6 Ebene Fachwerke S1
Göpf Bettschen, Statik/Festigkeitslehre, Kapitel Ebene Fachwerke und Dreigelenkbogen S2
Prof. Dr. Wandinger, Technische Mechanik 1, Kapitel Tragwerksanalyse, Unterkapitel Ebene Fachwerke S2
Folge Quellen sagen dass Fachwerke nicht (ausschließlich) gelenkig (z.B. Biegesteif) verbunden sind:
keine bekannt (@Analemma:Bitte Einfügen falls existent!)
@KaiMartin, Der-Wir-Ing, W!B:: Vl. könnt ihr uns helfen und findet ihr Quellen, dass Fachwerke nicht gelenkig verbunden sind.
Das Problem ist, dass das was man in der Umgangssprache unsauber als „Fachwerk“ bezeichnet, nach der definition kein „ideales Fachwerk“ und damit kein „Fachwerk“ ist. Wir haben diese Umgangssprache jetzt als reales Fachwerk bezeichnet, was mMn auch suboptimal ist, da es reale Fachwerke gibt die tatsächlich Gelenke haben und praktisch gesehen der Definition eines (idealen) Fachwerkes entsprechen. Die Konstruktionen die man landläufig als Fachwerke bezeichent, haben praktisch ausschließlich biegesteife Ecken, welche aufgrund der biegeweichen Stäben in einer Vorstatik (zur Abschätzung) als Gelenke angenommen werden können und somit wird es als (ideales) Fachwerk vorbemessen, auch wenn es das nicht ist.
— Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge20:33, 9. Jul. 2017 (CEST)Beantworten
Also ich persönlich habe in der Fachliteratur nur die gelenkige Version gefunden. Teils wird die als "idales Fachwerk" bezeichnet, teils einfach als "Fachwerk". Es gab auch hier und da mal den Hinweis dass reale Fachwerke mit steifen gelenken gebaut werden, dass die dadurch entstehenden Biegemomente aber so gering sind gegenüber den sosntigen Belastungen dass man sie vernachlässigen kann. Soll ich das mal raussuchen? --DWI (Diskussion) 10:19, 10. Jul. 2017 (CEST)Beantworten
Ach, was die realen Fachwerke angeht, sollte man vielleicht nicht in der Literatur zur Technischen Mechanik suchen, sondern eher zu Handwerk, Architektur oder ähnlichem. --DWI (Diskussion) 10:20, 10. Jul. 2017 (CEST)Beantworten
was "reale" fachwerke betrifft, die sind zb in der zimmerei zwar irgendwie gelenkig (weil wir die holzverbindungen als nicht starr in relation zu den materialsteifigkeiten annehmen können), aber sie sind durchaus auch überbestimmt, zb im Schragen/Andreaskreuz: ein statisch bestimmtes fachwerk würde die mitte des kreuzes nicht als knoten annehmen, der zimmerer macht das natürlich. diese schragenmitte ist im unterschied zu anderen verbindungen einige größenordnungen steifer, da sie auf druck ins stirnholz belastet ist, in der gesamtschau also als starre ecke zu betrachten. insoferne sind reale holzfachwerke oft auch irgendwie "biegesteif", aber nicht in den ecken, sondern das fachwerk in sich. elastizität des fachwerks ist in holz ja eher unerwünscht, weil die holzverbindung ja sowieso von natur aus materialtechnisch grenzwertig stabil ist, folglich hat es zwar gelenkige ecken, ist aber trotzdem nicht ideal. in der praxis ist es entweder gebietsweise ideal (etwa im dachbereich, wo es auf die windkräfte reagieren soll) und gebietsweise nicht (etwa wo es primär maßhaltig sein soll, wie rund um türen, oder wo es primär lasten trägt, etwa bei brücken, die kein sauberes widerlager haben). das dürfte für genietete eisenfachwerke auch noch bedingt gelten, für geschweißte aber nicht mehr, da sind die ecken starr in relation zur materialelastizität (denn sonst würde die schweißnaht reissen: ein schwankendes hochhaus behält in allen ecken einen rechten winkel bei, es biegen/stauchen/dehnen sich die träger): tendenziell stabilisieren im holzfachwerk die balken die konstruktion, im stahlfachwerk die ecken: drum kann man ja im stahlfachwerk viel leichter material sparen. ausserdem, im holzfachwerk nehmen die ecken ja sehrwohl und sogar primär momente auf, folglich ist es insoferne sowieso nie ideal. bambusfachwerke zb, bei denen keinerlei eckverbindungen im sinne der holzverbindung möglich sind, sondern die nur geschnürt werden, bei denen die "balken" aber extrem steif sind, und das verhältnis von eck- zu stabsteife noch viel extremer ist, sind also einerseits nah an den bedingungen des idealen fachwerks, anderseits noch weiter weg: die ecken sind zwar hochgelenkig, aber nicht ortsstabil, was jenes natürlich auch fordert (die gebundene ecke ist ein schiebelager mit zentrier- und winkelhaltigkeits-federung). diese werden hochgradig überbestimmt (in der praxis: wo sich irgendwas zu viel bewegt, bindet man einfach beliebig noch streben ein, material muss man da kaum sparen): rechentechnisch ist ein bambusgerüst wohl nur sehr aufwändig zu simulieren, und mit einem klassischen idealen fachwerk gar nicht. --W!B: (Diskussion) 11:26, 10. Jul. 2017 (CEST)Beantworten
Danke für die Antworten, der Hinweis mit Literatur aus Handwerk, Architektur ist hilfreich, ich hab einfach nur nach Fachwerk gegoogelt. Als Universitätsassistent hab ich von daheim aus Vollzugang zu fast allen Springer-Büchern[8].
elastizität des fachwerks ist in holz ja eher unerwünscht, ... Elastizität ist mMn erwünscht weil Plastizität zu größeren Verformung führt, da große Verformungen eher unerwünscht sind. Elastitzität ist die Eigenschaft, dass die Verformungen reversibel sind, über die Größe sagt es nichts aus. (Sorry, ich bin jetzt kleinlich; aber ich freu mich wenn jemand etwas von mir mitnehmen kann.)
Worauf ich eigentlich hinauswollte ist dass Aussagen wie
„Anlass für diesen dezitierten Hinweis ist die Tatsache, dass in vergleichbarer Häufigkeit Eckverbindungen vorkommen, die nicht durch ein Biegemoment belastet sind. Letztere kommen vorzugsweise in Fachwerken vor und werden biegeweiche Ecken genannt.“
falsch sind. (Die Ecken von (idealen) Fachwerken, genannt Knoten, sind per Definition gelenkig, es gibt sogar reale Fachwerke wo de die Knoten ausschließlich Gelenke sind, insofern kann man nicht sagen, dass sie biegeweiche Ecken genannt werden. Stäbe realer Fachwerke geben auf die Biegebelastung so nach, dass die unerwüschten Biegemomente klein bleiben, aber vorhanden sind (also durch Biegemomente belastet werden). Die Knoten von Fachwerken kann man nicht ohne Kommentar als biegeweiche Ecke definieren, insbesondere nicht da sie bei realen Fachwerken praktisch immer biegesteife Ecken sind die sich wie man in der Vorstaik als Gelenke annehmen kann, aber sicher nicht biegweich.)
Hierzu hat es schon einige Diskussionen in diese Richtung gegeben:
Da es immer mit den selben Diskussionspartner ist, wird es für mich langsam mühsam.
Wir werden es nicht nicht klar definieren können, aber ich würde gerne ein für alle mal klären, dass die Knoten eines Fachwerkes (zumindest in einer Approximation) als gelenkig modelliert werden können. (Ob sie tatsächlich gelenkig sind, darüber will ich mich aussweigen, weil zu komplex.)
Wenn wir das sauber machen wollen würden, müssten wir sagen: Es gibt Fachliteratur[Beleg][Beleg][Beleg] die sagt BlaBlaBla, aber der Begriff wird häufig[Quelle][Quelle][Quelle] auch für Objekte verwenden bei denen BlaBlaBla (nicht) gilt/erfüllt ist.
Also können wir uns auf folgende zwei Satz einigen, dass sie richtig sind:
„Die Knoten eines (realen) Fachwerkes, können (zumindest in einer Approximation für die Fachwerkstatik) als gelenkig modelliert werden.“
„Landläufig wird ein Fachwerk auch dann als Fachwerk bezeichnet, wenn es biegesteife Anschlüsse hat, sofern die biegesteife Ausführung keine wesentliche Beeinträchtigung auf die Tragfähigkeit des Gesamtsystems hat.“
Oder könnt ihr die Sätze so umformulieren, sodass ihr noch mit guten Gewissen die Aussage untersützen könnt.
ad 1) sicher, sogar: no na. man hätte das ideale fachwwerk als rechenmodell ja nicht entwickelt, wenn es für reale nichts taugen würde. es wäre absurd, anzunehmen, die fachwerktheorie wäre l'art pour l'art. oder? die frage ist schlicht, wie genau die "erste näherung"/idealisierung ist. ideales fachwerk ist immer nur die erste näherung: manchmal reichts, manchmal braucht es ein komplexeres modell. und wenn die fachwerktheorie am ende ist, rechnet man halt FEM. ist nur mehr aufwand, das ist alles.
ad 2) nein, "landläufig" ist hier leider unsinn: natürlich ist es ein fachwerk, nur halt kein ideales. du verwechselst hier mathematisches modell mit der gesamtheit. der technisch korrekte ausdruck auch für holz- oder bambusfachwerk ist in keinster weise "landläufig", sondern hochgradig fachlich: nicht alles, was nicht mathematik ist, ist umgangssprache. oder? es geht einzig um den kontrast von theorie (modellierung) und praxis (ausführung), aber nicht um "wahr oder falsch" (echt/unecht). es geht schlicht drum, dass mathematische modellierungen in der realität sowieso nicht vorkommen, dass man sie aber trotzdem verwendet. und im realen fachwerk kommt eben alles mögliche vor, vor dem es dem theoretischen physiker gruselt ;) -- deswegen ists es aber nicht "landläufig", sondern eben "real". --W!B: (Diskussion) 22:49, 10. Jul. 2017 (CEST)Beantworten
Herzlichen Dank' für die Antwort, ja du hast vollkommen Recht.
Bezüglich FEM, bin ich wieder etwas kleinlich: Im Studium müssen wir auch (in Prüfungen) statisch unbestimmte Systeme durchrechnen können, das kann auch ein "Fachwerk" sein, das biegesteif verbunden ist. Ich kennen einen älteren (etwas wirren) Professor, der rechnet die Statik für Fachwerke, die nicht der Fachwerktheorie entsprechen sicher auch in der "Praxis" noch mit der "Hand" durch und kann das ziemlich sicher schneller als man das ein Stabstatikprogramm eingeben kann. Es gibt auch Baustatiksoftware die rechnet analytische Stabstatik durch, also FEM ist nicht immer notwendig. Das FEM mehr Aufwand ist, würde ich so nicht sagen, wenn man eine Stabtstatiksoftware nimmt ist man mit FEM i.d.R. schneller als mit der Hand, egal ob biegesteif oder gelenkig.
„im Allgemeinen ist das zu übertragende Biegemoment und die erforderliche Steifigkeit hoch. Die bei Fachwerken benutzten Verbindungen haben hingegen eine geringe Steifigkeit. Theoretisch könnten hier sogar oft drehbewegliche Verbindungen verwendet werden, weil meistens gar kein Biegemoment übertragen werden muss.“
Ich finde den oben zitierten Satz irreführend, da in Fachwerken nicht sogar drehbewegliche verwendet werden könnten, sondern dass drehbewegliche verwendet werden sollten, aber sogar biegesteife Verbindungen verwendet werden. Also genau anders herum. Es muss nicht ein Biegemoment übertragen werden, sondern es soll kein Biegemoment übertragen werden. Ich habe einen ao.Prof. an der TU Wien gefragt und der meinte, dass die Nebenspannungen (also die Spannungen die durch die Biegung enstehen), die Tragfähigkeit mehr schaden als sie durch die Durchlaufwirkung gut machen. Deshalb ist das Wort müssen (kein Biegemoment aufnehmen) hier irreführend, weil genau das das System schwächt, deshalb sollen sie kein Biegemoment aufnehmen können.
Ich hab es geändert zu:
„Im Allgemeinen ist das zu übertragende Biegemoment und die erforderliche Steifigkeit hoch. Die bei Fachwerken benutzten Verbindungen haben hingegen eine geringe Steifigkeit. Fachwerke haben in der Fachliteratur der Technischen Mechanik definitionsgemäß gelenkige Verbindungen, da (ideale) Fachwerke nur auf Normalkräfte beansprucht werden (sollen).“
Glücklich bin ich damit nicht ganz, aber vl. fallt jemanden etwas besseres ein, vermutlich sollte man die Sätze bei biegesteife Ecke bezüglich Fachwerk komplett streichen.
Letzter Kommentar: vor 6 Jahren15 Kommentare5 Personen sind an der Diskussion beteiligt
1) verzerrbar - s. Bilderrahmen
2) Balken (bes.) - Stab (allg.)
3) Stabwerk (Baustatik) ; nur >> meistens ; schlechtes Deutsch
4) schlechtestes Deutsch ; “sollten” = zwanghafte Vorstellung, die eigentlich nur bes. Insider-Kommunikation ist; Definition - krampfhaftes Zitieren kann von Zwanghaftigkeit nicht ablenken ; “Vorstatik” = Insider-Slang
5) Nebenspannungen - in Einl. fehl am Platz ; “als hätte es Gelenke” - Verhalten ist von Ausf. der Knoten im Wesentlichen vollkommen unabh.
6) folgende Kriterien: - bereits Gesagtes nicht wiederholen ; Gelenke - es geht um Sprechweise, nicht um Erklärg. von Knoten ; “diese müssen bei idealen Fachwerken auch Gelenke sein” -
- s.o.: aus sollten ist jetzt sogar müssen geworden
7) es sind nicht idealisierte Merkmale, es sind Merkmale des idealen Fachwerkes - Ausdruck der zwanghaften Vorstellung, als ob ideale Fachwerke tatsächlich existierten
8) im Einzelnen >> beispielsweise
9) quer >> quer zur Fachwerkebene
10) Statische Bestimmtheit - es geht um Bewegungsfreiheiten, nicht um Starres
11) mehr Stäbe als statisch erforderlich ist, dies wird insbesondere im Leichtbau dazu verwendet .. - zu viel und Leichtbau sind zunächst einmal ein Widerspruch ; ... der Untersuchungsaufwand größer wird, was aufgrund von heutigen Rechnerleistungen kaum merkbar ist - Es geht um die Leistung von Köpfen, nicht von Maschinen; außerdem geht es um Bewegungsfreiheiten, nicht um deren Einschränkung
12) (Erfahrene) Fachwerkkonstrukteure - wer denn sonst ?
1) Ich versteh, was du meinst, jedoch spricht man in der Festigkeitslehre bei Deformationen von Verzerrungen (siehe Verzerrungstensor), jeder Körper der nicht inkompressibel (z.B. insbesondere nicht starr) hat unter Spannungen Verzerrungen (Hookesches Gesetz) und Fachwerke haben keine dehnstarren Stäbe.
2)
„Im Unterschied zu einem Balken ist ein Stab im Vergleich zu seiner Länge sehr dünn.“
Also ein Stab kann Normalkräfte übertragen, wenn noch Biegung dazu kommt spricht man von Balken. Balken verbindet man eher mit Biegung siehe Balkentheorie.
3)Sehe ich jetzt nicht was Du damit meinst. (Aber wenn es nur eine sprachliche Korrektur ist wird es schon passen.)
4)Hab leider keinen Onlinezugang zu "Baustatik I Stüssi", muss ich noch nachschauen. (Vl. kannst du die Stelle Zitieren die sagt „Bei Festigkeits- und Verformungsuntersuchungen bedienet man sich aber weiter des geringen Aufwand erfordernden Modells mit gelenkig verbundenen Stäben,“ dann würde das meine Recherche beschleunigen, dies ist nämlich nach aktueller Normung eher nicht, als schon zulässig (Meinung eines einschlägigen Professors in dem Gebiet). Das in der Praxis viel Schindluder betrieben wird mag ich nicht abstreiten, aber das das erlaubt wäre, hat nach aktueller Normenlage rechtlich keinerlei Halt.)
Eine Vorstatik ist eine Statik die zum Dimensionieren/Abschätzen/Approximation verwendet wird. Für die letztgültigen Festigkeits- als auch für die letztgültigen Verformungsuntersuchungen müssen die Nebenspannungen berücksichtigt werden, auch wenn das in der Praxis fahrlässig nicht berücksichtigt wird und wenn das zu einem Versagen führt, kann man als Statikbüro nur hoffen dass die Versicherung nicht wegen Fahrlässigkeit aussteigt.
5) Siehe Punkt 4 (Es ist gemäss aktueller Normenlage nicht erlaubt ein Fachwerk als ideales FAchwerk zu rechnen.)
6a) Es ist eine Aufzählung von den Merkmalen und der Vollständigkeit gehören "alle" aufgelistet. (Die Anzahl variiert je nach Quelle, aber Gelenkigkeit ist ein must-have bei jeder Definition der Merkmale.)
6b) Was meinst du mit
„gedachten Ersatz der biegesteifen Ecken“
ideale Fachwerke haben nur Gelenke und keine Biegesteifen Ecken (außer wenn man die 180°Winkel der Stäbe mitzählt). Ideale Fachwerke ist ein Modell.
7) Ideale Fachwerke existieren tatsächlich in der Statik. Abgesehen davon existieren sie auch auch in der Realität (z.B. in der US hat man früher wirklich Bolzengelenke File:TL020504.jpg bei Fachwerken verwendet). Wenn du jetzt sagst, die Gelenke sind aber nicht reibungsfrei, dann fängt es schon damit an, dass in der Realität keine Gelenke existieren, weil diese per Definition keine Biegemomente übertragen.
8)Sehe ich jetzt nicht was Du damit meinst. (Aber wenn es nur eine sprachliche Korrektur ist wird es schon passen.)
9) Ich sehe jetzt nicht was Du damit meinst. (Aber wenn es nur eine sprachliche Korrektur ist wird es schon passen.)
10) Verstehe nicht worauf du hinauswillst jedenfalls ist die aktuelle Version falsch: Man kann auch bei nicht idealen Fachwerken die statische Bestimmtheit bestimmen, diese sind jedoch (vermutlich immer?) innerlich statisch unbestimmt und haben somit eigentlich immer keine Bewegungsfreiheiten (wenn sie statisch bestimmt gelagert sind).
11)
„Es geht um die Leistung von Köpfen, nicht von Maschinen“
Relevanz? In der Praxis wird doch meistens mit Stabstatikprogrammen gerechnet und die Verwenden idR das Drehwinkelverfahren, somit ist statische Unbestimmtheit für den Rechenaufwand irrelevant. Handrechnungen mit Abschätzformeln (z.B. ideales Fachwerk) sind zwar noch gängig, aber idR nicht der Tragsicherheitsnachweis.
12) Neueingelernte Studies die glauben ganz viel zu wissen weil sie wissen dass die Abzählformel nur ein hinreichendes Kriterium ist, in der Praxis verwendet keiner solche Kindergartenkriterien (bwz. Studiumskriterien).
Ich würde zumindest das "Erfahren" weggeben, wobei ich anzweifle das diese Kindergartenkriteren bei jemanden noch verwendet wird der sich Fachwerkkonstrukteur nennt (von einem Statiker glaube ich dir sofort, aber nicht von einem Fachwerkkonstrukteur).
Es geht darum, dass der Beitrag so ziemlich unrund ist:
In einem realen Fachwerk (ein gebautes Fachwerk) sind die idealisierten Merkmale nur näherungsweise vorhanden.
Klar, das haben idealisierte Merkmale so an sich.
Durch das Dehnen und Stauchen der Stäbe in einem belastenten Fachwerk – ist dem Fachwerk sowas von wurst, weil Fachwerke normalerweise statisch bestimmt sind, spielen die Verformungen für die Kräfte (fast) keine Rolle
, fertigungstechnisch nicht verwirklichbare ideale geometrische Verhältnisse – ob verwirklichbar oder nicht, maßgeblich sind die nicht verwirklichten idealen Verhältnisse
und gelegentlich direkt auf die Stäbe eines Fachs wirkende Lasten – direkt auf die Stäbe wirkt z.B. immer das Eigengewicht und dieses ist nicht wegidealisierbar in einem realen Bauwerk
entstehen sog. Nebenspannungen. – Nebenspannungen werden vor allem in der Literatur, die ich kenne für Zusatzspannungen aus Stabmomenten durch nicht ideal drehbare Knoten verwendet. Deshalb muss es hier genannt werden, selbst wenn alle anderen "Nichtidealitäten" auch den Nebenspannungen zugerechnet werden. Piflaser (Diskussion) 16:59, 8. Aug. 2017 (CEST)Beantworten
Einer der Gründe für die Unrundheit ist, dass beim Reden über Fachwerk zweierlei Ideale vermischt werden, wobei eins dieser Ideale, das gelenkige Fachwerk gar kein Ideal ist. Man kann es bauen. Es wird heute nicht mehr gebaut, aber sonderbarerweise (weiter) zur Definition benutzt.
Fachwerke normalerweise statisch bestimmt sind - Das stimmt eben bei Fachwerken ohne Gelenke nicht.
Meines Erachtens sollte im Artikel nicht mehr des langen und breiten von zwei Sorten von Fachwerk - idealem und realem - geredet werden, als hätten wir zwei reale Welten vor uns. Das würde vieles vereinfachen. --mfG Ana-Lemma12:53, 9. Aug. 2017 (CEST)Beantworten
zu 1: Rechenmodelle liegen immer idealisierten reale Bauwerke zugrunde. Man muss Rechenmodell und reales Bauwerk unterscheiden. Das gelenkige Fachwerk war ein vereinfachtes Rechenmodell zu einer Zeit als man noch keine Rechner hatte. Heute ist es kein Problem in einem anderen, aber ebenfalls idealisierten Modell die Momente in den Stäben "mitzunehmen". Insofern habe wir tatsächlich zwei Welten, die Welt der Rechenmodelle und die Welt der realen Bauwerke.
zu 2: Die Idee des Fachwerks im 19. und 20. Jahrhundert war es eine (hinreichend wirtschaftliche) Konstruktion zu finden, bei der (z.B. im Gegensatz zu Gitterträgern) mit den damaligen begrenzten Mitteln eine Berechnung hinreichend zutreffend möglich war. Piflaser (Diskussion) 16:17, 9. Aug. 2017 (CEST)Beantworten
@Piflaser:Danke für die wertvollen Kommentare, ich halte deine Mitarbeit in der Wikipedia für sehr fundiert und würde mich freuen, wenn du mehr an dem Artikel bearbeiten würdest.
Ich habe noch zwei Fragen:
Warum brauchen ideale Fachwerke Gelenke, wenn das Dehnen/Stauchen so wenig ausmacht?
Wenn ich lokal vor Ort (in einer spannungsfreien Lage) die Bauteile zusammenschweiße, habe ich keine fertigungstechnischen Spannungen (ok die Schweißspannungen, die sind aber nur lokal).
Das Eigengewicht der Stäbe ist im Vergleich zur Tragfähigkeit einer Fachwerkbrücke maginal. (bei gedrungenen Stäben, einer weit gespannten Brücke)
Bist du der Meinung in File:Rstab_vert-Verschieungen.png gäbe es (im Hauptschiff) keine Nebenspannungen, in einem Lastfall wo alle Kräfte in den Knoten angreifen? (Es hat keine fertigungstechnischen Spannungen, alle Knoten sind zentrisch angeschlossen)
Zitat von Geschichte der Baustatik (Karl-Eugen Kurrier): >>1878 reichte der Assistent an der Technischen Hochschule München Heinrich Manderla (1853-1889) die vollständige Lösung der vom Professor Johann Gottfried Asimont (1834-1898) gestellten Preisaufgabe ein: Welche Spannungen entstehen in den Stäben eines Fachwerkträgers dadurch, daß die Winkel der Fachwerkdreiecke durch die Belastung eine Änderung erleiden?[...] In einem der vielen von Winkler durchgerechneten Fachwerke beträgt die Zunahme der Spannungen gegenüber den aus dem Gelenkfachwerkmodell berechneten bei zentrischen Knoten durchschnittlich 14% (Bild 9-29b, links) und bei exzentrischen Konten (Exzentrizität e=5cm) durschnittlich 20% (Bild 9-29b, rechts)<<
Du schreibst es gibt zwei Welten, die Welt der Rechenmodelle und die Welt der realen Bauwerke., bei der Welt der Rechenmodelle meinst du sowohl das Rechenmodell ideales Fachwerk als auch das Rechenmodell Fachwerk mit Nebenspannungen?
zu1 Beim statisch bestimmten idealen Fachwerk mit kleinen Verformungen habe ich im verformten Zustand genau die Kräfte, die ich am unverformten System ermittelt habe.
zu2 Bei den beiden Welten meine ich jedes Rechenmodell. Man muss sich immer Rechenschaft darüber ablegen, ob das was man ermitteln möchte vom Modell auch umfasst ist. Besonders schön wird das meineserachtens beim Stahlbeton deutlich wo ich für Querkraft und Moment beim gleichen Bauteil verschiedene Modelle verwende, weil jedes dieser Modelle nur bestimmte Dinge abbildet. Ein einheitliches Modell, das Querkraft und Biegung abbildet gibt es da (jedenfalls zum praktischen Gebrauch) nicht. Piflaser (Diskussion) 09:08, 11. Aug. 2017 (CEST)Beantworten
zu1: Wenn man keine Gelenke mehr hätte, wäre das Fachwerk statisch unbestimmt (wenn man davon ausgeht, dass das zugehörige ideale Fachwerkmodell statisch bestimmt war, was meistens der Fall ist)? Ich müsste es nachkontrollieren, aber mich würde es sehr wundern wenn sich die Biegespannungen eines realen 0815-Fachwerkes weniger als 1% der maximalen Normalspannungen ausmachen würden, wenn man alle Beanspruchungen in den Knoten angreifen würden (Eigengewicht wird den Knoten zugewiesen), wenn die Nebenspannungen (bei einem idealen Fachwerk, nur ohne Gelenke) mehr als 20% der Spannungen ausmachen würden, würde mich das ebenso wundern.
zu2: Du scheinst mir generell viel Ahnung in der praktischen Baustatik zu haben, darf ich wissen was für einen Hintergrund du hast (Studium, Statiker, ...)? Ich muss zugeben, ich hab Betonbaunachweise nicht (mehr) im Kopf, aber verwendet man im Stahlbetonbau bei komplexeren Fällen (die im Eurocode nicht abgebildet sind) in der Praxis nicht normalerweise Fachwerkmodelle? Dieses scheint mir sowohl einheitlich als auch praktikabel zu sein, wenn auch deutlich aufwendiger als eine 0815-Biegebalkenbemessung.
(reales) Fachwerk? *ohne Gelenke *mit exzentrischen Knoten *es wirken Kräfte auf die Stäbe (Wind, Eigengewicht, Fahrbahnplatte)Stabwerk?Rahmen?
@Der-Wir-Ing: Rahmen ist idR eher eine Konstruktion aus wenigen Stäben, so systematische Stäbe wie beim Fachwerk hat dann eher ein Stabwerk (Technische_Mechanik). Dennoch würde ich "ideales Fachwerk nur ohne Gelenke" noch immer (reales) "Fachwerk" (und nicht Rahmen) nennen, da viele Stabwerke (zumindest landläufig) Fachwerke genannt werden (siehe Fachwerk#Reales Fachwerk), auch wenn sie nicht dem Rechenmodell eines ideales Fachwerk entsprechen (keine Gelenke, Eigengewicht,...). Etwas weiter geht sogar Benutzer:W!B:, der sagt, dass der hochgradig fachlichekorrekte technische Ausdruck für "ideale Fachwerke ohne Gelenke" Fachwerke ist [9] (@W!B:: Korrigiere bitte meinen Beitrag falls Blödsinn.). Stabwerk stimmt auf jeden Fall, da ein Fachwerk eine Sonderform des Stabwerkes ist, dennoch wird ein Stabwerk eher für Objekte verwendet die nicht Fachwerke sind und einen maßgebliche Beanspruchung auf Biegung bekommen, der Übergang ist fließend und ich wüsste kein typtisches Beispiel für ein Stabwerk, was kein Fachwerk ist (deshalb hat Stabwerk (Technische Mechanik) vermutlich auch kein Bild, weil die typischsten Stabwerk-Bilder bereits auf Fachwerk sind). — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge13:24, 12. Aug. 2017 (CEST)Beantworten
Der Begriff "Rahmen" hat die selben Probleme wie das Fachwerk: Es gibt reale Rahmen und für diese eignet sich oft das Modell des Idealen Rahmens. Zitat aus Rahmen (Bauwesen): "Als Rahmen bezeichnet man in der Baustatik eine idealisierte Konstruktion, die sich aus Stäben zusammensetzt (einen Stabzug). [Bis hier wie beim Fachwerk] Wenigstens einer der Stäbe muss dabei eingespannt oder mit dem benachbarten Stab über einen biegesteifen Knoten verbunden sein, um eine belastbare Gesamtkonstruktion zu erhalten." --DWI (Diskussion) 13:39, 12. Aug. 2017 (CEST)Beantworten
ich denke, auch diese unterscheidungen sind schlicht je nach branche abweichende usance: ich hätte gesagt, die unterscheidung zwischen rahmen und fachwerk ist, das zweiteres eben "fächer" (gefachungen) hat. natürlich muss der rahmen eines autos nicht irgendwo eingespannt sein. der "rahmen" eines autos war eben ursprünglich schlicht eine zusammengeschweisste schachtel. in einer modernen karrosserie mit a-,b-,c-säule ist der rahmen statisch-mechanisch betrachtet natürlich ein fachwerk, das macht die stabilität moderner autos aus. tatsächlich tragen moderne autos ja sogar schon primär an den säulen, der ursprüngliche rahmen ist zugunsten frontscheibe und heckklappe aufgelöst, und ist auch sonst eher die knautschzone, die formhaltigkeit der fahrgastzelle gewährleisten die säulen. nur sind die "fächer" hier halt tendeziell vierecke, nicht dreiecke, also fachwerk-"statisch" unterbestimmt (selbst ein stab-quader ist mathematisch betrachtet auch schon ein rudimentäres räumliches fachwerk, jede quaderfläche genau ein fach). darum fokussiert der autobauer auf extrem biegesteife ecken (was die ausgerundeten ecken moderner türen verursacht). genauso wie der holzhausbauer, der auf büge fokussiert, weil diagonalstreben bei bauten eben gar so im weg sind. während dem brückenbauer "echte" (statisch bestimmte) dreieckskonstruktionen lieber sind. trotzdem denkt der betonbrückengiesser mehr in "rahmen", der stahlbrückenbauer in "fachwerk": zwang des materials.
Rahmen oder Fachwerk?
tatsächlich ist der stabzug, der jedes fach eines fachwerks umgibt, selbst ein rahmen. der kann aus massivstäben sein, aus rohren, oder selbst ein fachwerk, wie die gitterträger der gerüstbauer. eine open-air-konzert-bühne ist auch primär ein rahmen, obschon jeder steher und träger in sich ein fachwerk ist, und die ganze bühne natürlich den fachwerksanforderungen genügen muss, um winddruck auszuhalten. ich denke, die unterscheidung ist rein kontruktiv-gedanklich, der rahmen ist eine primärkonstruktion, die allfällig sekundär fachwerkartig ausgesteift ist, beim fachwerk i.e.s. sind alle fächer gleichwertig: wer in rahmen denkt, hängt alles daran auf, wer in fachwerk denkt, lässt die kräfte darin frei entlang der stäbe und knoten spielen. oder mathematisch betrachtet nimmt man den rahmen als um größenordungen steifer an, als das fachwerk (so wie man dort die stäbe steif betrachtet), und berechnet nur die gefachelemente. und nur wenn irgendwo besonders hohe kräfte auftreten, untersucht man, ob die in die relevanten belastungen des rahmens gehen. das spart viel rechenarbeit. das gilt aber eben auch für die stäbe und die ecken, wie auch immer die gestaltet sind. in der praxis wird man stäbe, die sich als rahmen herausstellen, gröber dimensionieren als stäbe, die sich als nur sekundär herausstellen: das sieht man jeder brücke an. und ein biomechaniker denkt beim röherenknochen auch nicht anders, der innere aufbau ist ein filamentfachwerk, und die knochenröhre (als "rahmen" desselben) in sich selbst auch, aber weitaus stabiler.
als einzige wirkliche unterscheidung fiele mir nur ein, dass (cf. linkes bild) eine rahmenkonstruktion auch abspannungen erlaubt. und bei denen ist mir nicht klar, inwieweit die noch unter den begriff des fachwerks fallen. rechentechnisch aber dürfte es weitgehend gleich sein, man hat halt mit druckspannung>0 ein hartes no-go-kriterium, während man stäbe auf zug wie auf druck belasten darf (aber auch nur an eine definierte grenze). in der praxis wird man dann jeden nur zugbelasteten stab eines durchgerechneten fachwerks sowieso durch eine abspannung ersetzen, das ist billiger. oder gestaltet druckstäbe konstruktiv anders als zugstäbe. und das tut der holzbauer anders als der stahlbrückenbauer oder der karrosseriekonstrukteur. letztendlich ist auch gut gemachtes mauerwerk meist ein fachwerk, dort gilt aber zugspannung>0 ist ein nogo, weil mörtel halt auf zug nichts taugt. der betongiessser hat aber insbesondere mit spannbeton in gewissen (aber auf zug und druck unterschiedlichen) grenzen beide optionen. und baut drum auch fachwerke ein, wenn es was nutzt. ich denke, letzendlich kann man sagen, dass ein fachwerk schlicht alles ist, was sich als (mathematisches) fachwerk modellieren lässt, in den grenzen, in denen es sinnvoll ist, es als solches zu modellieren. --W!B: (Diskussion) 10:02, 13. Aug. 2017 (CEST)Beantworten
Zu dem linken Bild: Eine Abspannung ist einfach ein Stab der nur Zug aufnehmen kann und unterscheidet sich im Fachwerkmodell von einem normalen Stab nicht, sofern es nur Zugkräfte auftreten, insofern ist das auch bei einem Fachwerk erlaubt, das "Problem" (warum es kein reines Fachwerk ist) ist jedoch die 1)steife Fahrbahnplatte und 2) die Eckverstrebungen oben. — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge12:24, 13. Aug. 2017 (CEST)Beantworten
jein: die steife fahrbahnplatte lässt sich auch als ein stab modellieren, wobei es aber stimmt, dass das ideale fachwerk eine stabdicke von 0 annimmt. ausserdem kennen wir den unterbau nicht, vielleicht steift sie nur den sekundär aus. auch die eckverstrebung lässt sich entweder als "steife ecke" wie auch als stabdreieck interpretieren: hier sind sie natürlich eine reaktion des konstrukteurs auf die querverschiebungen des rechtwinkligen querschnitts (der für den zweck der brücke notwendig ist), also ein statisch unterbestimmtes fach. das darf im idealen fachwerk nicht vorkommen, ein technisches fachwerk ists trotzdem (insbesondere, wenn man abspannungen begrifflich "erlaubt"): ich denke, das ist zentrale crux eurer diskussionen, es ist eine reine frage der interpretation, was man als "fachwerk"-element sieht, und was als "massives" bauteil. modellieren lässt sich die brücke jedenfalls als fachwerk, die fahrbahn würde man in der praxis vielleicht in überbestimmte (also unelastische) gefachungen zerlegen. ist sicherlich einfacher zu rechnen, als wenn man sie als massives bauteil ansetzt, und hier lokal FEM drüberlässt. dafür setzt man auch die gitterstreben als massiv (stäbe) an, obschon sie in sich weitgehend reine fachwerke sind. die hat nämlich wohl der trägerhersteller schon gerechnet, das braucht der brückenbauer nicht machen. ausserdem verwendet er sie nur als stab, der innere aufbau ist ihm dann einerei. --W!B: (Diskussion) 09:08, 14. Aug. 2017 (CEST)Beantworten
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Die recht groben schematischen Zeichnungen von Fachwerken haben die Auflager nicht in den Knoten sondern ein gutes Stück daneben, es handelt sich daher nicht wirklich um ein Fachwerk. Der Water Cube aus Peking ist gar keine Fachwerkkonstruktion, es handelt sich um eine Wabenkonstruktion, die nur deshalb stabil ist, weil die Knoten biegesteif ausgeführt sind, wenn die Knoten gelenkig wären, würde die Konstruktion in sich zusammensinken. Es handelt sich um eine komplizierte Rahmenkonstruktion. Piflaser (Diskussion) 17:42, 8. Mär. 2018 (CET)Beantworten
@Analemma:Ein ideales Fachwerk ist ein Fachwerk bei nur Normalkräfte auftreten, dies wird z.B. durch gelenkige Knoten bewerkstelligt, dies hat nichts mit einer Idealisierung zu tun. Eine Idealisierung sind annahmen wie
>>Um die in den Stäben auftretenden Kräfte berechnen
zu können, machen wir folgende idealisierende Annahmen:
1. die Stäbe sind an den Knoten zentrisch und gelenkig miteinander
verbunden (die Knoten sind reibungsfreie Gelenke),
2. die äußeren Kräfte greifen nur in den Knoten an.
Durch diese Voraussetzungen für das ”ideale Fachwerk“ ist gewährleistet, dass alle Stäbe nur auf Zug oder Druck beansprucht
werden.
In realen Konstruktionen sind diese Idealisierungen nur angenähert erfüllt. So sind zum Beispiel die Stabenden miteinander
oder mit Knotenblechen verschweißt.<<
Es gibt Fachwerke bei die Stäbe Knoten zentrisch und gelenkig mitanander verbunden sind, insofern muss das keine Idealisierung sein.
Ließ den Satz genau: machen wir folgende idealisierende Annahmen Das heißt nur dass im Buch Annahmen getroffen werden die in einem idealen Fachwerk gewährleistet sind. Das heißt für mich nur, dass Reale Fachwerke als ideale Fachwerke idealisiert werden. Aber ideale Fachwerke braucht man nicht idealisieren.
Biegeweich bedeutet hier, dass die bei elastischer Verformung des Fachwerks durch die Knoten in die Stäbe eingebrachten Biegemomente im Verhältnis zum Flächenträgheitsmoment des Stabes so klein sind, dass sie das Risiko des Knickens des Stabes nur unwesentlich erhöhen.
ergänzt um
... dass sie das Risiko eines Versagens (beispielweise Knickens) des Stabes nur unwesentlich erhöhen/verringern <ref>Eingespannte Stäbe hätten im Allgemeinen eine höhere Knicksteifigkeit</ref>.
An welche anderen Versagensmöglichkeiten von Stäben denkst Du? Sprödbruch bei Holz und Glasfaser? Darauf hat aber die Ausbildung der Knoten wohl nur eine sekundäre bzw. indirekte Auswirkung? Andererseits spielen die in den Knoten eingebrachten Momente natürlich auch beim druckinduzierten Bruch eine Rolle. Insofern hast Du wohl recht.
Die Bedeutung Deines Zusatzes "Eingespannte Stäbe hätten im Allgemeinen eine höhere Knicksteifigkeit." ist mir auch nicht ganz klar. Vielleicht kannst Du das etwas näher erläutern?
Ich habe die Formulierungen inzwischen bereits wieder überarbeitet. Bitte schau Dir das nochmals an. (Möglicherweise hat sich die Notwendigkeit des Zusatzes dadurch wieder erübrigt.)
Vielleicht könntest Du an passender Stelle auch noch einmal die Definition eines "Nullstabs" einfügen?
Danke für alles!
PS: Ich hoffe, durch meine Änderungen habe ich nun nicht Analemmas jüngste Löschungen zementiert oder validiert. Das wäre überhaupt nicht in meinem Sinn. Solltest Du die herausgelöschten Punkte wieder einfügen, wäre ich absolut dafür. Meine Einblick in den Sachverhalt in diesem Abschnitt reicht bloß momentan nicht aus, um dies selber zu tun.
zum PS:Fachwerk#Ideales_und_reales_Fachwerk gehört überarbeitet. Ich sehe vieles vom Hausverstand her, @Der-Wir-Ing: versucht vieles von der Literatur her zu interpretieren. Damit haben wir zwei "Extremisten" (Aber wir verstehen uns, also wir zwei kommen da schon noch zusammen, auch wenn ich mir dabei noch Zeit lasse). Man kann sowohl argumentieren, dass man keine Theoriefindung machen soll, gleichzeitig sage ich aber auch, dass man Literatur nicht ungefragt übernehmen darf, siehe Diskussion:Fachwerk#Ein_ideales_Fachwerk_ist_keine_Idealisierung. Ob die Literatur vollkommen korrekt ist lasse ich mal offen, aber man muss vorsichtig sein mit den Schlussfolgerungen die man daraus zieht und das ist dem, dem ich widerspreche.
bezüglich Versagen: z.B: Festigkeitsversagen: wie du bereits gesagt hast spielt hier nicht nur die Normalkraft sondern auch das Biegemoment eine Rolle. Des weiteren gibt es im Allgemeinen auch eine Moment‐Normalkraft‐Querkraft Interaktion(Artikel fehlt), also einen Zusammenhang/Abhängikeit zwischen maximalen Moment, maximaler Normalkraft und maximalen Querkraft.
Die Bedeutung Deines Zusatzes "Eingespannte Stäbe hätten im Allgemeinen eine höhere Knicksteifigkeit." ist mir auch nicht ganz klar. Vielleicht kannst Du das etwas näher erläutern?
Eulerfall(Artikel fehlt) 4 hat eine höhere Knicklast als Eulerfall 2, siehe File:Buckling1.PNG für die vier Eulerfälle.
Vielleicht könntest Du an passender Stelle auch noch einmal die Definition eines "Nullstabs" einfügen?
Ich würde meine eine Velinkung zu Nullstab müsste reichen?
Letzter Kommentar: vor 5 Monaten4 Kommentare4 Personen sind an der Diskussion beteiligt
Da steht unter einem Bild: "Eng zusammenliegende Schraubverbindungen erlauben keine Einspannung. Diese Knotenblech-Verbindung ist daher als nahezu gelenkig anzusehen.".
Wenn die Schrauben als Schrauben wirksam sind: Dann gibt es keine Relativbewegung zwischen Blech und Stab. Daher kann der Stab sich dann auch nicht drehen (relativ zum Blech). Und genau das ist es, was eine "Einspannung" ausmacht. D.h. es ist eine Einspannung.
Das stimmt schon. Die Aufnahme von Drehmomenten und damit eine Einspannung kann man von einer Schraubverbindung im Allgemeinen nur erwarten, wenn Passschrauben verwendet werden. Ansonsten ist die Verbindung aufgrund des Passungsspiels zwischen Schraubenschaft und Lochdurchmesser beweglich.
Mit "eng zusammenliegend" meint, man dass der Hebelsarm sehr gering im Vergleich zur Fachwerkshöhe, also die Relativbewegungen sind zu gering. Ich würde selbst bei Passchrauben (tragen über Abscheren der Schraube) oder sogar bei vorgespannten Schrauben (tragen die Kräfte durch die Reibung zwischen den Kontaktblechen ab), wo für den Knoten praktisch eine Einspannung vorliegt, für die Gesammtstatik die Knoten noch immer in einer guten Approximation als Gelenkig sehen alleine deswegen weil die Fachwerkstäbe so schlank sind, dass keine relevanten Biegemomente auftreten, und die Biegemomente keine nennenswerten Anteil am Tragverhalten bekommen. Ich bin jetzt Brückenbaustatiker in der Praxis, wenn ich einen pingeligen Prüfstatiker hätte, schlage ich einfach 2% auf meine Nachweise drauf und schon liege ich auf der sicheren Seite. PS. 105% Ausnutzung, würden die meisten Prüfstatiker auch akzeptieren, wegen 5% ist es nicht immer verhältnismässig den nächst größeren Querschnitt zu nehmen, dafür ist die Modellbildung viel zu ungenau. Ob man ein Tragelement als Stab oder Scheibe modelliert, macht oft mehr als 10% Unterschied aus. Auch wenn es in der Paxis keiner macht, gibt es (zumindest für den deutssprachigen Raum) keine Norm oder Richtlinie die erlaubt, dass man ein (reales) Fachwerk als (gelenkiges) Fachwerk rechnen darf. — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge18:18, 13. Nov. 2023 (CET)Beantworten
Warren
Pratt
Howe
