Einführung in Strukturen

Eine Struktur ist ein System aus miteinander verbundenen Bauteilen wie Balken, Streben, Verbindungen usw., die dazu bestimmt sind, Kräfte aufzunehmen oder zu übertragen und den auf sie einwirkenden Lasten sicher standzuhalten.

Die Demontage der Struktur und die Analyse der Freikörperdiagramme einzelner Stäbe oder einer Kombination von Stäben hilft bei der Bestimmung der Schnittgrößen einer Struktur.

Die Strukturen werden in drei Kategorien eingeteilt: Traversen, Rahmen und Maschinen.

Traversen sind stationäre Konstruktionen und bleiben bei Krafteinwirkung starr. Ein Fachwerk besteht aus geraden Stäben, die an den Enden jedes Stabes durch Verbindungen verbunden sind. Die Stäbe eines Fachwerks haben also zwei gleiche und entgegengesetzte Kräfte, die entlang des Stabes wirken.

Ein Rahmen ist eine starre, stationäre Struktur, die zur Aufnahme von Lasten ausgelegt ist. Er hat aber immer mindestens ein Element, auf das drei oder mehr Kräfte wirken. Mindestens eine dieser Kräfte ist nicht entlang der Achse des Stabes gerichtet.

Maschinen sind nicht starre Strukturen mit beweglichen Teilen, die dazu bestimmt sind, die Auswirkungen von Kräften zu übertragen und zu modifizieren. In einer Maschine ist mindestens ein Multi-Force-Element vorhanden.