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Пряничные домики: что означают рисунки на фахверковых домах и где их можно увидеть?

12:59

23.01.2023

#среда обитания
#германия
#архитектура
#фахверк

Пожалуй, у каждого, кто путешествовал по Европе, есть фотография на фоне маленьких разноцветных домиков с контрастными перекладинами — т.н. фахверка. У нас в фототеке накопилось приличное количество таких фото, и мы решили разобраться, откуда появился этот стиль, это просто красиво или имеет практический смысл? И обнаружили очень много интересного. Например то, что уже 30 лет существует «Фахверковый путь» (Deutsche Fachwerkstraße) длиной в 3000 километров. 

Где находится Фахверковый путь? 

В Германии. Такие дома встречаются по всей Европе, но в Германии их больше … 2,5 миллионов! Более того, 28 мая в Германии пройдёт День фахверка, так что можно увидеть все своими глазами.  

Путь фахверка охватывает более 100 старинных городков в 7 регионах, преимущественно в центральной части страны. 

Марбург. Один из самых старых фахверковых домов. Ему 500 лет. 

Что за стиль — фахверк? 

Фактически это сегодняшнее каркасное строительство. Это почти дословный перевод термина с немецкого (Fach – панель, секция, Werk
– сооружение).

Считается, что фахверк изобрели не немцы, а египтяне и греки, которым надо было экономить на древесине. Она использовалась только для каркаса. А пустоты заполняли более дешевым материалом. Но с начала XX века, когда фахверк получил второе дыхание, панели уже строились из кирпича. Соответственно и при реставрации использовали более прочные, нежели глина, материалы. 

Самое активное распространение фахверк получил в XV-XVI веках. Самый старый из сохранившихся домов датирован XIV веком.  

Глядя на каркас любого фахверкового дома, кажется, что его складывали из первых попавших под руку балок: «я его слепила из того, что было». Но на самом деле в скелете каждая перекладина имеет свою функцию. Например, все перекладины под наклоном — ключевые в удержании конструкции.   

Перекладины связывались без использования металлических конструкций, с помощью клиньев и т.д. — как на деревянных кораблях. 

Рисунки фахверка и мистика 

Рисунки соединения и перекрещения балок часто выполняли роль оберега. 

Например, перекрест в форме буквы Х — это Андреевский крест,
христианский символ. У — «дикий человек», защищал от плохих людей. 

Перекрест, напоминающий букву Ж — защищал дом от огня.  

Угловые балки с изогнутыми панелями в форме буквы S считали громоотводами.
Страшные лица, вырезанные на выступах, должны были отпугивать от жилища плохих людей и несчастья. А изображения солнца — притягивать в дом благополучие и изобилие.

Еще на фасадах фахверковых домов часто встречаются надписи и цитаты из Библии. Они были своего рода адресами — ведь тогда не было нумерации домов. 

Почему фахверковые дома расширяются кверху? 

Действительно, каждый верхний этаж выступает над предыдущим. От этого на узких улочках дома сверху практически смыкаются.  Естественно, это не случайность или ошибка строителей. 

Во-первых, в условиях частых дождей верхние этажи выполняли роль крыши. 

Во-вторых, стоимость земли вынуждала искать возможности увеличить жилое пространство. 

Фахверк как украшение

Стиль в XIX-XX веках стал очень популярным в декоре. И когда уже не стояло задачи удешевления строительства, фахверк применялся в оформлении домов, замков, которые строились уже как объекты роскоши. 

А где увидеть фахверк, если не в Европе? 

Если нет возможности поехать в Европу, фахверковую архитектуру можно увидеть в российском Калининграде, бывшем Кёнигсберге. 

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Что такое фахверк и почему Честерские дома называют сороками | Turinskaya

22.09.2021

Фахверковые дома. Где-то в Европе

Главная достопримечательность Честера – это его средневековые фахверковые дома. Помимо того что эти домики красивые и мимимшные, они не слишком характерны для Британии. Фахверк распространен в некоторых странах континентальной Европы – Бельгии, Австрии, Нидерландах, в отдельных регионах Франции. Дома могут быть совсем старенькие, покосившиеся, трогательно подпирающие друг дружку, как в Динане, или веселые, цветастые, собирающиеся в целые улицы вдоль реки, как в Кольмаре.

Кольмар

Но больше всего фахверковых домов, конечно, в Германии. Там даже есть «Немецкая фахверковая дорога» — туристический маршрут протяженностью более 3000 км, включающий множество средневековых городков. Именно там и кучкуются эти чудесные домики, будто сошедшие с иллюстраций «Сказок братьев Гримм».

В Британии фахверк не так широко распространен, хотя тоже встречается. Википедия относит фахверковые дома горожан к тюдоровскому стилю, хотя появились они раньше Тюдоров. Отдельные фахверковые дома встречаются, например, в Кентербери, Шрусбери, Страдфорде-на-Эйвоне, Стаффорде и других городках с богатой историей. Но статус основной достопримечательности они имеют в Честере, образуя там так называемые Chester Rows – Честерские ряды. Сверху – нависающие мансарды, поддерживаемые красивыми колоннами, внизу – магазинчики и кафешки на любой вкус и кошелек.

Честер

Как видно на фотографиях, расцветки фахверковых домов могут быть самыми разнообразными, но в Честере прижилась именно черно-белая, за что их и называют «сороками».

Честерские дома-сороки

При этом стоит отметить, что нефахверковая часть может быть другого цвета. Например, наш отель The Coach House Inn снизу кирпичный, рыжий, а сверху, там, где фахверковая часть – черно-белый.

Отель The Coach House Inn

И такие варианты встречаются часто.

Черно-бело-рыжие сороки

Не нужно думать, что черно-белые дома скучные. Оформление витрин добавляем им самых разных красок, иногда полностью забирая на себя все внимание. Как, например, магазинчик сладостей «Mollies Sweet Shop».

Что же такое фахверк, о котором я уже так много написала? Погрузимся немножко в дебри архитектуры и домостроительства.

Основу фахверкового дома составляет деревянный балочный каркас, он же образует тот самый, узнаваемый облик дома. Балки соединялись между собой под различными углами, иногда образуя узоры, имеющие сакральное значение. Эти узоры имеют свои названия – «Андреевский крест», «Дикий человек», «Древо жизни».

Андреевский крестДикий человек

Материалом для заполнения пространства между балками чаще всего выступал саман – глина, смешанная с соломой или камышом. А чтобы саман лучше держался, для него делали решетку из переплетенных веток, которые крепили к каркасу.

Верхний этаж фахверкового дома часто делали шире нижнего. Возможно, потому что улочки средневековых городов были узкими, и таким образом хотели отвоевать себе чуть больше пространства для жизни. Хотя есть мнение, что это делалось для того, чтобы защитить нижний этаж от дождя. Мне первая теория нравится больше.

Фахверковые дома не зря так полюбились жителям средневековой Европы.

Жители средневековой Европы))

1. В таком доме не жарко летом и не холодно зимой. И тут я провожу аналогию с саманными домами юга России, в одном из которых сначала росла, а потом жила все каникулы.
2. Построить такой дом получалось быстрее и относительно недорого. Главное – поставить хорошие балки, а уж между ними можно позапихивать что найдется.
3. Если повезет и не случится пожара, такой дом мог долго служить и его было довольно просто ремонтировать.

Основным недостатком фахверкового дома, так же как у деревянного, была высокая пожароопасность. В пожаре можно было потерять всю несущую конструкцию, как вы понимаете.

Я в восторге от фахверковых домов, и «Немецкую фахверковую дорогу» я уже включила в список мест, которые хочу посетить.

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Fachwerk – Википедия

Dieser Artikel behandelt das Fachwerk als Tragwerk im Ingenieurbau. Zur Bauweise в Holz siehe Holzfachwerk und Fachwerkhaus. Zum Ort in der Steiermark siehe Fachwerk (Gemeinde Wildalpen).

Fachwerk-Stahlbrücke mit zwei ebenen Fachwerken in parallelen vertikalen Ebenen

Räumliches Fachwerk, z. B. als Tragwerk eines Dachs: unten links 2 zusammenhängende Grundzellen (Tetraeder) aus je sechs Stäben

Ein Fachwerk ist ein Stabwerk, dessen Stäbe alleine durch Normalkraft beansprucht werden und „deren Enden in den Knotenpunkten miteinander verbunden sind». ^[1] Ein Fach ist ein zwei Dimensionses Vieleck, welches durch Stäbe aufgespannt wird. Fachwerke bestehen in der Regel überwiegend aus Dreiecken. Der Begriff Fachwerk leitet sich vermutlich vom mittelhochdeutschen vach oder fah für in Felder geteilte Fläche и Geflecht ab.

Knoten im Fachwerk eines Hochspannungsmastes. Eng zusammenliegende Schraubverbindungen erlauben keine Einspannung. Diese Knotenblech-Verbindung ist daher als nahezu gelenkig anzusehen.

Геленкиге Knotenverbindungen sind eines von mehreren Merkmalen des sogenannten perfecten Fachwerks , die in der Literatur часто также zentrale Eigenschaft des Fachwerks genannt wird. ^[2] Reale Fachwerke werden in der Regel mit biegeweichen Stäben ausgeführt, die sich näherungsweise als gelenkige Knoten modellieren lassen. Stabwerke мит biegesteifen Knoten sind keine Fachwerke im engeren Sinne.

Ein Fachwerkträger ist ein gewöhnlich horizontal verlaufendes und im Verhältnis zu seiner Länge schmales und schlankes Tragelement. Die an Ober- und Unterseite durchlaufenden Stäbe werden als Ober- und Untergurt bezeichnet. Die Stäbe eines Gitterträgers stehen enger als beim Fachwerkträger, so dass der Eindruck eines Gitters entsteht.

Inhaltsverzeichnis

• 1 Anwendungen
  • 1.1 Баувезен
  • 1,2 Фарцеугбау
• 2 Идеалы и Реалы Фахверк
  • 2.1 Идеализация
  • 2.2 Реал Фахверк
• 3 Untersuchungs- и Berechnungsmethoden
  • 3.1 Статистическая оценка: Abzählkriterien
  • 3.2 Berechnungsverfahren für Fachwerke
    • 3.2.1 Knotenpunktverfahren (Rundschnittverfahren)
    • 3.2.2 Риттершес Шниттверфарен
    • 3.2.3 Штабтаушверфарен
    • 3.2.4 Кремонаплан
• 4 Fachwerknamen und -typen von ebenen Fachwerken
• 5 Раумфахверк
  • 5.1 Геометрия
  • 5.2 Планирование и ремонт
  • 5.3 Материал
• 6 Siehe или
• 7 Литература
• 8 Веб-ссылки
• 9 Anmerkungen und Einzelnachweise

Bauwesen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

ссылки ein Stahlfachwerkmast einer 110-kV-Leitung

Construktionen aus Fachwerken haben im Allgemeinen im Verhältnis zu anderen üblichen Bauweisen für ihre Tragfähigkeit ein geringes Eigengewicht. Nachteilig kann sich ihr großes Volumen auswirken, был indes zugleich unter dem Gesichtspunkt der Funktionsästhetik auch reizvoll sein kann (Beispiel: optisch stark in Erscheinung tretende Fachwerkbrücken). Ihre Erdbebensicherheit ist hoch. ^[3]

Räumliche Gebäude-Fachwerke gibt es als Fassaden, Dächer (auch Vordächer und Hallendächer) und Kuppeln. Weitere Anwendungen sind Fachwerkbrücken, Kräne (Portalkräne, Kranbrücken, Turmkräne, Wippkräne u. a.), Masten (Hochspannungsmasten, Oberleitungsmasten, Telefonmasten, Windkraftmasten) и Aussichtstürme.

Zwei Containerbrücken: Sowohl die Kranbrücken als auch die Kranstützen enthalten ausschließlich Stabdreiecke.

Hinterer Teil eines Rennwagen-Fahrgestells (sogenannter Gitterrahmen)

Fahrzeugbau[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Fachwerkgerüst eines Flugzeuges (Piper PA-18) ohne Stoffbespannung

Im Automobilbau und Motorradbau werden räumliche Fachwerke für Fahrgestelle als sogenannte Gitterrahmen verwendet. Sie enthalten aber of nicht ausschließlich Stabdreiecke был insbesondere auf die Motorradrahmen zutrifft. Dabei handelt es sich um Mischformen ^[4] aus allgemeinem, biegesteifem Stabwerk und Fachwerk.

Bei Flugzeugen wurde historisch der ganze Rumpf mitsamt Flugeln aus (Holz-)Fachwerk gefertigt und bespannt, etwa beim DFS 230, einem Lastensegler mit Flugzeugrumpf aus einem geschweißten Stahlrohrfachwerk mit Stoffbe охват. Auch Starrluftschiffe wurden – im Unterschied zu aufgepumpten Prallluftschiffen – mit Fachwerk-Stützkonstruktionen aufgebaut.

Die Untersuchung der Gebrauchsfähigkeit (Festigkeit und elastische Verformung) von Fachwerken erfolgt mit Hilfe der Festigkeits- und Verformungslehre, die in ihrer Anwendung bei Tragwerken als Baustik bezeichnet wird. В Festigkeits- und Verformungsuntersuchungen fließen immer vereinfachende, d. час die Realität idealisierende Annahmen ein. Das in der Baustik übliche Begriffspaar идеальных Fachwerk / Reales Fachwerk betrifft insbesondere die Annahmen über die Steifigkeit der Knoten. Ihre relativ geringe Steifigkeit durch Gelenkigkeit zu ersetzen, ist eine Idealisierung.

Idealisierungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

• Eine geringe Biegesteifigkeit der Stabverbindungen wird zugunsten gelenkiger Verbindungen vernachlässigt. ^[5]
• Dass die Fachwerkstäbe nie genau gerade sind, wird vernachlässigt.
• Dass sich die Achsen (und somit auch die Wirkungslinien der Stabnormalkräfte) nie genau in einem Knotenpunkt schneiden, wird vernachlässigt.
• Äußere Belastungen, die nicht an Knoten angreifen (nicht Knotenkräfte sind), werden vernachlässigt. ^{[6] [7]} Die Gewichtskräfte der Stäbe zu vernachlässigen, ist üblich. Direkt an Stäben wirkende Belastungen (Gewichtskräfte von Fahrbahnplatten, Windkräfte u. ä.) müssen hedgegen i. д. Р. пляжет верден.

Zusammenfassend folgt daraus, dass ausschließlich Normalkräfte in den Stäben beachtet, Biegemomente, Querkräfte und Torsionsmomente vernachlässigt werden.

Реалес Фахверк[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Штамп о. г. Idealisierungen (insbesondere nicht alle gemeinsam) werden in der Praxis und dürfen aus Sicherheitsgründen auch nicht immer vorgenommen werden. Der Berechnungsaufwand ist entsprechend höher. Так что синд з. B. sogenannte Nebenspannungen (zusätzlich zu Normalspannungen) zu ermitteln und für die zulässigen Materialspannungen und für die zulässige Verformung des Fachwerks zu bewerten.

Die im Folgenden angegebenen Methoden setzen die Annahme eines Idealen Fachwerks voraus.

Статистическая оценка: Abzählkriterien[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

→ Hauptartikel: Statische Bestimmtheit

Dass Fachwerke statisch bestimmt sind, ist eine bei ihrer Untersuchung zuerst zu beantwortende Frage. Sie lässt sich prinzipiell nur bei mit Gelenken (anstatt biegesteifen Knoten) versehenen, а также nur bei Idealen Fachwerken stellen.

Ein statisch unterbestimmtes Fachwerk scheidet aus, da es auf seinen Fundamenten oder in sich beweglich wäre. Statisch überbestimmte Fachwerke haben zu viele Stäbe, был dem Prinzip Leichtbau widespricht. Sie sind aber stabil, haben lediglich den Nachteil, dass der Untersuchungsaufwand größer wird. Thermische Ausdehnungen und Versetzungen der Fundamente können bei ihnen sekundäre (bezüglich eigentlichem Gebrauch zusätzliche) Beanspruchungen bewirken.

Die Frage, ob ein Fachwerk statisch bestimmt ist, wird prinzipiell durch Auswerten der Gleichgewichtsbedingungen (Summe aller Kräfte bzw. Drehmomente ist Null) beantwortet.
Als vereinfachte Bestimmungsmethode wurden aus ihnen die sogenannten Abzählkriterien entwickelt. Sie liefert nur eine Zahl, die aussagt, wie часто unterbestimmt ein System ist minus der Freiheitsgrade. Oftmals besitzen statische Systeme entweder Freiheitsgrade oder sind statisch Überbestimmt, oder sind statisch bestimmt, dort und nur dort kann die Formel herangezogen werden wie viele Freiheitsgrade/Überbestimmt ein System ist. Die Formel sagt nicht aus, ob sie anwendbar ist oder nicht, daher sollte sie nur zur Kontrolle verwendet werden. Die Abzählkriterien sind nur eine notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung für den Nachweis statischer Bestimmtheit. ^[8]

Eine Bestimmung kann mit sogenannten Abba- bzw. Aufbaukriterien (was passiert, wenn ein Stab entfernt oder hinzugefügt wird?) erfolgen. Die sichere Antwort ergibt sich ebenfalls aus der Arbeit mit den Gleichgewichtsbedingungen.

Ein ebenes Fachwerk: z = 5, a = 4, s = 6 {\ displaystyle z = 5, a = 4, s = 6}

Für ebene Fachwerke wird folgende Formel verwendet: ^{[9] [10]}

а+s−2z=0 (=n){\displaystyle a+s-2z=0\ (=n)}

Хербай ист

• a{\displaystyle a} die Summe der in den Auflagerdrehgelenken unterbundenen Bewegungsmöglichkeiten ( Wertigkeiten der Auflager),
• s{\ displaystyle s} die Anzahl der Stäbe,
• z{\displaystyle z} die Anzahl der Drehgelenke (Auflager + Verbindungen).

Beispiel: nebenstehend abgebildetes Fachwerk

4+6−2⋅5=0{\displaystyle 4+6-2\cdot 5=0}  ⇐  das nebenstehend abgebildete Fachwerk ist statisch bestimmt.

Für räumliche Fachwerke wird folgende Formel verwendet: ^{[9] [10] [11]}

п = а + с-3г {\ Displaystyle п = а + с-3г}

Berechnungsverfahren für Fachwerke[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Knotenpunktverfahren (Rundschnittverfahren)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

→ Hauptartikel: Rundschnitt (Fachwerk)

Mit dem Knotenpunktverfahren lassen sich die Stabkräfte durch Aufstellen eines Gleichungssystems ermittel н. Für jeden Knoten eines 2-D-Fachwerkes werden die je maximal zwei linear unabhängigen Gleichgewichtsbedingungen – z. B. die Summe der Kräfte in x- und in y-Richtung muss Null sein – ermittelt. Dadurch ergibt sich ein Gleichungssystem, das bei statischer Bestimmtheit des Fachwerkes gelöst werden kann.

Im drei Dimensionsen Fall können jeweils maximal drei linear unabhängige Gleichungen aufgestellt werden.

Rittersches Schnittverfahren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Rittersche Schnittverfahren dient zur Berechnung von Stabnormalkräften im Fachwerk. Somit können pro Schnitt im Zwei Dimensionsen maximal drei Stabkräfte oder im Drei Dimensionsen maximal sechs Stabkräfte berechnet werden.

Stabtauschverfahren[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Das Hennebergsche Stabtauschverfahren wird bei nicht einfachen Fachwerken angewandt. ^[12]

Кремонаплан[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Der Cremonaplan dient bei statisch bestimmten Fachwerken der zeichnerischen Bestimmung der Stabkräfte.

Raumfachwerke unterscheiden sich von räumlichen Stabwerken und Rahmen daturch, dass sie auch ohne biegefeste Verbindungen der Stäbe untereinander stabil sind. Sie erfüllen damit das Bildungsgesetz für räumliche Fachwerke. ^[14] Die Räumlichkeit der Fachwerke kann entweder durch Anordnung der Stäbe in mehreren Lagen (Untergurt, Diagonalen, Obergurt), oder/und durch Anordnung der Stäbe im Raum erfolgen. Im ersten Fall erzeugt man ein ebenes Raumfachwerk, im zweiten Fall ein gestuftes oder gekrümmtes Raumfachwerk, das im Sonderfall (z.  B. bei einer Kuppel) auch einlagig sein kann . Ein klassisches Beispiel des räumlichen gekrümmten, aber im Prinzip ebenen Fachwerkes ist die geodätische Kuppel.

Die Verbindung der Stäbe erfolgt im Allgemeinen mit Knotenteilen, die massiv (Kugeln, Zylinder) oder aufgelöst (Scheiben) ausgeführt werden können.

Геометрия[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Geometrie der Stabanordnung spielt eine wesentliche Rolle beim Entwurf von Raumfachwerken. Die ebenen und gestuften Raumfachwerke lassen sich aus einer Kombination (Composition) ^[15] von Tetraeder und (Halb-)Oktaeder способный, seltener aus dem Hexaeder (Kubus). Die Raumfachwerke für Kuppeln können aus dem Dodekaeder und Ikosaeder abgeleitet werden. ^[16] Die fünf genannten Polyeder bilden die platonischen Körper.

Die Geometrie von Raumfachwerken auf Freiformflächen, insbesondere solche auf NURBS (Non Uniform Rational B-Spline-Flächen), erfordert den Einsatz CAD-Specialprogrammen, die Netzgenerierung auf diesen Flächen zulassen. ^[17]

Planung und Fertigung[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Durch die von Computern unterstützte Planung und Fertigung können beliebige Konfigurationen realisiert werden. Trotzdem stellt die Orientierung der Verbindungsknoten ein besonderes Problem dar, um Knotengröße und Fräsarbeit insbesondere bei Freiformflächen mit direkt aufliegender Glaseindeckung zu minimieren.

Материал[Bearbeiten | Quelltext beiten]

Betonbrücke

Stahlbrücke

Stahl-Holzbrücke

Holzbrücke

Für Fachwerke kann praktisch jedes Baumaterial (Holz, Stahl, Aluminium, Edelstahl, kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff und in seltenen Fällen auch Beton ^[18] ) verwendet werden , между прочим. Комбинация дараус. Es sind sowohl runde, gebogene als auch (viel-)eckige Profile möglich, als auch beliebige Kombinationen draus. Bei Metallen werden Walzerzeugnisse wie z. B. Bleche, Profilträger (I-, L-, U-, T-, Z-Profile) также auch andere Formen eingesetzt.

• Начальная конструкция
• Sekundärkonstruktion

Hans Issel: Der Fachwerkbau , Nikol, Verlagsgesellschaft, Гамбург 2022,
ISBN 978-3-86820-694-4

Commons: Stahlfachwerk — Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Fachwerk — Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen 900 03 Commons: Raumfachwerke  – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Raumfachwerke mit Referenzobjekten. В: арка ИНФОРМ.
• Fachwerkwerksplatte aus Furnierschichtholz

1. ↑ Fritz Stüssi: Baustik I. Birkhäuser Verlag, 1971, S. 116.
2. ↑ Манг, Хофштеттер: Festigkeitslehre. Springer, 2013, S. 156: «Unter einem Fachwerk versteht man ein System, das aus gelenkig miteinander verbundenen Stäben besteht».
3. ↑ Фонд Александра фон Гумбольдта: Erdbebensichere Häuser für Entwicklungsländer. (Memento des Originals vom 29. Mai 2010 im Internet Archive )   Информация: Der Archivlink wurde Automaticisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. @1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.humboldt-foundation.de
4. ↑ К. Мескурис, Э. Хейк: Statik der Stabtragwerke. Спрингер, 2009, с. 39.
5. ↑ Манг, Хофштеттер: Фестигкайтслехре. Springer, 2013, S. 156: «Unter einem Fachwerk versteht man ein System, das aus gelenkig miteinander verbundenen Stäben besteht».
6. ↑ Бернхард Пихлер, Йозеф Эберхардштайнер: Баустатик VO – LVA-Nr 202.065 . TU Verlag, Вена, 2017 г., ISBN 978-3-4-41-0, Teil II Statisch bestimmte Fachwerke , Kapitel 5 Allgemeines, insbesondere 5.1 Eigenschaften Idealer Fachwerke (SS 2017).
7. ↑ Großübung Fachwerk. Manuskript der Universität Magdeburg (Memento vom 1. August 2016 im Internet Archive ).
8. ↑ Marussig: Kraftgrößenverfahren. Seite 5, Beispiel d: Abzählkriterim nicht hinreichend. (PDF)
9. ↑ ^{a b} Das Föpplsche Gesetz. In: Max Mengeringshausen: Raumfachwerke. Бауверлаг ГмбХ, 1975, с. 28.
10. ↑ ^{a b} Statische (Un-)Bestimmtheit. Abzählkriterium. (Memento des Originals vom 22. Апрель 2016 им Интернет-архив )   Информация: Der Archivlink wurde autotisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. @1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.statik-lernen.de statik-lernen.de
11. ↑ Marussig: Kraftgrößenverfahren. Seite 4, Abzählkriterien für Fachwerke. (PDF)
12. ↑ Karl-Eugen Kurrer: Интеграция Theorie des Raumfachwerks в die klassische Baustatik . В: Geschichte der Baustik. Auf dersuche nach dem Gleichgewicht . 2. , абсолютный erweiterte Auflage. Ernst & Sohn, Берлин, 2016 г., ISBN 978-3-433-03134-6, стр. 649–653.
13. ↑ ^{a b c d e} Fachwerkträger (Lexikon). Абгеруфен, 14 мая 2017 г.
14. ↑ Август Фёппль: Das Fachwerk im Raume. Тойбнер Лейпциг. 1892 г.
15. ↑ Макс Менгерингхаузен: Raumfachwerke aus Knoten und Stäben. Бауверлаг Берлин, 1975 г.
16. ↑ Роберт Маркс: Мир Dymaxion Баки Фуллера. Райнхольд, Нью-Йорк, 1960 г.
17. ↑ Серен Стефан у. a.: Stabwerke auf Freiformflächen. Штальбау 73 (2004). Вес 8.
18. ↑ Марина Хаммерле, Бернхард Браза, Катрин Стузка: Die Radwegbrücke über die Alfenz. В: цемент+бетон. №. 3, 2012, с. 11–15 (PDF).

Fachwerk – Википедия

Dieser Artikel behandelt das Fachwerk als Tragwerk im Ingenieurbau. Zur Bauweise в Holz siehe Holzfachwerk und Fachwerkhaus. Zum Ort in der Steiermark siehe Fachwerk (Gemeinde Wildalpen).

Fachwerk-Stahlbrücke mit zwei ebenen Fachwerken in parallelen vertikalen Ebenen

Räumliches Fachwerk, z. B. als Tragwerk eines Dachs: unten links 2 zusammenhängende Grundzellen (Tetraeder) aus je sechs Stäben

Ein Fachwerk ist ein Stabwerk, dessen Stäbe alleine durch Normalkraft beansprucht werden und „deren Enden in den Knotenpunkten miteinander verbunden sind». ^[1] Ein Fach ist ein zweidigitales Vieleck, welches durch Stäbe aufgespannt wird. Fachwerke bestehen in der Regel überwiegend aus Dreiecken. Дер Бегрифф Fachwerk leitet sich vermutlich vom mittelhochdeutschen vach oder fah für in Felder geteilte Fläche и Geflecht ab.

Knoten im Fachwerk eines Hochspannungsmastes. Eng zusammenliegende Schraubverbindungen erlauben keine Einspannung. Diese Knotenblech-Verbindung ist daher als nahezu gelenkig anzusehen.

Геленкиге Knotenverbindungen sind eines von mehreren Merkmalen des sogenannten perfecten Fachwerks , die in der Literatur часто als zentrale Eigenschaft des Fachwerks genannt wird. ^[2] Reale Fachwerke werden in der Regel mit biegeweichen Stäben ausgeführt, die sich näherungsweise als gelenkige Knoten modellieren lassen. Stabwerke мит biegesteifen Knoten sind keine Fachwerke im engeren Sinne.

Ein Fachwerkträger ist ein gewöhnlich horizontal verlaufendes und im Verhältnis zu seiner Länge schmales und schlankes Tragelement. Die an Ober- und Unterseite durchlaufenden Stäbe werden als Ober- und Untergurt bezeichnet. Die Stäbe eines Gitterträgers stehen enger als beim Fachwerkträger, so dass der Eindruck eines Gitters entsteht.

Inhaltsverzeichnis

• 1 Anwendungen
  • 1.1 Баувезен
  • 1,2 Фарцеугбау
• 2 Идеалы и Реалы Фахверк
  • 2.1 Идеализация
  • 2.2 Реал Фахверк
• 3 Untersuchungs- и Berechnungsmethoden
  • 3.1 Статистическая оценка: Abzählkriterien
  • 3.2 Berechnungsverfahren für Fachwerke
    • 3. 2.1 Knotenpunktverfahren (Rundschnittverfahren)
    • 3.2.2 Риттершес Шниттверфарен
    • 3.2.3 Штабтаушверфарен
    • 3.2.4 Кремонаплан
• 4 Fachwerknamen und -typen von ebenen Fachwerken
• 5 Раумфахверк
  • 5.1 Геометрия
  • 5.2 Планирование и ремонт
  • 5.3 Материал
• 6 Siehe или
• 7 Литература
• 8 Веб-ссылки
• 9 Anmerkungen und Einzelnachweise

Bauwesen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

ссылки ein Stahlfachwerkmast einer 110-kV-Leitung

Construktionen aus Fachwerken haben im Allgemeinen im Verhältnis zu anderen üblichen Bauweisen für ihre Tragfähigkeit ein geringes Eigengewicht. Nachteilig kann sich ihr großes Volumen auswirken, был indes zugleich unter dem Gesichtspunkt der Funktionsästhetik auch reizvoll sein kann (Beispiel: optisch stark in Erscheinung tretende Fachwerkbrücken). Ihre Erdbebensicherheit ist hoch. ^[3]

Räumliche Gebäude-Fachwerke gibt es als Fassaden, Dächer (auch Vordächer und Hallendächer) und Kuppeln. Weitere Anwendungen sind Fachwerkbrücken, Kräne (Portalkräne, Kranbrücken, Turmkräne, Wippkräne u. a.), Masten (Hochspannungsmasten, Oberleitungsmasten, Telefonmasten, Windkraftmasten) и Aussichtstürme.

Zwei Containerbrücken: Sowohl die Kranbrücken als auch die Kranstützen enthalten ausschließlich Stabdreiecke.

Hinterer Teil eines Rennwagen-Fahrgestells (sogenannter Gitterrahmen)

Fahrzeugbau[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Fachwerkgerüst eines Flugzeuges (Piper PA-18) ohne Stoffbespannung

Im Automobilbau und Motorradbau werden räumliche Fachwerke für Fahrgestelle als sogenannte Gitterrahmen verwendet. Sie enthalten aber of nicht ausschließlich Stabdreiecke был insbesondere auf die Motorradrahmen zutrifft. Dabei handelt es sich um Mischformen ^[4] aus allgemeinem, biegesteifem Stabwerk und Fachwerk.

Bei Flugzeugen wurde historisch der ganze Rumpf mitsamt Flugeln aus (Holz-)Fachwerk gefertigt und bespannt, etwa beim DFS 230, einem Lastensegler mit Flugzeugrumpf aus einem geschweißten Stahlrohrfachwerk mit Stoffbe охват. Auch Starrluftschiffe wurden – im Unterschied zu aufgepumpten Prallluftschiffen – mit Fachwerk-Stützkonstruktionen aufgebaut.

Die Untersuchung der Gebrauchsfähigkeit (Festigkeit und elastische Verformung) von Fachwerken erfolgt mit Hilfe der Festigkeits- und Verformungslehre, die in ihrer Anwendung bei Tragwerken als Baustik bezeichnet wird. В Festigkeits- und Verformungsuntersuchungen fließen immer vereinfachende, d. час die Realität idealisierende Annahmen ein. Das in der Baustik übliche Begriffspaar идеальных Fachwerk / Reales Fachwerk betrifft insbesondere die Annahmen über die Steifigkeit der Knoten. Ihre relativ geringe Steifigkeit durch Gelenkigkeit zu ersetzen, ist eine Idealisierung.

Idealisierungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

• Eine geringe Biegesteifigkeit der Stabverbindungen wird zugunsten gelenkiger Verbindungen vernachlässigt. ^[5]
• Dass die Fachwerkstäbe nie genau gerade sind, wird vernachlässigt.
• Dass sich die Achsen (und somit auch die Wirkungslinien der Stabnormalkräfte) nie genau in einem Knotenpunkt schneiden, wird vernachlässigt.
• Äußere Belastungen, die nicht an Knoten angreifen (nicht Knotenkräfte sind), werden vernachlässigt. ^{[6] [7]} Die Gewichtskräfte der Stäbe zu vernachlässigen, ist üblich. Direkt an Stäben wirkende Belastungen (Gewichtskräfte von Fahrbahnplatten, Windkräfte u. ä.) müssen hedgegen i. д. Р. пляжет верден.

Zusammenfassend folgt daraus, dass ausschließlich Normalkräfte in den Stäben beachtet, Biegemomente, Querkräfte und Torsionsmomente vernachlässigt werden.

Реалес Фахверк[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Штамп о. г. Idealisierungen (insbesondere nicht alle gemeinsam) werden in der Praxis und dürfen aus Sicherheitsgründen auch nicht immer vorgenommen werden. Der Berechnungsaufwand ist entsprechend höher. Так что синд з. B. sogenannte Nebenspannungen (zusätzlich zu Normalspannungen) zu ermitteln und für die zulässigen Materialspannungen und für die zulässige Verformung des Fachwerks zu bewerten.

Die im Folgenden angegebenen Methoden setzen die Annahme eines Idealen Fachwerks voraus.

Статистическая оценка: Abzählkriterien[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

→ Hauptartikel: Statische Bestimmtheit

Dass Fachwerke statisch bestimmt sind, ist eine bei ihrer Untersuchung zuerst zu beantwortende Frage. Sie lässt sich prinzipiell nur bei mit Gelenken (anstatt biegesteifen Knoten) versehenen, а также nur bei Idealen Fachwerken stellen.

Ein statisch unterbestimmtes Fachwerk scheidet aus, da es auf seinen Fundamenten oder in sich beweglich wäre. Statisch überbestimmte Fachwerke haben zu viele Stäbe, был dem Prinzip Leichtbau widespricht. Sie sind aber stabil, haben lediglich den Nachteil, dass der Untersuchungsaufwand größer wird. Thermische Ausdehnungen und Versetzungen der Fundamente können bei ihnen sekundäre (bezüglich eigentlichem Gebrauch zusätzliche) Beanspruchungen bewirken.

Die Frage, ob ein Fachwerk statisch bestimmt ist, wird prinzipiell durch Auswerten der Gleichgewichtsbedingungen (Summe aller Kräfte bzw. Drehmomente ist Null) beantwortet.
Als vereinfachte Bestimmungsmethode wurden aus ihnen die sogenannten Abzählkriterien entwickelt. Sie liefert nur eine Zahl, die aussagt, wie часто unterbestimmt ein System ist minus der Freiheitsgrade. Oftmals besitzen statische Systeme entweder Freiheitsgrade oder sind statisch Überbestimmt, oder sind statisch bestimmt, dort und nur dort kann die Formel herangezogen werden wie viele Freiheitsgrade/Überbestimmt ein System ist. Die Formel sagt nicht aus, ob sie anwendbar ist oder nicht, daher sollte sie nur zur Kontrolle verwendet werden. Die Abzählkriterien sind nur eine notwendige, aber nicht hinreichende Bedingung für den Nachweis statischer Bestimmtheit. ^[8]

Eine Bestimmung kann mit sogenannten Abba- bzw. Aufbaukriterien (was passiert, wenn ein Stab entfernt oder hinzugefügt wird?) erfolgen. Die sichere Antwort ergibt sich ebenfalls aus der Arbeit mit den Gleichgewichtsbedingungen.

Ein ebenes Fachwerk: z = 5, a = 4, s = 6 {\ displaystyle z = 5, a = 4, s = 6}

Für ebene Fachwerke wird folgende Formel verwendet: ^{[9] [10]}

а+s−2z=0 (=n){\displaystyle a+s-2z=0\ (=n)}

Хербай ист

• a{\displaystyle a} die Summe der in den Auflagerdrehgelenken unterbundenen Bewegungsmöglichkeiten ( Wertigkeiten der Auflager),
• s{\ displaystyle s} die Anzahl der Stäbe,
• z{\displaystyle z} die Anzahl der Drehgelenke (Auflager + Verbindungen).

Beispiel: nebenstehend abgebildetes Fachwerk

4+6−2⋅5=0{\displaystyle 4+6-2\cdot 5=0}  ⇐  das nebenstehend abgebildete Fachwerk ist statisch bestimmt.

Für räumliche Fachwerke wird folgende Formel verwendet: ^{[9] [10] [11]}

п = а + с-3г {\ Displaystyle п = а + с-3г}

Berechnungsverfahren für Fachwerke[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Knotenpunktverfahren (Rundschnittverfahren)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

→ Hauptartikel: Rundschnitt (Fachwerk)

Mit dem Knotenpunktverfahren lassen sich die Stabkräfte durch Aufstellen eines Gleichungssystems ermittel н. Für jeden Knoten eines 2-D-Fachwerkes werden die je maximal zwei linear unabhängigen Gleichgewichtsbedingungen – z. B. die Summe der Kräfte in x- и in y-Richtung muss Null sein – ermittelt. Dadurch ergibt sich ein Gleichungssystem, das bei statischer Bestimmtheit des Fachwerkes gelöst werden kann.

Im drei Dimensionsen Fall können jeweils maximal drei linear unabhängige Gleichungen aufgestellt werden.

Rittersches Schnittverfahren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Rittersche Schnittverfahren dient zur Berechnung von Stabnormalkräften im Fachwerk. Somit können pro Schnitt im Zwei Dimensionsen maximal drei Stabkräfte oder im Drei Dimensionsen maximal sechs Stabkräfte berechnet werden.

Stabtauschverfahren[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Das Hennebergsche Stabtauschverfahren wird bei nicht einfachen Fachwerken angewandt. ^[12]

Кремонаплан[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Der Cremonaplan dient bei statisch bestimmten Fachwerken der zeichnerischen Bestimmung der Stabkräfte.

Raumfachwerke unterscheiden sich von räumlichen Stabwerken und Rahmendamurch, dass sie auch ohne biegefeste Verbindungen der Stäbe untereinander stabil sind. Sie erfüllen damit das Bildungsgesetz für räumliche Fachwerke. ^[14] Die Räumlichkeit der Fachwerke kann entweder durch Anordnung der Stäbe in mehreren Lagen (Untergurt, Diagonalen, Obergurt), oder/und durch Anordnung der Stäbe im Raum erfolgen. Im ersten Fall erzeugt man ein ebenes Raumfachwerk, im zweiten Fall ein gestuftes oder gekrümmtes Raumfachwerk, das im Sonderfall (z. B. bei einer Kuppel) auch einlagig sein kann . Ein klassisches Beispiel des räumlichen gekrümmten, aber im Prinzip ebenen Fachwerkes ist die geodätische Kuppel.

Die Verbindung der Stäbe erfolgt im Allgemeinen mit Knotenteilen, die massiv (Kugeln, Zylinder) oder aufgelöst (Scheiben) ausgeführt werden können.

Геометрия[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Geometrie der Stabanordnung spielt eine wesentliche Rolle beim Entwurf von Raumfachwerken. Die ebenen und gestuften Raumfachwerke lassen sich aus einer Kombination (Composition) ^[15] von Tetraeder und (Halb-)Oktaeder способный, seltener aus dem Hexaeder (Kubus). Die Raumfachwerke für Kuppeln können aus dem Dodekaeder und Ikosaeder abgeleitet werden. ^[16] Die fünf genannten Polyeder bilden die platonischen Körper.

Die Geometrie von Raumfachwerken auf Freiformflächen, insbesondere solche auf NURBS (Non Uniform Rational B-Spline-Flächen), erfordert den Einsatz CAD-Specialprogrammen, die Netzgenerierung auf diesen Flächen zulassen. ^[17]

Planung und Fertigung[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Durch die von Computern unterstützte Planung und Fertigung können beliebige Konfigurationen Realisiert werden. Trotzdem stellt die Orientierung der Verbindungsknoten ein besonderes Problem dar, um Knotengröße und Fräsarbeit insbesondere bei Freiformflächen mit direkt aufliegender Glaseindeckung zu minimieren.

Материал[Bearbeiten | Quelltext beiten]

Betonbrücke

Stahlbrücke

Stahl-Holzbrücke

Holzbrücke

Für Fachwerke kann praktisch jedes Baumaterial (Holz, Stahl, Aluminium, Edelstahl, kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff und in seltenen Fällen auch Beton ^[18] ) verwendet werden , между прочим. Комбинация дараус. Es sind sowohl runde, gebogene als auch (viel-)eckige Profile möglich, als auch beliebige Kombinationen draus. Bei Metallen werden Walzerzeugnisse wie z. B. Bleche, Profilträger (I-, L-, U-, T-, Z-Profile) также auch andere Formen eingesetzt.

• Начальная конструкция
• Sekundärkonstruktion

Hans Issel: Der Fachwerkbau , Nikol, Verlagsgesellschaft, Гамбург 2022,
ISBN 978-3-86820-694-4

Commons: Stahlfachwerk — Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Fachwerk — Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen 900 03 Commons: Raumfachwerke  – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Raumfachwerke mit Referenzobjekten. В: арка ИНФОРМ.
• Fachwerkwerksplatte aus Furnierschichtholz

1. ↑ Fritz Stüssi: Baustik I. Birkhäuser Verlag, 1971, S. 116.
2. ↑ Манг, Хофштеттер: Festigkeitslehre. Springer, 2013, S. 156: «Unter einem Fachwerk versteht man ein System, das aus gelenkig miteinander verbundenen Stäben besteht».
3. ↑ Фонд Александра фон Гумбольдта: Erdbebensichere Häuser für Entwicklungsländer. (Memento des Originals vom 29. Mai 2010 im Internet Archive )   Информация: Der Archivlink wurde Automaticisch Eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. @1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.humboldt-foundation.de
4. ↑ К. Мескурис, Э. Хейк: Statik der Stabtragwerke. Спрингер, 2009, с. 39.
5. ↑ Манг, Хофштеттер: Фестигкайтслехре. Springer, 2013, S. 156: «Unter einem Fachwerk versteht man ein System, das aus gelenkig miteinander verbundenen Stäben besteht».
6. ↑ Бернхард Пихлер, Йозеф Эберхардштайнер: Баустатик VO – LVA-Nr 202.065 . TU Verlag, Wien 2017, ISBN 978-3-4-41-0, Teil II Statisch bestimmte Fachwerke , Kapitel 5 Allgemeines, insbesondere 5. 1 Eigenschaften Idealer Fachwerke (SS 2017).
7. ↑ Großübung Fachwerk. Manuskript der Universität Magdeburg (Memento vom 1. August 2016 im Internet Archive ).
8. ↑ Marussig: Kraftgrößenverfahren. Seite 5, Beispiel d: Abzählkriterim nicht hinreichend. (PDF)
9. ↑ ^{a b} Das Föpplsche Gesetz. In: Max Mengeringshausen: Raumfachwerke. Бауверлаг ГмбХ, 1975, с. 28.
10. ↑ ^{a b} Statische (Un-)Bestimmtheit. Abzählkriterium. (Memento des Originals vom 22. Апрель 2016 им Интернет-архив )   Информация: Der Archivlink wurde autotisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. @1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.statik-lernen.de statik-lernen.de
11. ↑ Marussig: Kraftgrößenverfahren. Seite 4, Abzählkriterien für Fachwerke. (PDF)
12. ↑ Karl-Eugen Kurrer: Интеграция Theorie des Raumfachwerks в die klassische Baustatik .