Bestimmen sie den Grad der statischen Unbestimmtheit der nachfolgenden Strukturen.
(Es werden nur die prüfungsrelevanten Teilaufgaben betrachtet: a-h, n)
Hinweise:
Zunächst einmal müssen wir unterscheiden, um was für ein Tragwerk es sich überhaupt handelt:
- Balkentragwerk
- Rahmentragwerk
- Schubfeld
- zusammengesetztes Tragwerk
Die benötigten Formeln dazu:
Bei Rahmentragwerken gilt:

r: Anzahl der Rahmen
l: Anzahl der Lagerreaktionen
3: 3 Gleichgewichtsbedingungen zur Reduktion der statischen Unbestimmtheit
Bei ebenen Schubfeldern gilt:

s: Anzahl der Stäbe
b: Anzahl der Bleche
k: Anzahl der Knoten
l: Anzahl der Lagerungen (Lagerreaktionen)
U: statische Unbestimmtheit
Die Formel gilt ohne b auch für Fachwerke.
Alternativ:

ki: Anzahl der inneren Knoten
: äußere statische Unbestimmtheit
Mehrteilige Tragwerke:

n: Anzahl der Teilkörper
g: Anzahl der durch die Verbindungselemente übertragenen Kräfte
l: Anzahl der Lagerungen (Lagerkräfte)
U: statische Unbestimmtheit
Das bedeutet, dass bei ebenen mehrteiligen Tragwerken ein freigeschnittenes Gelenk die statische Unbestimmtheit um 1 reduziert.
Statische Bestimmtheit von Fachwerken:

n: Knoten
z: Stäbe
a: Auflagerreaktionen
Teilaufgaben und Lösungen:

Mit der Formel für Rahmentragwerke gilt:

-fach statisch unbestimmt.

Mit der Formel für Schulfelder gilt hier:


- Bei der Knotenanzahl werden übrigens die Knoten in den Gelenken mitgezählt!
- Die Dreiecke sind keine Bleche!
Somit ist der Schubfeldträger 10-fach statisch unbestimmt.

Mit der Formel für Rahmentragwerke gilt:

-fach statisch unbestimmt.

Mit der Formel für Schulfelder gilt hier:

-fach statisch unbestimmt.

Mit der Formel für Rahmentragwerke gilt:

-fach statisch unbestimmt.
- Unten an den Lagern ist kein Rahmen!
- Die Dreiecke sind auch Rahmen (nicht zu verwechseln mit den Blechen beim Schubfeld)!

Mit der Formel für Schulfelder gilt hier:

-fach statisch unbestimmt.
Alternativ:


-fach statisch unbestimmt.

Hergeleitet aus der Schubfeldformel erhalten wir:


Damit ist dieses Stabtragwerk 2-fach statisch unterbestimmt und somit labil.

Mit der Formel für Schulfelder gilt hier:

-fach statisch unbestimmt.

Für den angegebenen Fall mit der angreifenden Kraft F können wir auch folgendes Ersatzsystem betrachten:

Mit der Formel für mehrteilige Tragwerke erhalten wir:

-fach statisch unbestimmt = statisch bestimmt
- Wir haben 2 Teilkörper, die durch 1 Gelenk verbunden sind
- Diese Gelenk kann 2 Kräfte übertragen (horizontal und vertikal)
- Die Lagerreaktionen: Oben links 2 und bei den beiden Gleitlagern 1


