Was ist ein Fachwerkträger?

Im Hochbau ist ein Fachwerkträger ein Träger aus einem Fachwerk. Ein Fachwerk ist ein Netzwerk von Stäben, die nur Zug oder Druck erfahren. Möglich wird dies, weil die Stäbe nur über Bolzengelenke miteinander verbunden sind, die die Stäbe schwenken lassen. Ein Balken ist eine Art von Strukturelement, das so konstruiert ist, dass es einer Biegung standhält. Der Fachwerkträger ist aufgrund seines effizienten Materialeinsatzes ein beliebtes Bauteil von Brücken.

Ein Fachwerk kann man sich als ein Skelett aus geraden Stäben vorstellen, die eine bestimmte Art von Verbindung miteinander haben. Jede Stange ist mit einem Stiftgelenk verbunden, wodurch sie in jede Richtung schwenken kann. Die ausschließliche Verwendung von Bolzengelenken bewirkt, dass jeder Stab nur unter Zug oder Druck stehen kann. Sie können nicht gebogen werden, da sich ein Stab beim Biegen einfach entspannt, wenn sein Ende schwenken kann. Zu Dreiecken verbunden bilden diese Stäbe eine starre Fachwerkstruktur, die wie ein festes Stück wirkt.

Der Vorteil einer Traverse ist ihr Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Normalerweise ist der meiste Platz innerhalb eines Fachwerks leer; es ist das skelett aus stäben, das die struktur bildet. Die relativ hohe Festigkeit eines Fachwerks bleibt erhalten, da die Stäbe nur auf Zug oder Druck beansprucht werden.

Ein Balken wird speziell verwendet, um einer Biegung zu widerstehen, indem er sich in eine Kreisbogenform verformt. Der Innenumfang eines Balkens wird beim Biegen auf eine kleinere Größe komprimiert als die Länge des Balkens. Der Außenumfang hingegen wird auf ein größeres Maß als die ursprüngliche Länge des Balkens gestreckt. Beide dieser Verformungen dienen dazu, der angewandten Biegung zu widerstehen. Sofern der Balken nicht dauerhaft beschädigt ist, neigt er dazu, in seinen „natürlichen“ Zustand zurückzukehren.

Ein Fachwerkträger kann wie ein massiver Träger verwendet werden. Wenn ein Fachwerk mit den gleichen Außenabmessungen wie ein Träger gebaut wird, kann es den gleichen Biegebelastungen ausgesetzt sein. Der Fachwerkträger, der aus Dreiecken von Stäben mit Stiftverbindungen an den Enden bestehen würde, würde der gleichen Kreisbogenform wie der massive Träger ähneln. Auch hier würden die Stäbe in der Nähe des Innenumfangs gestaucht. In Kombination mit der Spannung der Stäbe in der Nähe des Außenumfangs wäre der Fachwerkträger in der Lage, einer Biegung zu widerstehen.

Ingenieure entscheiden sich möglicherweise für die Verwendung eines Fachwerkträgers in einer Brücke, da dieser wirtschaftlicher und einfacher zu konstruieren ist als andere Konstruktionen. Wie bei allen Traversen ist ein Traversenträger eine sehr effiziente Möglichkeit, Materialien zu verwenden. Die Kosten für Rohstoffe, Herstellung und Transport können bei einem Fachwerkträger deutlich geringer sein als bei einem Massivträger. Es kann auch praktikabler sein, bestimmte Bauwerke, wie beispielsweise Brücken, mit Fachwerkträgern zu bauen.