Flächentragwerk
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Konstruktionselemente können nach ihren räumlichen Ausdehnungen eingeteilt werden. Eingeteilt werden im allgemeinen:
- Stäbe (oder Balken) 1-D
- Flächentragwerke 2-D
- kompakte Körper 3-D
Aus der 3-D-Kontinuumsmechanik für allgemeine Körper kann man mit Hilfe geeigneter kinetischer und kinematischer Annahmen, bezüglich ausgewählter Vorzugsrichtungen, 2-D- und 1-D-Probleme entwickeln.
Bei Flächentragwerken gibt es genau eine Vorzugsrichtung, die Wanddicke mit der Koordinate z. Sie ist klein gegenüber den anderen Richtungen: Länge und Breite, Flächentragwerke besitzen also den Freiheitsgrad 2 für Translation.
Sie sind grundsätzlich allgemeine Schalen, mit den Sonderformen Scheibe, Platte und rotationssymmetrische Schale. Bei Scheibe und Platte entkoppeln (nach geeigneter Wahl der Koordinaten) die Differentialgleichungen der elastischen Linie. (vgl. Zug/Druck-Stab und Biegebalken) Beim gekrümmten Flächentragwerk gibt es analog zum gekrümmten Stab diese Entkopplung nicht.
Die Verformungen werden i.a. als klein - bezogen auf die Wandstärke h - angenommen (Theorie 1. Ordnung), es sei denn es ist ausdrücklich eine endliche Verformung zugelassen.
