Ein Dreigelenkrahmen ist eine statisch bestimmte Konstruktion aus zwei Trägern oder Bogenhälften, die im First (Mittelpunkt) sowie an den beiden Fußpunkten jeweils ein Gelenk (Scharnier) aufweisen. Da die drei Gelenke jegliche Momentübertragung an diesen Stellen ausschließen, kann der Rahmen große Spannweiten überbrücken, ohne empfindlich gegen Setzungen oder Temperaturunterschiede zu sein.

Funktionsprinzip

Die drei Gelenke machen den Rahmen statisch bestimmt: es gibt genauso viele unbekannte Auflagerreaktionen wie Gleichgewichtsgleichungen. Das hat wichtige Vorteile:

• Keine Zwängungen — Temperatur, Schwinden oder Setzung erzeugen keine Zusatzspannungen
• Einfach zu berechnen — mit den drei Gleichgewichtsgleichungen lösbar
• Unabhängig von der Gründung — eine ungleichmäßige Setzung wird durch die Gelenke aufgefangen
• Vorspannung möglich — Seile oder Stahlzüge können den Rahmen schlank halten

Bauteile

• Zwei Rahmenhälften — Brettschichtholz, Stahlfachwerk oder Stahlbetonträger
• Firstgelenk — ein Gelenk im First, oft ein Stahlknoten
• Fußgelenke — zwei Bodenanschlüsse an der Gründung
• Zugstange oder Zugplatte — fängt die horizontale Spreizkraft auf

Anwendung

Dreigelenkrahmen werden verwendet für:

• Hallen und Lagerhäuser — große Spannweiten bis 50 m
• Sporthallen — klarer offener Raum ohne Stützen
• Schwimmbäder — aggressives Klima erfordert einfache Konstruktion
• Reithallen und Ställe — Brettschichtholz-Rahmen über Reitbahn
• Brücken — historische gusseiserne und stählerne Dreigelenkbrücken

Vor- und Nachteile

Vorteile:

• Robust gegen Setzungen und Temperaturunterschiede
• Einfach in zwei Teilen transportierbar
• Schnelle Montage auf der Baustelle

Nachteile:

• Mehr Material als ein eingespannter Rahmen
• Gelenke erfordern sorgfältige Detailausbildung
• Nicht immer am wirtschaftlichsten bei kurzen Spannweiten

Vergleich mit anderen Rahmentypen

Verwandte Begriffe

• Rahmen
• Portalrahmen
• Bogen
• Brettschichtholz
• Statisch bestimmt
• Zugstange

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