Das 'inoffizielle' LEGO®-Technic-Buch: Kreative Bautechniken für realistische Modelle (German Edition)

Tragstruktur kann auch ein Fachwerk bis zu vier Arten von Belastungen unterliegen:
Druck
,
Zug
(
Spannung
),
Biegung
und
Verdrehung
(
Torsion
). Diese Kräfte sind in Abbildung 11-39 dargestellt. Es ist zwar möglich, ein Fachwerk zu konstruieren, dass allen vier Arten von Belastung standhält, allerdings wäre das Ergebnis sehr schwer und sehr kompliziert und würde sehr viele Teile erfordern. Eine wirtschaftlichere Vorgehensweise besteht darin, die Art von Fachwerk auszuwählen, die genau die zu erwartende Art von Last aufnehmen kann.
    Es gibt über 20 verschiedene Arten von Fachwerk, von denen sich viele aufgrund ihrer komplizierten Geometrie jedoch nur schwer mit LEGO-Steinen nachbauen lassen. Daher beschränken wir uns hier auf drei realisierbare Konstruktionen.

    Abbildung 11-37: Der LEGO-Raupenkranbausatz 8288 enthält zwei Ausleger (in diesem Bild grau), die komplett aus einem einfachen Fachwerk bestehen.

    Abbildung 11-38: Zwei ebene Fachwerkgerüste, die mithilfe von Achsen und Stiften mit Buchsen verbunden sind, bilden ein einfaches räumliches Fachwerk.

    Abbildung 11-39: Von links nach rechts: Druck, Zug, Biegung und Verdrehung
Brown-Fachwerk

    Das Brown-Fachwerk weist eine X-förmige Verstärkung zwischen zwei horizontalen Trägern auf. Gibt es nur eine Verstärkung zwischen den Trägern, müssen die Schrägbalken in der Mitte verbunden sein. Bei mehreren X-Formen ist diese Verbindung nicht nötig, wie Abbildung 11-40 zeigt.
    Länge und Winkel der Balken im Brown-Fachwerkmodul lassen sich nach Bedarf anpassen. Das stärkste Modul ergibt sich aber, wenn die Kreuzbalken genau senkrecht aufeinander stehen. Das obige Beispiel mit 12 Noppen langen horizontalen Balken und 13 Noppen langen Querbalken weist eine praktische Größe auf. Die Stiftlöcher des oberen und des unteren horizontalen Balkens sind genau 10 Noppen voneinander entfernt.
    Mit dem Grundelement des Brown-Fachwerks, dem ebenen X, kann auf ähnliche Weise wie bei einer Nürnberger Schere ein ebenes Fachwerk zusammengestellt werden, wie Abbildung 11-40 zeigt. Interessanter ist es jedoch, mehrere ebene X zu einem räumlichen Fachwerk zu kombinieren (siehe Abbildung 11-41 ). Mit dieser räumlichen Kombination lassen sich auch Module bauen, die wie in Abbildung 11-42 leicht aufeinandergesteckt werden können.

    Abbildung 11-40: Ebene Kombination des Brown-Fachwerkmoduls

    Abbildung 11-41: Räumliche Kombination des Brown-Fachwerkmoduls. Die vertikalen Balken (rot) können als zusätzliche Verstärkung hinzugefügt werden.

    Abbildung 11-42: Hier sind Brown-Module zu räumlichen Modulen kombiniert worden, die übereinandergesteckt werden können. Mit dieser Anordnung lassen sich auf einfache Weise Strukturen in der gewünschten Höhe bauen.
    Das Brown-Fachwerk widersteht Druck und Verdrehung. Sein Widerstand gegenüber Zug und Biegung hängt von der Stärke der Verbindungen zwischen den Modulen ab.
WarrenFachwerk

    Beim WarrenFachwerk werden zwei einfache ebene Fachwerkgitter kombiniert. Länge und Winkel der Schrägbalken (hellgrau) können nach Bedarf gewählt werden. Es ist auch nicht erforderlich, dass die Schrägbalken unmittelbar nebeneinanderliegen. Kleine Lücken zwischen ihnen sind akzeptabel. Die horizontalen Balken (dunkelgrau) können noppenlose Elemente sein wie in Abbildung 11-38 , aber auch Noppen aufweisen wie oben (wobei sie sich zusätzlich durch Platten verstärken lassen).
    Das WarrenFachwerk widersteht Druck, Zug und Biegung. Eine Verdrehung wirkt sich auf die Verbindungen zwischen den ebenen Fachwerkgerüsten aus und kann zum Auseinanderbrechen führen.
Dreieckiges WarrenFachwerk

    Das dreieckige WarrenFachwerk aus den Abbildungen 11-43 und 11-44 ist eine Kombination aus zwei einfachen ebenen Fachwerkgerüsten in Form eines dreieckigen Prismas. Dieses Fachwerk weist zwei untere, aber nur einen oberen Balken auf, weshalb es weniger wiegt als das reguläre WarrenFachwerk. Für den Aufbau sind jedoch zusätzliche Verbinder erforderlich (hier und in den Abbildungen 11-43 und 11-44 rot dargestellt). Diese Variante ist fast genauso robust wie das reguläre WarrenFachwerk, allerdings werden die unteren Balken stärker belastet als der obere. Außerdem kann eine Last auf dem oberen Balken dazu führen, dass die beiden unteren auseinandergedrückt werden, sofern sie nicht miteinander verbunden sind (z.B. durch senkrecht stehende Platten).

    Abbildung 11-43: Draufsicht des dreieckigen WarrenFachwerks

    Abbildung 11-44: die Untersicht des