Isostatisch
I
Definitie
Een constructie wordt isostatisch (of statisch bepaald) genoemd wanneer het aantal onbekende reactiekrachten gelijk is aan het aantal evenwichtsvergelijkingen uit de statica, waardoor de inwendige krachten en spanningen uitsluitend uit de evenwichtsvoorwaarden kunnen worden berekend zonder rekening te hoeven houden met vervormingen van de constructie.
Omschrijving
In de bouwconstructie en civiele techniek is een isostatische constructie een statisch bepaald systeem. Dit betekent dat voor het bepalen van de oplegreacties en de interne krachten (normaalkracht, dwarskracht en moment) alleen gebruik wordt gemaakt van de drie evenwichtsvoorwaarden ( ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0 ) in een vlak systeem. Een bekend voorbeeld is een ligger op twee steunpunten (bv. een roloplegging en een scharnier). Doordat het aantal onbekenden exact overeenkomt met het aantal beschikbare vergelijkingen, is het systeem statisch bepaald. Een belangrijk kenmerk is dat isostatische constructies geen lasten kunnen herverdelen als gevolg van zettingen of temperatuursveranderingen; deze effecten veroorzaken geen extra spanningen omdat de constructie vrij kan vervormen.
Voor- en nadelen ten opzichte van hyperstatische constructies
Isostatische constructies hebben het voordeel dat ze eenvoudiger te berekenen zijn dan hyperstatische (statisch onbepaalde) constructies. De krachtsverdeling is direct en eenduidig bepaald. Ze zijn echter minder robuust; het bezwijken van één steunpunt of verbinding leidt direct tot instorting, omdat er geen alternatieve krachtweg is. Hyperstatische constructies (bijvoorbeeld een doorgaande balk over meerdere steunpunten) zijn complexer, maar kunnen wel lasten herverdelen en zijn daardoor toleranter voor plaatselijke schade of zettingen. Voor standaard toepassingen zoals eenvoudige bruggen, liggers en portalen wordt vaak gekozen voor isostatische systemen omwille van de voorspelbaarheid en eenvoud van de montage.