Tragelement
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.