Knoten (Statik)

Knotenpunkte bei Nietverbindungen

Ein Knoten ist in der Baustatik die Verbindungsstelle von Stäben in einem Stabtragwerk. Die Stäbe können dort gelenkig oder biegesteif miteinander verbunden sein. Eine im Stahlbau verwendete biegsteife Realisierung ist die Oktaplatte.

Man unterscheidet verschiebliche und unverschiebliche Knoten. Unverschiebliche Knoten gibt es nur, wenn die Längskraftverformungen der Stäbe vernachlässigbar sind.

Ein Knoten in einem Finite-Elemente-Modell ist die Verbindungsstelle von Elementen. Die finiten Elemente (das können Stäbe, aber auch Flächen- oder Volumenelemente sein) sind an diesen Stellen miteinander verknüpft. Dies gilt streng genommen nur für die Randknoten. Bestimmte Klassen von Kontinuumselementen (Lagrange-Element) verfügen aber zusätzlich zu den Randknoten über „innere Knoten“, mit denen sie zwar nicht kommunizieren, für die aber sehr wohl Zielgrößen berechnet werden können, z. B. Spannungen.

Je mehr Knoten ein FEM-Modell hat, desto feiner ist es diskretisiert. Für die Knoten werden Gleichungen, unter in der Regel Annahme einer Funktion (linear, quadratisch...) die den Verlauf der gesuchten Unbekannten über das Element beschreibt, aufgestellt und die "Unbekannten" gesucht, das können Verschiebungen, Potenziale, Wasserstände usw. sein.