Bij een vakwerkbrug bestaat de hoofdligger uit aan elkaar bevestigde driehoeken, die vormvast zijn. Neem als voorbeeld drie staafjes, bijvoorbeeld van karton en bevestig die met punaises aan elkaar. Je zult zien dat er maar één driehoeksvorm mogelijk is.
schets van drie staafjes en een driehoek
Met behulp van een passer is dit ook eenvoudig aan te tonen.
schets van een met de passer gemaakte driehoek
Door de hoofdligger op te bouwen uit vormvaste driehoeken, is die ligger ook vormvast. Er zijn vele vormen van vakwerken mogelijk,want elke driehoek is vormvast, welke vorm die dan ook zelf heeft.
Ligger met evenwijdige boven- en onderrandstaven, verticale staven en "vallende" diagonale staven. Men noemt een diagonaal "vallend" als deze gezien vanuit het oplegpunt van de hoofdligger naar het midden daarvan van boven naar beneden loopt.
schets van een enkelvoudig vakwerk met verticalen en uitsluitend vallende diagonalen (N-ligger)
Ligger met evenwijdige boven- en onderrandstaven, verticale staven en "stijgende" diagonalen. Men noemt een diagonaal "stijgend" als deze gezien vanuit het oplegpunt van de hoofdligger naar het midden daarvan van beneden naar boven loopt.
schets van ligger met evenwijdige boven- en onderrandstaven met stijgende diagonalen
schets van ligger met evenwijdige boven- en onderrandstaven, verticalen en afwisselend vallende en stijgende diagonalen
De oude verkeersbrug over de Waal bij Zaltbommel
schets van een zogenaamde tralieligger met zowel stijgende als vallende diagonalen
Men kan ook minder verticalen toepassen en grotere driehoeken maken. Dat betekent echter wel dat de lengte van de afzonderlijke staven toeneemt en er gevaar voor uitknikken bestaat als de drukspanning in die staven te hoog wordt. Men spreekt bij staven waarin voornamelijk drukspanningen voorkomen dan van een "grotere kniklengte".Door de belasting op de brug (en door het eigen gewicht) ontstaan in de bovenrand drukspanningen en in de onderrand trekspanningen. Bij de bovenrandstaven bestaat dus het gevaar van uitknikken. Om dit te voorkomen wordt tussen de bovenranden een horizontaal verband aangebracht dat tevens kan dienen voor het opnemen van dwars op de brug optredende belastingen zoals bijvoorbeeld wind. Dit verband wordt dan ook windverband genoemd.(zie plaatje brug Zaltbommel)
schets van vakwerkbrug met minder verticalen
De spoorbrug bij Kethel tussen Delft en Schiedam
Ook kunnen alle verticalen worden weggelaten. De bovenrandstaven hebben dan een grotere kniklengte, de afstand tussen de dwarsdragers wordt groter en de daarop rustende langsliggers krijgen daardoor een grotere overspanning en moeten dus zwaarder worden. Voorbeeld is de spoorbrug over het Hollandsch Diep bij Moerdijk
schets van ligger zonder verticalen
De spoorbrug over het Hollandsch Diep bij Moerdijk
Het aantal variatiemogelijkheden met vakwerken is groot. Hierna volgen een aantal bizondere vormen van vakwerken met evenwijdige boven- en onderrandstaven.
schets van een K-ligger
schets van een vakwerk van de tweede orde
schets van een ruitenvakwerk
De verkeersbrug over de IJssel in Kampen
schets van een ruitenvakwerk met verticalen
De verkeersbrug over Hollands Diep te Moerdijk
De boven- en onderrandstaven behoeven niet altijd evenwijdig te lopen. De verkeersbrug over de Maas bij Grave is een vakwerkbrug met geknikte bovenrand. Men spreekt ook wel van gebogen bovenrand omdat de bovenrandstaven in een boog liggen. De staven zelf zijn echter recht en de term "geknikte bovenrand" is dus exacter.
schets van een vakwerkbrug met geknikte bovenrand
De spoorbrug bij Kelpen
Evenals bij vakwerkbruggen met evenwijdige boven- en onderranden kunnen de liggers met gebogen bovenrand vele verschillende verbanden (verticalen en diagonalen) hebben. Het aantal mogelijkheden is vrijwel onbeperkt. Enige voorbeelden:
schets van vakwerkligger met gebogen bovenrand en vallende diagonalen
schets van vakwerkligger met gebogen bovenrand, verticalen en afwisselend vallende en stijgende diagonalen
schets van vakwerkligger met gebogen bovenrand en geen verticalen
schets van vakwerkligger met gebogen bovenrand en verticalen en diagonalen van de tweede orde
