In de praktijk zijn onderdelen met elkaar verbonden en zullen ze invloed op elkaar uitoefenen. Een onderdeel die een belasting ondergaat zal dus een belasting vormen voor een onderdeel waarmee deze verbonden is. Een veel voorkomende constructie is het zogenaamde vakwerk; een constructie die is opgebouwd uit staven die aan het eind met elkaar zijn verbonden. Voorbeelden zijn bojvoorbeeld de driehoeksconstructies van een brug.

Staafverbindingen in vakwerken
Een staaf in een vakwerk is voor te stellen als een staaf die aan de uiteinden een gat heeft. Door hier een pin door te drukken is een simpele verbinding tussen 2 staven mogelijk. De verbinding is niet star, de staven kunnen vrij rondom deze pin draaien.

Het enkelvoudige vakwerk
Hieronder zijn 2 situaties te zien. In de bovenste situatie zijn staven A, B, C en D met elkaar verbonden door pinnen. Het zijn dus geen starre verbindingen. Als er vervolgens een kracht wordt uitgeoefend zal de constructie uit balans raken en instorten. In de onderste situatie is de constructie verstevigd met staaf E, zodat er een driehoeksconstructie BDE ontstaat.

De driehoek is de meest simpele stabiele vorm. Een enkelvoudig vakwerk wordt dan ook altijd geconstrueerd door te beginnen met een driehoeksconstructie en vervolgens uit te breiden met 2 staven.

Evenwicht bij vakwerken
Als een vakwerk in evenwicht is, dan is ook elke staaf in dit vakwerk in evenwicht. Als er gezocht wordt naar statisch evenwicht dan moet het vakwerk ook opgedeeld worden, alleen zijn de deel VLS'en die van belang zijn niet van de onderdelen, maar van de verbindingen; de knooppunten. Een vakwerk moet natuurlijk ook ondersteund worden, zij het door een roloplegging, scharnier of inklemming. De analyse van een vakwerk gaat als volgt.

• Indien er bij alle knooppunten meer dan 2 onbekenden zijn en geen bekende is de eerste stap om een VLS van het gehele vakwerk te maken. Bepaal vervolgens de steunpuntsreacties aan de hand van de evenwichtsvergelijkingen.
• Maak een VLS van een knooppunt wat aan de volgende voorwaarden voldoet: 1 bekende kracht en maximaal 2 onbekenden.
• Een knooppunt is te beschouwen als een puntmassa waar diverse krachten op werken en die ook in evenwicht is. Elke balk moet vervangen worden door een kracht.
• Maak ook hier gebruik van de evenwichtsvergelijkingen en ontbind indien nodig de vectoren in de benodigde x-en y-componenten.
• Herhaal dit voor alle knopen.

Ter illustratie het vakwerk wat bestaat uit de staven AB, BC en AC. Aan de hand van de maten zijn de hoeken makkelijk te achterhalen en is te bepalen dat de hoek tussen AB en AC 45 graden is evenals de hoek tussen AB en BC.


Dit vakwerk wordt belast met een kracht van 10N en ondersteund bij punt A met een scharnier en bij punt B met een roloplegging. Als nu eerst het VLS van knooppunt B getekend wordt dan zijn er 2 onbekenden namelijk de krachten uitgeoefend door de staven AB en BC. De bekende is de reactiekracht van de roloplegging, welke 5N is. Deze reactiekracht is bepaald aan de hand van de momenten om punt A, maar ook het feit dat het vakwerk symetrisch is, geeft al aan dat de roloplegging een verticale kracht van 5N omhoog geeft.
 

Ook dit knooppunt moet in evenwicht zijn. De bekende is een kracht van 5N omhoog gericht en deze zal dus gecompenseerd moeten worden door een gelijke kracht die naar beneden werkt. De enige kracht die dit zou kunnen doen is Fcb, want deze bestaat uit een verticale en een horizontale component. Belangrijk is nu dus dat de verticale component van Fcb 5N is. Hieronder is dit getekend en is het ontbinden van vectoren toegepast om de waarde van Fcb te bepalen.


Het is nu ook duidelijk dat Fab de horizontale component van Fcb moet opheffen om evenwicht te krijgen. De horizontale componente is makkelijk te berekenen door cos45*Fcb te doen. Dat maakt de horizontale component in dit geval eveneens 5N.
Fab moet dit dus ook zijn. Merk op dat de pijl hier naar links getekend moet worden.

Type van staafbelasting
Bij vakwerken is het ook uitermate belangrijk om te weten hoe een staaf belast wordt. Een staaf kan trekbelasting onderbevinden of drukbelasting en ook dit kan aan de hand van de knooppuntsmethode bepaald worden. Als nu gekeken wordt naar staaf BC. Deze is verbonden met 2 knopen; knoop B en C. Voor knoop B is het VLS al uitgewerkt en is te te zien dat de kracht Fbc bij deze knoop naar de knoop toewerkt.
Als nu de knooppuntsmethode toegepast wordt dan is te zien dat de verticale componenten van Fbc en Fac gezamelijk de kracht van 10N moeten opheffen. Om evenwicht te bewaren moeten voor beide krachten de horizontale componenten elkaar opheffen. De conclusie is dus dat beide krachten gelijk aan elkaar moeten zijn.
Bij knoop B werkt Fbc naar beneden en bij knoop C juist omhoog. Hieronder is het VLS voor knoop C te zien en rechts daarvan staaf BC die druk uitoefent op knooppunten B en C. Als er nu een VLS van de staaf gemaakt moet worden dan moet de 3e wet van Newton in acht genomen worden en in dat geval drukken beide knopen op de staaf. De staaf ondervindt dus een drukbelasting.


Nulstaven
Een nulstaaf binnen een vakwerk is een staaf die helemaal niet belast wordt. Nulstaven worden gebruikt om bijvoorbeeld de fabricage makkelijker te maken of om verandering van belasting te compenseren. Om een nulstaaf te herkennen is er het belangrijk om te kijken hoeveel staven een knoop vormen. Stelregel is dat als 3 staven een knoop vormen en de werklijnen van 2 staven vallen samen dan is de 3e staaf een nulstaaf.