Hier spielen ebenfalls Gewicht und Ladung eine Rolle. Darüber hinaus wird der hydrostatische Druck zur Betrachtung herangezogen. Die statische Berechnung erfolgt nach der Balkentheorie. Diese Klassifikation ist vergleichbar mit den Aufgaben, die im Bauingenieurwesen von einem Prüfstatiker erbracht werden. Einfache Berechnungen in der Statik
Sehr komplizierte Berechnungen in der Statik können von versierten Bauingenieuren ohne Zuhilfenahme eines Computers oder einer Formel ermittelt werden. Dies gelingt durch die so genannte Biegelast an einem Einfeldträger. Es handelt sich dabei um Näherungsberechnungen, bei denen Überschläge definiert werden. Die Ermittlung dieser Näherungswerte wird auch als Vordimensionierung bezeichnet.
Statische Berechnung Beispiel Pdf
Eine Statische Berechnung (umgangssprachlich auch Statik) ist die Berechnung der Kräfte, Spannungen und Verformungen einer Konstruktion beispielsweise im
Bauingenieurwesen ( Baustatik),
Maschinenbau,
Schiffbau (Längsfestigkeit, Querfestigkeit). Zweck [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Ziel ist es, festzustellen, ob die Konstruktion mit ausreichender Sicherheit und nicht unter der geplanten Belastung versagen ( brechen, knicken usw. ) wird, oder zu untersuchen, welche Belastungen die Konstruktion aushält, ohne zu versagen. Die Belastungen und Materialkennwerte werden mit Teilsicherheitsfaktoren beaufschlagt, um unter anderem Vereinfachungen des jeweiligen Berechnungsverfahrens sowie Streuungen der Lastannahmen und Materialeigenschaften auszugleichen. Des Weiteren ist es Aufgabe der Statik, die Gebrauchstauglichkeit einzelner Bauteile zu gewährleisten (Verformungen und Schwingungen erträglich zu begrenzen). Nachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Es wird unterschieden nach:
Tragsicherheitsnachweisen, welche nachweisen, dass mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit die Tragsicherheit ( Festigkeit, Knicken …) gewährleistet ist
Gebrauchstauglichkeitsnachweise, welche nachweisen, dass das Objekt gebrauchstauglich bleibt (Rissweitenbeschränkung, Durchbiegung, Schwingungen …)
Bauingenieurwesen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Beispiel für eine statische Berechnung
Im Bauingenieurwesen bezeichnet man die gesamte Konstruktionsplanung eines Bauwerks als Tragwerksplanung.
Statische Berechnung Beispiel Der
Bei bereits bestehenden Konstruktionen ist es mitunter notwendig, die Tragfähigkeit zu berechnen, um die Nutzungsfähigkeit zu definieren. Sicherheitsrelevante Faktoren, die in die Berechnungen eingehen, sollen die Berechnungen vereinfachen und die Eigenschaften unterschiedlicher Materialien berücksichtigen. Auch die ungleichmäßige Belastung von Konstruktionen wird in den Berechnungen berücksichtigt. So kann ermittelt werden, wann und in welchem Umfang Verformungen oder Schwingungen auftreten und wie sie begrenzt werden können. Praxis statischer Berechnungen im Bauingenieurwesen
Statische Berechnungen gehören zur grundlegenden Arbeit eines Bauingenieurs. Er nimmt die Planung von Konstruktionen vor. Diese wird auch Tragwerksplanung genannt. Der Statiker übernimmt nicht nur die Berechnungen, sondern erstellt darüber hinaus Pläne, die der Übersicht dienen sollen. Sie werden Positionspläne genannt. Der Bauherr kann unter anderem die Berechnungen anhand der Pläne nachvollziehen, er kann sich über Baustoffe und die Abmessungen der Bauteile informieren.
Statische Berechnung Beispiel Von
Für Bauwerke ab mittlerer Schwierigkeit muss der Bauherr die Statik durch einen Prüfstatiker überprüfen lassen (Fremdüberwachung der Berechnung). Für einfache Bauvorhaben wie Ein- oder Zweifamilienhäuser ist im Regelfall keine externe Prüfung erforderlich (Hier ist die Eigenüberwachung der Tragwerkplaners selbst, z. B. durch einen zweiten Ingenieur im Büro oder durch den Abgleich mit ähnlichen Berechnungen aus der Vergangenheit hinreichend). Die statischen Berechnungen werden durch Tragwerksplaner ( Statiker) aufgestellt, die über ausreichende Kenntnisse und Erfahrungen verfügen müssen. In den meisten Bundesländern werden inzwischen Listen mit bauvorlageberechtigten Tragwerksplanern geführt, bei denen dieses formal zutrifft. Teilweise wird von den Tragwerksplanern auch noch der Nachweis eines ausreichenden Versicherungsschutzes verlangt. Eine übertriebene Genauigkeit in der statischen Berechnung ist nicht erforderlich, da die Auslastung in Prozent angegeben wird. Das heißt, nur 3 signifikante Stellen sind im Ergebnis notwendig.
Hingegen Scharnier – oder Schiebehülsengelenke mit der Wertigkeit von zwei definiert sind. Dimension des Systems
Zuletzt muss bestimmt werden, ob es sich um ein System in der Ebene (2-dimensional) oder im Raum (3-dimensional) handelt. Ein starrer Körper besitzt in der Ebene nur drei mögliche Freiheitsgrade. Dazu zählen zwei translatorische, lineare Bewegungsmöglichkeiten und eine rotatorische Bewegungsmöglichkeit. Ein starrer Körper besitzt im Raum genau sechs Freiheitsgrade. Davon sind jeweils drei Translationen und drei Rotationen. direkt ins Video springen
Bewegungsgrade im zwei- und dreidimensionalen Raum. Statisch bestimmt
im Video zur Stelle im Video springen (02:55)
Ein System ist dann statisch bestimmt, wenn der Freiheitsgrad f gleich null ist. Das bedeutet, dass jede Bewegungsmöglichkeit, mithilfe genau einer dazugehörigen Lagerreaktion eingeschränkt ist. Statisch unbestimmt
im Video zur Stelle im Video springen (03:15)
Statische Unbestimmtheit liegt hingegen dann vor, wenn der Freiheitsgrad kleiner gleich minus eins ist.
Definition des statischen Momentes Das statische Moment ist ein Begriff aus der Festigkeitslehre, der im Zusammenhang mit Schubspannungsberechnungen von tragenden Bauteilen, wie beispielsweise Stahlträgern, gebraucht wird. Der Querschnitt eines solchen Stahlträgers setzt sich aus drei Teilflächen, den beiden rechteckförmigen Flanschflächen oben und unten und dem Steg zusammen. Der Steg verbindet die beiden Flanschflächen. Jede Teilfläche hat eine bestimmte Größe, sie hat weiter einen Teilschwerpunkt und einen ganz bestimmten Abstand von diesem Teilschwerpunkt zum Gesamtschwerpunkt des Stahlträgers. Das statische Moment, bezogen auf die Schwerachse des Stahlträgers, ist nun die Summe der einzelnen Produkte aus Teilfläche mal Abstand Teilschwerpunkt bis Gesamtschwerpunkt. Die Dimension des statischen Momentes ist somit mm 3 oder cm 3. Beispielrechnung eines statischen Momentes anhand eines europäischen Breitflanschträgers nach DIN 1025-2 Ausgewählt: IPB I 100 Trägerhöhe: h = 9, 6 cm Flanschbreite: b = 10 cm Flanschdicke: t f = 0, 8 cm Stegbreite: t w = 0, 5 cm Berechnung der Flanschfläche A f = b * t f = 10 * 0, 8 = 8 cm 2.