Berechnung der Balkenverformung
Berechnen Sie die Verformung und Kräfte für einfach gelagerte Balken unter Punktlasten.
Additional Information and Definitions
Balkenlänge
Die Gesamtlänge des Balkens zwischen den Auflagern
Punktlast
Die konzentrierte Kraft, die auf den Balken wirkt
Lastposition
Der Abstand von der linken Auflage zu dem Punkt, an dem die Last aufgebracht wird
Youngscher Modul
Der elastische Modul des Balkenmaterials (200 GPa für Stahl, 70 GPa für Aluminium)
Balkenbreite
Die Breite (b) des rechteckigen Balkenquerschnitts
Balkenhöhe
Die Höhe (h) des rechteckigen Balkenquerschnitts
Analyse von Tragwerken
Analysieren Sie das Verhalten von Balken mit präzisen Berechnungen für Verformung, Reaktionen und Biegemomente.
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Verstehen der Balkenverformung
Wichtige Konzepte in der Analyse von Tragwerken
Verformung:
Die Verschiebung eines Balkens von seiner ursprünglichen Position bei Belastung, gemessen senkrecht zur Achse des Balkens.
Youngscher Modul:
Ein Maß für die Steifigkeit des Materials, das die Beziehung zwischen Spannung und Dehnung bei elastischer Verformung darstellt.
Biegemoment:
Das innere Moment, das das Biegen des Balkens widersteht, berechnet aus den externen Kräften und deren Abständen.
Trägheitsmoment:
Eine geometrische Eigenschaft des Balkenquerschnitts, die seinen Widerstand gegen Biegung angibt.
Was Ingenieure Ihnen nicht sagen: 5 Fakten über Balkendesign, die Sie schockieren werden
Tragwerke sind seit Jahrtausenden grundlegend für den Bau, doch ihre faszinierenden Eigenschaften überraschen selbst erfahrene Ingenieure weiterhin.
1.Alte Weisheit
Die Römer entdeckten, dass das Hinzufügen von Hohlräumen zu Balken die Festigkeit erhalten kann, während das Gewicht reduziert wird - ein Prinzip, das sie im Kuppelbau des Pantheons verwendeten. Diese alte Einsicht wird auch in modernen I-Balken-Designs angewendet.
2.Die Verbindung zum Goldenen Schnitt
Forschungen haben gezeigt, dass das effizienteste Verhältnis von Höhe zu Breite eines rechteckigen Balkens eng dem goldenen Schnitt (1,618:1) entspricht, einem mathematischen Konzept, das in der Natur und Architektur weit verbreitet ist.
3.Mikroskopische Wunder
Moderne Carbonfaserbalken können stärker als Stahl sein und wiegen 75 % weniger, dank ihrer mikroskopischen Struktur, die die Anordnung von Atomen in Diamantkristallen nachahmt.
4.Ingenieure der Natur
Vogelknochen haben sich natürlich zu hohlen Balkenstrukturen entwickelt, die das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht optimieren. Dieses biologische Design hat zahlreiche Innovationen im Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik inspiriert.
5.Geheimnisse der Temperatur
Der Eiffelturm wächst im Sommer um bis zu 15 cm in der Höhe aufgrund der thermischen Ausdehnung seiner Eisenbalken - ein Phänomen, das in seinem revolutionären Design absichtlich berücksichtigt wurde.