Einfacher Berechnungsrechner für Knicklasten von Balken
Berechnen Sie die kritische Last von Euler für einen einfach unterstützten schlanken Balken unter Vernachlässigung fortgeschrittener Einschränkungen.
Additional Information and Definitions
Youngs Modul
Materialsteifigkeit in Pascal. Typischerweise ~200e9 für Stahl.
Flächenmoment der Trägheit
Das zweite Moment der Fläche des Querschnitts in m^4, das die Biegefestigkeit beschreibt.
Balkenlänge
Spannweite oder effektive Länge des Balkens in Metern. Muss positiv sein.
Strukturanalyse von Knicken
Hilft, die Last abzuschätzen, bei der ein Balken durch Knicken versagen kann.
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Terminologie zum Balkenknicken
Schlüsselbegriffe im Zusammenhang mit der strukturellen Knickanalyse
Knickung:
Ein plötzlicher Deformationsmodus in strukturellen Elementen unter Druckspannung.
Eulersche Formel:
Eine klassische Gleichung zur Vorhersage der Knicklast für ideale Säulen oder Balken.
Youngs Modul:
Ein Maß für die Steifigkeit eines Materials, entscheidend für Stabilitätsberechnungen.
Trägheitsmoment:
Zeigt, wie die Fläche eines Querschnitts um eine Biegeachse verteilt ist.
Effektive Länge:
Berücksichtigt die Randbedingungen zur Bestimmung der Schlankheit eines Balkens.
Stiftend:
Eine Randbedingung, die Drehungen, aber keine horizontale Verschiebung an den Endpunkten erlaubt.
5 Überraschende Fakten über Balkenknicken
Knickung mag einfach erscheinen, aber sie birgt einige faszinierende Feinheiten für Ingenieure.
1.Antike Beobachtungen
Historische Bauherren bemerkten, dass schlanke Säulen unter kleinen Lasten biegen, lange bevor die formale Wissenschaft erklärte, warum.
2.Die Euler-Revolution
Die Arbeiten von Leonhard Euler im 18. Jahrhundert lieferten eine trügerisch einfache Formel zur Vorhersage kritischer Lasten.
3.Nicht immer katastrophal
Einige Balken können teilweise in lokalisierten Bereichen knicken und weiterhin Last tragen, wenn auch unvorhersehbar.
4.Materialunabhängigkeit?
Knickung hängt mehr von der Geometrie als von der Streckgrenze ab, sodass manchmal selbst starke Materialien versagen können, wenn sie schlank sind.
5.Leichte Imperfektionen zählen
Echte Balken entsprechen niemals der theoretischen Perfektion, sodass selbst kleine Exzentrizitäten die Knicklast erheblich senken können.