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Balkenverformungsrechner

Berechnen Sie die Verformung und Kräfte für einfach unterstützte Balken unter Punktlasten.

Additional Information and Definitions

Balkenlänge

Die gesamte Länge des Balkens zwischen den Stützen

Punktlast

Die konzentrierte Kraft, die auf den Balken wirkt

Lastposition

Der Abstand von der linken Stütze 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

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Häufig gestellte Fragen und Antworten

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Verstehen der Balkenverformung

Schlüsselkonzepte in der Analyse von Tragwerken

Verformung

Die Verschiebung eines Balkens von seiner ursprünglichen Position, wenn er belastet wird, 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 externen Kräften und deren Abständen.

Trägheitsmoment

Eine geometrische Eigenschaft des Balkenquerschnitts, die dessen 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, und doch überraschen ihre faszinierenden Eigenschaften 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 Kohlefaserbalken 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

Vogelknocken 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.