Mechanik

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Hebelgesetz

Hebelgesetz.png Das Hebelgesetz besagt, dass das Produkt aus Hebellänge und einwirkender Kraft auf beiden Seiten des Drehpunktes gleich sein muss, damit der Hebel im Gleichgewicht ist. Es muss also gelten:

F1 * l1 = F2 * l2

Will man also eine fehlende Größe auf der einen Seite ausrechnen, muss man das Produkt der anderen Seite durch die bekannte Größe auf Seite, auf der man sucht, teilen. Also lautet die Rechnung:

F1 = F2 * l2 / l1

bzw.

l1 = F2 * l2 / F1

Auflagerkräfte

Kraefteverteilung.png Auf z.B. einen Balken, der an zwei Stellen unterstützt wird, wirkt eine Kraft. Diese Kraft verteilt sich auf die beiden Stützen. Innerhalb des Balkens entstehen dabei Biegezugkräfte. Die Summe der Anteile, die auf die Stützen wirken, muss wieder der einwirkenden Kraft entsprechen. Die Kraft F, die auf den Boden einwirkt, verteilt sich auf die beiden Stützen wie folgt:


Fa = F * b / c

bzw

Fb = F * a / c

Begriffe

Biegezugkraft

Biegezug.png

Wird z.B. auf einen Balken, der an zwei Stellen unterstützt wird, eine senkrechte Kraft ausgeübt, so entstehen an der Ober- bzw Unterseite Biegezugkräfte. Im der obigen Darstellung werden z.B die Fasern eines Balkens an der Oberseite gestaucht, während die Fasern an der Unterseite gestreckt werden. Eine FZ-Platte, die so gebogen würde, würde ohne Fasern brechen. Die Fasern nehmen an der Unterseite die Biegezugkräfte auf.

Ein T-Träger oder ein Balken, wie unten abgebildet, haben eine besonders hohe Biegezugfestigkeit.


Biegezug Ttraeger.png

Scherfestigkeit

Scherkraft.png Die Scherfestigkeit ist der Widerstand, den ein Körper tangentialen Scherkräften entgegensetzt. In der nebenstehende Abbildung wirkt eine horizontale Kraftkomponente auf den waagerechten Balken, die von dem schrägen Balken verursacht wird.

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