Kursangebot | Baustatik 1 | Formelsammlung

Baustatik 1

Formelsammlung

Hier findest du eine umfangreiche Formelsammlung aus dem Kurs Baustatik 1 für deine Prüfung.

Methode

Hier klicken zum AusklappenBetrag der Kraft

Methode

Hier klicken zum AusklappenVektor des Drehmoments

Methode

Hier klicken zum AusklappenMoment in der Ebene

Methode

Hier klicken zum AusklappenGleichgewichtsbedingungen in der Ebene





Methode

Hier klicken zum AusklappenGleichgewichtsbedingungen im Raum

   Bewegung in -Richtung

   Bewegung in -Richtung

   Bewegung in -Richtung

   Drehung in der -Ebene

   Drehung in der -Ebene

   Drehung in der -Ebene

Methode

Hier klicken zum AusklappenRechtwinkliges Dreieck - Kraftkomponenten in der Ebene



Methode

Hier klicken zum AusklappenWechselwirkungsprinzip

Methode

Hier klicken zum AusklappenLagerreaktionen - Freiheitsgrade

                  (Freiheitsgrade im Raum)

                  (Freiheitsgrade in der Ebene)

Statische Bestimmtheit

Methode

Hier klicken zum AusklappenAbzählkriterium für ebene Stabtragwerke

                                          

mit

Summe der möglichen Auflagerreaktionen

Anzahl der Zwischenreaktionen (z.B. Gelenkreaktionen)

Anzahl der Scheiben (Teilsysteme)

Methode

Hier klicken zum AusklappenAbzählkriterium für ebene Stabtragwerke (Alternative)



mit

Anzahl der möglichen Auflagerreaktionen

Anzahl der Stabelemente zwischen den Knotenpunkten

Anzahl der Knotenpunkte/Endpunkte (inkl. Auflagerknoten)

Anzahl Gelenke resp. Summe aller Nebenbedingungen (ohne Auflagerknoten)

Methode

Hier klicken zum AusklappenAbzählkriterium für räumliche Stabtragwerke

                                         

mit

Summe der möglichen Auflagerreaktionen

Anzahl der Zwischenreaktionen (z.B. Gelenkreaktionen)

Anzahl der Scheiben (Teilsysteme)

Methode

Hier klicken zum AusklappenAbzählkriterium für räumliche Stabtragwerke (Alternative)



mit

Anzahl der möglichen Auflagerreaktionen

Anzahl der Stabelemente

Anzahl der Knotenpunkte (inkl. Auflagerknoten)

Anzahl Gelenke resp. Summe aller Nebenbedingungen (ohne Auflagerknoten)

Methode

Hier klicken zum AusklappenAbzählkriterium für Fachwerke

                        ebene Fachwerke

                        räumliche Fachwerke

Methode

Hier klicken zum AusklappenStatisch bestimmt

              statisch bestimmt

Methode

Hier klicken zum AusklappenStatisch unbestimmt

              statisch unbestimmt

Methode

Hier klicken zum AusklappenStatisch unterbestimmt, kinematisch

     statisch unterbestimmt, kinematisch unbestimmt

Methode

Hier klicken zum AusklappenAbzählformel für ebene Stabtragwerke

Methode

Hier klicken zum AusklappenAbzählkriterium für ebene Stabtragwerke

Methode

Hier klicken zum AusklappenTragwerk im Gleichgewicht - Gleichgewichtsbedingungen

 









Methode

Hier klicken zum AusklappenFür die -Ebene gilt:





Innere Kraftgrößen - Schnittgrößen

Methode

Hier klicken zum AusklappenNormalkraft

Methode

Hier klicken zum AusklappenNormalkraft bei veränderlichem Querschnitt

Methode

Hier klicken zum Ausklappen Querkraft

Methode

Hier klicken zum AusklappenQuerkraft bei veränderlichem Querschnitt

Methode

Hier klicken zum AusklappenBiegemoment

Methode

Hier klicken zum AusklappenBiegemoment bei veränderlichem Querschnitt

Methode

Hier klicken zum AusklappenSchnittgrößen 





Methode

Hier klicken zum AusklappenNicht veränderlichen Querschnitten, also bei konstanten Spannungen, vereinfachen sich die Formeln zu:





Methode

Hier klicken zum AusklappenEs werden die Schnittgrößen berechnet und daraus die Spannungen bestimmt

Die Vorgehensweise ist dann wie folgt:

1. Freischnitt

2. Gegebenenfalls Kräftezerlegung durchführen

3. Lagerkräfte aus den Gleichgewichtsbedingungen berechnen

4. Schnitt(e) durch den Balken durchführen und Schnittgrößen abtragen (linkes oder rechtes Schnittufer).

5. Schnittgrößen aus den Gleichgewichtsbedingungen bestimmen.

6. Sind dann die zulässigen Normalspannungen gegeben, so können aus den Schnittgrößen mittels der obigen Formel die tatsächlich auftretenden Spannungen berechnet und mit den zulässigen Spannungen verglichen werden. 

Methode

Hier klicken zum AusklappenAnwendung der Theorie I. Ordnung

Winkelberechnung: 





Verformungen

Methode

Hier klicken zum AusklappenNormalkraft

 

Methode

Hier klicken zum AusklappenNormalspannung bei konstantem Querschnitt

                                      

mit

Normalspannung, Einheit:

Zugkraft (positiv) bzw. Druckkraft (negativ), Einheit:

Querschnitt, Einheit:

Methode

Hier klicken zum AusklappenKonstante Dehnung in %

Methode

Hier klicken zum AusklappenÖrtliche Dehnung

Methode

Hier klicken zum AusklappenStabverlängerung - Örtliche Dehnung

Längenänderung (örtliche Dehnung)

Methode

Hier klicken zum AusklappenStabverlängerung - Konstante Dehnung

Methode

Hier klicken zum AusklappenHookesche Gesetz

                         

mit



Methode

Hier klicken zum Ausklappenkonstante Spannungsverteilung im Querschnitt:

   

Methode

Hier klicken zum Ausklappen Thermische Dehnung

                              

mit

Thermische Dehnung

Thermischer Ausdehnungskoeffizient [in ]

Temperaturdifferenz in Bezug auf die Ausgangstemperatur in K

Methode

Hier klicken zum AusklappenGesamtdehnung

Methode

Hier klicken zum AusklappenSpannung bei Wärmedehnungen

 

Methode

Hier klicken zum AusklappenElastizitätsgesetz


Methode

Hier klicken zum AusklappenMomente - Querkraft bei reiner Biegung

 

Methode

Hier klicken zum AusklappenNormalkraft - Balkenelement

Methode

Hier klicken zum AusklappenBiegemoment - Balkenelement

Biegemoment

Methode

Hier klicken zum AusklappenKrümmung - Spannung und Dehnung bei reiner Biegung

Methode

Hier klicken zum AusklappenLineare Dehnungsverteilung

Methode

Hier klicken zum AusklappenLineare Spannungsverteilung

Hookesches Gesetz:  

Lineare Spannungsverteilung:            

mit

= E-Modul, welches aus Tabellenwerken entnommen werden kann

Methode

Hier klicken zum AusklappenKrümmung infolge Temperaturänderung

       

mit

  Thermischer Ausdehnungskoeffizient [in ]

in Kelvin (K)

untere Temperatur in K

Methode

Hier klicken zum AusklappenGesamte Krümmung

Methode

Hier klicken zum AusklappenSchubverformung



                                          Normalspannung

                                      Schubspannung

Methode

Hier klicken zum AusklappenNormalspannung bei einachsiger Querkraftbiegung

 

Methode

Hier klicken zum AusklappenSchubspannungen



mit
Querkraft, aus Schnitt am Bauteil ermittelt
Breite des Balkens, für konstante Breite ergibt sich: .
Flächenträgheitsmoment bezüglich der -Achse
Hilfskoordinate, für die Integration von beliebigen zum unteren Rand des Querschnittsprofils .
Breite des Balkens von bis .

Differentialgleichungen

Methode

Hier klicken zum AusklappenDifferentialgleichung der Biegelinie 2. Ordnung 

             

mit

Methode

Hier klicken zum AusklappenDifferentialgleichung der Biegelinie 3. Ordnung 

 

Methode

Hier klicken zum AusklappenDifferentialgleichung der Biegelinie 4. Ordnung

Methode

Hier klicken zum AusklappenDifferentialgleichung der Biegelinie (reiner Biegeanteil)

  

Hookesche Gesetz der Schubbeanspruchung  

Mittlere Gleitung 

mit
Schubfaktor
Schubfläche

Schubsteifigkeit

Methode

Hier klicken zum AusklappenDifferentialgleichung der Biegelinie 1. Ordnung infolge Schub

                          

mit
=Querkraft
= Schubfläche
Querschnittsfläche
Schubfaktor

Methode

Hier klicken zum AusklappenVerdrillung - Torsion 

 

Methode

Hier klicken zum AusklappenVerdrillung 

        

mit

Torsionsmoment
Schubmodul
polares Flächenträgheitsmoment

Methode

Hier klicken zum AusklappenSchubspannungen infolge von Torsion

 

Methode

Hier klicken zum AusklappenVerdrehung infolge von Torsion

 

Methode

Hier klicken zum AusklappenEndverdrehung bei konstanter Verdrillung

 

Methode

Hier klicken zum AusklappenPolares Flächenträgheitsmoment

 

Formänderungsarbeit

Methode

Hier klicken zum AusklappenArbeit



mit

Kraftvektor
Wegvektor

Methode

Hier klicken zum AusklappenLänge eines Vektors

 

Methode

Hier klicken zum AusklappenÄußere Eigenarbeit

Methode

Hier klicken zum AusklappenÄußere Verschiebungsarbeit

Methode

Hier klicken zum AusklappenDie äußere Formänderungsarbeit entspricht der inneren Formänderungsenergie :



mit
äußere Formänderungsarbeit (Eigen- und Verschiebungsarbeit)
Formänderungsenergie

Die innere gespeicherte Formänderungsenergie  entspricht der von den Molekularbindungen des Körpers geleisteten negativen inneren Formänderungsarbeit :


und damit gilt:

               Äußere gleich innere Formänderungsarbeit

Methode

Hier klicken zum AusklappenInnere Eigenarbeit



                 

                 

                 

 Prinzip der virtuellen Kräfte

Methode

Hier klicken zum AusklappenVirtuelle äußere Verschiebungsarbeit gleich der virtuellen inneren Verschiebungsarbeit:

Methode

Hier klicken zum AusklappenInnere Verschiebearbeit



       

       

       

Bei Fachwerken

Methode

Hier klicken zum AusklappenFederkraft:



  Federkraft
  Federkonstante
  Längenänderung der Feder

Methode

Hier klicken zum AusklappenFedermoment:



mit

Federmoment
Federkonstante der Drehfeder
Verdrehwinkel

Methode

Hier klicken zum Ausklappen1. Satz von Castigliano



Methode

Hier klicken zum Ausklappen2. Satz von Castigliano





Innere negative Eigenarbeit

Methode

Hier klicken zum AusklappenSatz von Castigliano - Vorgehensweise/Ablauf

Die Vorgehensweise beim Satz von Castigliano ist wie folgt:

1. Freischneiden des Tragwerkes
2. Bestimmung der Lagerreaktionen
3. Bestimmung der Schnittgrößenverläufe
4. Satz von Castigliano anwenden, um die unbekannte Kraft bzw. die unbekannte Verschiebung zu berechnen

Kraftgrößenverfahren - KGV

Methode

Hier klicken zum AusklappenAbzählkriterium

                    

mit
: Anzahl der möglichen Auflagerkräfte
:  Anzahl der möglichen Zwischenkräfte (Gelenkkräfte etc.)
Anzahl der starren Bauteile

Methode

Hier klicken zum AusklappenAuflagerkräfte des 1-Systems





Methode

Hier klicken zum AusklappenArbeitssatz

Hinweis

Hier klicken zum AusklappenHier endet die Formelsammlung und auch der Kurs Baustatik 1.

Ich wünsche dir viel Erfolg für deine Prüfung und dein Studium.

Jessica
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