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Baustatik 2 - Knotengleichgewicht

Kursangebot | Baustatik 2 | Knotengleichgewicht

Baustatik 2

Knotengleichgewicht

Inhaltsverzeichnis

Das 0-System weist Bindungen auf, die am wirklichen System nicht gegeben sind. Hierbei handelt es sich um die Festhaltungen gegen Verdrehen

Die wirklichen Verdrehungen der Knoten sind identisch mit den Verdrehungen am Einheitssystem multipliziert mit dem noch unbekannten Faktor

Das Verschwinden der Momentensumme und damit die Erfüllung der Momentengleichgewichtsbedingung kann erreicht werden, indem jeder Knoten der eine Festhaltung gegen Verdrehen aufweist freigeschnitten wird.

Bei der Momentensumme sind die Momente aus dem 0-System und alle Momente aus den Einheitssystemen zu berücksichtigen, die am jeweiligen Momentengleichgewicht am Knoten beteiligt sind:

Methode

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mit

Stabendmomente und äußere Momente am Knoten i im 0-System

Stabendmomente am Knoten i im j-System (Einheitssysteme)


Die Stabendmomente können mit den Vorzeichen so übernommen werden, wie sie aus der Tabelle abgelesen werden.

Die äußeren Momente werden gemäß der Vorzeichenkonvention -> gegen den Uhrzeigersinn: positiv, mit dem Uhrzeigersinn: negativ <- übernommen.

Aus der obigen Gleichung können die unbekannten Faktoren bestimmt werden. Mit diesen ist es dann möglich die unbekannten Knotendrehwinkel  wie folgt zu bestimmen:

Methode

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mit

unbekannte Faktoren im j-System

Biegesteifigkeit

Verschiebliche Systeme

Neben den unbekannten Knotendrehwinkeln treten bei verschieblichen Systemen auch unbekannte Stabdrehwinkel auf. Diese führen ebenfalls zu Stabendmomenten, die in der Momentengleichgewichtsbedingung am Knoten (=Knotengleichgewicht) berücksichtigt werden müssen. Für jede Verschiebung die ein System erfährt muss also ein zusätzliches Einheitssystem aufgestellt werden und die dort auftrenden Stabendmomente innerhalb der Momentengleichgewichtsbedingung berücksichtigt werden.

Sind die Faktoren bestimmt, so können die unbekannten Stabdrehwinkel wie folgt berechnet werden:

Methode

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mit

unbekannte Faktoren im j-System

Biegesteifigkeit


Die Verschiebung des Knotens kann bestimmt werden zu:

Methode

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Ist ein verschiebliches System gegeben, dann muss zusätzlich zum Momentengleichgewicht auch das Verschiebegleichgewicht aufgestellt werden.

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