Kursangebot | Baustofftechnik 1 | Festigkeit

Baustofftechnik 1

Festigkeit

x
Juracademy JETZT WEITER LERNEN!

Weitere Lernvideos sowie zahlreiche Materialien für deine Prüfungsvorbereitung erwarten dich:
ingenieurkurse.de Flatrate


2035 Lerntexte mit den besten Erklärungen

314 weitere Lernvideos von unseren erfahrenen Dozenten

3205 Übungen zum Trainieren der Inhalte

5007 informative und einprägsame Abbildungen

Die Festigkeit eines Konstruktionsstoffes beschreibt die von ihm aufnehmbare maximale Spannung.

Stresstest für Beton
Stresstest für Beton

 

Für die Beanspruchung durch eine Normalkraft gilt:

Methode

Hier klicken zum AusklappenSpannung: $ \sigma = \frac{F}{A} $

Festigkeit
: $ \beta = \frac{F_u}{A} $
  • $ F $ = Kraft
  • $ F_u $ = Größte aufnehmbare Kraft
  • $ A $ = Querschnittsfläche
  • $ \beta $ = Festigkeit bei axialer Beanspruchung

Für eine Biegebeanspruchung gilt:

Methode

Hier klicken zum AusklappenSpannung: $\sigma = \frac{M}{W}$ 

Festigkeit: $ \beta_{BZ} = \frac{M_u}{W} $
  • $ M $ = Biegemoment
  • $ W $ = Widerstandsmoment
  • $ M_u $ = Größtes aufnehmbares Biegemoment
  • $ \beta_{BZ} $ = Biegezugfestigkeit

Welchen Wert für die Festigkeit letztlich vorliegt, hängt vom Werkstoff und

von der Art

  • der Belastung,
  • des Spannungszustandes,
  • der Lastaufbringung sowie
  • der Struktur- und Umgebungsparameter

ab.

Merke

Hier klicken zum AusklappenBesonders die Struktur- und Umgebungsparameter beeinflussen die Festigkeit eines Werkstoffes maßgeblich.   

Beanspruchungsarten:

Im Bereich des Bauingenieurwesens unterscheidet man unterschiedliche Beanspruchungsarten. In Summe sind es vier:

Zugbeanspruchung (kurz: Zug) mit der Zugfestigkeit $\beta_Z $

Zugbeanspruchung
Zugbeanspruchung

 Druckbeanspruchung (kurz: Druck) mit der Druckfestigkeit $ \beta_D $

Druckbeanspruchung
Druckbeanspruchung

 Schubbeanspruchung (kurz: Schub) mit der Schubfestigkeit $ \tau_w $

Schubbeanspruchung
Schubbeanspruchung

 Biegebeanspruchung (kurz: Biegung) mit der Biegezugfestigkeit $ \beta_{BZ} $

Biegung
Biegung

Spannungszustände

Video: Festigkeit

 

Ein Objekt oder Gebäude kann bis drei unterschiedlichen Spannungszuständen unterliegen. Man unterscheidet den

  • einachsigen Spannungszustand $ \beta_Z , \beta_D $,
  • zweiachsigen Spannungszustand $ \beta_{2Z}, \beta_{2D} $,
  • dreiachsigen Spannungszustand, $ \beta_{3Z}, \beta_{3D} $

In der nächsten Abbildung haben wir für dich alle drei Spannungszustände abgebildet:

Spannungszustände
Spannungszustände

 

Lastaufbringung

Im Rahmen der Lastaufbringung berücksichtigt man

  • Belastungsgeschwindigkeit
  • konstante Dauerlast (statisch, dynamisch)
  • wiederholte Belastung (kontinuierlich, diskontinuierlich)

Struktur- und Umgebungsparameter

Wie bereits erwähnt, sind es gerade die Struktur- und Umgebungsparameter, die Einfluss auf die Festigkeit eines Baustoffes nehmen. Berücksichtigt werden hier

  • Umwelt-/Umgebungseinflüsse (Temperatur, relative Feuchtigkeit)
  • Zusammensetzung des Baustoffes (kristallin, amorph)
  • Art der Bindung (metallisch, ionisch)
  • Porosität