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Die Festigkeit eines Konstruktionsstoffes beschreibt die von ihm aufnehmbare maximale Spannung.
Für die Beanspruchung durch eine Normalkraft gilt:
Methode
Festigkeit:
= Kraft = Größte aufnehmbare Kraft = Querschnittsfläche = Festigkeit bei axialer Beanspruchung
Für eine Biegebeanspruchung gilt:
Methode
Festigkeit:
= Biegemoment = Widerstandsmoment = Größtes aufnehmbares Biegemoment = 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
Beanspruchungsarten:
Im Bereich des Bauingenieurwesens unterscheidet man unterschiedliche Beanspruchungsarten. In Summe sind es vier:
Zugbeanspruchung (kurz: Zug) mit der Zugfestigkeit
Druckbeanspruchung (kurz: Druck) mit der Druckfestigkeit
Schubbeanspruchung (kurz: Schub) mit der Schubfestigkeit
Biegebeanspruchung (kurz: Biegung) mit der Biegezugfestigkeit
Spannungszustände
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Ein Objekt oder Gebäude kann bis drei unterschiedlichen Spannungszuständen unterliegen. Man unterscheidet den
- einachsigen Spannungszustand
, - zweiachsigen Spannungszustand
, - dreiachsigen Spannungszustand,
In der nächsten Abbildung haben wir für dich alle drei Spannungszustände abgebildet:
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
