Schub

Technische Mechanik 2: Elastostatik

Das Kapitel Schub in unserem Online-Kurs Technische Mechanik 2: Elastostatik besteht aus folgenden Inhalten:

1. Balkenverformung infolge von Schub

   Schub > Balkenverformung infolge von Schub

   

   ... wird auf die Balkenverformung infolge von Schub eingegangen. Im Kapitel Biegung ist bereits die Durchbiegung des Balkens betrachtet worden. Dort wurde die Differentialgleichung der Biegelinie hergeleitet, wobei davon ausgegangen wurde, dass der durch eine Querkraft belastete Balken schubstarr ist und die Bernoullische Normalenhypothese gilt. Die Differentialgleichung der Biegelinie für gerade Biegung ergab dabei:$w''_B = -\frac{M_y}{EI_y}$              ...

2. Schub bei dünnwandigen Profilen

   Schub > Schub bei dünnwandigen Profilen

   

   ... Querkraft belastet, können infolgedessen Schubspannungen auftreten. Die Besonderheit bei dünnwandigen Profilen besteht jedoch darin, dass aufgrund der geringen Wanddicke besonders hohe Belastungen durch die Schubspannung anfallen. Dünnwandiges Profil unter QuerkraftbelastungIn den folgenden Abschnitten werden einfache symmetrische Profile betrachtet, welche nur in einer Ebene belastet werden. In diesem Fall in der z-Ebene. Das bedeutet, dass die z-y-Achsen ...

3. Schubspannungsverteilung in dünnwandigen Profilen

   Schub > Schubspannungsverteilung in dünnwandigen Profilen

   

   Es wird angenommen, dass sich die Schubspannung konstant über die Profildicke verteilt. Um diese nun berechnen zu können, wird auf das Konzept des Schubflusses bei dünnwandigen Profilen infolge von Torsion zurückgegriffen. Der Schubfluss $ t $ war bei dünnwandigen Profilen unter Einwirkung von Torsion formal gegeben durch:$\ t = \tau h $Der Schubfluss für dünnwandige Profile sieht wie folgt aus:Schubspannungsverteilung bei dünnwandigen ...

4. Schubspannungsverteilung in dünnwandigen offenen Profilen

   Schub > Schubspannungsverteilung in dünnwandigen offenen Profilen

   

   Es soll in diesem Abschnitt die Schubspannungsverteilung für offene dünnwandige Profile anhand eines Beispiels durchgeführt werden. Dazu wird die im vorherigen Abschnitt gezeigte Formel für den Schubfluss verwendet:$\ t(s) = - \frac{Q_z}{I_{yy}} S(s) + t_0 $      mit $ S(s) = \int_{s_0}^{s} zh(s)ds $Vorgehensweise1. Sinnvolle Einzelflächen wählen (Schwerpunktlage der Einzelflächen sollte bekannt sein).2. Schwerpunktlage in z-Richtung des gesamten ...

5. Schubmittelpunkt bei dünnwandigen offenen Profilen

   Schub > Schubmittelpunkt bei dünnwandigen offenen Profilen

   

   ... Abschnitt durchgeführte Berechnung des Schubflusses für unterschiedliche Bereiche ist nur gültig, solange keine zusätzliche Torsion auftritt. Dann nämlich erfahren dünnwandige offene Profile große Verformungen und Spannungen. Dies kann vermieden werden, indem die äußere Belastung (Querkraftbelastung) so angesetzt wird, dass die Wirkungslinie dieser Querkraft durch den Schubmittelpunkt verläuft. In diesem Abschnitt soll die Bestimmung der Lage ...