THEMA:

Liebe Forumsgemeinde, es geht um die Aufgabe im Anhang. .
Dazu vorerst mal zwei Fragen:
1. Warum findet bei der Berechnung des Flächenträgheitsmomentes in y-Richtung der mittlere Profilsteg keine Beachtung?
Wie man die Schubspannung in z-Richtung berechnet weiß ich. Aber wie berechnet man statische Momente in y-Richtung? Da gibt es ja keinen y-Abstand der jeweiligen Fläche zum Schwerpunkt.
Vielen Dank für kurzfristige Antworten.
 

Kurz und knapp: 

Ein paar Anmerkungen zu der Aufgabe:
1.) Flächenträgheitsmoment ist ein Wortungetüm, das man nicht benutzen sollte.
Entweder (alt und gut) Trägheitsmoment, oder (warum auch immer) Flächenmoment.

2.) Die Bezeichnung "Trägheitsmoment in y-Richtung" bzw in z-Richtung" basiert auf einem Verständnisfehler und ist falsch.
Vektoren haben eine Richtung aber Skalare nicht.
Die ...momente gehören zu einer Biegebeanspruchung  "um" eine Achse.
Trägheitsmoment für Biegung um eine Achse sollte man sagen, oder kurz Trägheitsmomen um die ...-Achse.

Zu den Fragen:
Bei den ersten Aufgaben hierzu sollte man zuerst eine Skizze zeichnen und dann rechnen.
Für die Schubspannung im Flanschanschnitt 1 schneidet man dort das Profil auf,
hat dann einen linken und einen rechten Teil und kann jetzt zwei statische Moment berechnen, eins für die Biegung um die y-Achse, eins für Biegung um die z-Achse.

Letzteres erhält man zu |Sz|=(30/2)*1.9*(30/2/2) = ...
(statt 30/2 kann man unnötig genauer rechnen (30-1.2/2)/2

Jetzt kann man noch über die Bezeichnungen (Sz oder Sy), ob man an der linken oder rechten Schnittfläche rechnet und auch über die die Vorzeichen usw. diskutieren, aber das wird dann hier zu lang.

Der Profilsteg kann bei Biegung um die z-Achse vernachlässigt werden, weil b*t^3/12 ein sehr kleiner Wert ist.

Wichtig wäre noch, dass man bei dem herausgeschnittenen Element alle Spannungen (also auch die Normalspannungen) in die geschnittenen Flächen einzeichnet.
Das Leben ist hart.

es

schrieb:

Ein paar Anmerkungen zu der Aufgabe:
Der Profilsteg kann bei Biegung um die z-Achse vernachlässigt werden, weil b*t^3/12 ein sehr kleiner Wert ist.
es


 

Hallo, vielen Dank für die Info. Zu obiger Aussage: Nun b * t^3 / 12 ergibt immerhin 35 * 1,2^3=60,5 cm^4. Und solche Werte kann man vernachlässigen?
Gruß M. Müller

schrieb:

... b * t^3 / 12 ergibt immerhin 35 * 1,2^3=60,5 cm^4. Und solche Werte kann man vernachlässigen?
Gruß M. Müller

Im Vergleich zu 2*1.9*30^3/12, ja.

Bei Programmen, die dünnwandige Profile berechnen, wird das auch so gemacht.
Da ist ein Steg/Flansch quasi nur ein Strich.
Schub und Torsion bei dünnwandigen Profilen zu berechnen wird dadurch vergleichsweise einfach.
Bei dickwandigen Profilen, wird es dagegen sehr schwierig.

es