17.1
Stellen Sie sich einen Stab vor, der einer Axialkraft ausgesetzt ist. Infolgedessen wird über den Querschnittsbereich eine Widerstandskraft entwickelt, die als Spannung bezeichnet wird. Die SI-Einheit der Spannung ist Newton pro Quadratmeter.
Stellen Sie sich nun ein Brückenfachwerkelement vor, das einer Axialkraft ausgesetzt ist. Sie entwickelt Schnittgrößen und Spannungen senkrecht zur Querschnittsebene, die als Normalspannung bezeichnet werden.
Die resultierende Normalspannung stellt eine durchschnittliche Spannung über den Querschnitt und nicht an einem bestimmten Punkt dar.
Gemäß den Gleichgewichtsbedingungen entsprechen die Schnittgrößen der aufgewendeten Kraft, was bedeutet, dass die Spannungsverteilung gleichmäßig ist, außer in der Nähe des Anwendungspunktes.
Diese gleichmäßige Verteilung ist jedoch nur möglich, wenn die Wirkungslinie der Lasten durch den Schwerpunkt des Abschnitts verläuft, was als zentrische Belastung bezeichnet wird.
Wenn die axiale Belastung exzentrisch aufgebracht wird, kann die Verteilung der Kräfte und Spannungen aufgrund des zusätzlich erzeugten Moments nicht gleichmäßig oder symmetrisch sein.
Die tatsächliche Spannungsverteilung in einem axial belasteten Bauteil ist also statisch unbestimmt und hängt von der spezifischen Art der Lastaufbringung ab.
Normalspannung ist eine Spannungsart, die auftritt, wenn Kräfte senkrecht oder normal zur Querschnittsfläche eines Materials wirken. Diese Spannung en…
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