21.2
Ein einfach gelagerter Holzbalken ist so zu konstruieren, dass er eine verteilte Last aufnehmen kann. Die Länge und Breite des Balkens sind bekannt, zusammen mit den zulässigen Normalspannungswerten. Die Tiefe des Strahls muss bestimmt werden.
Um dies zu lösen, wird der gesamte Balken als freier Körper betrachtet, und die Momenten- und Kraftbilanzen werden geschrieben, um die Reaktionen an den Lagern zu bestimmen.
Anschließend werden die Querkraft- und Biegemomentdiagramme für den Träger gezeichnet. Der Wert des Biegemoments ist an beiden Enden Null.
Der Wert des maximalen absoluten Biegemoments wird dann unter Berücksichtigung der Fläche unter der Schubkurve bestimmt.
Das minimal zulässige Querschnittsmodul wird nun aus dem absoluten Biegemomentwert und der gegebenen zulässigen Spannung berechnet.
Die erforderliche Mindesttiefe des Holzbalkens wird schließlich anhand des Verhältnisses zwischen den Abmessungen des Balkens und dem minimal zulässigen Querschnittsmodul bestimmt.
Diese Tiefe ist das Minimum, das erforderlich ist, um sicherzustellen, dass der Balken die auferlegten Lasten sicher tragen kann, ohne die zulässige Spannung zu überschreiten.
Bei der Konstruktion eines gestützten Holzbalkens, der einer verteilten Last ausgesetzt ist, sind sowohl die physikalischen Abmessungen des Balkens al…
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