Ja, meine Damen und Herren, nehmen Sie Platz.
So, wir waren beim letzten Mal bei der Berechnung von Knotengrößen, sozusagen in einem Fachwerk,
die Stabkräfte genauer gesagt, in einem Fachwerk mit Hilfe des Knotenpunktverfahrens beschäftigt.
Und wir wollen heute ein alternatives Verfahren uns anschauen. Dieses Knotenpunktverfahren
funktioniert immer, wie wir gesehen haben. Ja, es ist eigentlich auch ganz gut geeignet für den
Rechner, also um das Computer beizubringen. Allerdings ist, wenn Sie das von Hand machen
und wollen jetzt sagen wir, mittendrin, irgendwelche Stabkräfte ausrechnen, relativ aufwendig.
Wenn es ein nicht einfaches Fachwerk ist, müssen Sie tatsächlich das gesamte Gleichungssystem lösen.
Und wenn es ein einfaches Fachwerk ist, müssen Sie sich eventuell sozusagen in die Mitte des
Fachwerks vorarbeiten, bis Sie da vielleicht zu den Stäben kommen, die Sie wirklich interessieren.
Das kann man eventuell einfacher haben, indem man ein anderes Verfahren anwendet,
das unter dem Namen Ritterschnitt oder Ritterschnittverfahren läuft. Bei den Knoten-Gleichgewichten
haben wir immer sozusagen gedanklich die Knoten freigeschnitten. Und da der Knoten ein Punkt war
und sich in diesem Knoten auch alle angreifenden Stabkräfte mit ihrer Wirkungslinie schneiden,
hatten wir dort immer ein zentrales Kräftesystem und damit auch nur zwei Gleichgewichtsbedingungen.
Das heißt, man konnte sozusagen lokal immer nur zwei Unbekannte bestimmen aus Summe der Kräfte in
X und Summe der Kräfte in Y. Wir wissen aber, dass es in der Ebene drei Gleichgewichtsbedingungen
gibt, also die Summe der Momente. Und darauf baut jetzt sozusagen das Ritterschnittverfahren,
bei dem man das Fachwerk mitten durchschneidet und zwar so, dass man immer genau drei Stäbe
schneidet, die dann zusammen eine nicht zentrale Kräftegruppe bilden müssen. Und dann kann man
Summe der Kräfte und Summe der Momente anwenden. Also das Ritterschnittverfahren sagt, ich kann
schneiden, ich kann ja meinen Körper beliebig schneiden und jetzt zwar genau durch drei,
nicht durch einen Punkt verlaufende Stäbe.
Wenn die durch einen Punkt verlaufen, dann habe ich eine zentrale Kräftegruppe und mit der zentralen
Kräftegruppe habe ich wieder nur zwei Gleichgewichtsbedingungen. Für drei Unbekannte
hilft mir nichts. Aber wenn ich das mache, dass sie sich nicht durch einen Punkt schneiden,
dann kann ich hier argumentieren, dass hier dann jedes Fachwerkteil, also irgendein abgeschnittenes
Stück, muss auch für sich im Gleichgewicht stehen. Und damit habe ich dann drei Gleichgewichtsbedingungen
für drei Kräfte. Und dann kann ich damit weiterrechnen. Und das macht man sich am besten
an einem Beispiel. Klar, was damit gemeint ist, ist eigentlich, wie ich sagen will, trivial,
weil man das mal kapiert hat, ganz billig. Machen wir mal das Beispiel 1.8 aus dem Skript.
Da hatten wir ein Fachwerk, ist da gegeben, wieder so eine Art Krankonstruktion. Und das
ist so. Und noch ein Dreieck. Das ist jetzt nicht ganz maßstäblich gezeichnet. Aber das
hier soll die Länge hier oben a haben. Das hier ist 2a breit. Das ist 2a breit. Und jeweils
diese sind a, a. Und das ist hier nochmal die Länge a. Und das hat hier die Länge
auch a. Und hier das ist auch a und a. Es soll irgendwie gelagert sein hier. Loslager,
Festlager und belastet sei es durch eine äußere Kraft hier außen dran f. Und jetzt könnte
ich Stabkräfte, natürlich ist es ein einfaches Fachwerk. Ich könnte jetzt hier die Stäbe
hier durchnummerieren und die Knoten. Also ich fange mal mit den Knoten an. 1, wie ist
das die Reihenfolge? Hier so 2 von außen nach innen. 3, 4, 5. Das ist der Knoten 6,
der Knoten 7 und 8 und 9 da unten. Das sind irgendwie die Auflage a und b nachher. Die
brauche ich nachher. Und entsprechende Stäbe hier. Die Stabnummerierung ist 1, 2, 3, 4,
5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und die nachher unten. Irgendwie habe ich nicht mehr weiter aufgeschrieben.
So jetzt könnte ich natürlich hier außen am Knoten 1 anfangen. Hier Summe der Kräfte
bilden. In x und y. Dann kriege ich die beiden Stabkräfte raus. Dann kenne ich den und den.
Dann kann ich hier oben weitermachen. Kann mir 4 und 3 ausrechnen. Kann ich hier weitermachen.
5 und 6 und immer so weiter. Und arbeite mich Stück für Stück durch. Muss dazu noch nicht
mal die Auflagerkräfte bestimmen, weil ich hier außen anfangen kann. Und dann komme
ich zum Schluss hier irgendwie unten raus. Aber wenn ich jetzt mittendrin Stabkräfte
wissen möchte und ich möchte mir diesen ganzen Aufwand alle Stäbe zu bestimmen schenken,
Presenters
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
01:21:44 Min
Aufnahmedatum
2016-11-14
Hochgeladen am
2016-11-14 23:54:04
Sprache
de-DE