Ja, meine Damen und Herren, herzlich willkommen.
Wir waren beim letzten Mal stehen geblieben bei der Berechnung der Flächenträgheitsmomente.
Und hatten uns die Definitionen angeschaut, dass das Iy,
das Integral z² dA Izz,
gleich das Integral y² dA und das Deviationsmoment minus das Integral yz dA
jeweils zu bilden über den gesamten Querschnitt ist. Und wir hatten beim letzten Mal uns angeschaut,
auch wie die Größen aussehen, wenn ich sie bezüglich eines verschobenen Koordinatensystems
betrachte. Dann gelten die sogenannten der johlsteinerische Satz oder die Steineranteile,
die folgendes aussagen, dass ich Iy quer, also bezüglich eines verschobenen Systems,
bilden kann aus dem Iyy plus das zs², quer hatten wir das genannt, beziehungsweise das Izz quer,
ist gleich das Izz bezüglich des Schwerpunktes plus ys² mal A und den gemischten Term als das
Deviationsmoment bezüglich des Schwerpunktes z natürlich muss das heißen, minus ys² zs² mal A.
Das hatten wir beim letzten Mal uns angeschaut, wobei diese hier üblicherweise bezüglich Schwerpunkt
definiert sind, also bezüglich Achsen, die durch den Schwerpunkt gehen, der jeweiligen Fläche und
bei einer Parallelverschiebung in Achsen, die nicht durch den Schwerpunkt gehen, kommen halt
diese Zusatzanteil, diese Abstandsquadrate, mal die Fläche als sogenannte Steineranteile dazu.
Damit kann man jetzt auch relativ elegant Flächenträgheitsmomente bestimmen von
zusammengesetzten Profilen und das hier am Beispiel dieses T-Profils, also ein Querschnitt,
der so T-förmig ist. Da ist als Beispiel folgende Abmessung gegeben, 3C und C, hier Breite und Höhe
und hier unten ist angesetzt ein zweiter Körper oder eine zweite Fläche mit den Abmessungen 3C und
hier ebenfalls C. Gut, jetzt möchte man von diesem Gesamtquerschnitt hier, also so ein T-Profil,
die Flächenträgheitsmomente wissen. Das kann man jetzt relativ elegant über diese steinerschen
Sätze machen, wenn man sozusagen hier schon erkennt, dass es sich hier um zwei Teilflächen
handelt mit Flächenschwerpunkten, die man hier natürlich leicht findet, der Teilflächen. Dann
habe ich hier die Teil 1 und Teil 2 und ich kenne jeweils aus Symmetriegründen die Lage
des Flächenschwerpunkts der jeweiligen Teilflächen. Dann soll aus Symmetriegründen hier ohnehin,
soll das schön symmetrisch sein, dann weiß man, dass das Iyz gleich Null ist, da z eine
Symmetrieachse ist. Den gemeinsamen Schwerpunkt kann man auch ausrechnen, das haben wir schon
mal gemacht. Da würde ich hier, die Berechnung spare ich mir jetzt, der gemeinsame Flächenschwerpunkt
würde irgendwo hier liegen, da legt man jetzt das Koordinatensystem rein, yz, die Lage
hier ist bei 5,5C. Das kann man aus der Schwerpunktsberechnung ausrechnen vorher, das muss man natürlich
jetzt kennen. Jetzt kann ich aber bezüglich dieser neuen yz-Achse, also bezüglich der
Schwerpunktsachsen des Gesamtquerschnitts auch das Flächenträgheitmoment ausrechnen,
indem ich jetzt nämlich die Steineanteile berücksichtige bzw. für das Izz ist das gar
nicht nötig. Die jeweiligen Flächenschwerpunkte liegen ja hier auf der z-Achse, da habe ich
einfach das Flächenträgheitmoment dieser Teilfläche. Für einen Rechtequerschnitt
hatten wir ja diese Formel B, h hoch 3, 12, Breite mal Höhe bezüglich dieser Achse,
hier ist die Breite, wenn ich um die z-Achse drehe, ist die Breite C, die Höhe ist 3C
hoch 3, also Zwölftel, diese Fläche plus, das ist aus 1 hier, plus das Flächenträgheitmoment
der zweiten Fläche, da ist jetzt die Breite 3C und die Höhe C hoch 3, Zwölftel und das
ist der Anteil aus dem zweiten Gebiet. Das würde einfach hier 5,5C ergeben, wenn man
das ausrechnet, das ist noch nicht so dramatisch, da braucht man noch gar keine Steineanteile,
weil jeweils hier die Achse durch die Schwerpunkte geht, aber für das Iyy vom Körper 1, da muss
ich jetzt diese Formel dort oben anwenden, ich habe einmal das Eigenträgheitsmoment
sozusagen um die eigene y-Achse, das wäre diese hier, B, h hoch 3, Zwölftel, das wäre
also hier 3C mal C hoch 3, Zwölftel plus den Steineanteil und das ist jetzt dieser Abstand
hier, also die Abstand der y-Achse lokal, des lokalen Schwerpunkts zu der gesuchten
Achse und das ist in diesem Fall hier 1,5C plus noch 1,5C, ist also C quadrat mal die
Fläche und die ist einfach 3C mal C, also 3C quadrat, also das wäre hier das Eigenflächenträger
zum Eintreffen der Fläche bezüglich der eigenen Schwerpunktsachse plus den Steineanteil,
Presenters
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
01:30:33 Min
Aufnahmedatum
2010-12-02
Hochgeladen am
2011-04-11 13:53:29
Sprache
de-DE