Hallo,
wie berechne ich die Stefigkeit eines zusammengesetzten Profils (Stahlträger+2 seitlich angelaschte Alu-Profile) in Bezug auf den Gebrauchstauglichkeitsnachweis?
Grüße
wenn alle drei Profile über die gesamte Trägerlänge durchgehen, und die Verbindung nur für Querkraft aus Last ausgelegt ist, dann trägt jedes Profil im Verhältnis seines E*I.
Da das E-Modul von Alu dreimal kleiner ist als das von Stahl, ziehen die Verstärkungen auch nur den Lastanteil an sich der einem Drittel Ihres Trägheitsmomentes zukäme.
Annahme Stahlträger I=5, Aluträger jeweils I=6: Summe E*I = 1/3(6+6)+5=9. Der Stahlträger übernimmt hier also 5/9 = 55,5%.
viele Grüße
OvEicken
Hallo ohne Skizze, um die tatsächliche Aufgabenstellung richtig zu interpretieren, ist eine einfache Antwort nicht zu formulieren. Ich verstehe es so, dass mit „Stefigkeit“ die zu erwartende Durchbiegung ermittelt werden soll oder ?
Die Problemtik liegt in Unterschieden der materialspezifische Kennwerte wie zum Beispiel die Elstizitätsmodule und auch die zulässigen Spannungen. Dabei wäre auch zu unterscheiden zwischen der Einbaulage (waagerecht, senkrecht oder schräg) Mit Anlaschen verstehe ich eine Verschraubung oder Vernietung. Die Konstruktion sollte auf ihre praxisorientierte Sinnhaftigkeit überprüft werden.
Oder handelt es sich um ein Schulbeispiel mit mehr fiktiver Hirnkrätsche ? Ich würde den Stahlträger so bemessen ggf. mit anderen Stahl verstärken, sollten die Platzverhältnisse dies erfordern und dann die Alu-Verblendung anbauen, wenn es optisch unbedingt eine Alu-Oberfläche sein muss.
Hallo @Pat,
Sie sind sicherlich Student und auf Fragen Ihres Professors gibt es hier keine Antwort.
Mfg.
Dipl.-Ing. Werner Kahlki
Hallo Pat_Le,
das hab ich bisher nur einmal experimentell über die gemessene Durchbiegung und den daraus resultierenden E-Modul ermittelt.
Eine Formel dazu hab ich nicht parat.
Viele Grüsse
Jürgen
Die Profile tragen im Verhältnis ihrer Steifigkeiten. Für Biegung also E*I für Normalkraft E*A.
Gruß
Festigkeitslehre ist nicht wirklich mein Themengebiet aber ich weiß auch nicht welche Steifigkeit gemeint ist. Es gibt Dehn-, Biege-, und Torsionssteifigkeit.
Die Dehnsteifigkeit ergibt sich aus dem E-Modul (E) des Werkstücks mal der Querschnittsfläche (A). Oder auch Kraft (F)/Dehnung.
Hallo,
Mit Deiner Frage kann ich leider nichts anfangen.
Ein Nachweis im Hinblick auf Gebrauchstauglichkeit ist davon abhängig was und wie der Träger Lasten aufnehmen und weiterleiten soll. Sprich die Lagerung des Trägers.
- Das Trägerprofil
- Statische Länge
- Materialstärke
Du solltest schon genauere Angaben machen was Du damit vor hast.
Wenn die Last in die Trägerlängsachse eingeleitet werden soll, Ist ein entsprechender Knicknachweis zu führen.
MfG
Die Steifigkeit eines Bauteils hängt ab vom verwendeten Material. Beim Biegebalken hängt die Biegesteifigkeit vom E-Modul, dem Flächenträgheits- moment und der Länge des Balkens ab. Der E-Modul von Stahl ist ca. 3 x größer als von Aluminium (210/70) kN/mm2.
qAl/qSt = 3 x JAl/JSt
Nun ist es m.E. nicht mehr schwer diese Aufgabe zu lösen.
fh120314
Verbundträger mit Materialien mit unterschiedlichen zul. Spannungen und unterschiedlichem E-Modul, Berechnung analog Verstärkung Holzbalken mit seitlichen Stahlträgern. z.B. bei Handrechnung über interative Lastverteilung bis Annährung der Durchbiegung bei Berücksichtigung des Schlupfes der Verbindungsmitte und Spannungsnachweis der einzelnen Querschnitte mit den ermittelten Lasten.
MfG stth
Mir fehlt eine Querschnittszeichnung.
Aber einfach dargestellt:
Drei gleichgroße hochgestellte Rechtecke, über die Länge verschraubt oder vernietet. Das mittlere Profil aus Stahl, die beiden äußeren aus Aluminium.
Biegesteifigkeit Sigma b = M/W (kg/cm hoch2)
M… Biegemoment (cm*kg)
W… Wiederstandsmoment (cm hoch 3)
Da die Festigkeit von Aluminium viel geringer und die Materialkosten gegenüber Stahl viel höher sind, kommt Aluminium für Biegeträger fast nicht in Frage. Ausgenommen im Leichtbau!
Der Beitrag zum Traganteil dürfte vernachlässigbar sein.
Ausgenommen, es gäbe eine Aluminiumträger Variante, welche durch einen schlanken, kleinen Stahlquerschnitt Festigkeit bekommen sollte: 2 Stück breite und hohe Aluprofilquerschnitte und im der Mitte ein hoher aber sehr schmaler Stahlprofilquerschnitt.
Ist das verständlich?
MfG
Mungenast
Wenn Du mir Deine Mail-Adresse sendest, kann ich Dir in einem Word-Dokument mehr und exakter mitteilen.
Danke für die schnelle Antwort. Diese hat meine unsichere Vermutung bestätigt! Ich hatte nur eine Analogie von Holzquerschnitten mit seitlich angelaschten Stahlträgern zur Verfügung! Wobei hier der Nachweis der Verformung aufwendiger ist (Zustandverformung)!
Grüße
Danke für die schnelle Antwort. Ich hatte dies ebenfalls als einzige Analogie herangezogen. Hier ist jedoch der Nachweis der Verformung aufwendiger (zustand-Verformungen)!
Gruß
hmmmm , weiß jetzt nicht, was Zustandverformung sein soll, aber ich freue mich, dass ich Ihnen helfen konnte.
Grüße
OvEicken
Moin Pat_Le,
mit der Bemessung von Stahltragwerken nach DIN EN 1993 Eurocode 3 - die heute anzuwendende Vorschrift - bin ich nicht vertraut. Deshalb kann ich die Frage - nach heutigem Stand - nicht beantworten.
Näherungsweise würde ich die Flächenwerte (Widerstands- und Trägheitsmoment) unter Berücksichtigung Elastizitätsmoduln ermitteln.
Freundliche Grüße, Horst.
Hallo,
ich würde ein ideelles Trägheitsmoment ausrechnen, die Querschnitte mit den E-Moduln wichten, dann Steiner-Anteil und Eigenträgheitsmomente addieren.
Grüße,
EH.
mit unterschiedlichen Materialien habe ich es leider noch nie gerechnet. Ansonsten könnte man es mit dem Steiner Satz rechnen.
Gruß Friesenduffy