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Aufgabenstellung:

Ein Schild (Gewichtskraft ) wird mit einer Windlast W belastet. Das Schild ist an einem Balken der Länge befestigt. Der Balken wird an drei Stäben angebunden. Die Stäbe sind an Festlagern befestigt

 

Gesucht:
Bestimmen Sie die horizontale Verschiebung des oberen Endes des Balkens, wenn das Eigengewicht des Balkens vernachlässigbar gering ist

 

Gegeben:

Abbildung

 

Lösungsweg:

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Statische Bestimmtheit prüfen

Das System ist statisch bestimmt ( Körper Freiheitsgrade und Lagerreaktionen + Verbindungsreaktionen)

Die horizontale Verschiebung des Punktes durch die Verformung des Stabwerkes und die Biegung des Balkens ergibt sich durch:

Es erfolgt eine Aufteilung des Systems in ein, "0"- und ein "1 "-System. Im, "0"-System wirken alle äußeren Belastungen und im "1"-System eine, "1"-Kraft am Punkt und in Richtung der gesuchten Verformung (Skizze):

Abbildung

Für die Systeme gilt dann:

"0"-System

Aufgelöst ergibt sich

"1"-System

Auflösen liefert:

Somit ist für und

Für die Biegung des Balkens sind nur die senkrechten zu dem Balken stehenden Kraftkomponenten relevant. Es ergeben sich folgende Momentenverläufe für das "0"- und "1"-System:

Abbildung

Somit erhält man

Die gesuchte horizontale Verschiebung des Punktes ist dann die Summe von beiden

Lösung: