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Aufgabenstellung:

Der skizzierte Balken ist mit einem Einzelmoment und einer kontinuierlichen Last belastet.

 

Gesucht: Die maximale Verdrehung an den Balkenenden.

Gegeben:

Balken mit einem Einzelmoment M(0) und einer kontinuierlichen Last q(x)

 

Lösungsweg:

Drücke auf "Aufdecken" um dir den ersten Schritt der Lösung anzuzeigen

Die Streckenlast ergibt sich zum Beispiel aus der Zwei- Punkte- Formel der Geometrie zu

Damit steht die Ausgangsgleichung für die Integration.

Durch Integration der Differentialgleichungen der Statik ergibt sich die Querkraft und das Biegemoment

Mit den statischen Randbedingungen ergeben sich die Konstanten

Damit lauten der Querkraft- und Momentenverlauf

Durch Integration der Differentialgleichungen der Elastizitätstheorie ergibt sich die Querschnittsverdrehung und die Absenkung

Mit den geometrischen Randbedingungen ergeben sich die Konstanten

Damit lauten der Verdrehungs- und Biegelinienverlauf

Die Verdrehung an den Balkenenden ist

Die maximale Verdrehung für ergibt sich durch Kurvendikussion bei zu

Es existieren zwei Lösungen für Diese müssen untersucht werden, um das Maximum herauszufinden

Für existiert ein Mimimum.

Für existiert ein Maximum. Dort ist die größte Querschnittsverdrehung.

Lösung:

Die größte Querschnittsverdrehung existiert an der Stelle .