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Aufgabenstellung:

Ein Kragarm mit gegebenen Querschnitt wird durch eine Gleichstreckenlast q beansprucht.

 

Gesucht: Bestimmung der maximalen Biegespannung, Ort der maximalen Querkraft und die Schubspannungsverteilung an dieser Stelle für den Querschnitt.

Gegeben:

a) Kragarm mit Gleichstreckenlast q beansprucht; b) Trägerquerschnitt

 

Lösungsweg:

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Die maximale Biegespannung entsteht an der Einspannstelle

Für das Moment gilt dort:

Mit folgt weiter für

und somit für die maximale Biegespannung:

Abbildung

Ort der maximalen Querkraft an der Einspannstelle

Schubspannungsverteilung an der Stelle Der Schubfluss wird wieder bereichsweise berechnet

Der Querschnitt wird an der Symmetrieachse halbiert und nur die eine Seite wird berechnet. Skizze:

Abbildung

Aus der Symmetrie des Querschnitts ergibt sich mit für

Mit folgt

mit folgt und somit für

Aus folgt für die maximale Schubspannung

Skizze: Schubspannungsverläufe über den an der Symmetrieachse halbierten Querschnitt

Abbildung

Lösung: