Wirbelstrukturen im
4 - dimensionalen
gekrümmten Raum
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Biegespannung

Die Berechnung der zulässigen Biege­spannung kann für ruhende, schwellende oder wechselnde Belastung (Belastungsfall I ... III) bei Standard­quer­schnitten ermittelt werden.

     


Zähe Werkstoffe (Stahl)

Achtung: Bei der Eingabe (Werte) auf die „Einheiten” achten!


Wie groß ist die Biegekraft Fb ?

N

Wie groß ist die eingespannte Länge l ?

cm


Wie groß ist die Querschnittsfläche S ?

cm²

Welcher Belastungsfall liegt vor?
(1= ruhende, 2= schwellende, 3= wechselnde Belastung)

(1 ... 3)




Wie groß ist das Elastizitätsmodul E ?
(Stahl= 210000 N/mm²)

N/mm²

Wie groß ist das Flächenträgheitsmoment J, I ?

cm⁴

Wie groß ist das axiale Widerstandsmoment W ?

cm³

Wie groß ist die Grenzspannung σlim ?
( siehe Tabelle)

N/mm²




Wie groß ist die Sicherheitszahl ν ?
(Belastungsfall I - Stahl 1,2 ... 1,8)
(Belastungsfall II ... III - Stahl 2,0 ... 4,0)

(1.2 ... 4.0)

Welcher Biegebelastungsfall liegt vor?
( siehe Einzellast) ( siehe Flächenlast)

(1 ... 6)






Die Masse des Stahlprofils beträgt:  m = 7.85 N


Die vorhandene Biegespannung beträgt:  σb = 10.4 N/mm²
Die zulässige Biegespannung beträgt:  σb zul = 130.0 N/mm²
(bei Sicherheitszahl ν = 3.0)

Die Durchbiegung beträgt:  f = 0.5 mm




Grenzspannung σlim − Biegung
Belastungsfall I ... III
Werkstoff I
(statisch)
II
(dynamisch)
III
(dynamisch)
 Grenz-
 spannung σlim
σbF
σbSch
σbW
 S235JR
330
140
120
 S235J2
380
140
120
 S275JR
410
160
140
 S275J2
470
160
140
 S355JR
 S355J2G3
 S355J2
 S355K2
 S450J0
 E295
410
410
240
 E335
470
470
280
 E360
510
510
330
 C15
610
610
370
 17Cr3
710
670
390
 16MnCr5
890
740
440
 20MnCr5
1030
920
540
 18CrNiMo7-6
1170
1040
610
 C22E
490
410
240
 C45E
700
520
310
 C60E
800
600
350
 46Cr2
910
670
390
 41Cr4
1120
750
440
 50CrMo4
1260
820
480
 30CrNiMo8
1470
930
550
 GS-38
260
260
150
 Gs-45
300
300
180
 GS-52
340
340
210
 Gs-60
390
390
240
 EN-GJS-400
350
345
220
 EN-GJS-500
420
380
240
 EN-GJS-600
500
470
270
 EN-GJS-700
560
520
300
 S235JRH
330
290
170
 S275J0H
380
350
200
 S275J2H
380
350
200
 S355J0H
 S355J2H

  zum Eingabefeld σlim



Biegebelastungsfälle

Mb = Biegemoment, f = Durchbiegung, E = Elastizitätsmodul, I = Flächenmoment 2. Grades


1.) Einzelkraft (Punktlast)

Fall 1

     

Fall 2

     

Fall 3

     
  zum Eingabefeld


2.) verteilte Belastung (Flächenlast)

Fall 4

     

Fall 5

     

Fall 6

     
  zum Eingabefeld




Kerbwirkungszahlen βk

Nachfolgende Werte gelten nur als Anhaltspunkt. Zur genauen Berechnung:
( siehe Gestaltfestigkeit)


Form der Kerbe Werk-
stoff
βk
Biegung
 Welle ohne alles  
S185
...E335
1
 S185 
 Welle mit Absatz  
S185
1,6
 Welle mit Rundkerbe  
S185
1,6
 Welle mit Sich.-Einstich  
S185
2,6
 Welle mit Passfedernut  
S185
1,9
 Welle mit Sch.-federnut  
S185
2,2
 Welle mit Nabenverb.  
S185
2
 Welle mit Querbohrung  
S185
1,4
 Flachstab mit Bohrung  
S185
1,3
 S235JR 
 Welle mit Absatz  
S235JR
1,7
 Welle mit Rundkerbe  
S235JR
1,7
 Welle mit Sich.-Einstich  
S235JR
2,7
 Welle mit Passfedernut  
S235JR
1,9
 Welle mit Sch.-federnut  
S235JR
2,4
 Welle mit Nabenverb.  
S235JR
2
 Welle mit Querbohrung  
S235JR
1,5
 Flachstab mit Bohrung  
S235JR
1,4
 S275JR 
 Welle mit Absatz  
S275JR
1,8
 Welle mit Rundkerbe  
S275JR
1,8
 Welle mit Sich.-Einstich  
S275JR
2,8
 Welle mit Passfedernut  
S275JR
1,9
 Welle mit Sch.-federnut  
S275JR
2,6
 Welle mit Nabenverb.  
S275JR
2
 Welle mit Querbohrung  
S275JR
1,6
 Flachstab mit Bohrung  
S275JR
1,4
 E295 
 Welle mit Absatz  
E295
1,9
 Welle mit Rundkerbe  
E295
1,9
 Welle mit Sich.-Einstich  
E295
2,9
 Welle mit Passfedernut  
E295
1,9
 Welle mit Sch.-federnut  
E295
2,8
 Welle mit Nabenverb.  
E295
2
 Welle mit Querbohrung  
E295
1,6
 Flachstab mit Bohrung  
E295
1,5
 E335 
 Welle mit Absatz  
E335
2
 Welle mit Rundkerbe  
E335
2
 Welle mit Sich.-Einstich  
E335
3
 Welle mit Passfedernut  
E335
1,9
 Welle mit Sch.-federnut  
E235
3
 Welle mit Nabenverb.  
E335
2
 Welle mit Querbohrung  
E335
1,7
 Flachstab mit Bohrung  
E335
1,5
 C45 ... 
 Welle mit Passfedernut  
C45
2,1
 Welle mit Passfedernut  
50CrMo4
2,3





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