Frage von BluePalace, 49

Hat ein horizontaler Stab eine vertikale Kraft?

Hallo! :)

Ich bin gerade dabei bei einer Konstruktion die Stabkräfte zu berechnen. Dabei stieß ich auf ein Problem. Wir hatten es bisher noch nicht mit vertikalen oder horizontalen Stäben zu tun bekommen. Hat ein vertikaler Stab eine horizontale Kraft, bzw ein horizontaler Stab eine vertikale Kraft? Ich denke nicht, jedoch frag ich lieber einmal zu viel als einmal zu wenig. :)

Vielen Dank und liebe Grüße

Antwort
von Viktor1, 6

Stäbe können in allen drei Raumrichtungen belastet werden und natürlich bei entsprechender Dimensionierung auch die Kräfte aufnehmen.
Außerdem können sie auch Torsionskräfte aufnehmen.
Die Lage im Raum berührt dies Möglichkeit nicht.
Waagerechte Stäbe werden nur von "Laien" als Balken  bezeichnet.
Du möchtest ein Stabwerk nur mit Längskräften (Normalkräften) in den Stäben berechnen.

Wir hatten es bisher noch nicht mit vertikalen oder 
horizontalen Stäben zu tun bekommen.

Mit was ? Mit schrägen ? Wo ist da jetzt das Problem ?

Antwort
von BluePalace, 14

Vielen Dank für die Antworten! :)

Leider muss ich sagen, dass ich nicht wirklich weiter komme.. 

Könnt ihr mir dabei helfen die Stabkräfte zu berechnen?

Wir hatten immer nur Beispiele mit viel einfacheren Konstruktionen mit höchstens 3 Stäben..

Kommentar von ffrancky ,

Im Moment sind die Kräfte Null (wenn man die Eigengewicht der Stäbe vernachlässigt). Wo ist deine angreifende Kraft?

Kommentar von BluePalace ,

Tut mir leid, die habe ich vergessen.. Die Kraft F greift vertikal oben am Stab S5 an

Kommentar von ffrancky ,

1.) Berechne die Lagerkräfte (Fx wird 0 sein, da keine horizontale Kräfte angreifen) .... Achtung: SYMMETRIE

2.) Schneide die einzelnen Stäbe frei und zeichne die Lagerkräfte und die angreifende Kraft ein

3.) Berechne die Schnittkräfte, wenn "schiefe Kräfte" angreifen zerlege sie in x- und y-Komponenten

Die Symmetrie erleichtert das Beispiel enorm

Kommentar von Viktor1 ,
Könnt ihr mir dabei helfen die Stabkräfte zu 
berechnen?
Die Kraft F greift vertikal oben am Stab S5 an

Könnte ich. Du hast die Größe der Kraft nicht angegeben.Du hast die Richtung nicht angegeben.
Egal, sagen wir mal sie wäre +1 (irgendwas) und von oben nach unten gerichtet im Knoten S1-S2-S5.
Man gibt bei solchen Stabwerken auch den Knoten Nummern, da man sonst ins Schleudern kommt.
Die Auflager des Systems nennen wir mal A (links) und B (rechts).
Die Auflagerkräfte (Reaktionskräfte) A und B wären dann jeweils -0,5 also von unten nach oben gerichtet . Kommst du noch mit ?
Zerlege z.Bsp. die Auflagerkraft A in die Richtungen der Stäbe S1 und S3. Kannst du das ? Dann weißt du auch weiter.
Ansonsten endet deine Ausbildung von mir hier.
Ach noch was - du bekommst Zug- und Druckstäbe, kannst du dies unterscheiden ?

Antwort
von ulrich1919, 24

Wenn der ,,Stab" auf einer Seite eingeklemmt wird und senkrecht belastet, gibt es eine Kraft senkrecht auf die Länge. Ebenfalls gibt es eine derartige Kraft, wenn der Stab mit einem Punktlast senkrecht auf die Länge belastet wird.

Antwort
von ffrancky, 24

Nein, dann wäre es nämlich ein Balken und kein Stab.

Kommentar von ulrich1919 ,

Interessante Feststellung! Wie ist der Unterschied definiert? Vielen Dank!

Kommentar von ffrancky ,

Ich habe gerade ein wenig online recherchiert und es werden scheinbar manchmal auch Beispiele gezeigt in denen Stäbe Kräfte übertragen, die nicht in der Stabachse liegen (meiner Meinung nach fragwürdig). Ich habe noch folgendes gelernt:

Bei Stäben sind die Abmessungen in 2 Dimensionen sehr viel kleiner als in der 3. Dimension (Länge des Stabes) - für Modellvorstellungen werden die 2 Dimensionen unendlich klein angenommen. 

Stäbe haben eine Länge, einen zugeordneten Querschnitt, E-Modul, etc. 

Sobald Querkräfte auftreten entstehen im Inneren des Werkstoffes natürlich Biegespannungen aufgrund von Biegemomenten - für diesen Zweck benötigt man neben dem Betrag des Querschnitts auch die geometrischen Abmessungen....der Stab erhält relevante Abmessungen in allen Dimensionen und wird definitionsgemäß zum Balken, der im Vergleich zum Stab weitere Kräfte und auch Momente übertragen kann   

Kommentar von Bellefraise ,

GENAU! Also bei Stäben nur Längskräfte ansetzen!

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