Widerstandsmomente um Achsen y, z

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Wie werden in RSECTION 1, DUENQ und DICKQ die Widerstandsmomente um die Achsen y, z berechnet?

Antwort

In DUENQ und DICKQ werden die Widerstandsmomente nach folgenden Formeln berechnet:

Minimales Widerstandsmoment um Achse y

Wy,min=Iyez,min

Iy Flächenträgheitsmoment um y-Achse
ez,min Größter Randabstand in negative Richtung der Schwerpunktachse z

Maximales Widerstandsmoment um Achse y

Wy,max=Iyez,max

Iy Flächenträgheitsmoment um y-Achse
ez,max Größter Randabstand in positive Richtung der Schwerpunktachse z

Minimales Widerstandsmoment um Achse z

Wz,min=Izey,min

Iz Flächenträgheitsmoment um z-Achse
ey,min Größter Randabstand in negative Richtung der Schwerpunktachse y

Maximales Widerstandsmoment um Achse z

Wz,max=Izey,max

Iz Flächenträgheitsmoment um z-Achse
ey,max Größter Randabstand in positive Richtung der Schwerpunktachse y

Mit den so berechneten Widerstandsmomenten können Sie für unsymmetrische Querschnitte nicht direkt die extreme Normalspannung aus dem Biegemoment My bzw. Mz berechnen.

In RSECTION werden die Widerstandsmomente so bestimmt, dass sie die direkte Berechnung extremer Normalspannungen aus den Biegemomenten My bzw. Mz ermöglichen.

Das Widerstandsmoment um die Achse y am Punkt i der Außenkontur des Querschnitts bestimmen Sie wie folgt:

Widerstandsmoment am Punkt i um Achse y

Wy,i=Iy·Iz-Iyz2Iz·zi-Iyz·yi

Iy Flächenträgheitsmoment um y-Achse
Iz Flächenträgheitsmoment um z-Achse
Iyz Zentrifugalmoment um y, z- Achsen
yi y-Koordinate des Punkt i im Achsensystem y,z
zi z-Koordinate des Punkt i im Achsensystem y,z

Das Widerstandsmoment um die Achse z am Punkt i der Außenkontur des Querschnitts wird wie folgt bestimmt:

Widerstandsmoment am Punkt i um Achse z

Wz,i=Iy·Iz-Iyz2Iy·yi-Iyz·zi

Iy Flächenträgheitsmoment um y-Achse
Iz Flächenträgheitsmoment um z-Achse
Iyz Zentrifugalmoment um y, z- Achsen
yi y-Koordinate des Punkt i im Achsensystem y,z
zi z-Koordinate des Punkt i im Achsensystem y,z

Das minimale Widerstandmoment um die Achse y bzw. z ist das größte negative Widerstandsmoment der Punkte i. Das maximale Widerstandmoment um die Achse y bzw. z ist das kleinste positive Widerstandsmoment der Punkte i. Die maßgebenden Widerstandsmomente um die Achse y bzw. z werden wie folgt berechnet:

Widerstandsmoment um Achse y

Wy=minWy,min,Wy,max

Wy,min Größtes negatives Widerstandsmoment um Achse y
Wy,max Kleinstes positives Widerstandsmoment um Achse y

Widerstandsmoment um Achse z

Wz=minWz,min,Wz,max

Wz,min Größtes negatives Widerstandsmoment um Achse z
Wz,max Kleinstes positives Widerstandsmoment um Achse z

Im Bild 1 ist ein um 10° geneigter Rechteckquerschnitt mit den Abmessungen b/h = 50/10 mm dargestellt.

In DUENQ bzw. DICKQ ergeben sich die folgenden Widerstandsmomente Wy,min, Wy,max, Wz,min und Wz,max (Bild 2):

Minimales Widerstandsmoment um Achse y

Wy,min=Iyez,min=10,12-2,5488=-3,97 cm3

Maximales Widerstandsmoment um Achse y

Wy,max=Iyez,max=10,122,5488=3,97 cm3

Minimales Widerstandsmoment um Achse z

Wz,min=Izey,min=0,72-0,9265=-0,78 cm3

Maximales Widerstandsmoment um Achse z

Wz,max=Izey,max=0,720,9265=0,78 cm3

In RSECTION ergeben sich die folgenden Widerstandsmomente Wy,min, Wy,max, Wz,min und Wz,max (Bild 3):

Minimales Widerstandsmoment um Achse y (Punkt 6)

Wy,min=Iy·Iz-Iyz2Iz·z6-Iyz·y6=10,12·0,72--1,7120,72·-2,549--1,71·-0,058=-2,25 cm3

Maximales Widerstandsmoment um Achse y (Punkt 4)

Wy,max=Iy·Iz-Iyz2Iz·z4-Iyz·y4=10,12·0,72--1,7120,72·2,549--1,71·0,058=2,25 cm3

Minimales Widerstandsmoment um Achse z (Punkt 5)

Wz,min=Iy·Iz-Iyz2Iy·y5-Iyz·z5=10,12·0,72--1,71210,12·-0,927--1,71·2,375=-0,82 cm3

Maximales Widerstandsmoment um Achse z (Punkt 7)

Wz,min=Iy·Iz-Iyz2Iy·y7-Iyz·z7=10,12·0,72--1,71210,12·0,927--1,71·-2,375=0,82 cm3

Schlüsselwörter

Widerstandsmoment

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