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2020 | OriginalPaper | Chapter
2. Zug besser als Biegung
Authors : Michael Brand, Kevin Baur, Severin Brunner, Christof Gebhardt
Published in: Physik begreifen – besser konstruieren
Publisher: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Man unterscheidet in der Festigkeitslehre grundsätzlich 5 Grundbeanspruchungsarten im Querschnitt eines Bauteiles: Zug-, Druck-, Biege-, Schub- und Torsionsbeanspruchung. Diese können einzeln oder oftmals überlagert vorliegen.
Für die jeweilige Beanspruchungsart gibt es geeignete und weniger geeignete Querschnittsflächen (Profile), die auf den Materialaufwand entscheidenden Einfluss haben. Wenn es bei Zugbeanspruchung hauptsächlich um die Querschnittsfläche geht, hat bei Biegebeanspruchung die Form des Querschnittes einen dominanten Einfluss auf die Tragfähigkeit.
Darin liegt der Grundgedanke dieses Rezeptes: Wenn möglich, sollten Kräfte möglichst auf direkten Wegen durch ein Bauteil geleitet werden und somit möglichst reine Zug-/Druckbeanspruchung bewirken. Sobald Kräfte in Bauteilen umgelenkt werden, entsteht eine Biegebeanspruchung, die dann zwangsmäßig zu einer materialaufwendigeren Gestaltung des Bauteiles führt.
Beim Anwendungsbeispiel wird anhand eines Wanddrehkranes gezeigt, wie relativ dünne zugbelastete Stäbe einen höherbelasteten Biegeträger wirksam entlasten können. Dadurch kann durch eine kleinere Dimensionierung deutlich Material eingespart werden.