Arbeitsblatt Schwerpunkt und Flächenträgheitsmoment mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Schwerpunkt und Flächenträgheitsmoment zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
B = 300H = 300t = 12xMaße in mm

Ein rechteckiger Hohlquerschnitt (Kastenquerschnitt) hat die Außenbreite B = 300 mm, die Außenhöhe H = 300 mm und eine gleichmäßige Wanddicke t = 12 mm. Bestimme sein Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Schwerachse x.

B = 300 mmH = 300 mmt = 12 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
2.Leicht
240 mm240 mm120 mm60 mmØ60x̄ = ?

Eine Platte von 240 mm × 240 mm hat ein kreisförmiges Loch mit dem Durchmesser 60 mm, dessen Mittelpunkt (auf halber Höhe) 60 mm vom linken Rand entfernt ist. Bestimme den Abstand x̄ des Flächenschwerpunkts vom linken Rand.

b = 240 mmh = 240 mmd = 60 mmLochmittelpunkt: x = 60 mm
x̄ = mm
3.Mittel
3002528014xMaße in mm

Bestimme das Flächenträgheitsmoment Ix des T-Querschnitts um die waagerechte Achse x durch seinen Schwerpunkt.

bf = 300 mmtf = 25 mmtw = 14 mmhw = 280 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
4.Mittel
1202801410xMaße in mm

Ein symmetrischer I-Querschnitt hat Flansche mit 120 mm Breite und 14 mm Dicke, eine Gesamthöhe von 280 mm und einen Steg mit 10 mm Dicke. Bestimme sein Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Schwerachse x.

B = 120 mmH = 280 mmtf = 14 mmtw = 10 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
5.Schwer
1203018020xpositives MMaße in mm

Ein Gusseisenträger hat den dargestellten T-Querschnitt mit dem Flansch oben. Die zulässigen Spannungen betragen 40 MPa auf Zug und 150 MPa auf Druck. Bestimme das größte positive Biegemoment Mallow, das der Träger aufnehmen kann.

bf = 120 mmtf = 30 mmtw = 20 mmhw = 180 mmσt,allow = 40 MPaσc,allow = 150 MPa
Mallow = kN·m
6.Schwer
150280102102012xMaße in mm

Ein geschweißter I-Querschnitt hat einen Obergurt 150 × 10 mm, einen Steg mit 210 mm Höhe und 12 mm Dicke sowie einen Untergurt 280 × 20 mm (Breite × Dicke). Bestimme sein Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse x durch seinen Schwerpunkt.

Obergurt: 150 × 10 mmSteg: 12 × 210 mmUntergurt: 280 × 20 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ix = 191,4 × 10⁶ mm⁴
  2. 2. x̄ = 123,1 mm
  3. 3. Ix = 85,87 × 10⁶ mm⁴
  4. 4. Ix = 72,83 × 10⁶ mm⁴
  5. 5. Mallow = 8,375 kN·m
  6. 6. Ix = 77,82 × 10⁶ mm⁴

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