Ein L-förmiges Winkelprofil hat einen waagerechten Schenkel von 70 mm Breite und einen senkrechten Schenkel von 210 mm Höhe (jeweils Gesamtmaß). Beide Schenkel sind 12 mm dick. Bestimme den Abstand x̄ des Schwerpunkts von der linken (äußeren) Kante des senkrechten Schenkels.
Arbeitsblatt Schwerpunkt und Flächenträgheitsmoment mit Lösungen
Bestimme die Höhe ȳ des Schwerpunkts des T-Querschnitts über seiner Unterkante.
Ein symmetrischer I-Querschnitt hat Flansche mit 170 mm Breite und 14 mm Dicke, eine Gesamthöhe von 380 mm und einen Steg mit 6 mm Dicke. Bestimme sein Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Schwerachse x.
Ein rechteckiger Hohlquerschnitt (Kastenquerschnitt) hat die Außenbreite B = 220 mm, die Außenhöhe H = 375 mm und eine gleichmäßige Wanddicke t = 18 mm. Bestimme seinen Trägheitsradius r um die horizontale Schwerachse.
Eine Platte von 100 mm × 300 mm hat einen rechteckigen Ausschnitt von 40 mm Breite und 30 mm Höhe, der auf der vertikalen Mittellinie sitzt und dessen Mittelpunkt 120 mm über der Unterseite liegt. Bestimme das Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse durch den Flächenschwerpunkt.
Der T-Querschnitt wird als Balken mit dem Flansch oben verwendet und trägt ein positives Biegemoment von 50 kN·m. Bestimme den Betrag der Biegespannung σoben an der Oberkante.
Lösungsschlüssel
- 1. x̄ = 13,57 mm
- 2. ȳ = 133,5 mm
- 3. Ix = 181,3 × 10⁶ mm⁴
- 4. r = 135,5 mm
- 5. Ix = 223,8 × 10⁶ mm⁴
- 6. σoben = 78,45 MPa
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