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
70210t = 12x̄ = ?Maße in mm

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.

B = 70 mmH = 210 mmt = 12 mm
x̄ = mm
2.Leicht
3002514016ȳ = ?Maße in mm

Bestimme die Höhe ȳ des Schwerpunkts des T-Querschnitts über seiner Unterkante.

bf = 300 mmtf = 25 mmtw = 16 mmhw = 140 mm
ȳ = mm
3.Mittel
170380146xMaße in mm

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.

B = 170 mmH = 380 mmtf = 14 mmtw = 6 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
4.Mittel
B = 220H = 375t = 18xMaße in mm

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.

B = 220 mmH = 375 mmt = 18 mm
r = mm
5.Schwer
100 mm300 mm120 mm40 × 30xIx​ = ?

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.

b = 100 mmh = 300 mmAusschnitt: 40 × 30 mmLochmittelpunkt: y = 120 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
6.Schwer
1801528014xM = 50 kN·mMaße in mm

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.

bf = 180 mmtf = 15 mmtw = 14 mmhw = 280 mmM = 50 kN·m
σoben = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. x̄ = 13,57 mm
  2. 2. ȳ = 133,5 mm
  3. 3. Ix = 181,3 × 10⁶ mm⁴
  4. 4. r = 135,5 mm
  5. 5. Ix = 223,8 × 10⁶ mm⁴
  6. 6. σoben = 78,45 MPa

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