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
200 mm200 mm100 mm60 mmØ50x̄ = ?

Eine Platte von 200 mm × 200 mm hat ein kreisförmiges Loch mit dem Durchmesser 50 mm, dessen Mittelpunkt (auf halber Höhe) 60 mm vom linken Rand entfernt ist. Bestimme den Abstand x̄ des Flächenschwerpunkts vom linken Rand.

b = 200 mmh = 200 mmd = 50 mmLochmittelpunkt: x = 60 mm
x̄ = mm
2.Leicht
100 mm300 mm150 mm30 mmØ40x̄ = ?

Eine Platte von 100 mm × 300 mm hat ein kreisförmiges Loch mit dem Durchmesser 40 mm, dessen Mittelpunkt (auf halber Höhe) 30 mm vom linken Rand entfernt ist. Bestimme den Abstand x̄ des Flächenschwerpunkts vom linken Rand.

b = 100 mmh = 300 mmd = 40 mmLochmittelpunkt: x = 30 mm
x̄ = mm
3.Mittel
100 mm150 mm105 mmØ30xIx​ = ?

Eine Platte von 100 mm × 150 mm hat ein kreisförmiges Loch mit dem Durchmesser 30 mm auf ihrer vertikalen Mittellinie, dessen Mittelpunkt 105 mm über der Unterseite liegt. Bestimme das Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse durch den Flächenschwerpunkt.

b = 100 mmh = 150 mmd = 30 mmLochmittelpunkt: y = 105 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
4.Mittel
200 mm150 mm90 mmØ50xIx​ = ?

Eine Platte von 200 mm × 150 mm hat ein kreisförmiges Loch mit dem Durchmesser 50 mm auf ihrer vertikalen Mittellinie, dessen Mittelpunkt 90 mm über der Unterseite liegt. Bestimme das Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse durch den Flächenschwerpunkt.

b = 200 mmh = 150 mmd = 50 mmLochmittelpunkt: y = 90 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
5.Schwer
240340146xM = 100 kN·mMaße in mm

Ein symmetrischer I-Querschnitt hat Flansche mit 240 mm Breite und 14 mm Dicke, eine Gesamthöhe von 340 mm und einen Steg mit 6 mm Dicke. Er überträgt ein Biegemoment von 100 kN·m um die Achse x. Bestimme den Betrag der Biegespannung σj am Übergang vom Steg zum Obergurt.

B = 240 mmH = 340 mmtf = 14 mmtw = 6 mmM = 100 kN·m
σj = MPa
6.Schwer
2403026018xM = 30 kN·mMaße in mm

Der T-Querschnitt wird als Balken mit dem Flansch oben verwendet und trägt ein positives Biegemoment von 30 kN·m. Bestimme die Biegespannung σunten an der Unterkante.

bf = 240 mmtf = 30 mmtw = 18 mmhw = 260 mmM = 30 kN·m
σunten = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. x̄ = 102,1 mm
  2. 2. x̄ = 50,87 mm
  3. 3. Ix = 27,42 × 10⁶ mm⁴
  4. 4. Ix = 55,47 × 10⁶ mm⁴
  5. 5. σj = 80,48 MPa
  6. 6. σunten = 75,53 MPa

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