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 = 120H = 175t = 14xMaße in mm

Ein rechteckiger Hohlquerschnitt (Kastenquerschnitt) hat die Außenbreite B = 120 mm, die Außenhöhe H = 175 mm und eine gleichmäßige Wanddicke t = 14 mm. Bestimme sein Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Schwerachse x.

B = 120 mmH = 175 mmt = 14 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
2.Leicht
150140t = 18ȳ = ?Maße in mm

Ein L-förmiges Winkelprofil hat einen waagerechten Schenkel von 150 mm Breite und einen senkrechten Schenkel von 140 mm Höhe (jeweils Gesamtmaß). Beide Schenkel sind 18 mm dick. Bestimme die Höhe ȳ des Schwerpunkts über der Unterkante.

B = 150 mmH = 140 mmt = 18 mm
ȳ = mm
3.Mittel
140110t = 16xMaße in mm

Ein U-Profil liegt mit der offenen Seite nach oben: eine Bodenplatte von 140 mm Breite mit zwei senkrechten Schenkeln, insgesamt 110 mm hoch. Boden und Schenkel sind alle 16 mm dick. Bestimme sein Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse x durch seinen Schwerpunkt.

b = 140 mmh = 110 mmt = 16 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
4.Mittel
24070t = 8xMaße in mm

Ein U-Profil liegt mit der offenen Seite nach oben: eine Bodenplatte von 240 mm Breite mit zwei senkrechten Schenkeln, insgesamt 70 mm hoch. Boden und Schenkel sind alle 8 mm dick. Bestimme sein Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse x durch seinen Schwerpunkt.

b = 240 mmh = 70 mmt = 8 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
5.Schwer
1201524020xM = 15 kN·mMaße in mm

Der T-Querschnitt wird als Balken mit dem Flansch oben verwendet und trägt ein positives Biegemoment von 15 kN·m. Bestimme die Biegespannung σunten an der Unterkante.

bf = 120 mmtf = 15 mmtw = 20 mmhw = 240 mmM = 15 kN·m
σunten = MPa
6.Schwer
2802028020xpositives MMaße in mm

Ein Gusseisenträger hat den dargestellten T-Querschnitt mit dem Flansch oben. Die zulässigen Spannungen betragen 40 MPa auf Zug und 120 MPa auf Druck. Bestimme das größte positive Biegemoment Mallow, das der Träger aufnehmen kann.

bf = 280 mmtf = 20 mmtw = 20 mmhw = 280 mmσt,allow = 40 MPaσc,allow = 120 MPa
Mallow = kN·m

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ix = 29,24 × 10⁶ mm⁴
  2. 2. ȳ = 40,4 mm
  3. 3. Ix = 6,146 × 10⁶ mm⁴
  4. 4. Ix = 1,129 × 10⁶ mm⁴
  5. 5. σunten = 52,34 MPa
  6. 6. Mallow = 18,56 kN·m

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