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.
Arbeitsblatt Schwerpunkt und Flächenträgheitsmoment mit Lösungen
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.
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.
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.
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.
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.
Lösungsschlüssel
- 1. Ix = 29,24 × 10⁶ mm⁴
- 2. ȳ = 40,4 mm
- 3. Ix = 6,146 × 10⁶ mm⁴
- 4. Ix = 1,129 × 10⁶ mm⁴
- 5. σunten = 52,34 MPa
- 6. Mallow = 18,56 kN·m
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