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 mm300 mm150 mm60 mmØ40x̄ = ?

Eine Platte von 200 mm × 300 mm hat ein kreisförmiges Loch mit dem Durchmesser 40 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 = 300 mmd = 40 mmLochmittelpunkt: x = 60 mm
x̄ = mm
2.Leicht
2003024014ȳ = ?Maße in mm

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

bf = 200 mmtf = 30 mmtw = 14 mmhw = 240 mm
ȳ = mm
3.Mittel
150 mm200 mm80 mmØ50xIx​ = ?

Eine Platte von 150 mm × 200 mm hat ein kreisförmiges Loch mit dem Durchmesser 50 mm auf ihrer vertikalen Mittellinie, dessen Mittelpunkt 80 mm über der Unterseite liegt. Bestimme das Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse durch den Flächenschwerpunkt.

b = 150 mmh = 200 mmd = 50 mmLochmittelpunkt: y = 80 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
4.Mittel
26070t = 16xMaße in mm

Ein U-Profil liegt mit der offenen Seite nach oben: eine Bodenplatte von 260 mm Breite mit zwei senkrechten Schenkeln, insgesamt 70 mm hoch. Boden und Schenkel sind alle 16 mm dick. Bestimme sein Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse x durch seinen Schwerpunkt.

b = 260 mmh = 70 mmt = 16 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
5.Schwer
1801524020xM = 25 kN·mMaße in mm

Der T-Querschnitt wird als Balken mit dem Flansch oben verwendet und trägt ein positives Biegemoment von 25 kN·m. Bestimme die Biegespannung σunten an der Unterkante.

bf = 180 mmtf = 15 mmtw = 20 mmhw = 240 mmM = 25 kN·m
σunten = MPa
6.Schwer
2202518018xM = 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 = 220 mmtf = 25 mmtw = 18 mmhw = 180 mmM = 15 kN·m
σunten = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. x̄ = 100,9 mm
  2. 2. ȳ = 206,5 mm
  3. 3. Ix = 98,85 × 10⁶ mm⁴
  4. 4. Ix = 2,004 × 10⁶ mm⁴
  5. 5. σunten = 81,04 MPa
  6. 6. σunten = 76,1 MPa

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