Flächentragwerk

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Konstruktionselemente können nach ihren räumlichen Ausdehnungen eingeteilt werden. Eingeteilt werden im Allgemeinen:

Aus der 3-D-Kontinuumsmechanik für allgemeine Körper kann man mit Hilfe geeigneter kinetischer und kinematischer Annahmen, bezüglich ausgewählter Vorzugsrichtungen, 2-D- und 1-D-Probleme entwickeln.

Bei Flächentragwerken gibt es genau eine Vorzugsrichtung, die Wanddicke in der Koordinate z. Die Dicke wird als klein gegenüber den Abmessungen in x- und y-Richtung (Länge und Breite) angenommen. Flächentragwerke besitzen also den Freiheitsgrad 2 für Translation.

Sie sind grundsätzlich allgemeine Schalen, mit den Sonderformen Scheibe, Platte und rotationssymmetrische Schale.

Bei Scheibe und Platte entkoppeln (nach geeigneter Wahl der Koordinaten) die Differentialgleichungen der elastischen Linie (vergleiche Zug-/Druck-Stab und Biegebalken).

Beim gekrümmten Flächentragwerk gibt es analog zum gekrümmten Stab diese Entkopplung nicht.

Die Verformungen werden im Allgemeinen als klein – bezogen auf die Wanddicke h – angenommen (Theorie 1. Ordnung), es sei denn, es ist ausdrücklich eine endliche Verformung zugelassen.

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