Stahlbau

Was ist eine statische Berechnung?

Quelle: Wikipedia, https://de.wikipedia.org/wiki/Statische_Berechnung

Eine Statische Berechnung (umgangssprachlich auch Statik) ist die Berechnung der Kräfte, Spannungen und Verformungen einer Konstruktion beispielsweise im

• Bauingenieurwesen (Baustatik),
• Maschinenbau,
• Schiffbau (Längsfestigkeit, Querfestigkeit).

Ziel ist es, festzustellen, ob die Konstruktion mit ausreichender Sicherheit und nicht unter der geplanten Belastung versagen (brechen, knicken usw.) wird, oder zu untersuchen, welche Belastungen die Konstruktion aushält, ohne zu versagen. Die Belastungen und Materialkennwerte werden mit Teilsicherheitsfaktoren beaufschlagt, um unter anderem Vereinfachungen des jeweiligen Berechnungsverfahrens sowie Streuungen der Lastannahmen und Materialeigenschaften auszugleichen. Des Weiteren ist es Aufgabe der Statik, die Gebrauchstauglichkeit einzelner Bauteile zu gewährleisten (Verformungen und Schwingungen erträglich zu begrenzen).

Statische Berechnung, Beispiel, Stahlbau, Stahlträger

Was ist eine Festigkeitsberechnung?

Quelle: Wikipedia, https://de.wikipedia.org/wiki/Festigkeitsberechnung

Festigkeitsberechnungen gehören in das Teilgebiet der Festigkeitslehre (innerhalb der Technischen Mechanik) und werden an

• einfachen Probekörpern (z. B. Stäben),
• Balken,
• Stabtragwerken,
• Fachwerken,
• Platten,
• Membranen aber auch
• komplexen mechanischen Konstruktionen
  

durchgeführt.

Festigkeitsberechnungen sollen stark und schwach beanspruchte Teile einer Konstruktion identifizieren helfen und führen damit zur Optimierung von Bauteilen. Gleichzeitig dienen sie als rechnerischer Nachweis der Sicherheit einer Konstruktion. Als Methode für Festigkeitsberechnungen eignen sich:

• Graphische Verfahren (z. B. Seileckverfahren, Cremonaplan)
• Analytischer Ansatz (z. B. Bernoulli-Balken, Rittersches Schnittverfahren)
• Numerische Verfahren (z. B. Finite-Elemente-Methode (FEM)

Festigkeitsberechnung Schrauben, Welle, Online

Was ist ein Festigkeitsnachweis?

Quelle: Wikipedia, https://de.wikipedia.org/wiki/Festigkeitsnachweis

Der Festigkeitsnachweis ist eine zentrale Aufgabe bei der Auslegung von Bauteilen oder Bauwerken und wurde im Anschluss an Navier und Redtenbacher von Rebhann 1856 für die Balkentheorie auf Basis der Elastizitätstheorie klar formuliert. Er besteht darin, aufzuzeigen, dass die Belastbarkeit einer Konstruktion bzw. die Festigkeit des Werkstoffs ein Versagen unter den vorgesehenen Belastungen und den maßgebenden Bedingungen mit ausreichender Sicherheit ausschließen. Versagen kann dabei je nach den Anforderungen das Auftreten unzulässig großer oder irreversibler, z. B. plastischer Verformungen, von Mikroschädigungen oder eines Bruches bedeuten.

Der Festigkeitsnachweis, auch etwa Tragfähigkeitsnachweis genannt, wird entsprechend dem Stand der Technik und den anerkannten Regeln der Ingenieurkunst ("best practice"), je nach den Anforderungen und der Phase der Bauteilentwicklung, rechnerisch und/oder experimentell geführt.

Dynamischer, statischer Festigkeitsnachweis, Welle