Berechnet einen beliebigen Rahmen in einer vertikalen Ebene, Knoten für Knoten oder aus seinen Feldern und Geschossen: die Auflagerkräfte, Biegemomente, Quer- und Normalkräfte und Verschiebungen, mit geneigten Stäben und Stäben mit Vouten, Gelenken, Federn, Setzungen, Temperaturänderungen und den veränderlichen Lasten in ihrer ungünstigsten Anordnung. Jeder Schritt zeigt seine Formel.
Was nachgewiesen wird
- Statische Unbestimmtheit: 3m + r − (3j + c), mit m den Stäben, r den Auflagerreaktionen (Federn inbegriffen), j den Knoten und c den Bedingungen an den Gelenken. Über null hängen die Schnittkräfte von der Steifigkeit ab, und Setzungen und Temperatur erzeugen Schnittkräfte.
- Lasten: die totalen Lasten wie eingegeben ΣFx und ΣFy sowie ΣFx,var / ΣFy,var für die Lasten in ungünstigster Anordnung, alle vorhanden.
- Ungünstigste Anordnung: Jede der k veränderlichen Lasten kann vorhanden sein oder fehlen. Alle Narr = 2ᵏ Anordnungen werden mit k + 1 Berechnungen erfasst, und die Resultate werden zu einer Umhüllenden.
- Auflagerkräfte: Rx, Ry und MR aus den Lasten wie eingegeben, mit ihren grössten und kleinsten Werten, und die Gleichgewichtskontrollen ΣRx = −ΣFx und ΣRy = ΣFy.
- An den Knoten und Stabenden: die Verschiebungen und Verdrehungen sowie die Normalkraft (Zug positiv), die Querkraft und das Biegemoment (Zug auf der rechten Seite positiv), jeweils grösster und kleinster Wert.
- Entlang jedes Stabs: Mmax und Mmin mit ihrer Lage, die grösste Querkraft, Nmax und Nmin, die Durchbiegung wrel bezogen auf die Verbindungslinie der verschobenen Enden und l/|wrel|.
- Nachweise, optional: |wrel| ≤ l/nlim für jeden Stab und |ux| ≤ h/nh für jeden Knoten über dem tiefsten Auflager.
- Gewählte Querschnitte, bis zu vier, mit der Umhüllenden.
Was Sie eingeben und was Sie erhalten
Sie beschreiben den Rahmen Knoten für Knoten oder über Felder und Geschosse mit einem Querschnitt für die Stützen und einem für die Riegel. Sie geben E ein, für alle Stäbe gleich, und ob die Längsverformung der Stäbe berücksichtigt wird. Für jeden Knoten: seine Koordinaten x und y, das Auflager (frei, festes Lager, eingespannt, zwei Arten von beweglichen Lagern, zwei Arten von Führungen oder Federn in x, y und gegen Verdrehung) und seine Setzungen. Für jeden Stab: seinen Anfangs- und seinen Endknoten, I, A, einen konstanten Querschnitt oder gerade oder parabolische Vouten sowie biegesteife oder gelenkige Enden.
Lasten: bis zu acht verteilte Lasten, nach unten pro Meter Stablänge oder pro Meter Grundriss, horizontal pro Meter Höhe oder rechtwinklig zum Stab, gleichmässig oder veränderlich; bis zu acht Kräfte auf Stäben; bis zu sechs Knotenlasten; bis zu vier Temperatureinwirkungen, gleichmässig oder auf den beiden Seiten verschieden. Jede Last wirkt wie eingegeben oder in ungünstigster Anordnung. Dann die Grenzwerte und die gewählten Querschnitte.
Sie erhalten die Diagramme, alle oben genannten Resultate und den Vermerk erfüllt oder nicht erfüllt für jeden Nachweis.
Annahmen und Grenzen
- Gerade Stäbe in einer vertikalen Ebene. Lineare Berechnung nach Theorie 1. Ordnung: charakteristische Werte oder Bemessungswerte, nach Bedarf. Nach unten und nach rechts ist positiv, Momente an den Knoten im Uhrzeigersinn.
- Bei Stäben aus verschiedenen Baustoffen geben Sie ein einziges E ein und skalieren I und A der übrigen Stäbe mit dem Verhältnis der Elastizitätsmoduli.
- In einer Voute ist die Breite konstant, daher wächst I mit der dritten Potenz der Höhe; die Fläche wird als konstant angenommen.
- Wird die Längsverformung vernachlässigt, wird keine Fläche abgefragt, und es kann keine gleichmässige Temperaturänderung angesetzt werden.
- Eine Temperaturdifferenz zwischen den Seiten ergibt die freie Krümmung αT·ΔTd/h, mit h der Höhe des Stabs.
- Um mehrere Stäbe mit einem einzigen Gelenk zu verbinden, geben Sie jedem von ihnen an diesem Knoten ein Gelenk, oder allen ausser einem.
- Nur eine Berechnung: Kein Stab wird nachgewiesen.
Berechnungsbeispiel
Ein zweifeldriger Rahmen von 16 m Breite und 6 m Höhe mit E = 32000 N/mm²: Stützen bei x = 0 und 16 m eingespannt und bei 10 m gelenkig gelagert, wo sich der Fuss um 8 mm setzt; ein Riegel von 10 m mit parabolischen Vouten von 2 m Länge an beiden Enden und ein Riegel von 6 m; die rechte Stütze an ihrem Kopf gelenkig angeschlossen. Die Riegel tragen 30 kN/m wie eingegeben und 20 kN/m in ungünstigster Anordnung; ebenfalls in ungünstigster Anordnung 4.5 kN/m Wind auf die linke Stütze, 15 kN horizontal an ihrem Kopf und auf dem langen Riegel eine Erwärmung von 15 °C mit 10 °C zwischen seinen Seiten. Grenzwerte l/300 und h/300. Alle Nachweise sind erfüllt. Die folgenden Resultate sind jene des Moduls für sein Berechnungsbeispiel, berechnet beim Erstellen dieser Seite.
Eingaben| Eingabe | Wert | Ref. |
|---|
| Beschreibung des Rahmens | Knoten für Knoten | |
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| Anzahl Knoten j | 6 | |
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| Anzahl Stäbe m | 5 | |
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| Elastizitätsmodul E | 32000 N/mm² | |
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| Längsverformung der Stäbe | Berücksichtigt | |
|---|
| Horizontale Koordinate x1 | 0 m | |
|---|
| Vertikale Koordinate y1 | 0 m | |
|---|
| Auflager | Eingespannt | |
|---|
| Horizontale Auflagerverschiebung Δx,1 | 0 mm | |
|---|
| Vertikale Setzung Δy,1 | 0 mm | |
|---|
| Horizontale Koordinate x2 | 0 m | |
|---|
| Vertikale Koordinate y2 | 6 m | |
|---|
| Auflager | Frei (ein Knoten) | |
|---|
| Horizontale Koordinate x3 | 10 m | |
|---|
| Vertikale Koordinate y3 | 6 m | |
|---|
| Auflager | Frei (ein Knoten) | |
|---|
| Horizontale Koordinate x4 | 10 m | |
|---|
| Vertikale Koordinate y4 | 0 m | |
|---|
| Auflager | Festes Lager | |
|---|
| Horizontale Auflagerverschiebung Δx,4 | 0 mm | |
|---|
| Vertikale Setzung Δy,4 | 8 mm | |
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| Horizontale Koordinate x5 | 16 m | |
|---|
| Vertikale Koordinate y5 | 6 m | |
|---|
| Auflager | Frei (ein Knoten) | |
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| Horizontale Koordinate x6 | 16 m | |
|---|
| Vertikale Koordinate y6 | 0 m | |
|---|
| Auflager | Eingespannt | |
|---|
| Horizontale Auflagerverschiebung Δx,6 | 0 mm | |
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| Vertikale Setzung Δy,6 | 0 mm | |
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| Anfangsknoten | Knoten 1 | |
|---|
| Endknoten | Knoten 2 | |
|---|
| Trägheitsmoment I1 | 7200 10⁶ mm⁴ | |
|---|
| Querschnittsfläche A1 | 240000 mm² | |
|---|
| Querschnitt entlang des Stabs | Konstant | |
|---|
| Anschluss an seinen Enden | An beiden Enden starr | |
|---|
| Anfangsknoten | Knoten 2 | |
|---|
| Endknoten | Knoten 3 | |
|---|
| Trägheitsmoment I2 | 24300 10⁶ mm⁴ | |
|---|
| Querschnittsfläche A2 | 360000 mm² | |
|---|
| Querschnitt entlang des Stabs | Parabolische Vouten | |
|---|
| Länge der Voute am Anfang aA,2 | 2 m | |
|---|
| Trägheitsmoment am Anfang IA,2 | 48600 10⁶ mm⁴ | |
|---|
| Länge der Voute am Ende aB,2 | 2 m | |
|---|
| Trägheitsmoment am Ende IB,2 | 48600 10⁶ mm⁴ | |
|---|
| Anschluss an seinen Enden | An beiden Enden starr | |
|---|
| Anfangsknoten | Knoten 4 | |
|---|
| Endknoten | Knoten 3 | |
|---|
| Trägheitsmoment I3 | 7200 10⁶ mm⁴ | |
|---|
| Querschnittsfläche A3 | 240000 mm² | |
|---|
| Querschnitt entlang des Stabs | Konstant | |
|---|
| Anschluss an seinen Enden | An beiden Enden starr | |
|---|
| Anfangsknoten | Knoten 3 | |
|---|
| Endknoten | Knoten 5 | |
|---|
| Trägheitsmoment I4 | 24300 10⁶ mm⁴ | |
|---|
| Querschnittsfläche A4 | 360000 mm² | |
|---|
| Querschnitt entlang des Stabs | Konstant | |
|---|
| Anschluss an seinen Enden | An beiden Enden starr | |
|---|
| Anfangsknoten | Knoten 6 | |
|---|
| Endknoten | Knoten 5 | |
|---|
| Trägheitsmoment I5 | 7200 10⁶ mm⁴ | |
|---|
| Querschnittsfläche A5 | 240000 mm² | |
|---|
| Querschnitt entlang des Stabs | Konstant | |
|---|
| Anschluss an seinen Enden | Gelenk am Ende | |
|---|
| Anzahl verteilte Lasten | 5 | |
|---|
| On | Stab 2 | |
|---|
| Richtung | Nach unten, pro Meter Stablänge | |
|---|
| Ausdehnung | Der ganze Stab | |
|---|
| Intensität am Anfang qa,1 | 30 kN/m | |
|---|
| Intensität am Ende qb,1 | 30 kN/m | |
|---|
| Anordnung | Wie eingegeben | |
|---|
| On | Stab 4 | |
|---|
| Richtung | Nach unten, pro Meter Stablänge | |
|---|
| Ausdehnung | Der ganze Stab | |
|---|
| Intensität am Anfang qa,2 | 30 kN/m | |
|---|
| Intensität am Ende qb,2 | 30 kN/m | |
|---|
| Anordnung | Wie eingegeben | |
|---|
| On | Stab 2 | |
|---|
| Richtung | Nach unten, pro Meter Stablänge | |
|---|
| Ausdehnung | Der ganze Stab | |
|---|
| Intensität am Anfang qa,3 | 20 kN/m | |
|---|
| Intensität am Ende qb,3 | 20 kN/m | |
|---|
| Anordnung | Ungünstigste Anordnung | |
|---|
| On | Stab 4 | |
|---|
| Richtung | Nach unten, pro Meter Stablänge | |
|---|
| Ausdehnung | Der ganze Stab | |
|---|
| Intensität am Anfang qa,4 | 20 kN/m | |
|---|
| Intensität am Ende qb,4 | 20 kN/m | |
|---|
| Anordnung | Ungünstigste Anordnung | |
|---|
| On | Stab 1 | |
|---|
| Richtung | Horizontal (nach rechts), pro Meter Höhe | |
|---|
| Ausdehnung | Der ganze Stab | |
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| Intensität am Anfang qa,5 | 4.5 kN/m | |
|---|
| Intensität am Ende qb,5 | 4.5 kN/m | |
|---|
| Anordnung | Ungünstigste Anordnung | |
|---|
| Anzahl Kräfte auf Stäben | 0 | |
|---|
| Anzahl Lasten an Knoten | 1 | |
|---|
| At | Knoten 2 | |
|---|
| Horizontale Kraft (nach rechts positiv) Fx,1 | 15 kN | |
|---|
| Vertikale Kraft (nach unten positiv) Fy,1 | 0 kN | |
|---|
| Moment (im Uhrzeigersinn positiv) M1 | 0 kN·m | |
|---|
| Anordnung | Ungünstigste Anordnung | |
|---|
| Anzahl Temperatureinwirkungen | 1 | |
|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient αT | 10 10⁻⁶/°C | |
|---|
| On | Stab 2 | |
|---|
| Gleichmässige Änderung ΔT1 | 15 °C | |
|---|
| Differenz, rechte Seite minus linke Seite ΔTd,1 | 10 °C | |
|---|
| Höhe des Stabs h1 | 900 mm | |
|---|
| Anordnung | Ungünstigste Anordnung | |
|---|
| Durchbiegung der Stäbe mit einem Grenzwert vergleichen | Ja | |
|---|
| Grenzwert: Stablänge geteilt durch nlim | 300 | |
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| Horizontale Verschiebung der Knoten nachweisen | Ja | |
|---|
| Grenzwert: Höhe geteilt durch nh | 300 | |
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| Anzahl Querschnitte mit eigenen Resultaten | 1 | |
|---|
| On | Stab 2 | |
|---|
| Position, ab dem Anfangsknoten aS1 | 5 m | |
|---|
Berechnung: Der Rahmen| Schritt | Wert | Ref. |
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| Gesamtbreite und Gesamthöheaus den Knotenkoordinaten | B × H = 16.00 × 6.00 m | |
|---|
| Unbekannte im Vergleich zu den Gleichgewichtsbedingungenm = 5 Stäbe, r = 8 Auflagerreaktionen (Federn inbegriffen), j = 6 Knoten, c = 1 Bedingungen an den Gelenkenstatisch unbestimmt, Grad 4: Die Schnittkräfte hängen von der Steifigkeit ab; Setzungen und Temperatur erzeugen Schnittkräfte | 3m + r − (3j + c) = 4 | |
|---|
| Schritt | 1Stab 1Knoten 1 → 2 | 2Stab 2Knoten 2 → 3 | 3Stab 3Knoten 4 → 3 | 4Stab 4Knoten 3 → 5 | Ref. |
|---|
| Länge l m | 6.00 | 10.00 | 6.00 | 6.00 | |
|---|
| Neigung gegenüber der Horizontalen α °im Gegenuhrzeigersinn ab der x-Achse, Anfang nach Ende | 90.0 | 0.0 | 90.0 | 0.0 | |
|---|
| Biegesteifigkeit E·I MN·m²zwischen den Vouten | 230.4 | 777.6 | 230.4 | 777.6 | |
|---|
| Dehnsteifigkeit E·A MN | 8 | 12 | 8 | 12 | |
|---|
| Vouten, Anfang / Ende aA / aB m | · | 2.00 / 2.00 | · | · | |
|---|
| Gelenke | — | — | — | — | |
|---|
| Schritt | 5Stab 5Knoten 6 → 5 | Ref. |
|---|
| Länge l m | 6.00 | |
|---|
| Neigung gegenüber der Horizontalen α °im Gegenuhrzeigersinn ab der x-Achse, Anfang nach Ende | 90.0 | |
|---|
| Biegesteifigkeit E·I MN·m²zwischen den Vouten | 230.4 | |
|---|
| Dehnsteifigkeit E·A MN | 8 | |
|---|
| Vouten, Anfang / Ende aA / aB m | · | |
|---|
| Gelenke | end | |
|---|
Berechnung: Die Lasten| Schritt | Wert | Ref. |
|---|
| Totale horizontale Last wie eingegebennach rechts positivohne die Lasten in ungünstigster Anordnung | ΣFx = 0.0 kN | |
|---|
| Totale vertikale Last wie eingegebennach unten positiv | ΣFy = 480.0 kN | |
|---|
| Lasten in ungünstigster Anordnung, alle vorhanden | ΣFx,var / ΣFy,var = 42.0 / 320.0 kN | |
|---|
Berechnung: Die ungünstigste Anordnung| Schritt | Wert | Ref. |
|---|
| Lasten, die jeweils vorhanden sein oder fehlen könnenverteilte Last 3, verteilte Last 4, verteilte Last 5, Last an einem Knoten 1, Temperatureinwirkung 1 | k = 5 | |
|---|
| Erfasste AnordnungenNarr = 2ᵏ; max = Basis + Σ (positive Beiträge), min = Basis + Σ (negative Beiträge)Jede Last wird einmal berechnet; in jedem Querschnitt werden die Lasten, die den Wert erhöhen, für das grösste Resultat addiert, jene, die ihn verringern, für das kleinste — dasselbe wie alle 2ᵏ Kombinationen, mit k + 1 Berechnungen | Narr = 32 | |
|---|
Berechnung: Auflagerkräfte| Schritt | Wert | Ref. |
|---|
| Gleichgewicht: Summe der horizontalen Auflagerkräftegleich −ΣFx = -0.00 kNeine Kontrolle der Berechnung (Lasten wie eingegeben) | ΣRx = 0.00 kN | |
|---|
| Gleichgewicht: Summe der vertikalen Auflagerkräftegleich ΣFy = 480.00 kN | ΣRy = 480.00 kN | |
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| Schritt | 1Knoten 1eingespannt | 4Knoten 4festes lager | 6Knoten 6eingespannt | Ref. |
|---|
| Horizontale Auflagerkraft, aus den Lasten wie eingegeben Rx kNnach rechts positiv | 30.67 | -20.86 | -9.80 | |
|---|
| largest Rx,max kN | 51.94 | -18.81 | -9.80 | |
|---|
| smallest Rx,min kN | -2.80 | -40.81 | -21.72 | |
|---|
| Vertikale Auflagerkraft, aus den Lasten wie eingegeben Ry kNnach oben positiv | 170.07 | 192.66 | 117.27 | |
|---|
| largest Ry,max kN | 258.88 | 412.23 | 170.89 | |
|---|
| smallest Ry,min kN | 155.19 | 192.66 | 90.15 | |
|---|
| Einspannmoment, aus den Lasten wie eingegeben MR kN·mim Gegenuhrzeigersinn positiv | -21.71 | · | 58.82 | |
|---|
| largest MR,max kN·m | 53.90 | · | 130.30 | |
|---|
| smallest MR,min kN·m | -57.58 | · | 58.82 | |
|---|
Berechnung: An den Knoten| Schritt | 1Knoten 1(0.00; 0.00) | 2Knoten 2(0.00; 6.00) | 3Knoten 3(10.00; 6.00) | 4Knoten 4(10.00; 0.00) | Ref. |
|---|
| Max. horizontale Verschiebung ux,max mmnach rechts positiv | 0.00 | 5.54 | 6.80 | 0.00 | |
|---|
| Min. horizontale Verschiebung ux,min mm | 0.00 | 2.90 | 3.07 | 0.00 | |
|---|
| Max. vertikale Verschiebung w,max mmnach unten positiv | 0.00 | 0.20 | 8.32 | 8.00 | |
|---|
| Min. vertikale Verschiebung w,min mm | 0.00 | 0.12 | 8.15 | 8.00 | |
|---|
| Max. rotation θ,max mradim Gegenuhrzeigersinn positiv; keine an einem Knoten, der nur gelenkige Enden verbindet | 0.000 | -1.796 | 1.016 | -1.009 | |
|---|
| Min. rotation θ,min mrad | 0.000 | -2.651 | 0.445 | -2.188 | |
|---|
| Schritt | 5Knoten 5(16.00; 6.00) | 6Knoten 6(16.00; 0.00) | Ref. |
|---|
| Max. horizontale Verschiebung ux,max mmnach rechts positiv | 6.79 | 0.00 | |
|---|
| Min. horizontale Verschiebung ux,min mm | 3.06 | 0.00 | |
|---|
| Max. vertikale Verschiebung w,max mmnach unten positiv | 0.13 | 0.00 | |
|---|
| Min. vertikale Verschiebung w,min mm | 0.07 | 0.00 | |
|---|
| Max. rotation θ,max mradim Gegenuhrzeigersinn positiv; keine an einem Knoten, der nur gelenkige Enden verbindet | 2.086 | 0.000 | |
|---|
| Min. rotation θ,min mrad | 1.714 | 0.000 | |
|---|
Berechnung: An den Stabenden| Schritt | 1Stab 1Knoten 1 → 2 | 2Stab 2Knoten 2 → 3 | 3Stab 3Knoten 4 → 3 | 4Stab 4Knoten 3 → 5 | Ref. |
|---|
| Max. Normalkraft am Anfang Ni,max kNZug positiv | -155.2 | -28.8 | -192.7 | -9.8 | |
|---|
| Min. Normalkraft am Anfang Ni,min kN | -258.9 | -62.4 | -412.2 | -21.7 | |
|---|
| Max. Normalkraft am Ende Nj,max kN | -155.2 | -28.8 | -192.7 | -9.8 | |
|---|
| Min. Normalkraft am Ende Nj,min kN | -258.9 | -62.4 | -412.2 | -21.7 | |
|---|
| Max. Querkraft am Anfang Vi,max kNV = dM/dx | 2.8 | 258.9 | 40.8 | 157.3 | |
|---|
| Min. Querkraft am Anfang Vi,min kN | -51.9 | 155.2 | 18.8 | 61.7 | |
|---|
| Max. Querkraft am Ende Vj,max kN | -19.5 | -129.9 | 40.8 | -90.1 | |
|---|
| Min. Querkraft am Ende Vj,min kN | -56.6 | -256.0 | 18.8 | -170.9 | |
|---|
| Max. Biegemoment am Anfang Mi,max kN·mZug auf der rechten Seite positiv | 57.6 | -118.1 | 0.0 | 169.9 | |
|---|
| Min. Biegemoment am Anfang Mi,min kN·m | -53.9 | -254.0 | 0.0 | -43.6 | |
|---|
| Max. Biegemoment am Ende Mj,max kN·m | -118.1 | 38.4 | 244.8 | 0.0 | |
|---|
| Min. Biegemoment am Ende Mj,min kN·m | -254.0 | -269.9 | 112.9 | 0.0 | |
|---|
| Schritt | 5Stab 5Knoten 6 → 5 | Ref. |
|---|
| Max. Normalkraft am Anfang Ni,max kNZug positiv | -90.1 | |
|---|
| Min. Normalkraft am Anfang Ni,min kN | -170.9 | |
|---|
| Max. Normalkraft am Ende Nj,max kN | -90.1 | |
|---|
| Min. Normalkraft am Ende Nj,min kN | -170.9 | |
|---|
| Max. Querkraft am Anfang Vi,max kNV = dM/dx | 21.7 | |
|---|
| Min. Querkraft am Anfang Vi,min kN | 9.8 | |
|---|
| Max. Querkraft am Ende Vj,max kN | 21.7 | |
|---|
| Min. Querkraft am Ende Vj,min kN | 9.8 | |
|---|
| Max. Biegemoment am Anfang Mi,max kN·mZug auf der rechten Seite positiv | -58.8 | |
|---|
| Min. Biegemoment am Anfang Mi,min kN·m | -130.3 | |
|---|
| Max. Biegemoment am Ende Mj,max kN·m | 0.0 | |
|---|
| Min. Biegemoment am Ende Mj,min kN·m | 0.0 | |
|---|
Berechnung: Entlang jedes Stabs| Schritt | 1Stab 1Knoten 1 → 2 | 2Stab 2Knoten 2 → 3 | 3Stab 3Knoten 4 → 3 | 4Stab 4Knoten 3 → 5 | Ref. |
|---|
| Grösstes positives Moment Mmax kN·m | 57.6 | 462.4 | 244.8 | 292.0 | |
|---|
| seine Lage a mab dem Anfangsknoten | 0.00 | 5.00 | 6.00 | 2.63 | |
|---|
| Grösstes negatives Moment Mmin kN·m | -254.0 | -269.9 | · | -43.6 | |
|---|
| seine Lage a m | 6.00 | 10.00 | · | 0.00 | |
|---|
| Grösste Querkraft |V|max kN | 56.6 | 258.9 | 40.8 | 170.9 | |
|---|
| Grösste Zugkraft Nmax kN | · | · | · | · | |
|---|
| Grösste Druckkraft Nmin kN | -258.9 | -62.4 | -412.2 | -21.7 | |
|---|
| Grösste Durchbiegung quer zum Stab wrel mmab der Verbindungslinie seiner verschobenen Enden (ein Kragarm: ab seinem gelagerten Ende), in Richtung der rechten Seite positiv | -2.05 | 6.12 | 2.45 | 1.45 | |
|---|
| seine Lage a m | 3.63 | 5.00 | 3.50 | 2.88 | |
|---|
| Bezogene Durchbiegung im Verhältnis zur Länge l/|wrel| | 2’928 | 1’634 | 2’445 | 4’138 | |
|---|
| Schritt | 5Stab 5Knoten 6 → 5 | Ref. |
|---|
| Grösstes positives Moment Mmax kN·m | · | |
|---|
| seine Lage a mab dem Anfangsknoten | · | |
|---|
| Grösstes negatives Moment Mmin kN·m | -130.3 | |
|---|
| seine Lage a m | 0.00 | |
|---|
| Grösste Querkraft |V|max kN | 21.7 | |
|---|
| Grösste Zugkraft Nmax kN | · | |
|---|
| Grösste Druckkraft Nmin kN | -170.9 | |
|---|
| Grösste Durchbiegung quer zum Stab wrel mmab der Verbindungslinie seiner verschobenen Enden (ein Kragarm: ab seinem gelagerten Ende), in Richtung der rechten Seite positiv | -1.31 | |
|---|
| seine Lage a m | 2.50 | |
|---|
| Bezogene Durchbiegung im Verhältnis zur Länge l/|wrel| | 4’595 | |
|---|
Berechnung: Nachweis — Durchbiegung jedes Stabs| Schritt | Wert | Ref. |
|---|
| Durchbiegung des Stabs 1|wrel|max,1 ≤ l1/nlim | η = 0.102 · erfüllt10 % des Tragwiderstands ausgenutzt | |
|---|
| Durchbiegung des Stabs 2|wrel|max,2 ≤ l2/nlim | η = 0.184 · erfüllt18 % des Tragwiderstands ausgenutzt | |
|---|
| Durchbiegung des Stabs 3|wrel|max,3 ≤ l3/nlim | η = 0.123 · erfüllt12 % des Tragwiderstands ausgenutzt | |
|---|
| Durchbiegung des Stabs 4|wrel|max,4 ≤ l4/nlim | η = 0.072 · erfüllt7 % des Tragwiderstands ausgenutzt | |
|---|
| Durchbiegung des Stabs 5|wrel|max,5 ≤ l5/nlim | η = 0.065 · erfüllt7 % des Tragwiderstands ausgenutzt | |
|---|
Berechnung: Nachweis — horizontale Verschiebung der Knoten| Schritt | Wert | Ref. |
|---|
| Knoten 2, 6.00 m über dem tiefsten Auflager|ux,2| ≤ h/nh | η = 0.277 · erfüllt28 % des Tragwiderstands ausgenutzt | |
|---|
| Knoten 3, 6.00 m über dem tiefsten Auflager|ux,3| ≤ h/nh | η = 0.340 · erfüllt34 % des Tragwiderstands ausgenutzt | |
|---|
| Knoten 5, 6.00 m über dem tiefsten Auflager|ux,5| ≤ h/nh | η = 0.339 · erfüllt34 % des Tragwiderstands ausgenutzt | |
|---|
Berechnung: An den gewählten Querschnitten| Schritt | 1Querschnitt 1Stab 2, a = 5.00 m | Ref. |
|---|
| Grösstes Biegemoment Mmax kN·mZug auf der rechten Seite positiv | 462.4 | |
|---|
| Kleinstes Biegemoment Mmin kN·m | 235.8 | |
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| Grösste Querkraft, vor dem Querschnitt Vmax,l kNauf der Seite des Anfangsknotens | 20.1 | |
|---|
| Kleinste Querkraft, vor dem Querschnitt Vmin,l kN | -6.0 | |
|---|
| Grösste Querkraft, nach dem Querschnitt Vmax,r kN | 20.1 | |
|---|
| Kleinste Querkraft, nach dem Querschnitt Vmin,r kN | -6.0 | |
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| Grösste Normalkraft Nmax kNZug positiv | -28.8 | |
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| Kleinste Normalkraft Nmin kN | -62.4 | |
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| Grösste horizontale Verschiebung ux,max mmnach rechts positiv | 6.07 | |
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| Kleinste horizontale Verschiebung ux,min mm | 3.08 | |
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| Grösste vertikale Verschiebung wmax mmnach unten positiv | 10.35 | |
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| Kleinste vertikale Verschiebung wmin mm | 7.98 | |
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Wie dieses Modul geprüft wird
Vor der Veröffentlichung mit unabhängigen, in realen Projekten verwendeten Berechnungen geprüft.
Fragen
Was sagt mir der Grad der statischen Unbestimmtheit?
Über null hängen die Schnittkräfte von der Steifigkeit der Stäbe ab, und Setzungen und Temperaturänderungen erzeugen Schnittkräfte. Der Rahmen des Berechnungsbeispiels ist 4-fach statisch unbestimmt: 5 Stäbe, 8 Auflagerreaktionen, 6 Knoten und 1 Bedingung am Gelenk.
Soll die Längsverformung berücksichtigt werden?
Wird sie berücksichtigt, verlängert und verkürzt sich jeder Stab unter seiner Normalkraft, E·A/l: das exakte Resultat nach Theorie 1. Ordnung. Wird sie vernachlässigt, behalten die Stäbe ihre Länge, wie bei den klassischen Handrechenverfahren.
Kann ich die Berechnung ausdrucken?
Die vollständige Berechnung erscheint gratis und ohne Konto am Bildschirm. Ein druckfertiger A4-Berechnungsbericht ist im Basic-Abonnement enthalten.
Siehe auch
Seite aktualisiert: 14. November 2026