17.4 : Anwendungen von Stress

Stellen Sie sich eine Struktur vor, die aus einem Ausleger und einer Stange besteht, die dazu bestimmt ist, eine Last zu tragen. Diese beiden Komponenten werden durch einen Stift verbunden und durch Klammern und Stifte stabilisiert. Der Ausleger und die Stange werden von ihren Halterungen gelöst, um die unterschiedlichen Belastungen dieser Struktur zu beurteilen, und es wird ein Freikörperdiagramm erstellt. Anschließend werden alle wirkenden Kräfte, einschließlich der auf die Struktur wirkenden Last, ermittelt. Die auf den Ausleger und die Stange ausgeübten Reaktionskräfte werden mithilfe der Gleichgewichtsgleichungen berechnet.

Die Reaktionen am Punkt P bewirken eine Kompression im Ausleger, die am Punkt R eine Spannung im Gestänge. Bei beiden Stäben handelt es sich um Zwei-Kraft-Stäbe, die nur an zwei Punkten Kräften ausgesetzt sind. Die Wirkungslinien der resultierenden Kräfte, die an jedem dieser beiden Punkte wirken, sind gleich und entgegengesetzt und verlaufen durch beide Punkte. Die von diesen Bauteilen auf das Gelenk ausgeübten Kräfte können mit einem Kraftdreieck ermittelt werden. Die Normalspannung, die durch die Axialkraft auf den Ausleger entsteht, wird ermittelt, indem die auf das Bauteil wirkende Kraft durch die Querschnittsfläche des Auslegers dividiert wird. Ebenso wird die auf den Stab wirkende Normalspannung berechnet.