Statik und Festigkeit

Biegespannung berechnen

Nennbiegespannung, zulässige Spannung, Ausnutzung und erforderliches Widerstandsmoment bestimmen.

σᵦSI
01

Last und Querschnitt

02

Ergebnisse

ƒ(x)

Eingaben festlegen und Berechnung starten.

Eingaben und Rechenweg

Biegespannung aus Moment und Widerstandsmoment

Prüfe die elastische Nennspannung eines Querschnitts unter einachsiger Biegung.

Eingaben

Biegemoment M, elastisches Widerstandsmoment W, zulässige Spannung und Sicherheitsfaktor werden eingegeben.

W beschreibt, wie weit tragendes Material von der Neutralachse entfernt liegt. Dasselbe Moment erzeugt bei größerem W weniger Randspannung; lokale Kerben können diesen Vorteil am realen Bauteil wieder aufheben.

Zusammenhang

Die Randspannung folgt aus σ = M/W. Aus zulässiger Spannung und Moment ergibt sich das erforderliche W.

Beispiel

10 kNm und W = 50 cm³ ergeben 200 MPa Nennbiegespannung.

Quellen und Grenzen: Lineare Balkentheorie; Kerben, Stabilität, Ermüdung und kombinierte Lasten separat prüfen.

Mechanische Orientierung

Biegemoment am Querschnitt

Das Biegemoment M wirkt um die Schwerpunktachse. In der neutralen Achse ist die Biegespannung null; zu den Randfasern steigt ihr Betrag linear bis σmax. Die Vorzeichen für Zug und Druck wechseln mit der Momentenrichtung.

Verformter Balkenneutrale FaserMMStauchungDehnung
Eigenständige schematische Darstellung. Die Zuordnung von Zug und Druck gilt für die eingezeichnete Momentenrichtung.
Einsatz

Wofür der Rechner hilft

Aus Biegemoment und elastischem Widerstandsmoment wird die maximale Nennspannung ermittelt. Das hilft etwa beim schnellen Vergleich mehrerer Balkenquerschnitte.

Grenzen

Was zusätzlich zu prüfen ist

Gültig für linear-elastische einachsige Biegung. Kerben, Ermüdung, Stabilität und kombinierte Beanspruchungen müssen separat bewertet werden.