Das vorliegende Buch enthält über 100 unterschiedlich schwierige Aufgaben mit kompletten Lösungen zum zweiten Teil des Bandes „Statik und Elastomechanik“ der Buchreihe „Technische Mechanik“, wie sie in Übungen und Klausuren für Ingenieurstudierende an Technischen Universitäten für unterschiedlichste Fachrichtungen angeboten werden.
Der Aufbau dieses Aufgabenbuches folgt den Kapiteln des Lehrbuches. Das Niveau der Aufgaben orientiert sich an den Kenntnissen von Studierenden von technischen Universitäten im 2. Semester.
Etliche der Aufgaben resultieren aus Prüfungsklausuren und zeigen das Niveau, das technische Universitäten von ihren Studierenden in dieser Studienphase verlangen.
Im Vordergrund steht die mathematische Beschreibung der Zusammenhänge zwischen den Lasten, denen verformbare mechanische Systeme ausgesetzt sind, und den daraus resultierenden Verschiebungen und Formänderungen. Wesentliche behandelte Aspekte sind die Grundlagen der Elastizitätstheorie, deren Anwendung auf einfache technische Elemente und Strukturen, die Arbeitsprinzipien der Statik und die Stabilität der Gleichgewichtslagen von elastischen Systemen. Zu den einzelnen Kapiteln des Lehrbuches wurden typische Aufgaben ausgesucht und gelöst. Wesentliche Aspekte jeder Aufgabe sind die Erfassung der technischen Fragestellung, die Modellierung als behandelbares mechanisches Modell, die Beschreibung mit mathematischen Mitteln, die analytische Lösung der Gleichungen und schließlich die Interpretation und der Abgleich der Ergebnisse.
Die Aufgaben werden nach klar definierten Vorschriften gelöst. Besonderer Wert wurde auf eine kurze aber prägnante Darstellung der Zusammenhänge gelegt. Der Weg zur Lösung der Fragestellungen wird strukturiert und mustergültig skizziert, wobei eine generelle und weitgehend einheitliche Vorgehensweise bevorzugt wird. Rein algebraische Zwischenrechnungen, bei denen keine besonderen Kniffe notwendig sind, sind unterdrückt.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Die Technische Mechanik gliedert sich in die Statik, die Elastomechanik, die Kinematik und die Kinetik.
Das vorliegende Lehrbuch Statik und Elastomechanik ist der erste Teil eines mehrbändigen Werkes über die Technische Mechanik im Maschinenbau. Es beschreibt die grundlegenden Zusammenhänge zwischen den Lasten, denen mechanische Systeme ausgesetzt sind, und den daraus resultierenden statischen Reaktionen. Als statische Reaktion werden insbesondere Lager- und Zwischenkräfte, die Geometrie der statischen Gleichgewichtslage, Verschiebungen und elastische Verformungen betrachtet. Behandelt werden nahezu ausschließlich feste Körper und Systeme, deren Form und Lage bei Belastung weitgehend erhalten bleibt.
Wesentliche behandelte Aspekte sind das Gleichgewicht von Starrkörpersystemen, die Grundlagen der Elastizitätstheorie, deren Anwendung auf einfache technische Elemente und Strukturen, die Arbeitsprinzipien der Statik und die Stabilität von Gleichgewichtslagen.
Mit den allgemein anerkannten Grundgesetzen (Axiomen) werden die Zusammenhänge zwischen den Belastungen (Kräften und Momenten) und den Reaktionen eines technischen Systems beschrieben. Dazu sind Idealisierungen (z. B. Biegeschlaffheit, Starrheit, Reibungsfreiheit), konstitutive Annahmen und Hypothesen (lineare Elastizität, Ebenbleiben von Querschnitten), ingenieurmäßige Vereinfachungen (kleine Verformungen, dünne Wände) und manchmal auch mathematische Näherungen notwendig.
Anhand einer großen Anzahl von Beispielen werden verschiedene technische Fragestellungen mathematisch formuliert und diskutiert. Die Lösungen der mathematischen Problemstellungen werden in theoretische Vorhersagen und technische Folgerungen umgesetzt.
Der Band B „Dynamik“ dieser Reihe erweitert dann die Betrachtungen um den Einfluss der Zeit und behandelt folglich die Kinematik und die Kinetik von mechanischen Systemen.
Aufbau und Umfang des Buches sind der wissenschaftlichen Lehre angepasst. Das notwendige mathematische Rüstzeug ist bei Ingenieurstudierenden in den ersten beiden Semestern üblicherweise vorhanden. Aber auch für die Praxis ist das Buch wertvoll, denn es liefert die Grundlagen und stellt auch immer wieder die Verbindung zwischen dem akademischen Lehrstoff und der technischen Anwendungen her.
Etwa 300 Skizzen illustrieren die Zusammenhänge und etliche Beispiele erläutern die Theorie. Zu den einzelnen Kapiteln gibt es mehrere unterschiedlich schwieriger Aufgaben zur Überprüfung des Lernerfolgs. Tabellen, die Ergebnisse der der über 200 Aufgaben sowie ein ausführliches Stichwortverzeichnis vervollständigen das Buch.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Dieses Lehr- und Übungsbuch vermittelt durch Praxisbeispiele anschaulich und anwendungsnah die wesentlichen Grundlagen der Festigkeitslehre. Es beschäftigt sich insbesondere mit Spannungen und Verzerrungen von verformbaren Körpern. Durchgerechnete Übungsbeispiele, ausgewählte Klausuraufgaben und viele selbsterklärende Abbildungen ermöglichen das erfolgreiche Selbststudium. In der aktuellen Auflage wurde die Anzahl der Klausuraufgaben erhöht.
Aktualisiert: 2023-04-03
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In der Studie werden drei Modelle von Stahlrahmen mit unterschiedlicher Spannweite (18-56 m) entwickelt, um das Biegedrillknicken bei Flanschstreben mit Finiten Elementen zu simulieren. Die Modelle umfassen lmperfektionen sowie geometrische und physikalische Nichtlinearität. Der Weg der Modellierung machte Änderungen der Rahmendetails möglich, so dass mehr Parameter untersucht werden konnten. Analysiert werden: - die Schwachstelle "nachgiebige" Drehlagerung, - die Möglichkeit der konstruktiven Umsetzung "unendlicher" Drehsteifigkeit an den Lagerpunkten, - Abgrenzung des "normgerechten" Zustandes, - Hinweise zur rechnerischen Abbildung nachgiebiger Drehlagerungen, - die Notwendigkeit eines weiteren Forschungsbedarfes. Zunächst wird das numerische Modell der Struktur vorgestellt. Dazu werden zwei unterschiedliche Modelle analysiert: ein vereinfachtes Federmodell und ein Modell mit Pfetten. Es stellte sich heraus, dass manche Imperfektionen vernachlässigbar waren, während andere entscheidend sind. Um akkurate Ergebnisse zu erhalten, wurde die Elementgröße (FE-Modellierung) variiert.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Der nun in 15. Auflage erscheinende Teil 2 der Praktischen Baustatik führt ein in die Festigkeitslehre, die Bemessung stabförmiger Tragglieder und die Berechnung der Stütz- und Schnittgrößen statisch unbestimmter Tragwerke. Neben den nationalen sind die mit Teilsicherheitsbeiwerten arbeitenden europäischen Bauvorschriften (Eurocodes) in die Darstellung in starkem Maße miteinbezogen. Zunächst werden Spannungen, Festigkeiten und Verzerrungen sowie die Beanspruchungen durch Zug, Druck und durch einfache Biegung erläutert. Es folgen die elastischen Formänderungen bei einfacher Biegung (Differentialgleichung der Biegelinie, Analogie von Mohr) und die Tangentialspannungen infolge von Abscheren, Biegung mit Querkraft sowie Torsion (St.-Venantsche Torsion, Wölbkrafttorsion). Nach der Erläuterung von Haupt- und Vergleichsspannungen wird die Beanspruchung auf doppelte und schiefe Biegung behandelt. Es folgen die Stabilität schlanker gerader Stäbe sowie das Biegdrillknicken (Kippen) von stählernen I-Trägern. Der ausmittige Kraftangriff wird im Rahmen der Theorien I. und II. Ordnung behandelt; die Spannungsverteilung bei klaffender Fuge und die Berechnung ein- oder beidseitig eingespannter Einfeldträger mit Hilfe des Kraftgrößen- und des Verschiebungsgrößenverfahrens sind Bestandteil der folgenden Abschnitte. Eine ausführliche statische Untersuchung erfolgt beispielhaft für einen Durchlaufträger (Ermittlung der Schnittgrößen, Durchbiegungen und Einflußlinien, ungünstigste Laststellungen). Eine Einführung in die Fließgelenktheorie I. Ordnung, das Reduktionsverfahren oder die Berechnung mit Übertragungsmatrizen beschließen das Werk.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Erfolgreiches Bauen setzt neben dem Wissen von Werkstoffeigenschaften und Korrosions- und Brandverhalten fundierte Kenntnisse in der Statik und Festigkeitslehre, aber auch eine gründliche Ausbildung in den wesentlichen Konstruktionsprinzipien dieser speziellen Bauweise voraus. Das Buch widmet sich diesen Konstruktionsprinzipien und vermittelt das hierfür notwendige Grundwissen. Es werden die wichtigsten Konstruktions- und Bemessungsregeln für Vollwandträger, Fachwerkträger, Fachwerke, Kranbahnen, Rahmentragwerke sowie für Tragelemente mit dünnwandigen Querschnittsteilen behandelt. Neben der ausführlichen zeichnerischen Dokumentation der Konstruktionen werden in verständlicher und umfassender Weise die zugehörigen Nachweise in Form vieler Berechnungsbeispiele dargestellt. Basis aller Berechnungen sind nun die neuen deutschen (DIN 18800-1 bis -2) und europäischen Normen (EC 3). Die Verbundkonstruktionen aus Stahl und Beton werden auf der Grundlage des EC 4 in einem eigenen Abschnitt behandelt. Ebenfalls sind Dauer- und Betriebsfestigkeit des Stahls bei dynamischer Beanspruchung mit den zugehörigen Nachweisen ein ausführliches Thema in diesem Buch.
Aktualisiert: 2023-04-11
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Erfolgreiches Bauen setzt neben dem Wissen von Werkstoffeigenschaften und Korrosions- und Brandverhalten fundierte Kenntnisse in der Statik und Festigkeitslehre, aber auch eine gründliche Ausbildung in den wesentlichen Konstruktionsprinzipien dieser speziellen Bauweise voraus. Das Buch widmet sich diesen Konstruktionsprinzipien und vermittelt das hierfür notwendige Grundwissen. Es werden die wichtigsten Konstruktions- und Bemessungsregeln für Vollwandträger, Fachwerkträger, Fachwerke, Kranbahnen, Rahmentragwerke sowie für Tragelemente mit dünnwandigen Querschnittsteilen behandelt. Neben der ausführlichen zeichnerischen Dokumentation der Konstruktionen werden in verständlicher und umfassender Weise die zugehörigen Nachweise in Form vieler Berechnungsbeispiele dargestellt. Basis aller Berechnungen sind nun die neuen deutschen (DIN 18800-1 bis -2) und europäischen Normen (EC 3 [Stahlbau]). Die Verbundkonstruktionen aus Stahl und Beton werden auf der Grundlage des EC 4 [Verbundbau] in einem eigenen Abschnitt behandelt. Ebenfalls sind Dauer- und Betriebsfestigkeit des Stahls bei dynamischer Beanspruchung mit den zugehörigen Nachweisen ein ausführliches Thema in diesem Buch.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Trapezprofile werden bei hohen Anforderungen an das optische Erscheinungsbild und den Korrosionswiderstand aus nichtrostenden Stählen ausgeführt. Eine rechnerische Ermittlung der Beanspruchbarkeit nach DIN 18807-1 oder DIN 18807-6 kann mangels bauaufsichtlich eingeführter und allgemein anerkannter Berechnungsansätze nicht erfolgen. DIN EN 1993-1-4 soll in Verbindung mit DIN EN 1993-1-3 die rechnerische Tragfähigkeitsermittlung von Trapezprofilen aus nichtrostenden Stählen ermöglichen. Dabei werden jedoch für dünnwandige Bauteile, speziell Stahltrapezprofile, typische Probleme nicht behandelt. Im vorliegenden Bericht werden zum einen vorhandene Nachweise für die Bemessung von allgemeinen Bauteilen aus nichtrostenden Stählen auf ihre Anwendung für den Nachweis von Trapezprofilen hin untersucht und zum anderen Nachweise für Trapezprofile aus unlegierten Stählen oder Aluminium auf ihre Anwendung für den Nachweis von Trapezprofilen aus nichtrostenden Stählen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Der Eurocode 3 wird bei europäischen Bauvorhaben eingesetzt. Die Vornorm wird in Deutschland schon angewendet.
Weit verbreitet ist die falsche Meinung, dass der Eurocode 3 bis auf wenige Ausnahmen identisch zur DIN 18.800 sei. Erst bei der Anwendung wird bemerkt, dass die Angaben sich nicht übernehmen lassen und eine möglichst kurze Anleitung, wie der EC 3 angewendet wird, wird benötigt. Mit diesem Titel wird das notwendige Wissen geliefert, das es in dieser Form bisher nicht gibt.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Dieses Standardwerk behandelt die Grundelemente des Stahlbaus – Träger, Stützen, Verbindungen – sowie die Bemessung und Konstruktion nach Eurocode 3, Teil 1-1 und 1-8. Die Berechnungsansätze werden anhand typischer Beanspruchungsfälle erläutert.
Neben der Zusammenstellung von Trägerarten und -systemen stellt das Werk die Nachweise der Vollwandträger mit Einwirkungskombinationen, die Einstufung in Querschnittsklassen und die auszuwählenden Nachweisverfahren gegenüber den Grenzzuständen der Tragfähigkeit vor. Der Abschnitt Stützen führt in die Gestaltungsmöglichkeiten, die Nachweise und die allgemeinen Grundbegriffe des Knickens ein. Für biegeknickgefährdete Bauteile wird neben dem Ersatzstabverfahren ein Näherungsverfahren für Tragsicherheitsnachweise nach der Elastizitätstheorie II. Ordnung unter Berücksichtigung von Imperfektionen angegeben.
Ein besonderer Schwerpunkt sind die Verbindungen. Neben den allgemeinen Ansätzen für die Nachweise der Schweiß- und Schraubenverbindungen inklusive biegesteifer Stirnplattenverbindungen werden zahlreiche Beispiele zur Konstruktion und Berechnung von Anschlüssen (u.a. Trägeranschlüsse, Trägerauflagerungen, Stützenfüße, Rahmenknoten, Rippenanschlüsse) behandelt.
Aktualisiert: 2023-04-19
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Der Eurocode 3 und der nationale Anhang werden in dieser Neuauflage des Buches umfassend und verständlich behandelt. Das Buch enhält Nachweisschemata, die die in der Norm enthaltenen Gebote, Verbote und Grundsätze für häufig benötigte Berechnungsabläufe wie Bemessungsvoraussetzungen und die Berechnung von
- Stabilitätsfälle Knicken und Beulen,
- Schraubenverbindungen,
- Schweißverbindungen,
- Zugstäbe,
- Stützenfüße,
- biegesteife Rahmenecken,
- örtliche Krafteinleitungen und
- Biegetorsionsbeanspruchung von U-Profilen
wiedergeben.
Für die einzelnen Nachweisführungen sind erläuternde Beispiele vorgerechnet, die dem jeweiligen Nachweisschema folgen. Für die bauliche Durchbildung sind Standardlösungen gewählt.
Aktualisiert: 2023-03-13
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Der nun in 15. Auflage erscheinende Teil 2 der Praktischen Baustatik führt ein in die Festigkeitslehre, die Bemessung stabförmiger Tragglieder und die Berechnung der Stütz- und Schnittgrößen statisch unbestimmter Tragwerke. Neben den nationalen sind die mit Teilsicherheitsbeiwerten arbeitenden europäischen Bauvorschriften (Eurocodes) in die Darstellung in starkem Maße miteinbezogen. Zunächst werden Spannungen, Festigkeiten und Verzerrungen sowie die Beanspruchungen durch Zug, Druck und durch einfache Biegung erläutert. Es folgen die elastischen Formänderungen bei einfacher Biegung (Differentialgleichung der Biegelinie, Analogie von Mohr) und die Tangentialspannungen infolge von Abscheren, Biegung mit Querkraft sowie Torsion (St.-Venantsche Torsion, Wölbkrafttorsion). Nach der Erläuterung von Haupt- und Vergleichsspannungen wird die Beanspruchung auf doppelte und schiefe Biegung behandelt. Es folgen die Stabilität schlanker gerader Stäbe sowie das Biegdrillknicken (Kippen) von stählernen I-Trägern. Der ausmittige Kraftangriff wird im Rahmen der Theorien I. und II. Ordnung behandelt; die Spannungsverteilung bei klaffender Fuge und die Berechnung ein- oder beidseitig eingespannter Einfeldträger mit Hilfe des Kraftgrößen- und des Verschiebungsgrößenverfahrens sind Bestandteil der folgenden Abschnitte. Eine ausführliche statische Untersuchung erfolgt beispielhaft für einen Durchlaufträger (Ermittlung der Schnittgrößen, Durchbiegungen und Einflußlinien, ungünstigste Laststellungen). Eine Einführung in die Fließgelenktheorie I. Ordnung, das Reduktionsverfahren oder die Berechnung mit Übertragungsmatrizen beschließen das Werk.
Aktualisiert: 2023-02-01
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Verstehen, Konstruieren und Berechnen von Tragwerken erfordern gut fundierte Kenntnisse der in den Konstruktionen auftretenden Spannungen, der möglichen Form änderungen und der für ein Tragsystem gefährlichen Belastungen. Deshalb werden in diesem Band die verschiedenen Spannungsarten, ihre Zusammensetzung zu Haupt-und Vergleichs spannungen sowie die elastischen Verformungen systematisch und ausführlich behandelt. Dabei müssen wir die Vorstellung vom starren Körper verlassen und die Beziehungen zwischen Spannung und Formänderung einführen. Außerdem kann für Tragsysteme oder Bauteile die Sicherheit gegen das Erreichen der Stabilitätsgrenze von großer Bedeutung sein; Stabilitätsfälle begegnen uns in einfacher Form beim Knicken von Stäben, Kippen von Trägern oder Beulen von Blechen. Zu ihrer Berechnung wird die Stabilitätstheorie benötigt. Einige für die Praxis wichtige Methoden zur Lösung derartiger Aufgaben werden aufgezeigt. Um die in den ersten Abschnitten dargebotenen Erkenntnisse nicht nur für die Bemessung von Querschnitten und Bauteilen, sondern auch für die Behandlung statisch unbestimmter Systeme nutzen zu können, werden in den letzten Abschnitten des Buches die für den Ingenieurhochbau wichtigsten Systeme des eingespannten Trägers, des Durchlaufträgers und des unverschieblichen Rahmens mit Hilfe der Verfahren von Clapeyron und Cross behandelt. Der neue Abschnitt 13 bringt für die Berechnung des Durchlaufträgers das Verfahren der Übertragungsmatrizen. Zahlreiche Beispiele aus den Bereichen des konstruktiven Ingenieurbaus sollen das Verständnis vertiefen und eine enge Verbindung zur praktischen Ingenieurarbeit herstellen. Denselben Zwecken dient die häufige Anwendung der amtlichen deutschen Belastungs-und Bemessungsvorschriften (Normen).
Aktualisiert: 2023-04-04
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Aktualisiert: 2023-04-04
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Huch! Was kommt denn hierbei raus? Ein Kugelbauchfrosch? Beim Malen albern sein erwünscht! Knickt die Seiten und malt sie weiter, bis die Bilder fertig sind. Was mögen wohl für Motive dabei heraus kommen? Ein lustiger Faltspaß mit jeder Menge Überraschungen! Format: DIN A5 50 Blatt
Aktualisiert: 2022-01-03
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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Stellen Sie sich ein Büchlein vor, das erst durch gezielten Vandalismus zu seiner eigentlichen Form findet. Das jeden Ihrer Angriffe mit einer Eselsgeduld erträgt. Das Sie geradezu ermutigt, ihm auf den Pelz zu rücken. Das Schritt für Schritt, Seite für Seite, Knick für Knick, sein Innerstes nach außen kehrt. Ein Büchlein, das Sie zu einer echten Eselei anstiftet …
Stellen Sie sich vor, wie Sie erst ganz zaghaft, beinahe schüchtern, eine Ecke umklappen, mit dem süßen Gefühl, etwas Verbotenes zu tun. Hmmm, das tut gut. Schnell noch eine. Und noch eine …
Stellen Sie es sich vor. Und wenn Sie ganz leise sind, können Sie es vielleicht schon hören: »I-ah! I-ah!«
Aktualisiert: 2023-04-17
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