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Ein einfach gelagerter Balken mit gleichmäßig verteilter Last erreicht seine maximale elastische Durchbiegung in Feldmitte.
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Formel
δ,L in m; q in N/m; E in Pa; I in m4
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| Maximale Durchbiegung in Feldmitte | m | |
| Gleichmäßig verteilte Linienlast über die Spannweite | N/m | |
| Spannweite | m | |
| Young-Modul | Pa | |
| Flächenträgheitsmoment | m4 |
\delta_{max}=\frac{5qL^4}{384EI}Die geschlossene Lösung setzt gelenkige Endauflager, konstante Linienlast, konstanten EI und lineare Euler-Bernoulli-Biegung voraus. Der Ausdruck enthält die Last über die gesamte Spannweite. Bei Durchlaufträgern, Einspannungen oder veränderlichem Querschnitt gilt ein anderer Koeffizient oder Integrationsansatz.
Die geschlossene Lösung setzt gelenkige Endauflager, konstante Linienlast, konstanten EI und lineare Euler-Bernoulli-Biegung voraus. Der Ausdruck enthält die Last über die gesamte Spannweite. Bei Durchlaufträgern, Einspannungen oder veränderlichem Querschnitt gilt ein anderer Koeffizient oder Integrationsansatz.
Ein einfach gelagerter Balken mit gleichmäßig verteilter Last erreicht seine maximale elastische Durchbiegung in Feldmitte.
Grundgleichung für die Zielgröße
Bei Umstellungen Vorzeichen, Randbedingungen und Einheiten beibehalten.
Berechne das Zahlenbeispiel zu „Mittendurchbiegung eines Einfeldträgers mit Gleichlast“ und prüfe Einheit sowie Größenordnung.
Für q=1 kN/m, L=4 m, E=200 GPa und I=8·10−6 m4 ergibt sich δmax≈2,08 mm.
Eine verwandte Größe mit gleicher Symbolschreibweise einsetzen.
Nutze Variablendefinitionen und prüfe: δ,L in m; q in N/m; E in Pa; I in m4.
Formelcluster
Ein einfach gelagerter Balken mit gleichmäßig verteilter Last erreicht seine maximale elastische Durchbiegung in Feldmitte.
Für q=1 kN/m, L=4 m, E=200 GPa und I=8·10−6 m4 ergibt sich δmax≈2,08 mm.
Verformung eines einfach gelagerten Trägers unter Flächen- oder Eigengewichtslast überschlagen.
Eine typische Aufgabe Schritt für Schritt: Mittendurchbiegung eines Einfeldträgers mit Gleichlast (δmax = 5qL⁴/(384EI)).
Aufgabe
Berechne das Zahlenbeispiel zu „Mittendurchbiegung eines Einfeldträgers mit Gleichlast“ und prüfe Einheit sowie Größenordnung.
Rechenweg
Für q=1 kN/m, L=4 m, E=200 GPa und I=8·10−6 m4 ergibt sich δmax≈2,08 mm.
Er entsteht durch Integration der Momentenfunktion einer gleichmäßig belasteten, einfach gelagerten Spannweite mit den Randbedingungen an beiden Lagern. Bei einer mittigen Einzelkraft ist der Faktor 1/48, daher sind die Lastfälle nicht austauschbar. Assume simple supports, uniform loading across the span and constant elastic bending stiffness. Anwendungsbereich: Verformung eines einfach gelagerten Trägers unter Flächen- oder Eigengewichtslast überschlagen. Das Zahlenbeispiel Für q=1 kN/m, L=4 m, E=200 GPa und I=8·10−6 m4 ergibt sich δmax≈2,08 mm verankert die Aussage in einer konkreten Messsituation. Die Einheiten dazu sind δ,L in m; q in N/m; E in Pa; I in m4. Für q=1 kN/m, L=4 m, E=200 GPa und I=8·10−6 m4 ergibt sich δmax≈2,08 mm. Das prüft, ob die Bezugsgrößen zusammenpassen.
Für gleichmäßiges Eigengewicht ist q ungefähr Masse pro Länge mal Erdbeschleunigung, gegebenenfalls ergänzt durch weitere ständige Linienlasten. Einheiten müssen am Ende N/m sein. Bei veränderlichem Querschnitt oder Zusatzlasten ist q(x) nicht konstant und die Formel passt nicht direkt. Assume simple supports, uniform loading across the span and constant elastic bending stiffness. Die Einheiten dazu sind δ,L in m; q in N/m; E in Pa; I in m4. Für q=1 kN/m, L=4 m, E=200 GPa und I=8·10−6 m4 ergibt sich δmax≈2,08 mm. Das prüft, ob die Bezugsgrößen zusammenpassen.
Ja. Bei gleichem q, E und I wächst die maximale Durchbiegung mit L4. Verdoppelte Spannweite bedeutet im idealen Vergleich Faktor sechzehn. In der Praxis steigen oft zugleich Eigengewicht und Querschnittsanforderungen, sodass das Modell als Vergleich und nicht als vollständige Tragwerksbemessung dient. Assume simple supports, uniform loading across the span and constant elastic bending stiffness. Geltungsbereich: Die geschlossene Lösung setzt gelenkige Endauflager, konstante Linienlast, konstanten EI und lineare Euler-Bernoulli-Biegung voraus. Der Ausdruck enthält die Last über die gesamte Spannweite. Bei Durchlaufträgern, Einspannungen oder veränderlichem Querschnitt gilt ein anderer Koeffizient oder Integrationsansatz. Eine praktische Anwendung ist Verformung eines einfach gelagerten Trägers unter Flächen- oder Eigengewichtslast überschlagen.
Schreibe zuerst neben jeden Zahlenwert die Größe und Einheit aus der Variablenliste: δ,L in m; q in N/m; E in Pa; I in m4. Setze erst ein, wenn die Werte in einem konsistenten Einheitensystem vorliegen, und notiere Vorzeichen oder Bezugsrichtung ausdrücklich. Das Beispiel Für q=1 kN/m, L=4 m, E=200 GPa und I=8·10−6 m4 ergibt sich δmax≈2,08 mm. bietet eine Rechenprobe: Endgröße, Einheit und Größenordnung müssen zur beschriebenen Situation passen. Runde erst nach den Zwischenrechnungen, damit kleine Beiträge nicht vorzeitig verschwinden. Assume simple supports, uniform loading across the span and constant elastic bending stiffness.
Der Hintergrund nennt als Ausgangspunkt: Die geschlossene Lösung setzt gelenkige Endauflager, konstante Linienlast, konstanten EI und lineare Euler-Bernoulli-Biegung voraus. Der Ausdruck enthält die. Das begrenzt, wann das Ergebnis als Fachmodell gelten darf. Vergleiche deshalb die Randbedingungen der Aufgabe mit dieser Voraussetzung, bevor du Zahlen einsetzt; reale Bauteile, Stoffwerte oder Belastungen können zusätzliche Effekte einbringen. MIT OpenCourseWare, Unified Engineering, beam deflection relations. belegt die verwendete Beziehung, ersetzt aber nicht die Prüfung, ob deine konkrete Situation innerhalb des Modells liegt. Assume simple supports, uniform loading across the span and constant elastic bending stiffness.
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Wie stellst du δmax = 5qL⁴/(384EI) nach Grundgleichung für die Zielgröße um?
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Welcher typische Fehler passiert bei δmax = 5qL⁴/(384EI)?
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