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Gleichgewichtsbedingungen

Die Statik beschäftigt sich mit Kräftegruppen, die sich im Gleichgewicht befinden, das heißt für das betroffene System, dass es sich nicht bewegt, es ist statisch. Eine Erfüllung der Gleichgewichtsbedingungen besagt also immer, das der Körper oder das System in einer Ruhelage ist.

Ein ebener Körper befindet sich im Gleichgewicht, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

und

Das bedeutet, dass die Gesamtresultierende aus allen Kräften und das resultierende Moment bezüglich eines beliebigen Punktes A gleich Null sein müssen.

Man kann diese Bedingungen auf kartesische Koordinaten beziehen. Man erhält drei Gleichgewichtsbedingungen:
Summe der Kräfte in x-Richtung ist gleich Null: FRx = ΣH = 0
Summe der Kräfte in y-Richtung ist gleich Null: FRy = ΣV = 0
Summe der Momente um einen Punkt ist Null: MA = ΣMAi = 0
Diese Bedingungen gelten für alle Kraftrichtungen. Das Momentengleichgewicht muss für jeden Punkt des Systems erfüllt sein.

Wie die Gleichgewichtsbedingungen angewendet werden, soll an einem Beispiel demonstriert werden.

An einer statisch bestimmt gelagerten Kreisscheibe mit dem Radius r sollen über die Gleichgewichtsbedingungen die Auflagerkräfte bestimmt werden. Die Scheibe ist durch ihr Eigengewicht G, ein Moment M0 und eine Kraft F belastet.

Aus Summe der Horizonatlkräfte folgt: FRx = AH + F = 0  (1)
Aus Summe der Vertikalkräfte folgt: FRy = AV - BV - G = 0 (2)
Aus Summe der Momente folgt: MS = AV · r - F · r - M0 = 0 (3)
 
Aus (1) folgt: AH = -F  
Aus (3) folgt: AV = F + M0 / r (4)
Aus (2) und (4) folgt: BV = AV - G = F + M0 / r - G  

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