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Aufgabenstellung:

Ein zusammengesetzter, dünnwandiger Querschnitt liegt vor.

Gegeben:

Gesucht: Bestimmung des Gesamtschwerpunktes , der Flächenträgheitsmomente im Schwerpunkt S, der Hauptträgheitsachsen und der Hauptträgheitsmomente.

Zusammengesetzter, dünnwandiger Querschnitt

 

Lösungsweg:

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Skizze

Abbildung

Die Fläche ist

Die Berechnung des Flächenschwerpunktes ergibt

Die Berechnung der Einzelschwerpunktsabstände zum Gesamtschwerpunkt ergibt

Die Berechnung der Flächenträgheitsmomente ergibt

Die Richtung der Hauptachsen und die Haupttägheitsmomente errechnen sich aus

Daraus folgen die Hauptträgheitsmomente .

Die Lage der Hauptträgheitsachse ist

Für einen dünnwandigen Querschnitt mit t < < a können höhere Potenzen in t vernachlässigt werden. Dann folgt

Die Berechnung des Flächenschwerpunktes ergibt

Die Berechnung der Flächenträgheitsmomente ergibt

Daraus folgen die Hauptträgheitsmomente

Die Lage/Richtung der Hauptträgheitsachse ist

Lösung: