DE746819C

DE746819C - Verfahren zur Bestimmung der aeusseren Auflagerwiderstaende und der inneren Biegemomente und Querkraefte von belasteten Tragwerken

Info

Publication number: DE746819C
Application number: DEB192166D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Bruckmayer
Original assignee: FRIEDRICH BRUCKMAYER DR ING
Current assignee: FRIEDRICH BRUCKMAYER DR ING
Priority date: 1940-10-22
Filing date: 1940-10-22
Publication date: 1944-08-25

Description

Bisher bestand keine Möglichkeit,, in einem mechanischen Tragwerk (Träger, Fachwerk, Rahmen u. dgl.) die Verteilung der inneren Kräfte (Biegemoment, Querkraft, Längskraft), welche unter der äußeren Belastung auftreten, bzw. die bei Belastung entstehenden Stützwiderstände (Auflagerkräfte, Einspannmomente) einfach zu bestimmen. Während in einfachen Fällen die statische Berechnung die gesuchten inneren Kräfte und Stützwiderstände ergibt, ist bei statisch unbestimmten Tragwerken die Lösung auf eine verhältnismäßig geringe Anzahl von Fällen beschränkt und versagt bei Verwickelten Aufgaben, da dann die gewünschten Größen aus den Bestimmungsgleichungen nicht mehr aufgelöst werden können.

Elektrische Modelle, z. B. Elektrolyttrog, sind bisher nur für die Ermittlung von Verdrehspannungen, z. B. der Spannungsverteilung über einem gekerbten Wellenquerschnitt, bekannt gewesen.

Die neue Meßeinrichtung gestattet, mittels eines elektrischen Modells die eingangs genannte mechanische Aufgabe zu lösen. Das Verfahren besteht im Grunde darin, das Tragwerk (meist verkleinert) durch einen elektrischen Leiter (Widerstandsdraht, Metallfolie ο. dgl.) darzustellen, dem an den Lastpunkten bzw. Laststreifen Strom zugeführt wird, während an den Auflagerpunkten (Widerlager) Strom abgenommen wird. Der Verlauf des Stromflusses im Leiter gibt ein Maß für die im Tragwerk wirkende Ouerkraft und der an den Auflagerpunkten ein Maß für· die Stützwiderstände, während die' elektrische Spannungsverteilung ein Maß für das innere Moment im Tragwerk liefert.

An dem einfachen Beispiel eines Trägers auf zwei Stützen (Abb. 1), der durch zwei Einzellasten belastet ist, soll der erfindungsgemäße Vorgang gezeigt werden. Dem auf einem Grundbrett α (Abb. 2) als verkleinertes Modell des Trägers befestigten elektrischen

Leiter b wird an den Lastpunkten regelbar elektrischer Strom zugeführt, der die Auflast der zwei Einzelkräfte P₁ und P₂ abbildet und mittels der Strommesser I₁ und I₂ gemessen wird. Weitere Strommesser /₃ und J₄ an den Stellen der Stützenwiderstände A und B gestatten die Messung der Stützendrücke, die durch P₁ und P₂ hervorgerufen sind. Ein an beliebiger Stelle in den Leiter einzuschalten-

to der Strommesser I₅ gestattet die Aufnahme der Ouerkraftverteilung V im Träger, die in Abb. 3 auf Grund der Messungen mit dem Gerät /_s aufgetragen ist. Der Spannungsmesser U gestattet durch Abtasten des Span-

is nungsabfalles über den Leiter die Aufnahme der Momentenverteilung M, die in Abb. 4 auf Grund dieser Messungen aufgezeichnet ist.

Die Abb. 5 gibt ein weiteres Beispiel der

erfmdungsgemäßen Anwendung; sie stellt einen Trägerrost in Schrägansicht dar, der z. B. durch eine Einzellast P belastet und an den vier Ecken A, B, C und D gelagert ist. Tm erfindungsgemäßen Modellversuch können die elektrischen Leiter, welche an die Stelle der Träger zu setzen sind, entsprechend verschiedenen Biegewiderständen der einzelnen Roststäbe auch elektrisch mit verschiedenen Leitwiderständen, z. B. verschiedenen Leitungsquerschnitten F₁ und F₂, versehen werden. Wieder können mittels der einfachen elektrischen Modellmessungen die Auflagerkräfte, Ouerkräfte und Momente in den Rostträgern und damit die Beanspruchungen unmittelbar gemessen werden.

In der Abb. 5 ist weiter angedeutet, daß durch gleiche Messungen bei wandernder

Kraft P auch beliebige Einflußlinien leicht und rasch aufgenommen werden können, was einen besonderen Fortschritt bei Anwendung der Erfindung darstellt.

Außer den gezeigten linearen bzw. ebenen statischen Aufgaben kann das Verfahren auch zur Lösung räumlicher Aufgaben, z. B. Fachwerke, Rahmen usw., herangezogen werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Bestimmung der äußeren Auflagerwiderstände und der inneren Biegemomente und Querkräfte von so belasteten Tragwerken, dadurch gekennzeichnet, daß einem elektrischen Leiter, z. B. Widerstandsdraht oder Metallfolie, von der Form des Tragwerkes an den Auflaststellen Strom zugeführt, an den Auf lagerstellen Strom abgenommen wird und die zugeführten und abgenommenen Stromstärken sowie die Verteilung der Stromstärke und Spannung in dem Leiter gemessen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände des elektrischen Tragwerkmodells den verschiedenen Biegewiderständen der entsprechenden Tragwerksteile angepaßt werden.

in

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift Betracht gezogen worden:

Archiv für Technisches Messen V 132 1 r September 1934, BLT 113 bis T 1.15.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen