Eine Statische Berechnung (umgangssprachlich auch Statik) ist die Berechnung der Kräfte, Spannungen und Verformungen einer Konstruktion beispielsweise im Bauingenieurwesen ( Baustatik), Maschinenbau, Schiffbau (Längsfestigkeit, Querfestigkeit). Zweck [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Ziel ist es, festzustellen, ob die Konstruktion mit ausreichender Sicherheit und nicht unter der geplanten Belastung versagen ( brechen, knicken usw. ) wird, oder zu untersuchen, welche Belastungen die Konstruktion aushält, ohne zu versagen. Die Belastungen und Materialkennwerte werden mit Teilsicherheitsfaktoren beaufschlagt, um unter anderem Vereinfachungen des jeweiligen Berechnungsverfahrens sowie Streuungen der Lastannahmen und Materialeigenschaften auszugleichen. Statische berechnung beispiel. Des Weiteren ist es Aufgabe der Statik, die Gebrauchstauglichkeit einzelner Bauteile zu gewährleisten (Verformungen und Schwingungen erträglich zu begrenzen). Nachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Es wird unterschieden nach: Tragsicherheitsnachweisen, welche nachweisen, dass mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit die Tragsicherheit ( Festigkeit, Knicken …) gewährleistet ist Gebrauchstauglichkeitsnachweise, welche nachweisen, dass das Objekt gebrauchstauglich bleibt (Rissweitenbeschränkung, Durchbiegung, Schwingungen …) Bauingenieurwesen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Beispiel für eine statische Berechnung Im Bauingenieurwesen bezeichnet man die gesamte Konstruktionsplanung eines Bauwerks als Tragwerksplanung.
Wenn davon abgewichen wird, ist mit einer eigenen statischen Berechnung ein Festigkeitsnachweis zu erbringen. Statische Berechnungen bestehen aus der Längsfestigkeit – das Schiff wird näherungsweise als Biegebalken unter dem ungleichmäßig verteilten Einfluss von Gewicht, Ladung und Auftrieb betrachtet – und aus der Querfestigkeit, in der eine herausgeschnittene "Scheibe" unter dem Einfluss von Eigengewicht, Ladung und hydrostatischem Druck nach Balkentheorie berechnet wird. Ähnlich wie der Prüfstatiker im Bauingenieurwesen erbringen Klassifikationsgesellschaften die Dienstleistung, Festigkeitsrechnungen im Schiffbau und schiffbaunahen Branchen zu zertifizieren. Statische Bestimmtheit • einfach erklärt, Freiheitsgrad, Wertigkeit · [mit Video]. Einfache Statik [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Mit der Formel für das Biegemoment einer Gleichlast am Einfeldträger lassen sich auch viele schwierigere statische Systeme in guter Näherung (auf der sicheren Seite) berechnen. Sie wird daher für Überschlagsberechnungen – insbesondere ohne EDV – gerne verwendet. Bei der Vordimensionierung können erfahrene Tragwerksplaner häufig die notwendigen Dimensionen ohne Berechnung festlegen.
Für Bauwerke ab mittlerer Schwierigkeit muss der Bauherr die Statik durch einen Prüfstatiker überprüfen lassen (Fremdüberwachung der Berechnung). Für einfache Bauvorhaben wie Ein- oder Zweifamilienhäuser ist im Regelfall keine externe Prüfung erforderlich (Hier ist die Eigenüberwachung der Tragwerkplaners selbst, z. B. durch einen zweiten Ingenieur im Büro oder durch den Abgleich mit ähnlichen Berechnungen aus der Vergangenheit hinreichend). Die statischen Berechnungen werden durch Tragwerksplaner ( Statiker) aufgestellt, die über ausreichende Kenntnisse und Erfahrungen verfügen müssen. In den meisten Bundesländern werden inzwischen Listen mit bauvorlageberechtigten Tragwerksplanern geführt, bei denen dieses formal zutrifft. Statische berechnung beispiel der. Teilweise wird von den Tragwerksplanern auch noch der Nachweis eines ausreichenden Versicherungsschutzes verlangt. Eine übertriebene Genauigkeit in der statischen Berechnung ist nicht erforderlich, da die Auslastung in Prozent angegeben wird. Das heißt, nur 3 signifikante Stellen sind im Ergebnis notwendig.
Der Festigkeitsnachweis ist eine zentrale Aufgabe bei der Auslegung von Bauteilen oder Bauwerken und wurde im Anschluss an Navier und Redtenbacher von Rebhann 1856 für die Balkentheorie auf Basis der Elastizitätstheorie klar formuliert. Er besteht darin, aufzuzeigen, dass die Belastbarkeit einer Konstruktion bzw. die Festigkeit des Werkstoffs ein Versagen unter den vorgesehenen Belastungen und den maßgebenden Bedingungen mit ausreichender Sicherheit ausschließen. Versagen kann dabei je nach den Anforderungen das Auftreten unzulässig großer oder irreversibler, z. B. plastischer Verformungen, von Mikroschädigungen oder eines Bruches bedeuten. Der Festigkeitsnachweis, auch etwa Tragfähigkeitsnachweis genannt, wird entsprechend dem Stand der Technik und den anerkannten Regeln der Ingenieurkunst ("best practice"), je nach den Anforderungen und der Phase der Bauteilentwicklung, rechnerisch und/oder experimentell geführt. Was ist ein Standsicherheitsnachweis? Ein Standsicherheitsnachweis ist ein rechnerischer Nachweis der Stabilität, eine Berechnung mit den Methoden der Statik bzw. Statische Berechnung, Beispiel, Stahlbau, Stahlträger. Baustatik und der technischen Mechanik oder der Geotechnik.
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