Technische Mechanik. Festigkeitslehre / Viewegs Fachbücher der Technik (PDF)

2.2 Äußere Belastung von Bau- und Maschinenteilen (S. 7-8)

Bei vielen Vorgangen in Natur und Technik treten Krafte und Momente auf. Will man eine Maschine oder eine Tragstruktur sicher dimensionieren, so muss man die wirkenden Belastungen kennen. Diese konnen einzelne auBere Krafte und Momente, aber auch Volumenkrafte sein (siehe z. B. Kapitel 2.1 in [1]: Äußere Krafte und Momente). Die Lasten konnen je nach ihrer Bedeutung, ihrer Wirkung und ihres zeitlichen Verlaufs unterteilt werden in

• Lasten auf Gesamtstrukturen und Maschinen (Gesamtbelastungen),
• elementare Belastungen auf Einzelkomponenten (Belastungsarten),
• unterschiedlich zeitlich veranderliche Belastungen (Belastungsfalle).

Gesamtbelastungen, Belastungsarten und Belastungsfalle werden im Folgenden erlautert.

2.2.1 Gesamtbelastungen

Die auf Gesamtstrukturen einwirkenden Lasten werden eingeteilt in:

• Hauptlasten,
• Zusatzlasten,
• Sonderlasten.

Hauptlasten wirken im Allgemeinen permanent. Hierzu zahlen die Eigenlasten (Gewichte), die Nutzlasten bzw. Betriebslasten, die Massenkrafte und die dynamischen Belastungen bzw. StoBkrafte. Zusatzlasten treten im Allgemeinen nicht permanent auf. Hierzu zahlen z. B. die Windlasten, die Schneelasten oder Krafte infolge von Warmeentwicklung. Sonderlasten sind z. B. Priiflasten (vor Inbetriebnahme einer Anlage) oder auch Krafte, die beim Transport oder bei der Montage auftreten. Die Transport- und Montagelasten konnen vollig andere Wirkungen auf Maschinen und Strukturen haben als die Haupt- oder Zusatzlasten.

2.2.2 Belastungsarten

Als elementare Belastungs- und Verformungsarten bezeichnet man z. B. die Belastungen von Einzelkomponenten (idealisierte Grundstrukturen) wie Staben, Balken, usw., Bild 2-3. Diese Belastungsarten sind z. B. Zug, Druck, Biegung, Schub und Torsion. Die elementaren Belastungsarten lassen sich wie

Prof. Dr.-Ing. habil. Hans Albert Richard leitet die Fachgruppe Angewandte Mechanik der Universität Paderborn und lehrt Technische Mechanik und Strukturmechanik. Zu den Forschungsgebieten seiner Arbeitsgruppe zählen die festigkeitsoptimierte und bruchsichere Gestaltung, die Biomechanik und die Bahntechnik.

PD Dr.-Ing. Manuela Sander ist Oberingenieurin in der Fachgruppe Angewandte Mechanik und hält u. a. Lehrveranstaltungen auf dem Gebiet Betriebsfestigkeit an der Universität Paderborn.