Um ein Scherkraft- und Biegemomentdiagramm zu zeichnen, gehen Sie folgendermaßen vor:
1. Zeichnen Sie das Freikörperdiagramm der betrachteten Struktur oder des betrachteten Bauteils und zeigen Sie alle darauf einwirkenden äußeren Kräfte und Reaktionen.
2. Schneiden Sie das Bauteil an einem geeigneten Abschnitt ab, an dem die Scherkraft und das Biegemoment bestimmt werden sollen.
3. Betrachten Sie jeweils einen Schnittabschnitt.
4. Gehen Sie für den linken Schnittabschnitt davon aus, dass sich der Teil links vom Schnitt im Gleichgewicht befindet. Gehen Sie für den rechten Schnittabschnitt davon aus, dass der Teil rechts vom Schnitt im Gleichgewicht ist.
5. Wenden Sie die Gleichgewichtsgleichungen auf jeden Abschnitt an und nehmen Sie dabei Momente um einen geeigneten Punkt (normalerweise einen der Träger) zur Bestimmung der Reaktionen an den Trägern.
6. Berechnen Sie ausgehend von einem Ende die Scherkraft an jedem Abschnitt, indem Sie alle links (oder rechts) von diesem Abschnitt wirkenden Kräfte aufsummieren.
7. Berechnen Sie ausgehend vom gleichen Ende das Biegemoment an jedem Abschnitt, indem Sie alle um diesen Abschnitt wirkenden Momente aufsummieren.
8. Tragen Sie die Scherkraft- und Biegemomentwerte entlang der Länge des Elements grafisch auf, um das Scherkraftdiagramm und das Biegemomentdiagramm zu erhalten.
Hier einige Tipps zum Zeichnen von Scherkraft- und Biegemomentdiagrammen:
- Verwenden Sie eine einheitliche Vorzeichenkonvention für positive und negative Kräfte und Momente.
- Beschriften Sie alle Kräfte, Reaktionen und Abstände im Diagramm deutlich.
- Seien Sie vorsichtig, wenn Sie Momente um einen Punkt erfassen, und stellen Sie sicher, dass der verwendete senkrechte Abstand korrekt ist.
- Überprüfen Sie die Ergebnisse auf Gleichgewicht, um sicherzustellen, dass die berechneten Reaktionen korrekt sind.
- Wenn die Struktur symmetrisch ist, können die Berechnungen möglicherweise dadurch vereinfacht werden, dass nur die Hälfte der Struktur berücksichtigt wird.
Scherkraft- und Biegemomentdiagramme sind leistungsstarke Werkzeuge zur Visualisierung der inneren Kräfte und Spannungen in einer Struktur oder einem Bauteil und für die Strukturanalyse und Konstruktion unerlässlich.