Vorwort

Verwendete Bezeichnungen

1. Einführung

1.1 Aufgabe der Festigkeitsberechnung
1.2 Einiges zur Lösung von Aufgaben

2. Grundlagen

2.1 Normal- und Schubspannungen
2.2 Der einachsige Belastungszustand
2.2.1 Spannung, Formänderung, das HOOKEsche Gesetz . .
2.2.2 Das Festigkeitsverhalten verschiedener Werkstoffe
2.3 Der ebene Belastungszustand für Schubspannung
2.4 Die Belastungsfälle nach BACH
2.5 Die Dauer-, Zeit- und Betriebsfestigkeit
2.6 Die Kerbwirkung
2.7 Die zulässige Spannung und der Bemessungsfaktor
2.8 Zusammenfassung

3. Zug und Druck

3.1 Die Spannung
3.1.1 Schnitt senkrecht zur Achse
3.1.2 Beliebiger Schnitt
3.2 Die Formänderung
3.3 Die Formänderungsarbeit
3.4 Flächenpressung, Lochleibung
3.5 Zusammenfassung

4. Biegung

4.1 Allgemeines
4.2 Die Grundgleichung der Biegung
4.3 Das Biegemoment und die Querkraft
4.3.1 Analytische Lösung für Träger auf zwei Stützen und eingespannten Träger
4.3.2 Rahmen
4.4 Axiale Flächenträgheitsmomente und Widerstandsmomente
4.4.1 Flächenträgheitsmomente einfacher Flächen für eine vorgegebene Achse
4.4.2 Umrechnung eines Flächenträgheitsmomentes auf eine parallele Achse (STEINERscher Satz)
4.4.3 Flächenträgheitsmomente zusammengesetzter Flächen
4.4.4 Das Widerstandsmoment
4.5 Die Formänderung
4.5.1 Die Integrationsmethode
4.5.2 Überlagerung einzelner Belastungsfälle
4.5.3 Bestimmung der Deformation aus der Formänderungsarbeit (Sätze von CASTIGLIANO/Kraftgrößenverfahren)
4.5.4 Verfahren nach MOHR und FÖPPL
4.6 Die schiefe Biegung
4.6.1 Profile mit zwei senkrecht zueinander stehenden Symmetrieachsen
4.6.2 Symmetrieachse senkrecht zur Belastungsebene
4.6.3 Unsymmetrische Profile und Hauptachsen
4.7 Zusammenfassung

5. Schub

5.1 Der Satz von den zugeordneten Schubspannungen
5.2 Schubspannungen in einem auf Biegung beanspruchten Träger
5.3 Der Schubmittelpunkt
5.4 Abscheren
5.5 Zusammenfassung

6. Verdrehung

6.1 Verdrehung eines Kreiszylinders
6.1.1 Die Spannungen
6.1.2 Die Formänderung
6.2 Verdrehung beliebiger Querschnitte
6.2.1 Der Vollquerschnitt
6.2.2 Der Hohlquerschnitt
6.3 Die Formänderungsarbeit
6.4 Zusammenfassung

7. Knickung

7.1 Einführung
7.2 Die Knickspannung und der Schlankheitsgrad
7.3 Die elastische Knickung nach EULER
7.4 Die plastische Knickung
7.5 Die Einspannbedingungen
7.6 Zusammenfassung

8. Der ebene Spannungszustand

8.1 Das Hauptachsenproblem; der MOHRsche Spannungskreis
8.2 Die verschiedenen Beanspruchungsarten
8.2.1 Zug
8.2.2 Druck
8.2.3 Verdrehung
8.3 Zusammenfassung

9. Zusammengesetzte Beanspruchung

9.1 Addition von Normalspannungen
9.1.1 Zug und Biegung
9.1.2 Druck und Biegung
9.2 Zusammensetzung von Normal- und Schubspannung
9.2.1 Bruchhypothesen und Vergleichsspannungen
9.2.2 Biegung und Verdrehung
9.2.3 Biegung und Schub
9.2.4 Verdrehung und Zug/Druck
9.2.5 Mehrachsiger Zug/Druck
9.3 Zusammenfassung

10. Versuch einer wirkichkeitsgetreuen Festigkeitsberechnung

10.1 Allgemeines
10.2 Die Kerbwirkung
10.3 Die Festigkeitsberechnung für gekerbte Werkstücke unter Berücksichtigung von Oberflächenbeschaffenheit und Größe
10.4 Betriebsfestigkeit
10.5 Zusammenfassung

11. Die statisch unbestimmten Systeme

11.1 Allgemeines
11.2 Zug
11.3 Biegung
11.3.1 Integrations-Verfahren
11.3.2 Das Kraftgrößenverfahren
11.3.3 Überlagerung bekannter Belastungsfälle
11.4 Zusammenfassung

12. Verschiedene Anwendungen

12.1 Die Wärmespannung
12.1.1 Die Wärmedehnungszahl
12.1.2 Die Spannungen
12.2 Umlaufende Bauteile
12.2.1 Der umlaufende Stab
12.2.2 Der umlaufende Ring
12.2.3 Die umlaufende Scheibe gleicher Dicke
12.2.4 Scheibe gleicher Festigkeit
12.3 Zylinder und Kugel unter Innendruck
12.3.1 Der dünnwandige Behälter
12.3.2 Der dickwandige Zylinder

Anhang

Tabellenanhang

Tabelle 1 Werkstoffeigenschaften
Tabelle 2 Elastizitätszahlen verschiedener Werkstoffe
Tabelle 3 Zulässige Spannungen nach BACH
Tabelle 4 Bezeichnung der Festigkeiten bei unterschiedlicher Beanspruchung
Tabelle 5 Übliche Bemessungsfaktoren im allgemeinen Maschinenbau
Tabelle 6 Verhältnis von Streckgrenze und Zugfestigkeit
Tabelle 7 Zulässige Abscherspannungen
Tabelle 8 Voraussetzungen für die Gültigkeit der Biegegleichung
Tabelle 9 Trägheits- und Widerstandsmomente geometrischer Grundfiguren

Berechnungsgrundlagen für warmgewalzte Stähle
Tabelle 10A I-Träger
Tabelle 10B Winkelstahl
Tabelle 10C U-Stahl
Tabelle 10D Z-Stahl
Tabelle 11 Gleichungen der Biegelinien für Träger konstanter Biegesteifigkeit
Tabelle 12 Integrationstafel
Tabelle 13 Verdrehung beliebiger Querschnitte
Tabelle 14 Knickspannung Sigma k
Tabelle 15 Knickung-Belastungsfälle
Tabelle 16 Vergleichungsspannungen Sigma v <= Sigma zul
Tabelle 17 Formzahlen für verschiedene Beanspruchungen und Stabformen
Tabelle 18 Bezogenes Spannungsgefälle
Tabelle 19 Lineare Wärmeausdehnungszahlen
Tabelle 20 Funktion q für verschiedene Einzelheiten einer Belastung Tabelle 21 Werkstoffbezeichnungen

Literaturverzeichnis

Sachwortverzeichnis