Diskussion:Stab (Statik)

Diese Diskussionsseite dient dazu, Verbesserungen am Artikel „Stab (Statik)“ zu besprechen. Persönliche Betrachtungen zum Thema gehören nicht hierher. Für allgemeine Wissensfragen gibt es die Auskunft.

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Englisch

Nützlich wäre hier die Verlinkung zum englischen Artikel, bei einem so grundlegende Fachbegriff sollte das nicht fehlen. (nicht signierter Beitrag von 84.57.137.184 (Diskussion) )

Wenn du mir sagen kannst, wie der heißt, füge ich ihn gerne ein!--ProfessorX 21:09, 3. Jul. 2008 (CEST)

Das englische Wort dafür ist wohl member. Aber es gibt anscheinend noch keinen Artikel darüber, schade.--ProfessorX 19:10, 4. Jul. 2008 (CEST)

Ich denke, die "richtige Verbindung" wäre hier zu https://en.wikipedia.org/wiki/Truss.NeposHispanii (Diskussion) (15:23, 9. Apr. 2015 (CEST), Datum/Uhrzeit nachträglich eingefügt, siehe Hilfe:Signatur)

Ausdehnung

Da meinen Beobachtungen nach nicht nur die meisten, sondern alle realen Bauteile (ausser der "Siemens Lufthaken™") eine raeumliche Ausdehnung haben, habe ich diese Einschraenkung ("...meisten...") mal 'rausgenommen.--Tomcat0815 14:35, 30. Jan 2006 (CET)

Fragwürdige Bezeichnungen

"Einen Stab, der an beiden Seiten ein Loslager hat, nennt man auch Pendelstütze oder Zweigelenkstab." - Ein Loslager ist nach allgemeinem Dafürhalten ein einwertiges Auflager. Und damit wäre der Stab, wie er hier mit zweien davon beschrieben wird, dann statisch unterbestimmt gelagert und kinematisch (völlig unabhängig von der Ausrichtung der Lager). Hier wäre richtiger: Einen Stab, der an beiden Seiten gelenkig gelagert ist und nur durch Normalkräfte beansprucht wird, nennt man auch Pendelstab (z.B. als Teil eines Fachwerks), Pendelstütze (bei lotrechter Ausrichtung) oder Zweigelenkstab." Zum Folgesatz: Ein Stab kann sehr wohl Querkräfte oder Momente übertragen (dann ist es nämlich ein Balken), nur eben kein Pendelstab, wenn bei diesem Krafteinwirkungen auch nur in den Knotenpunkten (also Gelenken) angreifen. Nichtsdestotrotz ist der "Balken" wie auch der "Pendelstab" eine Unterordnung des Stabes. Die Definition eines Stabes ist durch das bloße Merkmal der einen großen Abmessung gegenüber den anderen beiden Abmessungen erfüllt. Demnach ist dann auch "Er kann eine Zug- oder Druckkraft übertragen, im Dreidimensionalen auch Torsion." nicht richtig. Ein Stab kann Normalkräfte, Querkräfte und Momente aufnehmen. Momente um die Längsachse (Torsion) auch im Zweidimensionalen. "Die Längskraft, die er überträgt, geht genau durch die beiden Auflager, egal wie der Stab dazwischen geformt ist." - sehr schwammige Beschreibung. Ich denke mal, hier wollte man darauf hinaus, dass die Richtung der Auflagerresultierenden dieselbe hat wie die der Stabachse. Auch hier wäre eine Änderung wohl besser. (nicht signierter Beitrag von Rindbetrachter (Diskussion | Beiträge) 14:52, 10. Dez. 2016 (CET))

„Ein Loslager ist nach allgemeinem Dafürhalten ein einwertiges Auflager.“

Für mich ist ein Loslager, ein bewegliches Auflager, was im 3D noch nicht aussagt ob es in 1 oder in 2Richtungen verschieblich ist. Und ich bin mir nicht klar ob ein Loslager etwas über eine mögliche Einspannung aussagt.

„Und damit wäre der Stab, wie er hier mit zweien davon beschrieben wird, dann statisch unterbestimmt gelagert und kinematisch (völlig unabhängig von der Ausrichtung der Lager).“

Ein Stab kann durch andere Stäbe gehalten werden, einfachstes Gegenbeispiel ein Gerberträger

„Ein Stab kann sehr wohl Querkräfte oder Momente übertragen“

Wenn ein Stab sehr schlank wird, sind diese Beanspruchungen im Vergleich zur Normalkraft i.d.R. irrelevant. Eine Abgrenzung wann ein Stab ein Stab ist, sollte man mit Literatur referenzieren, das ist reine Definitionssache.

„"Er kann eine Zug- oder Druckkraft übertragen, im Dreidimensionalen auch Torsion."“

ist nicht im Widerspruch mit

„Ein Stab kann Normalkräfte, Querkräfte und Momente aufnehmen.“

Die erste Version ist meiner Meinung nach sicher Richtig, die 2.Version ist eine Defitionssache.

„Momente um die Längsachse (Torsion) auch im Zweidimensionalen.“

Beispiel: Wenn wir im x-z-Koordinatensystem sind ein Torsionsmoment in xx-Richtung (nehmen wir an Stabrichtung) haben, also eine Moment in der yz-Ebene. Um so ein Moment zu erzeugen kann man entweder in einem y-Abstand eine Kraft in z-Richtung oder mit einem z-Abstand eine Kraft in y-Richtung haben, und abgeleitet wird die Kraft in x-Richtung. Wenn man ein Torsionmoment als Doppelpfeil zeichnet, kann man es 2D darstellen, aber Torsion kann erst aufgenommen werden wenn es eine Stabachsenverwindung gibt, dies ist nur im 3D möglich, folgedessen gibt es meiner Meinung nach Torsion nur im 3D nicht aber in 2D.

„"Die Längskraft, die er überträgt, geht genau durch die beiden Auflager, egal wie der Stab dazwischen geformt ist." - sehr schwammige Beschreibung. Ich denke mal, hier wollte man darauf hinaus, dass die Richtung der Auflagerresultierenden dieselbe hat wie die der Stabachse.“

Hier wollte man Aussagen, dass es nicht durch die Stabachse geht, sondern, dass es durch die Stabsehne geht. Wenn wir einen gebogen Stab haben, dann ist die Wirkungslinie der Normalkraft ident mit der Verbindungslinie der beiden Auflager, selbst dann, wenn der Stab gekrümmt (z.B. ein Halbkreis) ist.

@Rindbetrachter: Vieles ist wie du richtig bemerkt hast verbesserungswürdig. Am sinnvollsten wird es sein strittige Punkte einfach zu löschen und sich auszuschweigen oder noch besser mit Quellen referenzieren.
 — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge 18:52, 12. Dez. 2016 (CET)

@JoKalliauer: Ich gehe mal chronoligisch auf die Anmerkungen ein, denn ich wollte mir jetzt nicht anmaßen, Ihre Abschnitte zu nummerieren.

Ein einwertiges Auflager in der ebenen Statik wirkt genau einer Schnittgröße entgegen, beim Loslager wäre es also der Kraftvektor senkrecht dazu. Im Artikel wird an jedes Stabende eins davon platziert. Der Grad der statischen Unbestimmtheit wäre: 2 (Auflagerreaktionen)+0 (Zwischenreaktionen) -3*1 (Scheibe, hier Stab) = -1. Einfach statisch unterbestimmt, demnach also verschieblich. Was ein Pendelstab wirklich ist, schrieb ich bereits. Dazu muss ich ergänzen, dass ein Pendelstab nur gerade sein kann, dieses Adjektiv ist also von Wichtigkeit. Mit einer Einspannung hat ein Loslager nichts zu tun, was veranlasst Sie dazu, diesen Bezug herzustellen? Eine Einspannung verhindert die Bewegung und Verdrehung in alle Richtungen.

Der Stab, wie er hier beschrieben wird, ist an beiden Enden von 2 Auflagern gehalten, was noch alles möglich ist, ist ja erst einmal nicht relevant, da ich mich auf die Richtigkeit dieser speziellen Aussage bezog. Selbstverständlich kann ein Stab auch durch andere Stäbe gehalten werden, da Sie aber das Beispiel vom Gerberträger anführen, gehe ich davon aus, Sie meinen die Haltung an seinen beiden Stabenden. Und das geschieht beim Gerberträger mit 2 Momentengelenken. Bei einem Momentengelenk werden zwei Zwischenreaktionen freigelegt, demnach stellen sie für den gelagerten Stab dann ein Festlager und ein Loslager dar. Wenn man unseren betrachteten Stab nach dem Schnittprinzip herauslösen würde, würde man auch an jeder Seite zwei Ersatzkräfte ansetzen. Der Gerberträger ist hier also kein Gegenbeispiel, sondern eine Bestätigung meiner Aussage. Es gibt keinen Stab, der an beiden Enden Loslager hat und nicht verschieblich ist – ganz unabhängig von Neigung des Stabes oder der Lagerresultierenden. Demnach bleibt die Ausgangsaussage falsch.

Bei der Aussage muss ich entgeistert mit dem Kopf schütteln. Die Querschnittsdimension des Stabes ist völlig unabhängig von der Schnittgrößenermittlung von statisch bestimmten Systemen. Bei Berechnungen wie auch bei der Darstellung werden die Stäbe idealisiert, wie hier richtig gesagt: sie repräsentieren die Schwerachse. Selbst bei der Berechnung statisch unbestimmter Systeme ist der zweite Teilsatz unsinnig. Wenn Querkräfte und Momente eben da sind, dann werden sie auch angesetzt und nicht vernachlässigt. Wo kämen wir da hin? Und auch die Phrase „i.d.R“ ist schon gar nicht ingenieursgerecht. Da wäre ich dankbar, wenn sie diese Aussage nochmal erläutern.

Zum Ermessensspielraum der Definition eines Stabes gebe ich Ihnen recht. Ich kenne Ingenieure, die differenzieren zwischen Balken und Stab (völlig richtig) unter dem Oberbegriff „stabförmiger Bauteile“. Dabei wird dann der Stab als rein normalkraftbeansprucht definiert und der Balken als biegebeansprucht. Diese Ansicht vertrete ich nicht, da genau dafür die Bezeichnung Pendelstab/-stütze vorhanden ist. Dieser hat die reine Normalkraftbeanspruchung und die momentengelenkigen Anschlüsse an beiden Enden. Da bliebe dann für die Definition des Stabes einzig und allein das Merkmal l>>h und l>>b und daher der Überbegriff für Balken und Stab. Demnach ist und bleibt die Gesamtaussage des Artikels inkonsistent, da hier beim Stab und dem Pendelstab keine Unterscheidung mehr vorgenommen wird, obwohl sinnigerweise eine besteht. Wenn ich das Torsionsmoment statt dem Doppelpfeil als Kräftepaar darstellen möchte, kann ich das auch in der y-z-Ebene tun und bleibe weiterhin im Zweidimensionalen. Lösen lässt sich ein auf Torsion beanspruchtes Stabwerk in der Ebene mit analogen Randbedingungen zum Balkengleichgewicht, dem sogenannten adjungiertem System. Weiterhin muss ich sagen, dass die Ursprungsaussage einfach unbehelfsmäßig gewählt ist und da lieber kein Bezug zur Dimension hätte hergestellt werden müssen. Ein Stab kann Torsion übertragen. Punkt. Korrekt, identisch mit der Stabsehne. Da bleibt die Aussage „geht genau durch die beiden Auflager“ weiterhin nichtssagend, denn die Kraft geht sowieso durch die Auflager und nicht daran vorbei.

Weitere Sachen, die mir aufgefallen sind:
,,Stäbe besitzen neben ihrer Länge l eine Querschnittsfläche A, einen Elastizitätsmodul E und ein Trägheitsmoment I.“ – Da begibt man sich auf sehr dünnes Eis, denn wenn man es schon für nötig hält, diese Aussage zu tätigen, dann muss man konsequenterweise auch weiteres aufzählen. Da man daraus aber keinen Roman machen möchte oder sogar noch etwas vergessen könnte ( Radius bei gekrümmten Stäben, Gleitmodul, Deviationsmoment, usw.) sollte man das direkt vermerken (z.B. mit einem „u.a.“), es im Kontext konkreter integrieren oder lieber gleich darauf verzichten. Wir wissen natürlich, dass der Autor sich hierbei auf die Notwendigkeit dieser Parameter im Zuge der Berechnung statisch unbestimmter Systeme beziehen möchte. Das sollte dann besser hinzugefügt werden und dann wäre der Folgesatz („reicht zum rechnen“) auch konkretisiert.

„Ein Stab kann an beiden Enden belastet werden mit Kräfte und Momenten“ – wieder ähnliches Prinzip wie davor, das gibt dem Laien oder Statikanfänger ein falsches Bild. Besser wäre: „Ein Stab kann an jeder Stelle mit Momenten und Kräften belastet werden“, WENN, und das ist natürlich wichtig, sich vorher über die Definition eines Stabes geeinigt wird (s.o.). Wenn wir hier von einem Pendelstab reden, habe ich nichts gegen den Ursprungssatz einzuwenden. Wenn der Konsens dies so belassen möchte, dann ist das auch in Ordnung. Dann bleibt dem aufmerksamen Leser noch diese Diskussion hier als Ansatzpunkt und bei wirklich seriöser Betrachtung dann sowieso die Literatur. „Stäbe müssen nicht gerade, sondern können auch geknickt oder gebogen sein.“ Da wäre es möglich, das Adjektiv „verzweigt“ hinzuzufügen, gegebenenfalls mit weiterem Verweis auf eine Scheibe. Natürlich nur wieder: wenn man sich zuvor über die Definition eines Stabes im Klaren wird.Rindbetrachter (Diskussion) 21:09, 12. Dez. 2016 (CET)

@Rindbetrachter:

„denn ich wollte mir jetzt nicht anmaßen, Ihre Abschnitte zu nummerieren.“

Ich persönlich bin ein Vertreter, dass alles erlaubt ist, was die Verständlichkeit erhöht und einen positiven Willen dahinter hat. Insofern, erlaube ich es andere meine Beiträge zu editieren sofern der Inhalt noch in der Form erhalten bleibt. Aber prinzipiell hast du Recht.

Des weiteren verwende ich die Du-Form (wenn es für dich ok ist) siehe: Wikipedia:Warum sich hier alle duzen

„beim Loslager wäre es also der Kraftvektor senkrecht dazu.“

Ich hab nicht verstanden welcher Kraftvektor normal zu was steht.

Beispiel bei einem ebenen Problem: Ein Auflager was keine Momente aufnehmen kann und die Verschiebungen in a-Richtung verhindert und Verschiebungen in b-Richtungen unbehindert sind und die Richtungen a und b aufeinander senkrecht stehen, kann ausschließlich Kräfte in a-Richtung aufnehmen. Somit kann das Auflager nur einen Kraftvektor in a-Richtung aufnehmen, der parallel zur Schnittgröße in a-Richtung ist.

„Dazu muss ich ergänzen, dass ein Pendelstab nur gerade sein kann, dieses Adjektiv ist also von Wichtigkeit.“

Warum müssen Pendelstäbe gerade sein?

„Eine Einspannung verhindert die Bewegung und Verdrehung in alle Richtungen.“

Es gibt "verschiebliche Einspannungen", also Auflager die in ein oder zwei oder drei Richtungen verschieblich sind, aber dennoch Momente aufnehmen können, diese würde ich ebenfalls Einspannung nennen. Wenn man meint, dass sämtliche Bewegungen verhindert sind, spricht man landläufig häufig von Einspannung, dieses würde ich jedoch Volleinspannung nennen.

Alle möglichen Auflager im 2D: https://c1.staticflickr.com/1/628/30782256544_97dd284a68_o.png

„Und das geschieht beim Gerberträger mit 2 Momentengelenken. Bei einem Momentengelenk werden zwei Zwischenreaktionen freigelegt, demnach stellen sie für den gelagerten Stab dann ein Festlager und ein Loslager dar.“

Ein Loslager ist ein Loslager, und man kann wenn man den Stab herausschneiden will, die restlichen Stäbe mit einer Feder modellieren. Also würde man an der Stelle des Loslagers ein bewegliches Auflager mit einer Feder setzen, aber es bleibt im Gesamtmodell ein Loslager mit 2 Stäben.

Ich bin der Meinung man muss Realität und Modellierung unterscheiden. Ein reales Auflager bleibt in der Realität das was es ist, auch wenn man es in einer fiktiven Modellierung anders modelliert. Fiktiv nenne ich das Modell, weil für mich ist das tatsächliche Modell das Gesamtmodell, bei dem sind die Übergangsbedinungen (Verschiebungen und Schnittgrößen) einzuhalten.

Nehmen wir als Beispiel einen Gerberträger: Bild:GeberträgerMitBeweglichenAuflager.png

Hier wirst du mir zustimmen, dass sich bei einer Horizontalkraft (als einzige Belastung) im rechten unteren Auflager sich auch das mittlere (untere) Auflager verschieben wird, folgedessen ist es ein verschiebliches Auflager. (Unter der Annahme, dass alle Stäbe endliche (Dehn-)Steifigkeiten haben.)

„Es gibt keinen Stab, der an beiden Enden Loslager hat und nicht verschieblich ist“

Ein Stab mit endlicher Dehnsteifigkeit und 2 Auflagern kann sich in jeden Punkt verschieben die nicht die Auflager sind, ob es sich in den Auflagern verschieben kann ist eine andere Frage. Insofern ist doch jeder Stab (mit endliche vielen Auflagerpunkten) an allen bis auf endlich vielen Stellen verschieblich?

„Die Querschnittsdimension des Stabes ist völlig unabhängig von der Schnittgrößenermittlung von statisch bestimmten Systemen.“

Ich hatte nicht mitbekommen, dass wir nur von statisch bestimmten Systemen reden.

Wenn man von statisch bestimmten Systemen reden: Sehr schlanke Stäbe (z.B. Seile, Fäden) können praktisch nur Normalkräfte aufnehmen, bei jeglich anderer Schnittgröße (sofern sie gewisse Größenordnung überschreiten) führt es zu Versagen (Bruch oder so große Deformation, dass man von Versagen sprechen kann).

„Bei Berechnungen wie auch bei der Darstellung werden die Stäbe idealisiert, wie hier richtig gesagt: sie repräsentieren die Schwerachse“

In vielen Fällen ist es vorteilhaft die Stabachse als die Achse die die Schubmittelpunkte verbindet zu definieren. Jeder darf so modellieren wie sie/er will, gewisse Achsen machen mehr Sinn, andere weniger, aber falsch ist meines Erachtens keine, es wird nur aufwendiger und komplexer und kann viele "Gesetze" der Baustatik nicht (unverändert) verwenden.

„Wenn Querkräfte und Momente eben da sind, dann werden sie auch angesetzt und nicht vernachlässigt.“

Wir haben auf der Uni die Formel für eine Hängebrücke hergeleitet, hierbei macht es meines Erachtens Sinn, das Eigenträgheitsmoment der Seile zu vernachlässigen, weil es irrelevant ist.

Beispiel einer wissenschaftlichen Publikation die mir gut bekannt ist, weil ich dort als einer der Gewinner gelistet bin:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/stab.201490026/abstract

hier wird auch modelliert, dass die Seilsteifigkeit=0 ist und das wurde in einem wissenschaftlichen Journal als Preisaufgabe publiziert.

„Ich kenne Ingenieure, die differenzieren zwischen Balken und Stab (völlig richtig) unter dem Oberbegriff „stabförmiger Bauteile“. Dabei wird dann der Stab als rein normalkraftbeansprucht definiert und der Balken als biegebeansprucht. Diese Ansicht vertrete ich nicht, da genau dafür die Bezeichnung Pendelstab/-stütze vorhanden ist.“

Suche ein Buch, was deine Aussage unterstützt, editiere die Seite und gib' das Buch als Referenz an, das wird jeder unterstützen sofern du den Inhalt wahrheitsgetreu aus dem Buch wiedergibst. Wenn jemand etwas anderes meint, darf dieser dass dann auch mit Büchern belegen.

Wenn du wissen willst wie man gute Editierungen macht, ließ:

• Wikipedia:Belege
• Wikipedia:Was Wikipedia nicht ist

Die Unterscheidung zwischen Platte und Scheibe ist, die Art der Beanspruchung, eine Scheibe wird ausschließlich in der Scheibenmitteebene beansprucht, eine Platte meistens quer dazu.

So ähnlich würde ich einen Balken eher mit Biegung und einen Stab mehr mit Normalkräfte verbinden, also von der Beanspruchung abhängig machen. Ein horizontaler Holztram der die Decke hält würde ich Balken nennen und eine vertikale Betonstütze würde ich Stab nennen. Aber wie gesagt, die Definition sollte man belegen.

„l>>h und l>>b“

Die Balkentheorie ist eine gute Näherung wenn die Länge mindestens 3 bis 5 mal so lang wie hoch/breit ist: l>3-5*h

Also die Balkentheorie kann man bereits für sehr gedrungenen Bauteile verwenden.

„da hier beim Stab und dem Pendelstab keine Unterscheidung mehr vorgenommen wird“

Für mich ist ein Stab einfach nur ein Bauteil und ein Pendelstab, sagt auch etwas über die Auflagerbedingungen für mich aus, dies scheint auch im Artikel so gemacht zu werden.

„Wenn ich das Torsionsmoment statt dem Doppelpfeil als Kräftepaar darstellen möchte, kann ich das auch in der y-z-Ebene tun und bleibe weiterhin im Zweidimensionalen“

Das stimmt, aber es kann aber meiner Meinung nach im 2 Dimensionalen kein Torsionsmoment auftreten, auch wenn man es im 2 Dimensionalen lösen, darstellen und modellieren kann. Eine Torsion braucht eine Verwindung. Eine Verwindung eines rechteckigen Stabes (in dieser Ebene), würde dazu führen (bei üblichen Koordinatensystem) dass Ecken die nicht auf der Stabachse liegen sich orthogonal zur Ebene bewegen, was eben im 2 Dimensionalen nicht sein kann, ohne Verwindung keine Torsion. Außerdem ist es unmöglich ein einer Ebene eine Torsionsmoment auf einen Stab, dessen Stabachse in der gleichen Ebene ist, zu erzeugen.

„(z.B. mit einem „u.a.“)“

Bezüglich "Stäbe besitzen": Wikipedia:Sei mutig

Viele Punkte die du sagst, sind sehr Richtig, manchmal darf man noch beachten, dass es Laien-verständlich bleiben sollte. (Hätte nicht geglaubt, dass ich das mal sage.)

„„Ein Stab kann an jeder Stelle mit Momenten und Kräften belastet werden“

Go for it!

 — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge 21:14, 13. Dez. 2016 (CET)

@JoKalliauer:
Beim Loslager kann nur der Kraftvektor aufgenommen werden, der senkrecht zur Ausrichtungsebene des Lagers steht. Richtig, genau das habe ich beschrieben. Dann sind wir uns ja jetzt schon einmal einig geworden, was ein Loslager ist. Also zurück zum Ursprung: die Aussage, dass ein Pendelstab ein solcher ist, wenn er an beiden Enden ein Loslager hat, ist Unsinn. Solch ein System ist kinematisch (einfach zu prüfen mit dem Abzählkriterium) und wer auf Nummer sicher gehen will, dann es gerne in einem Stabwerksprogramm modellieren und warten, bis die Fehlermeldung erscheint.

Pendelstäbe müssen gerade sein, weil nur dann die Normalkraft die einzige Schnittgröße bleibt. Bei geknickten oder gekrümmten Stäben gibt es keine Situation, in der es nur Normalkräfte gibt, auch nicht, wenn sie an beiden Enden gelenkig gelagert sind und nur an den Gelenken eine Last angreift. Auch da schlage ich einen Test mit einem Stabwerksprogramm vor. Der Wikipediaeintrag zum Pendelstab hat das übrigens im Gegensatz zu diesem hier richtig erfasst.

Kann ich so akzeptieren. Da bei deiner Nomenklatur im weiteren Zusammenhang dann aber sowieso nähere Erläuterungen zur Einspannung gemacht werden müssen, um diese statisch eindeutig zu definieren, halte ich es so, dass eine Einspannung eben jenes oben Genannte ist und speziellere Lager bspw. als MV-Lager bezeichnen könnte (im Link das dritte Lager der linken Spalte, M und N stehend für die Schnittgrößen, die aufgenommen werden können).

Eine Feder setze ich eher, wenn ich ein mehrgeschossiges Stabwerk habe, hier ist das Ganze absolut unnötig, da wir hier vom Ideal reden. Realität und Modell unterscheidet man sicherlich, allerdings ist das hier völlig unzweckmäßig. Ich setze bei einem Fachwerk aus Hohlprofilen ja auch keine Gelenkfedern in den Knotenpunkten an, nur weil es dort Kopfplatten gibt, sondern modelliere es als Gelenk. Das ist eben Statik. Wenn man den Stab herausschneidet, dann klebe ich da gar keine Feder ran, denn er ist ja eben rausgeschnitten. Andere sagen „freigeschnitten“. Ich setze die Ersatzkräfte entsprechend der Zwischenbedingungen an und dann wird gerechnet. Zum Bild: wenn es so gemeint ist, wie es dort gezeichnet ist, dann ist es mit Sicherheit kein Gerberträger, sondern ein 3-Feldträger mit biegesteifer Ecke und geknicktem Stab. Ich nehme jetzt mal an, dass hier falsch gezeichnet wurde und über den beiden mittigen Auflagern jeweils ein Vollgelenk hingehören soll. Dann ist der Stab 2 folgendermaßen gelagert: am linken Ende zweiwertig (horizontal und vertikal gehalten) und am rechten Ende einwertig (vertikal gehalten). Siehe da, Abzählkriterium erfüllt, statisches System und das, was ich seit Beginn an gepredigt habe. Der Ausflug zur Dehnung ist wieder wie die Feder überflüssig. Wenn eine horizontale Kraft am Auflager C wirkt, dann verschiebt sich da gar nichts horizontal, schließlich ist das Auflager A ja nicht umsonst ein Festlager. Du kannst es auch gerne dehnen, wenn du denn unbedingt willst, das ändert aber nichts an der Statik. Die Horizontalkraft wird trotzdem, nachdem sie Arbeit verrichtet hat, vom Auflager A aufgenommen. Jetzt weiß ich langsam, wie der Autor auf die Idee kam, dass ein beiden Enden ein Loslager sein muss (bei dem Bild hier ja nur „kann“). Ist natürlich weiterhin Unsinn, da das zweite Loslager ja vom Auflager A horizontal gehalten wird. Ich muss ehrlich sagen, dass dieses Thema sehr trivial ist und eigentlich gar nicht erst diskussionsnötig. Wenn du wirklich gerne ganz realitätsnah rechnen möchtest, dann werden hier sowieso alle 4 Auflager zu Federn, jedes Gelenk zu Gelenkfedern und jeder Stab zum Dehnstab (nichtlineares Verhalten beim Plastizieren des Stahls bitte auch beachten). Dann ist die Handrechnung sowieso gestorben, wenn man nicht 10 mal iterieren möchte.

Auf diesen Absatz möchte ich gar nicht groß eingehen, da eigentlich alles Gegenteilige zur Aussage nur falsch sein kann. Das ist wirklich im ersten Semester dran. Ich verweise nochmals auf die Probe mit einem Stab und 2 Loslagern in jedem beliebigen Stabwerksprogramm. „Verschieblich“ meint hier kinematisch. Warum der Stab 2 im Bild nicht kinematisch ist, habe ich weiter oben erklärt. Natürlich habe ich dort einen Stab, der an beiden Enden ein Loslager hat, hehe, aber das linke Loslager ist eben ein Absolutpol. ;-)

„Sehr schlanke Stäbe können nur Normalkräfte aufnehmen“ – nicht unbedingt, wenn die Querkraft klein genug ist, dann ist die auch aufnehmbar. Zu Seilen: naja, die ja sowieso nur Zug. Jetzt weiß ich aber, dass du auf Seile hinaus wolltest. Die müssen nur nicht immer sehr schlank sein, da gibt es auch kurze und dicke.

Hab ich jetzt so noch nicht gehört und von diesen vielen Fällen weiß ich jetzt nicht. Ich persönlich habe bis jetzt jedes Stabwerk aus den Schwerachsen definiert und ich bin mir auch nicht wirklich sicher, ob irgendeine Stabsoftware die Möglichkeit anbietet, das zu ändern. Aber wie anders sollte es dann aussehen? Ob ich nun die Schwerachse oder die Schubachse nehme…das fällt im Stabwerk sowieso zusammen zu einem Strich und zur Spannungsberechnung ziehe ich dann den Schubmittelpunkt im Querschnitt zur Hand (wenn ich ihn denn brauchen sollte). Ob das Trägheitsmoment eines Seiles nun vernachlässig wird hat ja nun eigentlich nichts mit unserer Ausgangssituation zu tun. Auch die Zeilen danach nicht. Ich sprach von Kräften. Ich wiederhole: wenn Querkräfte und Momente da sind, kann ich die nicht unter den Tisch fallen lassen. Und ein Seil lasse ich diese sowieso nicht aufnehmen, dann ordne ich einen Balken an.

Nach Belegen in Büchern könnte ich suchen, aber da die Definition „Stab“ sehr trivial ist, ist sowas eigentlich nur in Vorlesungsskripten im Grundlagenstudium zu finden. Ich kann mal hierauf verweisen: http://baulexikon.beuth.de/STAB.HTM Dann z.B. der Klassiker von Friemann „Schub und Torsion in geraden Stäben“, im Titel wird von Stäben gesprochen und im Buch werden dann u.a. Streckenlasttorsionsmomente oder Querlasten betrachtet. Das widerspricht ja schon einmal von vornerein der Aussage, dass ein Stab nur Normalkräfte („und im 3D auch Torsion“ ) übertragen (warum eigentlich nicht „aufnehmen“?) kann. Da habe ich ja den Pendelstab angeführt. Weiterhin muss ich ganz ehrlich zugeben, dass mir meine Zeit zu schade ist, mich durch die Bibliothek zu wühlen, um hier einfachste Dinge klarzustellen. Ich sagte ja schon, dass der sich bilden wollende Leser Zugang zur Diskussion hier hat und Wikipedia nicht immer für Bare Münze nehmen sollte (speziell wenn es um Statik geht) und lieber die Literatur in Angriff nehmen kann. Da bin ich jetzt nicht so sehr ambitioniert, das überlasse ich gerne denen, die es stört, wenn etwas Falsches auf Wikipedia steht.

Den Unterschied zwischen Platte und Scheibe kenne ich, danke, aber die Bezeichnung „Scheibe“ hierbei rührt aus dem Aufbau von Stabwerken. Ein Gelenkdreieck aus 3 Stäben ist beispielsweise eine starre Scheibe und kann beim Polplan zusammengefasst werden. Das impliziert natürlich, dass auch der einzelne Stab eine Scheibe ist.

Auf die Balkentheorie wollte ich nicht hinaus, ich habe lediglich den Wortlaut „eine Abmessung viel größer als beide anderen“ mathematisch ausgedrückt. Du greifst immer Schlagworte auf und erzählst dann etwas dazu (Scheibe/Platte, Einspannung, Balken), aber das ist ja gar nicht Thema :-)

Naja, auch wieder lückenhaft und schwammig formuliert. Einen Pendelstab machen nicht nur die Auflager aus und die Definition Pendelstab ist nun wirklich eindeutig und bei Googlelei einstimmig zu finden. Da verweise ich nach wie vor auf die von mir kritisierte Inkonsistenz der Definitionen Stab <-> Pendelstab und weiterhin auch im Zusammenhang mit der Extraseite zum Pendelstab. Dazu habe ich ja schon etwas gesagt. Und auch sagte ich, dass der Bezug zum Raum unnötig ist und in der Literatur zum Thema Stab so auch nie ein Zusammenhang hergestellt wird.

Für Laien verständlich: eher für Anfänger verständlich, denn welcher Laie liest sich das hier durch, wenn nicht durch persönlichen Bezug zur Thematik? Aber nichtsdestotrotz muss es richtig bleiben. Die Laien klicken sich dann sowieso durch jeden Hyperlink im Text.

Kann ich jetzt nicht richtig deuten, halte ich jetzt aber auch nicht für wichtig gemeint. Ich soll einen Stab mit Momenten und Querlasten belasten? Ja, mache ich schon länger.Rindbetrachter (Diskussion)

Vieles was du sagst ist richtig, Wikipedia:Sei mutig und traue dich das auf dem Artikel zu schreiben.

wenn er an beiden Enden ein Loslager hat, ist Unsinn. Solch ein System ist kinematisch

Das Bild Bild:GeberträgerMitBeweglichenAuflager.png, hier hat der Stab zwei Loslager und ist nicht kinematisch. Aber ja ich gebe dir Recht die Definition ist Unsinn.

Pendelstäbe müssen gerade sein, weil nur dann die Normalkraft die einzige Schnittgröße bleibt.

Es gibt z.B. auch Gewölbe die gebogen sind und trotzdem "nur" Normalkräfte haben.

Ich setze bei einem Fachwerk aus Hohlprofilen ja auch keine Gelenkfedern in den Knotenpunkten an, nur weil es dort Kopfplatten gibt, sondern modelliere es als Gelenk.

Kompliziertes Thema, was du da anscheindest, dazu gibt es keine aktuell gültige deutschsprachige Normung die dir das erlaubt.

Genaueres findest du unter Diskussion:Fachwerk#Gelenkig, Diskussion:Fachwerk#Hallo_Analemma.21 und Diskussion:Fachwerk#Gelenk_oder_kein_Gelenk, wobei der wichtigst davon der Beitrag ist: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Benutzer_Diskussion:Analemma&diff=152239154&oldid=152236441

Wenn man den Stab herausschneidet, dann klebe ich da gar keine Feder ran, denn er ist ja eben rausgeschnitten.

Klar kannst du es auch ohne Feder wegschneiden, jedoch darf man da auch die Übergangsbedingungen berücksichtigen, die sagen, dass es z.B. eine Starköperverschiebung in Stabachsenrichtung gibt/geben kann, also u (die Verschiebung in Stabachsenrichtung) ist vor und nach dem Freischneiden gleich und im Allgemeinen ungleich null. Durch das Freischneiden dürfen keine Werte verändert werden.

Ich nehme jetzt mal an, dass hier falsch gezeichnet wurde und über den beiden mittigen Auflagern jeweils ein Vollgelenk hingehören soll.

Korrekt, sollte jetzt ausgebessert sein, aber es ging mir nicht darum ob Geberträger oder nicht.

Wenn eine horizontale Kraft am Auflager C wirkt, dann verschiebt sich da gar nichts horizontal, schließlich ist das Auflager A ja nicht umsonst ein Festlager.

Es gibt einen Zusammenhang zwischen Spannungen und Verzerrungen: $\sigma =E\cdot \varepsilon$, daraus resultiert eine Steifigkeit#Dehnsteifigkeit, das heißt, es führt zu einer Stablängenänderung diese wiederum zu einer Verschiebung, wenn du es nicht glaubst, hier die Berechnung in einem sehr-trivial-Programm: http://i373.photobucket.com/albums/oo174/jokalliauer/Verschiebung.png Die Grüne Lienie stellt die Verschiebung dar und die Werte die Verschiebungen in Stabachsenrichtung und quer dazu.

Dann ist die Handrechnung sowieso gestorben, wenn man nicht 10 mal iterieren möchte.

Wir bekommen an der Uni solche ähnlich mehrfach statisch unbestimmte Systeme bei Kolloquien zu berechnen, je 40min Zeit (ok wenn statisch unbestimmt, dann dafür lineares Materialverhalten).

Der Trick besteht darin, sie Analytisch zu lösen, anstatt iterativ, geht deutlich schneller. Wenn man lineare Federn Elastizitätstheorie 1.Ordnung hat, dann hat man sogar lineare Gleichungssysteme. Ob man auflager oder Feder hat ist ziemlich egal, da eine Feder eine eindeutige Kopplung zwischen Weg und Kraft darstellt, ist pro Auflager eine Gleichung mehr. jedes Gelenk zu Gelenkfeder es ist rechentechnisch ziemlich egal ob du Gelenkfeder oder steife Verbindungen hast, du hast einfach nur eine anderes Kopplungsgesetz zwischen den Stäben. In der Statik gehen wir von Dehnweichen Stäben aus, wenn nichts gegenteiliges dort steht. Wenn du Linear elastische Plastizität meinst, dann ist es oft so, dass es die Traglastberechnung sogar vereinfacht. Aber ja es ist nicht einfach das zu berücksichtigen, aber auch das ließe sich ohne Iterationen berechnen.

Die müssen nur nicht immer sehr schlank sein, da gibt es auch kurze und dicke.

Es gibt kurze dicke Seile, diese sind für Stäbe in aller Regel noch immer sehr schlank. Weil kurz, dick, schlank relative Begriffe sind, ist es schwer was konkretes zu sagen. Wenn ein Seil nicht mehr Schlank (schlank im sinne der Balkentheorie) ist, dann ist es vl. im Sprachgebrauch noch immer ein Seil, aber man muss es wie einen Balken oder gar wie in der 3-D-Theorie berechnen, also rechnerisch kein Seil mehr.

ob irgendeine Stabsoftware die Möglichkeit anbietet

z.B. R-Stab/RFEM bietet jedenfalls die Möglichkeit

Schwerachse oder die Schubachse nehme…das fällt im Stabwerk sowieso zusammen

nicht bei z.B. C-Profilen

@Rindbetrachter:Zusammenfassend möchte ich sagen, du hast sehr viel richtiges gesagt und du kennst dich auch gut aus, editiere doch einfach gleich den Artikel, ich glaube, das wird dem Artikel nur gut tun. (Ich vertrau' dir, dass du das gut und richtig machen kannst ohne hier Argumentieren zu müssen, was alles falsch ist.) Ist viel Zeiteffizienter.

 — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge 22:09, 24. Dez. 2016 (CET)

@JoKalliauer:
Ich dachte mir schon, dass darauf rumgereitet werden wird, deshalb habe ich ja auch gleich gesagt, dass eins der beiden Loslager ein Absolutpol ist.

Nein, gibt es nicht. Sobald ein gekrümmter Stab normalkraftbeansprucht ist, ist er es auch auf Querkraft.

Da hab ich ja wieder etwas losgetreten. Dazu steht nichts in der Norm, weil es einfach nur Statik ist. In der Norm stehen die technischen Regeln zur Tragwerksplanung. Deshalb wird man auch auch keine Herleitung zu bspw. der „Architektenformel“ finden oder Vorgehensweisen zur Auflagerermittlung. Weil es eben Statik ist.

Da habe ich alles zu gesagt und möchte mich auch nicht mehr damit aufhalten, wenn jemand Gründe sucht, eine Feder beim Freischneiden anzusetzen. Ersatzkräfte und das Freischneiden ist erledigt. Verformungen kann ich danach, wenn sie denn wichtig sind, immer noch ermitteln.

Hook ist mir tatsächlich bekannt, spielt aber bei starren Körpern eine wichtige Rolle: nämlich gar keine.

Kann man gerne machen, wenn einen die zweite Stelle nach dem Komma interessiert.

Gehe ich nicht mehr drauf an, da das von Anfang an eigentlich keinen Themenbezug hatte.

Wusste ich bis jetzt nicht von, kann ich mir aber auch weiterhin nicht vorstellen und wenn ich deinen nachfolgenden Kommentar lese, halte ich es auch für möglich, dass du wieder etwas ganz anderes meinst. Da wiederhole ich mich: welchen Sinn hätte das? Bei der Modellierung im Stabwerksprogramm geht es in erster Linie erst einmal um die Schnittgrößenermittlung. Bei wichtigen Lastangriffspunkten (Exzentrizität von Normalkräften zum Schwerpunkt und analog der Querkräfte zum Schubmittelpunkt) muss ich das sowieso detailierter aufbereiten. Angenommen: Rahmen, ich setze meine Gleichstreckenlast auf den Riegel. Ist der Riegel nun durch Sonderfunktion als Achse durch den Schubmittelpunkt definiert und fällt dieser nicht mit dem Schwerpunkt zusammen, dann gibt mir das Programm den Momentenverlauf. Torsion entsteht keine (elastisch), also alles OK. Hätte ich nun den Stab als Schwerachse modelliert, würde mir das Programm dann tatsächlich die Torsionsschnittgröße ausgeben? Fraglich. Ich gehe eher davon aus, dass im Voraus Lastangriffspunkte definiert werden können, das wäre nämlich einfacher. Dann lege ich meine Stäbe einfach so, wie ich sie brauche und fertig.

Ja, dass Schwer- und Schubmittelpunkt nicht immer zusammenfallen, weiß ich….das war aber auch wieder nicht das Thema. Thema war die Notwendigkeit der Stabrepräsentation mittels unterschiedlicher Achsen im Stabwerk.

Werde ich bei Gelegenheit vielleicht mal so tun. Übrigens bin ich letzte Woche im Buch von Kindmann/Frickel „Elastische und plastische Tragfähigkeit“ darüber gestolpert: „Stäbe sind bekanntlich wesentlich länger als breit und hoch“ – als einzige Definition eines Stabes.Rindbetrachter (Diskussion) 22:30, 30. Dez. 2016 (CET)

„Nein, gibt es nicht. Sobald ein gekrümmter Stab normalkraftbeansprucht ist, ist er es auch auf Querkraft.“

zwei Gegenbeispiele:

• Kettenlinie
• ein Halbkreis der Radial konstant belastet wird.

„Ich setze bei einem Fachwerk aus Hohlprofilen ja auch keine Gelenkfedern in den Knotenpunkten an, nur weil es dort Kopfplatten gibt, sondern modelliere es als Gelenk.“

Ich wollte nur sagen, dass man reale Fachwerke nicht wie ideale Fachwerke rechnen darf, weil sie im Allgemeinen unter anderem keinen gelenkigen Knoten haben, es sei den man macht Bolzengelenke, da kann man die Reibungskräfte tatsächlich vernachlässigen.

„Hook ist mir tatsächlich bekannt, spielt aber bei starren Körpern eine wichtige Rolle: nämlich gar keine.“

Der Artikel handelt von Stäben in der Statik nicht in der Starrkörperstatik.

 — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge 10:06, 31. Dez. 2016 (CET)

@JoKalliauer:
"konstant belastet" - entspricht nicht der Bedingung eines Pendelstabes, bei den die Lasteinleitungen nur an den Knotenpunkten erfolgen.

Wenn ich die Verbindung nachweise gerne, für die Schnittgrößenermittlung reicht mir meist das Gelenk - konstruktionsabhängig.

Kein Körper ist ideal starr. Warum spricht man trotzdem davon? Weil es eine ingenieursmäßige Betrachtung ist, bei der ich getrost auf die Berücksichtigung der Verformung verzichten kann, wenn die Voraussetzungen dafür auch gegeben sind. Dass Verformungen nicht stiefmütterlich behandelt werden dürfen, ist klar. Aber wenn es danach ginge, gäbe es auch keinen Unterschied zwischen verschieblichen und unverschieblichen Rahmen, weil ein Verbandskreuz ja auch nicht dehnstarr ist. So macht das aber niemand. Ich muss gestehen, dass ich etwas den Faden zu diesem Teilabschnitt verloren habe, jedenfalls sind mir bei Schnittgrößenermittlung eines Gerberträgers die Verformungen egal. Die Notwendigkeit eines Loslagers ist uns allen klar und wenn ich den Blick zu meinen allerersten 3 Sätzen werfe, bleibt es schlichtweg dabei, dass die Aussage "Einen Stab, der an beiden Seiten ein Loslager hat, nennt man auch Pendelstütze oder Zweigelenkstab." denkbar ungünstig formuliert ist und ein System mit einem einzelnen Stab und beidseitigem Loslager sowieso nicht diskussionswürdig ist, weil das kein statisches System ist. Rindbetrachter (Diskussion) 20:47, 12. Jan. 2017 (CET)

@Rindbetrachter:

Bei einem realem Fachwerk kann man für die Vorstatik im Allgemeinen die Knoten als Gelenk modellieren (sonst wäre es kein Fachwerk). Bei der Bemessung muss man in der aktuellen Normenlage eher schon die Nebenspannungen aus den Vertäglichkeitsbedigungen berücksichtigen, als dass man sie vernachlässigen kann.

Bei einem Gerberträger sind die Verformungen in der Theorie III.Ordnung schon für die Schnittgrößenermittlung relevant. (Zugegeben: Bei einem Gerberträger kommt man praktisch immer mit Theorie I.Ordnung aus.)

Wie bereits gesagt, bitte bessere den Artikel aus, du hast dich mit dem Thema mehr beschäftigt, als vermutlich ein Großteil der Autoren.

In meinen Augen ist die Diskussion erledigtErledigt.

 — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge 21:11, 12. Jan. 2017 (CET)

@JoKalliauer:
III. Ordnung? Im Leben nicht. Noch nicht mal II. Ordnung, wenn es keine Druckkräfte gibt.Rindbetrachter (Diskussion) 20:54, 24. Jan. 2017 (CET)

Berechnung der Stabkräfte

Wenn alle Stäbe die gleichen Querschnittswerte A, E, I haben, kann man die Stabkräfte auch ohne diese berechnen. Hier ein Beispiel:

Aus Rahmenformel (z.B. Kleinlogel)

$H={\frac {q\cdot l^{2}}{4h}}\cdot {\frac {1}{2c+3}}$

mit

$c={\frac {h}{l}}$

wenn H bekannt ist, lassen sich alle Stabkräfte berechnen. --Petflo2000 (Diskussion) 12:06, 15. Aug. 2019 (CEST)

@Petflo2000: Mein PC is noch in Reperatur deshalb die verspätete Antwort: Die Aussage verwendet die Annahme E*A=unendlich (oder genauer gesagt $E\cdot A\cdot \ell \cdot \ell \gg E\cdot I$) also du sagst dass die Dehnsteifigkeit ist viel steifer als die Biegesteifigkeit, ist oft in der Praxis oftmals so, aber darf man laut Normung nicht machen (es sei denn man zeigt dass es irrelvant ist)

besseres Beispiel hier rechts kann man nicht sagen wie viel der Vertikale Stab trägt und wie viel der horizontale.

Das wäre ein Beispiel aus der Praxis, wo die beiden Seitlichen Wände kaum belastet werden (deshlalb vert. praktisch unverschieblich-> festlager) und die mittlere Stütze eine hohe auslastung hat (und somit nach unten nachgiebt).

Bitte lösche alles was du nicht glaubst, unbelegtes (wenn strittig) gehört ohnehin entfernt.

 — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge 15:20, 15. Aug. 2019 (CEST)

Stab Fachwerkstab oder Biegestab

Hier wird der Stab als Fachwerkstab erklärt, jedoch wird Stab oft auch für Biegestäbe (Balken) verwendet. Ich finde, wir sollten den Artikel nach "Normalkraftstab" (oder ähnlich) verschieben.  — Johannes Kalliauer - Diskussion | Beiträge 16:16, 15. Aug. 2019 (CEST)