Brücken zur Mechanik
Statik
1. Auflage
Erschienen am 6. Oktober 2025
192 Seiten
978-3-446-48395-8 (ISBN)
Beschreibung
Mit diesem Buch möchte der Autor den Ingenieurstudierenden im Grundstudium zur Unterstützung für ihre Prüfungsvorbereitung ein kompakt gehaltenes Lehrbuch zur Technischen Mechanik an die Hand geben, begleitet von vielen Aufgaben und verbunden mit einprägsamen Merksätzen. Oberstes Ziel dieses Lernbegleiters ist es, die Studierenden zu befähigen, Problemstellungen der TM wirklich zu durchdringen und selbstständig zu lösen. Es gilt: Üben, üben, üben! Nur so bekommen die Lernenden genügend Sicherheit, Erfahrung und dadurch Freude an diesem Grundlagenfach.
Der Autor versteht es, die notwendigen mathematischen Voraussetzungen didaktisch spannend und auf das Notwendigste reduziert zu vermitteln. Das sind: Trigonometrie, Grundlagen der Vektor-Algebra, Lösen linearer Gleichungssysteme und Grundlagen der Kurvendiskussion.
Eine Einführung in die Fachwerkstatik mithilfe virtueller Knoten- und Ritter- Schnitte ist darüber hinaus eine ideale Vorbereitung für die Balkenstatik. Die Studierenden verlieren jegliche Scheu vor diesem etwas anspruchsvolleren Thema, was den Einstieg in die Festigkeitslehre deutlich erleichtert.
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Inhalt
- Intro
- Inhalt
- Vorwort
- 1 Einleitung und Grundlagen
- 1.1 Die Gleichgewichtsbedingungen in der Statik
- 1.2 Grundbegriffe und Erfahrungssätze (Axiome)
- 2 Statik in der Ebene (2D)
- 2.1 Freiheitsgrade der Bewegung in 2D und in 3D
- 2.2 Punktlager reibungsfrei
- 2.3 Punktlager mit Reibung
- 2.4 Festes Gelenk
- 2.5 Linearführung (spiel- und reibungsfrei)
- 2.6 Feste Einspannung
- 2.7 Bevorzugte Lageranordnungen
- 2.8 Drei einwertige Bauteile dienen zusätzlich zur Kraftübertragung
- 2.9 Die statische Bestimmtheit Mechanischer Systeme
- 2.10 Die Erstarrungsmethode Gesamtsystem (EMGS)
- 2.11 Leitfaden zum Lösen von Mechanikaufgaben (für Statik + Kinetostatik (Dynamik))
- 3 Ebene Fachwerke (2D)
- 3.1 Nullstabkriterien
- 3.2 Der Knotenschnitt (Rundumschnitt)
- 3.3 Der Ritter-Schnitt
- 3.4 Leitfaden zum Lösen von Fachwerkaufgaben (2D)
- 4 Schwerpunktsberechnung
- 4.1 Vorbemerkung
- 4.2 Die Summenformeln
- 4.3 Linienschwerpunkt (LSP)
- 4.4 Flächenschwerpunkt (FSP)
- 4.5 Räumlicher Schwerpunkt (RSP)
- 4.6 Leitfaden zum Lösen von Schwerpunktaufgaben
- 4.7 Kippsicherheit
- 5 Reibstatik
- 5.1 Haftgrenzwinkel ?0
- 5.2 Reibungskegel
- 6 Statik im Raum (3D)
- 6.1 Lagerarten im Raum (3D)
- 6.2 Der Momentenvektor im Raum
- 6.3 Lösen von 3D-Aufgaben mit vektoriellen Methoden
- 6.4 Leitfaden zum Lösen von 3D-Statikaufgaben
- 7 Balkenstatik
- 7.1 Vorbemerkung
- 7.2 Technik der virtuellen Balkenschnitte
- 7.3 Differenzialzusammenhang der Schnittgrößen
- 7.4 Die vier Grundbelastungsfälle des Balkens
- 7.5 Matrix für "Balkenbieger"
- 7.6 Mehrteilige Gelenkträger (Gerber-Träger)
- 7.7 Balken mit Knick
- 7.8 Balken mit fester Einspannung
- 7.9 Zerlegen komplexer Balken (Balkenflex)
- 7.10 Leitfaden für die Balkenberechnung
- 8 Arbeitsblätter zum Üben der Grundtechniken
- 9 Übungsaufgaben
- 10 Ergebnisse der Arbeitsblätter 1 - 5
