Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

5.12 Festigkeit, zulässige Spannung, Sicherheit 377
a) Ruhende (statische) Belastung
Wird ein Blechband nach Skizze im Schraubstock
in eine Richtung gebogen und dort festgehalten,
liegt festigkeitstechnisch „statische“ oder „ruhende“
Belastung vor. Die Spannung s steigt dabei von
null auf einen Höchstwert an und bleibt dann gleich
groß. Diese Belastungsart wird als Belastungsfall I
bezeichnet. Er kann bei jeder Beanspruchungsart
auftreten (Zug, Druck, Biegung, Torsion).
Man unterscheidet in der Zustandsbeschreibung
zwischen Belastung und Beanspruchung.
Für Festigkeitsrechnungen maßgebend ist die im
Zugversuch nach DIN 10 020 ermittelte Streckgrenze
Re oder die für festere Stahlsorten entsprechende
0,2 %-Dehngrenze Rp0,2 (siehe 5.12.1) und
Tabelle 5.8 (Seite 385).
b) Schwellende (dynamische) Belastung
Wird das Blechband fortwährend in eine Richtung
gebogen und von dort in die Ausgangsstellung
zurückgeführt, ist das „schwellende“ Belastung.
Die Spannung s schwillt dabei zwischen null und
einem Höchstwert an und ab. Die Zeitdauer einer
solchen Schwingung ist festigkeitstechnisch ohne
Einfluss.
Diese Belastungsart ist als Belastungsfall II bekannt.
Er kann ebenfalls bei jeder Beanspruchungsart
auftreten.
Für Festigkeitsrechnungen an Bauteilen, die in
dieser Weise belastet werden, ist die im Dauerschwingversuch
nach DIN 50 100 ermittelte
Schwellfestigkeit sSch oder tSch maßgebend
(Werte in Tabelle 5.8).
c) Wechselnde (dynamische) Belastung
Wird das Blechband fortwährend in entgegengesetzte
Richtungen gebogen, ist das „wechselnde“
Belastung. Ebenso wie die Belastung F wechselt
die Spannung s ihre Richtung zwischen gleich
großen Plus- und Minuswerten. Auch hier ist die
Schwingungsfrequenz festigkeitstechnisch ohne
Einfluss. Diese Belastungsart ist als Belastungsfall
III bekannt. Er kann ebenfalls bei jeder Beanspruchungsart
auftreten.
Belastungsart ruhend
Belastungsart schwellend
Die Schwellfestigkeit ist diejenige Spannung,
die ein schwellend belasteter, glatter,
polierter Probestab dauernd erträgt,
ohne zu brechen.
Balastungsart wechselnd