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Beanspruchung,

 

Technik: allgemein die aufgrund chemischer, elektrischer, mechanischer, thermischer u. a. Ursachen auf beliebig geformte feste Körper (z. B. Bauwerke, Bauteile, Maschinenelemente und damit auf deren Werkstoffe) einwirkenden Kräfte und/oder sonstigen Einflüsse; auch die während der mechanischen Werkstoffprüfung wirkende, auf den Querschnitt der Probe oder des Bauteils bezogene Kraft (mechanische Spannung) und die damit verbundene Längenänderung (Dehnung oder Stauchung); die Messdaten werden in einem Spannungs-Dehnungs-Diagramm dargestellt. Man unterscheidet die im Ruhezustand vorgenommene, langsam und stoßfrei anwachsende Belastung (statische Beanspruchung) von schwingender oder schlagartiger Krafteinwirkung (dynamische Beanspruchung).

 

Die Festigkeits- und Elastizitätslehre untersucht theoretisch die möglichen auftretenden Beanspruchungen (größte auftretende Spannungen) an Bauelementen durch vorgegebene äußere Kräfte. Es werden fünf einfache Beanspruchungsarten von Stäben unterschieden: 1) Zugbeanspruchung, zwei entgegengesetzt in Richtung der Stabachse wirkende, von den Stabenden weggerichtete Kräfte (F, -F ) erzeugen im Stabquerschnitt eine Zugspannung σ_z und verlängern (dehnen) den Stab. 2) Druckbeanspruchung, die Wirkung zweier gegeneinander gerichteter Kräfte (F, -F ) in der Stabachsenrichtung rufen im Querschnitt eine Druckspannung σ_d hervor und verkürzen (stauchen) den Stab; bei längeren schlanken Stäben bewirkt sie eine Knickung. 3) Biegebeanspruchung, durch mehr als zwei Kräfte oder Momente (M ) wird in jedem Stabquerschnitt eine Biegespannung σ_b hervorgerufen, wodurch quer zur Stabachse eine Durchbiegung eintritt (Biegeversuch). 4) Schubbeanspruchung (Scherbeanspruchung), zwei entgegengesetzt gleichgroße, senkrecht zur Stabachse wirkende Kräfte (F, -F ), die in unmittelbarer Nachbarschaft einer Querschnittsebene angreifen, erzeugen eine Tangentialspannung τ_a und versuchen, den Querschnitt abzuscheren (Abscheren). 5) Verdrehbeanspruchung (Torsionsbeanspruchung), zwei gleichgroße parallele, im gleichen Abstand von der Stabachse angreifende, aber entgegengesetzt gerichtete Kräfte (»Kräftepaar«) erzeugen ein Drehmoment, das den Stab verdreht (Torsion); dadurch wird eine Tangentialspannung τ_t in der Querschnittsfläche des Stabes hervorgerufen.