Ähnliches gilt für das Anbringen der sogenannten T-Nutschienen aus Edelstahl in den gefrästen Aussparungen des Granits. Oder die Fixierung der oftmals sehr zahlreichen Gewindeeinsätze mittels Zweikomponentenklebstoff, um die vom Kunden angelieferten Komponenten mit der Granit-Grundplatte zu verbinden.
Gesamtdehnung Liegt nun eine Dehnungsbehinderung des Werkstoffes bei der Erwärmung vor, so muss neben der Wärmedehnung die elastische Dehnung berücksichtigt werden.
Da die Auflagergrößen für die Einspannung nicht bekannt sind, wird die rechte Seite zur Berechnung verwendet: $\rightarrow: -N + F = 0 \; N = F$ Die Spannung bestimmt sich also zu: $\sigma = \frac{N}{A} = \frac{F}{A} = \frac{2. 000 N}{0, 001 m^2} = 2. Werte der ausdehnung von stahl ,eisen,beton,kupfer? (Physik). 000. 000 N/m^2$ Eingesetzt in die Gleichung für die Gesamtdehnung: $\epsilon_{ges} = \frac{2. 000 N/m^2}{E} + \alpha_{th} \cdot \frac{T_0}{L} \cdot x$ Alle übrigen bekannten Werte einsetzen (Achtung: Umrechnung von $N/mm^2$ in $N/m^2$): $\epsilon_{ges} = \frac{2. 000 N/m^2}{\frac{210. 000 N/m^2}{1, 0 \cdot 10^{-6}}} + 12 \cdot 10^{-6} \frac{1}{K} \cdot \frac{25 K}{2 m} \cdot x$ $\epsilon_{ges} = 9, 524 \cdot 10^{-6} + 0, 00015 \frac{1}{m} \cdot x$.
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V. (Hrsg. ): Zement-Taschenbuch 51. Ausgabe. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2008
Hinweis Hier klicken zum Ausklappen Unbehinderte Wärmedehnungen bestehen ausschließlich aus einem thermischen Anteil $\epsilon_{ges} = \epsilon_{th} = \alpha_{th} \cdot \triangle T$. Eine Spannung tritt infolgedessen nicht mehr auf. Erst wenn der Werkstoff einer Behinderung unterliegt, muss die elastische Dehnung zusätzlich berücksichtigt werden $\epsilon_{ges} = \alpha_{th} \cdot \triangle T + \frac{\sigma}{E}$. Beispiel: Wärmedehnungen Beispiel Hier klicken zum Ausklappen Gegeben sei der oben abgebildete Stab aus ferritischem Stahl, welcher durch die Kraft $F$ und die Temperaturänderung $T_0$ belastet wird. Ausdehnungskoeffizient von Stahl - Bestimmung und Bedeutung. Gegeben: $L = 2m$, $A = 10 cm^2$, $E = 210. 000 \frac{N}{mm^2}$, $\alpha_{th} = 12 \cdot 10^{-6} \frac{1}{K}$, $F = 2. 000 N$, $\triangle T_0 = 25 K$. Wie groß ist die Längenänderung $\triangle l$ des Stabes? Die Längenänderung $\triangle l$ des Stabes bestimmt sich aus der Gleichung: $\epsilon = \frac{\triangle l}{l_0}$ Umstellen nach $\triangle l$ ((Hier: $L = l_0$): $\triangle l = \epsilon \cdot L$ Um die Längenänderung zu bestimmen, muss die Dehnung zunächst berechnet werden.
In der nachfolgenden Tabelle finden sich einige Wärmedehnungskoeffizienten für verschiedene Werkstoffe: Materialbezeichnung E-Modul in kN/mm² $\alpha_{th}$ [1/K] Ferritischer Stahl 210 12. 10 -6 Kupfer 130 16. 10 -6 Blei 19 26. 10 -6 Glas 70 0, 1. 10 -6 -9, 0. 10 -6 Beton 22-45 1. 10 -6 Thermische Dehnungen sind reversibel, d. Wärmedehnzahl – beton.wiki. h. nach Rückkehr in die Ausgangstemperatur verschwinden die thermischen Verformungen wieder. Ist allerdings der betrachtete Werkstoff beim Erwärmen behindert, z. B. durch Auflager, so können sich die thermischen Verformungen nicht ungehindert ausbreiten. Dies führt dazu, dass thermische Spannungen hervorgerufen werden. Diese Wärmespannungen bewirken mechanische Verformungen, d. elastische oder plastische Dehnungen. Im Weiteren wird davon ausgegangen, dass es sich um rein-elastische (keine plastischen) Verformungen $\epsilon$ handelt für die das Hookesche Gesetz gilt. Das bedeutet also, dass zusätzlich zu den Wärmedehnungen $\epsilon_{th}$ noch die bereits bekannten elastischen Dehnungen $\epsilon = \frac{\sigma}{E}$ auftreten, sobald der Werkstoff behindert wird.
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