Ein besseres Verständnis für Widerstandsmoment, Bemessungsmoment und Massenträgheitsmoment

Sowie das Massenträgheitsmoment, als auch das Widerstandsmoment sind die Maßeinheiten für die relative Steifigkeit vom Profil der Stahlspundwand.

Der wesentliche Unterschied liegt darin, dass I (Massenträgheitsmoment) vor allem für die mehr allgemeinen Berechnungen gebraucht wird. Bei der Berechnung der Belastung in der Stahlspundwand, zum Beispiel, ist die Formel mit I wie folgt:

Belastung = M*y / I

wobei M ein Biegemoment an dem Punkt der Stahlbohle ist (Bemessungsmoment genannt) und y ein vertikaler Abstand von der Biegeachse in der Mitte des Profils (Schwerpunkt) ist. Das ist eine allgemeine Formel, weil Sie selbst die Belastung an jedem Punkt des Profils beim Einsetzen des Werts y bestimmen können.

Allerdings, bei den meisten Tiefbauarbeiten mit Stahl ist der Ingenieur nicht darauf bedacht, wie die Belastung bei einem bestimmten Abstand vom Schwerpunkt der Stahlbohle ist, sondern darauf, wann sie auftritt. Daher ist das Widerstandsmoment ein mehr wichtiger und nützlicher Vergleichs- und Bemessungskriterium. Um das Widerstandsmoment – Z – zu bestimmen, müssen Sie das Massenträgheitsmoment I durch y zu teilen.

Also,

Z = I/y

Warum ist das mehr nützlich für Ingenieure? Falls Sie dies umändern, dies bedeutet auch

I = Z*y

Ersetzen Sie dies durch eine Belastungsformel und Sie bekommen:

Belastung = M*y / Z*y

Beseitigen Sie y und Sie haben dann:

Belastung = M/Z

Dies ist die Belastung an der äußersten Faser des Balkens, und dies ist der schlechteste Fall. Und offensichtlich der schlechteste Fall ist es, was die Hochbauingenieure gewöhnlich in Bezug auf die Stahlspundwand mit maximaler Festigkeit entwerfen.

Bemerkung: bei den meisten Projekten der Stahlspundwand, die für die Konstruktion verbindlich sind, ist vor allem das Bemessungsmoment festzusetzen (beispielsweise, 100 k-in/ft.), auf das sich die Ingenieure beruhen können, und nicht das bestimmte Stahlprofil, das dem Ingenieuren keine exakten Belastungen anzeigt, von denen sie ausgehen können.