Balkendurchbiegung berechnen

Die Balkendurchbiegung berechnen Sie hier für Einfeldträger und Kragarm mit Einzel- oder Streckenlast: Aus Länge, Last, Querschnitt und Werkstoff folgen Durchbiegung, Biegemoment und Biegespannung.

Quelle: Wikipedia – Biegelinie (Durchbiegung von Balken, Formelsammlung). Stand: .

m
Einzellast in kN, Streckenlast in kN/m
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Ergebnis

Ergebnis
Größte Durchbiegung: 0,95 mm (L/4.200) · Größte Biegespannung: 15 N/mm²
Kennwerte
GrößeWertFormel
Größte Durchbiegung0,95 mmF·L³/(48·E·I)
Durchbiegung im Verhältnis zur LängeL/4.200L/f
Größtes Biegemoment10 kNmF·L/4
Größte Biegespannung15 N/mm²σ = M/W
Auflagerkraft (je Seite)5 kNF/2
Flächenträgheitsmoment I66.667.000 mm⁴
Widerstandsmoment W666.670 mm³
Elastizitätsmodul210.000 N/mm²
Die Durchbiegung liegt unter dem häufig genutzten Richtwert L/300 = 13,3 mm. Eigengewicht, Schub, Kriechen und Nachweise der Tragfähigkeit sind nicht berücksichtigt.

So wird gerechnet

Ein Einfeldträger mit Einzellast F in der Mitte biegt sich um f = F·L³ / (48·E·I) durch. Ein Stahlträger 100 × 200 mm mit 4 m Stützweite und 10 kN in der Mitte sinkt damit um etwa 0,95 mm.

So wird gerechnet

Die Durchbiegung wächst mit der Last und mit der dritten oder vierten Potenz der Länge, sie sinkt mit dem Elastizitätsmodul E und dem Flächenträgheitsmoment I des Querschnitts. Die Höhe zählt dabei in der dritten Potenz: Ein doppelt so hoher Balken biegt sich nur noch auf ein Achtel durch. Die Biegespannung folgt aus σ = M / W.

Die vier Lastfälle

Als Orientierung gilt für Decken- und Dachbalken oft eine Durchbiegung bis L/300. Der Rechner ersetzt keine statische Berechnung nach Eurocode.

Häufige Fragen

Wie berechnet man die Durchbiegung eines Balkens?

Mit der Formel für den jeweiligen Lastfall, etwa f = F·L³/(48·E·I) für einen Einfeldträger mit Einzellast in der Mitte. E ist der Elastizitätsmodul des Werkstoffs, I das Flächenträgheitsmoment des Querschnitts.

Welche Durchbiegung ist zulässig?

Als Richtwert für Decken- und Dachbalken wird oft L/300 genutzt, bei empfindlichen Ausbauten strenger. Verbindlich sind die Grenzwerte der jeweiligen Norm und der Tragwerksplanung.

Wie stark hilft ein höherer Querschnitt?

Sehr stark: Das Flächenträgheitsmoment wächst mit der dritten Potenz der Höhe. Ein doppelt so hoher Balken biegt sich nur ein Achtel so stark durch.

Quellen und Rechtsgrundlagen

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