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Momentenverteilungsmethode

1930
  • Hardy Cross
Bauingenieurbüro mit Statikzeichnungen und Werkzeugen für die Momentenverteilungsmethode.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Ein iterativer Verfahren Zur Analyse statisch unbestimmter Träger und Rahmen. Entwickelt von Hardy Cross, beruht dieses Verfahren auf dem sukzessiven Verriegeln und Entriegeln von Knotenpunkten zur Momentenverteilung bis zum Erreichen des Gleichgewichts. Vor der weitverbreiteten Nutzung von Computern für die Tragwerksanalyse war es ein gängiges manuelles Berechnungsverfahren, das komplexe Probleme auf Basis der Bauteilsteifigkeit und Übertragungsfaktoren in eine Reihe arithmetischer Schritte vereinfachte.

Die Momentenverteilungsmethode ist ein Verschiebungsanalyseverfahren, das für seine Zeit revolutionär war, da es Ingenieuren ermöglichte, komplexe statisch unbestimmte Tragwerke zu berechnen, ohne große Systeme simultaner Gleichungen lösen zu müssen. Das Verfahren beginnt mit der Annahme, dass alle Verbindungen gegen Verdrehung eingespannt sind, und berechnet die durch äußere Lasten auf die Bauteile verursachten „Einspannmomente“.

Kern des Verfahrens ist ein iterativer Prozess des „Ausgleichs“ der Verbindungen. An jeder Verbindung wird das unausgeglichene Moment (die Summe der Einspannmomente) entsprechend der relativen Drehsteifigkeit auf die verbundenen Bauteile verteilt. Ein Teil dieses verteilten Moments, das sogenannte „Übertragsmoment“ (typischerweise die Hälfte), wird dann auf das gegenüberliegende Ende des Bauteils übertragen. Dieser Prozess wird von Verbindung zu Verbindung wiederholt, wobei die unausgeglichenen Momente in jedem Zyklus abnehmen. Die Iteration wird fortgesetzt, bis die Momente mit der gewünschten Genauigkeit ausgeglichen sind. Anschließend werden die endgültigen Endmomente aller Bauteile durch Addition der anfänglichen Einspannmomente und aller nachfolgenden verteilten und übertragenen Momente ermittelt.

UNESCO Nomenclature: 3305
Bauingenieurwesen

Typ

Abstraktes System

Störung

Wesentliche

Verwendung

Veraltet

Vorläufer

  • Theorie elastischer Strukturen
  • Hangablenkungsmethode
  • Konzept der Festmomente
  • Verständnis der Rotationssteifigkeit
  • Methode der konsistenten Verformungen

Anwendungen

  • Entwurf mehrstöckiger Gebäude vor Computern
  • Analyse komplexer Brückenrahmen
  • manuelle Überprüfung einfacher computergestützter Strukturanalyseergebnisse
  • Lehrmittel zum Unterrichten des Verhaltens unbestimmter Strukturen

Patente:

NA

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Verwandte Themen: Momentenverteilung, Hardy-Kreuz, statisch unbestimmte Tragwerke, Tragwerksanalyse, Rahmenanalyse, iteratives Verfahren, Bauingenieurwesen, Einspannmomente, Steifigkeit, Übertragungsfaktor.

Historischer Kontext

Momentenverteilungsmethode

1927
1930
1930
1930
1930
1940
1940
1925-01-01
1930
1930
1930
1930
1934
1940
1940

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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