Zweigliedrige Halterung

Geben Sie die abwärts gerichtete Last und den Winkel jedes Stabes gegen den Uhrzeigersinn von der positiven Horizontalachse ein. Das Werkzeug erfüllt das horizontale und vertikale Gleichgewicht, gibt Vorzeichen und Betrag aus und kennzeichnet Zug, Druck oder Nullkraft. Es eignet sich für Statikaufgaben, Vorbemessungen und reproduzierbare technische Beispiele mit idealen Zwei-Kräfte-Stäben.

Gelenk, Last und beide Stabrichtungen festlegen

Stellen Sie zuerst das belastete Gelenk in einem Freikörperbild frei. Angenommen werden eine senkrecht abwärts wirkende äußere Last und zwei ideale Axialstäbe. Geben Sie einen nicht negativen Betrag in Newton, Kilonewton oder Pound-force ein und verwenden Sie diese Einheit für alle Ergebnisse. Richtungswinkel werden gegen den Uhrzeigersinn von der positiven Horizontalen gemessen: null zeigt nach rechts, neunzig nach oben und einhundertachtzig nach links. Die positive angenommene Stabkraft zeigt vom Gelenk weg und entspricht Zug. Längen, Elastizitätsmodul, Querschnitt und Verschiebungen sind nicht erforderlich, weil Gleichgewicht statt Verformung berechnet wird. Die Richtungen müssen verschieden und nicht parallel sein. Gleiche Winkel werden abgewiesen, da keine eindeutige Lösung möglich ist. Prüfen Sie, ob die reale Verbindung als Gelenk gelten darf und ob Momente, weitere Stäbe oder Lasten fehlen.

Wie das Gleichgewicht beide Axialkräfte liefert

Jede angenommene Zugkraft wird horizontal und vertikal zerlegt. Für Stab eins mit Winkel a gelten F1 cos(a) und F1 sin(a), für Stab zwei mit Winkel b entsprechend F2 cos(b) und F2 sin(b). Horizontal muss die Summe null sein; vertikal muss sie die Last ausgleichen. Die Determinante lautet sin(b − a). Ist sie null oder numerisch nahezu null, sind die Richtungen parallel und die Lösung ist nicht eindeutig. Andernfalls ergeben sich F1 = −Last cos(b)/Determinante und F2 = Last cos(a)/Determinante. Nur die Ausgabe wird gerundet. Ein positives Vorzeichen bestätigt Zug, ein negatives kennzeichnet Druck. Der Betrag bleibt nicht negativ, während der vorzeichenbehaftete Wert die Richtung bewahrt. Ein auf null gerundeter Wert erhält zero_force. Die Berechnung ist deterministisch und nutzt weder Netzwerk noch Zufall, Iteration oder Datum.

Kennzeichnungen deuten und Modellgrenzen beachten

Verstehen Sie das Ergebnis als ideale Statiklösung, nicht als Sicherheitsfreigabe. Zug zieht am Gelenk, Druck schiebt dagegen. Der Betrag beschreibt die axiale Beanspruchung, doch die Tragfähigkeit verlangt weitere Nachweise. Bei Zug sind Fließen, Bruch und Anschlüsse zu prüfen. Bei Druck kann Knicken maßgebend sein; Länge, Lagerung, Querschnitt, Imperfektionen und Norm sind entscheidend. Das Punktmodell ignoriert außerdem exzentrische Biegung, Plattennachgiebigkeit, Eigengewicht, Dynamik und Lastkombinationen. Nutzen Sie es für Aufgaben, Handrechnungsvergleiche oder als Ausgangswert einer späteren Bemessung. Prüfen Sie bei unerwarteten Vorzeichen stets die Geometrie. Gleiche oder parallele Winkel führen bewusst zu einem Fehler. Im Browser ist die Nutzung kostenlos; jede erfolgreiche API-Anfrage kostet $0.002.