Stabilitätsprobleme in der Baustatik: Knickung und Kippung von Stäben

Question 1

Welche der folgenden Belastungen kann eine Kippung eines Stabes verursachen?

Accepted Answer

Exzentrische Druckkraft

Answer

Reine Biegung

Answer

Drehmoment

Answer

Zugkraft

Question 2

Welche der folgenden Methoden kann zur Untersuchung der Stabilität eines Stabes verwendet werden?

Accepted Answer

Alle genannten Methoden

Answer

Finit-Elemente-Methode

Answer

Stabilitätstheorie

Answer

Experimentelle Prüfung

Question 3

Was ist der Unterschied zwischen einer elastischen und einer plastischen Knickung?

Accepted Answer

Bei der plastischen Knickung ist die Querschnittsverformung des Stabes maßgeblich.

Answer

Bei der elastischen Knickung verbleibt der Stab nach der Entlastung in seiner geknickten Position.

Answer

Bei der elastischen Knickung ist die Spannung im Stab beim Erreichen der Knicklast höher als die Streckgrenze.

Answer

Keine der genannten Aussagen ist korrekt.

Question 4

Welche der folgenden Lastkombinationen kann zu einer Kippinstabilität führen?

Accepted Answer

Druckkraft und Biegemoment

Answer

Zugkraft und Drehmoment

Answer

Reine Biegung und Querkraft

Answer

Druckkraft und Querkraft

Question 5

Zur Ermittlung der kritischen Knicklast wird das Verfahren nach

Accepted Answer

Euler

Answer

Jacobi

Answer

Newmark

Answer

Ritz

Question 6

Welche Lagerung führt zur höchsten kritischen Knicklast?

Accepted Answer

Beidseitig eingespannt

Answer

Gelenkig an beiden Enden

Answer

Einseitig eingespannt

Answer

Einseitig gelenkig, einseitig eingespannt

Question 7

Welche Auswirkung hat eine Vorspannung auf die kritische Knicklast?

Accepted Answer

Erhöhung

Answer

Verringerung

Answer

Keine Auswirkung

Answer

Umkehr

Question 8

Welche Aussage über die Kippung ist falsch?

Accepted Answer

Kippung führt immer zum Versagen des Stabes.

Answer

Kippung tritt bei Druckstäben auf.

Answer

Kippung kann durch Biegung oder Torsion verursacht werden.

Answer

Die kritische Kipplast hängt vom Biegesteifigkeitsverhältnis ab.

Question 9

Welche Gleichung beschreibt die Euler-Kipplast?

Accepted Answer

P_kr = (π² * EI) / (L²)

Answer

P_kr = (π² * EI) / (2L²)

Answer

P_kr = (π² * EJ) / (L²)

Answer

P_kr = (π² * GJ) / (L²)

Question 10

Wie lässt sich die Knicklast eines Stabes experimentell bestimmen?

Accepted Answer

Versuchsreihen durchführen

Answer

Analytische Gleichungen anwenden

Answer

Numerische Simulationsmethoden nutzen

Answer

Stabilitätsdiagramme erstellen

Question 11

Welche Größe hat den größten Einfluss auf die Knickstabilität eines Stabes?

Accepted Answer

Länge des Stabes

Answer

Elastizitätsmodul

Answer

Querschnittsfläche

Answer

Materialdichte

Question 12

Was ist die Definition der Kipplast eines Stabes?

Accepted Answer

Die Last, bei der der Stab seitlich ausweicht.

Answer

Die Last, bei der der Stab seine Elastizitätsgrenze erreicht.

Answer

Die Last, bei der der Stab bricht.

Answer

Die Last, bei der der Stab längs ausknickt.

Question 13

Was ist die Knicklänge eines Stabes?

Accepted Answer

Die Länge des Stabes, die unter Berücksichtigung der Lagerbedingungen effektiv zum Ausknicken beiträgt.

Answer

Die tatsächliche Länge des Stabes.

Answer

Die Länge des Stabes zwischen den Knickpunkten.

Question 14

Welche Software wird häufig für die Analyse von Stabilitätsproblemen verwendet?

Accepted Answer

SAP2000

Answer

AutoCAD

Answer

Excel

Answer

Google Tabellen

Question 15

Wie beeinflussen Imperfektionen die Stabilität eines Stabes?

Accepted Answer

Imperfektionen verringern die kritische Last eines Stabes.

Answer

Imperfektionen erhöhen die Stabilität.

Answer

Imperfektionen werden in der Stabilitätsberechnung immer berücksichtigt.

Answer

Imperfektionen wirken sich ausschließlich auf die Knicklast aus.

Question 16

Welches der folgenden Kriterien ist entscheidend für die Stabilitätsprüfung von Stäben?

Accepted Answer

Schlankheitsgrad

Answer

Lastgröße

Answer

Elastizitätsmodul

Answer

Materialfestigkeit

Question 17

Welches Knickverhalten weist ein Stab auf, der an beiden Enden gelenkig gelagert ist?

Accepted Answer

Ausweichen über die Lager

Answer

Keine Knickung

Answer

Knickung in der Mitte

Answer

Knickung am freien Ende

Question 18

Wie wird die kritische Knicklast für einen Stab mit eingespannten Enden berechnet?

Accepted Answer

Euler-Formel

Answer

Navier-Formel

Answer

Timoshenko-Formel

Answer

Tetmajer-Formel

Question 19

Was ist die Kipplast eines Stabes?

Accepted Answer

Die Last, die zum seitlichen Ausweichen führt

Answer

Die Last, die zum Knickversagen führt

Answer

Die Last, die zum plastischen Versagen führt

Answer

Die Last, die zum Bruch führt

Question 20

Welche der folgenden Maßnahmen kann die Stabilität eines Stabes erhöhen?

Accepted Answer

Vergrößerung des Querschnitts

Answer

Entfernung der Lager

Answer

Verkleinerung der Länge

Answer

Verwendung eines schwächeren Materials

Question 21

Was ist der Unterschied zwischen Stabilitätsverlust durch Knickung und Kippen?

Accepted Answer

Knickung ist eine Verformung in der Ebene des Stabes, während Kippen eine Verformung aus der Stabachse ist.

Answer

Knickung tritt bei höheren Lasten auf als Kippen.

Question 22

Welche der folgenden Belastungsarten kann zu Knickung führen?

Accepted Answer

Druckkraft

Answer

Biegemoment

Answer

Torsionsmoment

Answer

Zugkraft

Question 23

Was ist der Einfluss der Lagerbedingungen auf die Stabilität eines Stabes?

Accepted Answer

Eingeklemmte Lager erhöhen die Stabilität, während gelenkig gelagerte Lager die Stabilität verringern.

Answer

Gelenkig gelagerte Lager erhöhen die Stabilität, während eingeklemmte Lager die Stabilität verringern.

Question 24

Welche der folgenden Vereinfachungen wird häufig bei der Stabilitätsprüfung von Stäben vorgenommen?

Accepted Answer

Stabidealisierung als gerader Stab

Answer

Einbeziehung von plastischen Verformungen

Answer

Berücksichtigung von Querkräften

Answer

Nichtlineares Materialverhalten

Question 25

Unter welcher Bedingung tritt Knickung bei einem Stab auf?

Accepted Answer

Die Druckkraft überschreitet die kritische Knicklast.

Answer

Die Zugkraft überschreitet die kritische Zuglast.

Answer

Das Biegemoment überschreitet die kritische Biegemoment.

Question 26

Welche Faktoren beeinflussen die Knicklast eines Stabes maßgeblich?

Accepted Answer

Stablänge und Querschnittsfläche

Answer

Biegesteifigkeit

Answer

Nur die Querschnittsfläche

Answer

Nur die Stablänge

Question 27

Was versteht man unter Kippen?

Accepted Answer

Das seitliche Ausweichen eines Stabes aus seiner Ebene

Answer

Die Instabilität eines Stabes unter Biegebelastung

Answer

Die Drehung eines Stabes um seine Längsachse

Answer

Die Verformung eines Stabes senkrecht zu seiner Ebene

Question 28

Welche Form der Instabilität ist bei schlanken Stäben wahrscheinlicher aufzutreten?

Accepted Answer

Knickung

Answer

Scherversagen

Answer

Biegeversagen

Answer

Kippen

Question 29

Welche Methode wird üblicherweise zur Berechnung der kritischen Knicklast eines Stabes verwendet?

Accepted Answer

Euler-Formel

Answer

Timoshenko-Theorie

Answer

Mohr-Coulomb-Kriterium

Answer

Rankine-Formel

Question 30

Welche Parameter werden in der Euler-Formel für die kritische Knicklast verwendet?

Accepted Answer

Elastizitätsmodul und Flächenträgheitsmoment

Answer

Poisson-Zahl und Torsionsmodul

Answer

Schubmodul und Biegesteifigkeit

Answer

Fließgrenze und Querschnittsfläche

Question 31

Wie unterscheiden sich globale und lokale Stabilität?

Accepted Answer

Globale Stabilität bezieht sich auf das gesamte Tragwerk, während lokale Stabilität die Stabilität einzelner Bauteile beschreibt.

Answer

Globale Stabilität bezieht sich auf das Tragverhalten und lokale Stabilität auf die Verformbarkeit.

Answer

Globale Stabilität bezieht sich auf das Verhalten unter Druck und lokale Stabilität auf das Verhalten unter Biegung.

Question 32

Welche Maßnahmen können ergriffen werden, um die Stabilität von Stäben zu verbessern?

Accepted Answer

Querschnittsvergrößerung, Aussteifung

Answer

Verkürzung der Länge

Answer

Erhöhung der Zugfestigkeit

Answer

Reduzierung der Querkraft

Question 33

Welche Rolle spielt die Imperfektion eines Stabes bei der Stabilität?

Accepted Answer

Imperfektionen können die kritische Knicklast reduzieren.

Answer

Imperfektionen erhöhen die kritische Knicklast.

Answer

Imperfektionen haben keinen Einfluss auf die Stabilität.

Question 34

Welche europäische Norm regelt die Bemessung für Stabilitätsnachweise im Bauwesen?

Accepted Answer

DIN EN 1993-1-1

Answer

DIN EN 1365-1

Answer

DIN 1045-1

Answer

DIN 4102

Question 35

Welche Methode wird zur Berechnung der kritischen Knicklast eines Stabes verwendet?

Accepted Answer

Euler-Formel

Answer

Bernoulli-Gleichung

Answer

Navier-Stokes-Gleichung

Answer

Fouriersche Wärmegleichung

Question 36

Wie ist der Zusammenhang zwischen Knicklänge und kritischer Knicklast eines Stabes?

Accepted Answer

Umgekehrt proportional

Answer

Direkt proportional

Answer

Kubisch proportional

Answer

Quadratisch proportional

Question 37

Welche Verformung tritt bei einem Stab unter Knickbeanspruchung auf?

Accepted Answer

Seitliche Ausweichung

Answer

Stauchung

Answer

Dehnung

Answer

Drehung

Question 38

Was ist der Unterschied zwischen Knickung und Kippung?

Accepted Answer

Knickung durch Druckbeanspruchung, Kippung durch Biege- oder Torsionsbeanspruchung

Answer

Knickung statisch instabil, Kippung dynamisch instabil

Answer

Knickung im ebenen Zustand, Kippung im räumlichen Zustand

Question 39

Wie ist das Verhältnis zwischen kritischer Knicklast und Eulerscher Knicklast?

Accepted Answer

Kleiner oder gleich 1

Answer

Gleich 1

Answer

Größer als 1

Answer

Gleich 2

Question 40

Welche Methode kann zur experimentellen Bestimmung der kritischen Knicklast eines Stabes verwendet werden?

Accepted Answer

Druckversuch

Answer

Zugversuch

Answer

Biegeversuch

Question 41

Was ist der Unterschied zwischen Knicken und Kippen?

Accepted Answer

Knicken beschreibt das Versagen eines Stabs unter Druckbelastung, während Kippen das Versagen eines Stabs unter einer kombinierten Belastung aus Druck und Moment beschreibt.

Answer

Knicken tritt nur bei langen Stäben auf, Kippen nur bei kurzen Stäben.

Answer

Knicken ist ein stabiler Versagensmodus, Kippen ein instabiler Versagensmodus.

Question 42

Welche Faktoren beeinflussen die kritische Knicklast eines Stabs?

Accepted Answer

Elastizitätsmodul, Länge und Flächenträgheitsmoment des Stabs.

Answer

Oberflächenbeschaffenheit des Stabs.

Answer

Dichte und Volumen des Stabs.

Answer

Temperatur des Stabs.

Question 43

Was beschreibt der Euler-Knickfall?

Accepted Answer

Das ideale Knicken eines schlanken Stabs unter Druckbelastung ohne Berücksichtigung von Imperfektionen.

Answer

Das Kippen eines Stabs.

Answer

Das Knicken eines Stabs mit großen Imperfektionen.

Question 44

Ein beidseitig gelenkig gelagerter Stahlstab mit einer Länge von 2 Metern und einem Flächenträgheitsmoment von 10 cm^4 wird mit einer Druckkraft belastet. Der Elastizitätsmodul des Stahls beträgt 210 GPa. Wie groß ist die kritische Knicklast?

Accepted Answer

52.5 kN

Answer

26.25 kN

Answer

105 kN

Answer

210 kN

Question 45

Welchen Einfluss hat der Knicklängenbeiwert auf die Knicklänge eines Stabs?

Accepted Answer

Der Knicklängenbeiwert berücksichtigt die Art der Lagerung des Stabs und beeinflusst die effektive Knicklänge.

Answer

Der Knicklängenbeiwert ist immer 1.

Answer

Der Knicklängenbeiwert ist unabhängig von der Lagerung des Stabs.

Question 46

Welches der folgenden Lagerungsszenarien führt zu dem größten Knicklängenbeiwert?

Accepted Answer

Einseitig eingespannt, anderes Ende frei

Answer

Beidseitig eingespannt

Answer

Einseitig eingespannt, anderes Ende gelenkig gelagert

Answer

Beidseitig gelenkig gelagert

Question 47

Was ist die physikalische Bedeutung des Sicherheitsfaktors im Zusammenhang mit Knicken?

Accepted Answer

Der Sicherheitsfaktor berücksichtigt Unsicherheiten in den Materialeigenschaften, der Belastung und der Geometrie des Stabs.

Answer

Der Sicherheitsfaktor ist immer 1.

Answer

Der Sicherheitsfaktor spielt nur bei Kipp-Problemen eine Rolle.

Question 48

Was ist der Unterschied zwischen globaler und lokaler Instabilität?

Accepted Answer

Globale Instabilität bezieht sich auf das Versagen des gesamten Tragwerks, lokale Instabilität auf das Versagen einzelner Stäbe oder Bauteile.

Answer

Globale Instabilität tritt nur bei statisch unbestimmten Systemen auf, lokale Instabilität nur bei statisch bestimmten Systemen.

Answer

Globale Instabilität ist immer gefährlicher als lokale Instabilität.

Question 49

Welche der folgenden Maßnahmen kann die Knickgefahr eines Stabs reduzieren?

Accepted Answer

Verringerung der Stablänge

Answer

Verringerung des Elastizitätsmoduls

Answer

Erhöhung der Stablänge

Question 50

Welche Aussage bezüglich der Imperfektionen in realen Stäben ist korrekt?

Accepted Answer

Imperfektionen wie Exzentrizitäten und Vorverformungen reduzieren die effektive Knicklast eines Stabs.

Answer

Imperfektionen haben keinen Einfluss auf die Knicklast eines Stabs.

Answer

Imperfektionen erhöhen die effektive Knicklast eines Stabs.

Question 51

Berechnen Sie die Euler'sche Last für einen Stab mit ausgesteiften Enden, einer Länge von 5 m, einem Elastizitätsmodul von 200 GPa und einem Biegeträgheitsmoment von 10^-8 m^4.

Accepted Answer

100 kN

Answer

150 kN

Answer

50 kN

Answer

200 kN

Question 52

Welche Aussage zum Traglastverfahren ist korrekt?

Accepted Answer

Das Traglastverfahren ist ein nichtlineares Berechnungsverfahren.

Answer

Das Traglastverfahren ist nur für statisch unbestimmte Systeme anwendbar.

Answer

Das Traglastverfahren liefert immer sichere Ergebnisse.

Question 53

Welche der folgenden Lastfälle ist für die Stabilitätsprüfung eines Stabes am ungünstigsten?

Accepted Answer

Exzentrische Druckbelastung

Answer

Torsionsbelastung

Answer

Zentrische Druckbelastung

Answer

Biegebelastung

Question 54

Welche der folgenden Aussagen zu Stabilitätsproblemen im Stahlbau ist richtig?

Accepted Answer

Stabilitätsprobleme sind im Stahlbau besonders kritisch aufgrund der hohen Festigkeit und des schlanken Profils.

Answer

Stabilitätsprobleme können im Stahlbau durch die Verwendung von Fachwerken vollständig vermieden werden.

Answer

Stabilitätsprobleme treten im Stahlbau nur bei sehr langen Stäben auf.

Question 55

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Knicklast für einen Stab mit eingespannten Enden?

Accepted Answer

P_cr = (π² * E * I) / (L²)

Answer

P_cr = (π * E * I) / (L²)

Answer

P_cr = (2 * π * E * I) / (L²)

Answer

P_cr = (E * I) / (π² * L²)

Question 56

Was versteht man unter dem Biegedrillknickmoment?

Accepted Answer

Das Moment, bei dem ein Stab gleichzeitig knickt und tordiert.

Answer

Das Moment, bei dem ein Stab nur knickt.

Answer

Das Moment, bei dem ein Stab nur tordiert.

Question 57

Welcher der folgenden Faktoren beeinflusst die Knicklast eines Stabes?

Accepted Answer

Materialfestigkeit, Trägheitsmoment und Länge

Answer

Trägheitsmoment

Answer

Materialfestigkeit

Answer

Länge

Question 58

Welche der folgenden Aussagen trifft auf die Biege-Drill-Knicken zu?

Accepted Answer

Es handelt sich um eine instabile Versagensform, die eine Kombination aus Knickung und Verdrehung darstellt.

Answer

Es tritt nur bei Stäben mit hohem Trägheitsmoment auf.

Answer

Es ist immer stabil.

Question 59

Wie lautet der Zusammenhang zwischen der Knicklast und der zulässigen Druckspannung eines Stabes?

Accepted Answer

σ_zul = P_cr / A

Answer

σ_zul = A / P_cr

Answer

A = σ_zul / P_cr

Answer

P_cr = σ_zul * A

Question 60

Welche Aussage zur Knickung eines Stabes ist richtig?

Accepted Answer

Die Knicklast ist abhängig vom Elastizitätsmodul, der Länge und der Querschnittsfläche des Stabes.

Answer

Die Knickung tritt immer im elastischen Bereich des Stabes auf.

Answer

Die Knicklast ist unabhängig von der Querschnittsfläche des Stabes.

Question 61

Wie wird die Kipplast eines Stabes berechnet?

Accepted Answer

Mit der Formel M_k = I_y * f_y / h

Answer

Mit der Formel N_k = A * f_y

Answer

Mit der Formel Q_k = I_z * f_y / b

Answer

Mit der Formel V_k = A * f_v

Question 62

Welcher Faktor hat keinen Einfluss auf die Knicklast eines Stabes?

Accepted Answer

Die Lagerungsart des Stabes

Answer

Das Material des Stabes

Answer

Die Querschnittsfläche des Stabes

Answer

Die Länge des Stabes

Question 63

Welche Aussage zur Stabilität eines Balkens ist richtig?

Accepted Answer

Ein Balken ist erst stabil, wenn er sowohl gegen Knickung als auch gegen Kippen sicher ist.

Answer

Ein Balken ist stabil, wenn er nur gegen Kippen sicher ist.

Answer

Ein Balken ist stabil, wenn er nur gegen Knickung sicher ist.

Question 64

Wie kann die Knicklast eines Stabes erhöht werden?

Accepted Answer

Durch Vergrößerung des Querschnitts oder Verkürzung der Länge

Answer

Durch Vergrößerung der Lagerungsfläche

Answer

Durch Verringerung des Elastizitätsmoduls