Bei der Konstruktion eines gestützten Holzbalkens, der einer verteilten Last ausgesetzt ist, sind sowohl die physikalischen Abmessungen des Balkens als auch die Eigenschaften des Holzes, wie z. B. seine Güteklasse und Holzart, von entscheidender Bedeutung. Diese Faktoren bestimmen die zulässigen Spannungswerte, die für die Berechnung der erforderlichen Balkentiefe zur Gewährleistung der strukturellen Integrität und Sicherheit von entscheidender Bedeutung sind.

Der Entwurf beginnt mit der Analyse des Balkens als freiem Körper, um Momente und Kräftegleichgewichte zu identifizieren und so Auflagerreaktionen zu bestimmen. Als Nächstes erstellt der Konstrukteur Scherkraft-und Biegemomentdiagramme, aus denen hervorgeht, dass das maximale Biegemoment für eine gleichmäßig verteilte Last typischerweise in der Mitte des Trägers auftritt.

Der Schlüssel zum Entwurf liegt in der Berechnung des maximalen Biegemoments aus dem Scherdiagramm und der anschließenden Bestimmung des minimal erforderlichen Widerstandsmoments, indem dieses Moment durch die zulässige Spannung dividiert wird. Die Güteklasse und Holzart des Holzes hat erheblichen Einfluss auf diese zulässige Spannung, was die Bedeutung der Materialauswahl bei Entwurfsberechnungen unterstreicht.

Der letzte Schritt im Entwurfsprozess ist die Berechnung der Mindesttiefe des Trägers. Dieser Schritt stellt sicher, dass der Balken die aufgebrachten Lasten tragen kann, ohne die zulässigen Spannungs- oder Durchbiegungsgrenzen zu überschreiten. Dieser Schritt erfordert eine sorgfältige Berücksichtigung der Geometrie des Trägers und seines berechneten Widerstandsmoments. Durch diesen systematischen Ansatz stellt der Entwurf sicher, dass der Holzbalken alle erforderlichen statischen Kriterien erfüllt.