1.2 Spannungsverläufe einfacher Querschnitte
Achtung: Manchmal Darstellung der Schubflüsse Txi (kN/m) anstelle der Schubspannungen τx,i (kN/m2). Grund: einfache Kontrollen für Txi an den Schnittstellen der Querschnittsteile. Die Schubspannungen sind konstant über die Dicke. Sie verlaufen immer in Richtung der Mittellinie des Querschnittsteils.
Rechteckquerschnitt
Der Rechteckquerschnitt wird ebenfalls als dünnwandiger Querschnitt betrachtet. Die Schubspannungen sind konstant über die Breite und verlaufen über die Höhe parabelförmig. Info
T-Querschnitt
In den Gurten entstehen horizontale Schubflüsse. Die Resultierenden der Schubflüsse des rechten und des linken Flansches heben sich auf. Die Querkraft entspricht den aufsummierten Schubspannungen im Steg. Die maximale Schubspannung befindet sich im Schwerpunkt. Info
I-Querschnitt / doppeltsymmetrisch
Ebenso wie beim T-Querschnitt heben sich die Gurtresultanten auf. Der Verlauf der Schubspannungen in den Flanschen ist linear. Im Steg stellt sich ein konstanter Verlauf, überlagert mit einem parabelförmigen, ein. Je größer die Gurte sind, umso größer wird der konstante Anteil der Stegschubspannungen. Als Näherung darf daher beim doppeltsymmetrischen I-Profil mit einem konstanten Verlauf über den Steg gerechnet werden. Info
I-Querschnitt / einfachsymmetrisch
Je unsymmetrischer der Querschnitt wird, umso mehr nähert sich der Spannungsverlauf dem des T-Profils an. Die Näherung eines konstanten Schubspannungsverlaufs ist somit nicht mehr gültig. Info
Merkmal
- Maximale Schubspannung im Schwerpunkt (da hier dSy / ds = 0)
- Schubflüsse an Schnittstellen von Querschnittsteilen addieren sich, Spannungen nur bei identen Querschnittsdicken
- an Querschnittsenden verschwindet die Schubspannung
- Schubspannungsrichtung immer parallel zur Mittellinie des jeweiligen Querschnittsteiles