3. Schubspannungsverlauf aus Wölbkraftorsion

Anmerkung: hier wird der I-Querschnitt dargestellt, der eine einfache ingenieurmäßige Betrachtung erlaubt.

I-Querschnitt - doppeltsymmetrisch

Der Verlauf der Schubspannungen ist konstant über die Blechdicke und parabelförmig über die Breite. Im Steg sind die Spannungen Null. Die nachfolgend dargestellten Schubspannungsverläufe gelten auch für den I-Querschnitt mit nur 1 Symmetrieachse.

Frage:

Woraus ermittelt sich die Schubspannungsverteilung am Querschnitt?

 

Antwort: Aus dem Gleichgewicht der Wölbnormalspannungen in Längsrichtung des Trägers

Erklärung

Schubspannungsverlauf am Querschnitt

Der σ-Verlauf am Querschnitt ist affin zu den Verwölbungen ui. Wie bei der Querkraftbeanspruchung ergibt sich der Verlauf der sekundären Schubspannungen am Querschnitt aus dem Kräftegleichgewicht in Trägerlängsrichtung.

Alternative ingenieurmäßige Betrachtung

Das Torsionsmoment Mx wird in ein gleichwertiges Kraftpaar zerlegt, sodass eine isolierte Betrachtung jedes Gurtes erfolgen kann (H entspricht der Querkraft Vy des isoliert betrachteten Gurtes).  

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