22.6 : Unsymmetrische Belastung dünnwandiger Bauteile: Problemlösung

Der Schermittelpunkt eines Kanalabschnitts mit einheitlicher Dicke, Höhe und Breite wird durch Berechnung der Scherkraft im Bauteil und Berechnung der Trägheitsmomente der Abschnitte bestimmt.

Zur Berechnung der Scherkräfte wird der Scherfluss in einem bestimmten Abstand vom Endpunkt unter Verwendung der vertikalen Scher- und Trägheitsmomentwerte ermittelt. Die gesamte Scherkraft auf den Flansch wird durch Integration des Scherflusses von einem Ende des Flansches zum anderen berechnet.

Als nächstes werden die Trägheitsmomente sowohl für den Steg als auch für den Flansch berechnet. Dieses berechnete Trägheitsmoment ist wichtig, da es in der Formel zur Ermittlung des Abstands zwischen der Mittellinie des Stegs und dem Scherzentrum verwendet wird. Es ist wichtig zu beachten, dass der Abstand vom Steg zur Schermitte nicht von der Materialdicke abhängt und zwischen Null und der halben Flanschbreite variieren kann. 

Der letzte Schritt besteht darin, den Abstand zur Schermitte zu berechnen, indem die bekannten Werte in die Gleichung eingesetzt werden. Dieser systematische Ansatz gewährleistet eine genaue Identifizierung des Scherzentrums für den Kanalabschnitt, was für technische Anwendungen, bei denen das Verständnis der Scherspannungsverteilung von entscheidender Bedeutung ist, unerlässlich ist.