Beim Querschnittsnachweis eines Flachstahls erhalte ich im STAHL EC3 Zusatzmodul ungewöhnlich hohe Schubspannungen aus Torsion, welche mittels einer einfachen Handrechnung widerlegt werden können. Wo liegt der Fehler?

Antwort

Sehr wahrscheinlich liegt der Fehler bei der Auswahl des Querschnitts:

Bei einer Stahlbemessung sollte anstelle eines rechteckigen Massivquerschnitts ein dünnwandiger Flachstahlquerschnitt gewählt werden, siehe Bild 1.

Bild 01 - Flachstahl

Der Grund für die hohe Schubspannung bei einem Massivquerschnitt liegt an den vorhandenen Spannungspunkten des Querschnitts beziehungsweise der zugehörigen Dicke dieses Spannungspunktes.

Bei einem dünnwandigen Flachstahlquerschnitt sind vier Spannungspunkte jeweils in den Eckpunkten des Querschnitts mit der zugehörigen Dicke t = 10 mm vorhanden, siehe Bild 2.

Bild 02 - Spannungspunkte Flachstahl

Bei einem Massivquerschnitt hingegen ist ein weiterer Spannungspunkt in der Mitte vorhanden, wobei als Dicke t bei diesem Querschnittstyp das Maximum von Höhe h oder Breite b angenommen wird. In diesem Fall ist das die Breite b von 200 mm, siehe Bild 3.

Bild 03 - Spannungspunkte Massivquerschnitt

Dadurch entsteht ein geringes Torsionswiderstandsmoment Wt und eine entsprechend hohe Schubspannung.

Die Lösung ist demnach wie oben beschrieben die Wahl eines Flachstahls innerhalb des Hauptprogramms.

Schlüsselwörter

Unplausibel Ergebnis Schubspannung Torsion

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