Verwölbung

Verwölbung bezeichnet die Verformung von Querschnitten in Richtung der Stabachse bei der Torsion von Stäben. Ursache sind die Wölbspannungen, die durch die Wölbkrafttorsion entstehen. Anders als bei der Saint-Venant’schen Torsion bleibt die Querschnittsgestalt senkrecht zur Längsachse nicht erhalten. Insbesondere liegen die Eckpunkte des verformten Profils nicht mehr in einer Ebene.

Verwölbung des I-Profils unter einem Torsionsmoment {\displaystyle M_{\mathrm {T} }}.
Im unbelasteten Profil links liegen die orangefarbenen Endpunkte alle in der Ebene, die durch das orange Rechteck aufgespannt wird.
Das Profil rechts wird durch das Torsionsmoment {\displaystyle M_{\mathrm {T} }} an seinem vorderen Ende entgegen dem Uhrzeigersinn und an seinem hinteren Ende im Uhrzeigersinn verdreht. Durch die Verwindung des Profils bewegen sich die vier äußeren Eckpunkte von ihrer ursprünglichen Lage auf der hellgrauen Linie an eine neue Position, die nicht mehr in der ursprünglichen Ebene liegt.
Hinweis: Entgegen dem optischen Eindruck stehen rechts die Flächen des Ober- und Untergurts des I-Profils nicht in einem Winkel zueinander. Lediglich die Eckpunkte verschieben sich. In der Realität würden Ober-, Untergurt und Steg bei Verwindung des Profils in eine spiralförmige Form gezwungen, was hier jedoch nicht dargestellt ist.

Bis auf bestimmte wölbfreie Querschnitte verwölben sich alle Querschnittsformen bei Torsion.

Wölbfreie Querschnitte

Bei wölbfreien Querschnitten geht man von nur einer Verdrehung der Querschnitte aus. Zu den wölbfreien Querschnitten zählen:

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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 18.12. 2022