Schubfluss

Der Schubfluss $T(s)$ ist im Bauwesen, der Technischen Mechanik und der Festigkeitslehre der Verlauf der Schubkräfte aus Querkräften oder Torsionsmomenten im Querschnitt eines Bauteils. Er hat die Maßeinheit N/m (Newton pro Meter), d. h. Kraft pro Länge.

Die resultierende Summe der Schubflüsse ergibt in Größe und Richtung den Vektor der Querkräfte Q:

$\int _{s}T(s)\cdot \mathrm {d} s={\vec {Q}}$

mit der Laufkoordinate s, die auf die Schwerelinie der Querschnittsfläche bezogen ist.

Dünnwandige Bauteile

Bei dünnwandigen Bauteilen (Profilen) kann die Schubspannungsverteilung $\tau (s)$ und somit auch der Schubfluss als konstant über die Bauteildicke $t$ angenommen werden:

${\begin{alignedat}{2}t&\ll s_{\mathrm {max} }\\\Rightarrow \tau &=\tau (s)&&\neq \tau (t)\\\Rightarrow T&=T(s)=\tau (s)\cdot t(s)&&\neq T(t)\end{alignedat}}$

In diesem Fall verläuft der Schubfluss parallel zum Bauteilrand.

Der Schubfluss an der Profilmittellinie ist:

${\begin{aligned}T_{0}&=\tau _{0}\cdot t_{0}\\\Leftrightarrow T(s=0)&=\tau (s=0)\cdot t(s=0)\end{aligned}}$

Außerdem gilt:

$T(s)=T_{0}-Q\cdot {\frac {S(y)}{I}}$

mit:

• $S(y)$ das statische Moment
• $I$ das Flächenträgheitsmoment.

In einem dünnwandigen geschlossenen Querschnitt, der auf Torsion beansprucht wird, ist der Schubfluss konstant. Dieser kann mit der 1. Bredtschen Formel aus dem Torsionsmoment berechnet werden.