Biegedrillknicken: Grundlagen der Nachweisführung
Die zu untersuchenden Stabilitätsfälle sind:
- Biegeknicken: Stabilitätsfall, bei dem Verschiebungen in Richtung der Hauptachsen des Querschnitts auftreten
- Biegedrillknicken: Stabilitätsfall, bei dem sowohl Verschiebungen als auch eine Verdrehung des Querschnitts um die Querschnittsachse auftreten
Grundlagen:
Zur Veranschaulichung des Problems dient die Vorstellung eines durch ein Biegemoment My beanspruchten Stabes. Die Wirkung des Biegemomentes My im Querschnitt ist durch die auftretenden Spannungen gekennzeichnet. Bei einem positiven Biegemoment wird der Obergurt durch Druck- und der Untergurt durch Zugspannungen beansprucht. Der gedrückte Gurt will (wie beim Knicken) ausweichen, der gezogene Gurt wirkt dem entgegen. Daraus ergibt sich eine Verdrehung des Querschnitts. Die seitliche Verformung ergibt sich aus dem zunächst in Richtung der Hauptachse wirkenden Biegemomentes My. Bei einer Verdrehung der Stabachse ist dieses Moment in Richtung der nun verdrehten Hauptachsen aufzuteilen, so dass anschaulich das Vorhandensein eines Biegemomentes Mz in Richtung der schwachen Achse deutlich wird. So entsteht bei der Betrachtung des verformtes Systems, also nach Theorie II. Ordnung unter der Wirkung eines Biegemomentes My sowohl Biegung in Richtung der schwachen Achse als auch Torsion. Bild 1 stellt den Effekt dar. In der Regel treten die Schnittgrößen N, My, Mz, Mw, Qy, Qz und Mx auf.
Bild 1: Verformungen beim Biegedrillknicken