Techniklexikon

Querkraft

Klassische Mechanik, in gebogenen Stäben bzw. Flächen auftretende Kraft. In der einfachen Beschreibung der Biegung eines Stabes treten nur Biegespannungen in der Richtung der Längsachse des Stabes auf. Seine Querschnittsflächen sollten demnach eben bleiben. Das dem nicht so ist, kann man experimentell an einem durchgebogenen Radiergummi sofort sehen: die Querschnittsfläche biegt sich zu einer »Sattelfläche« durch. Die Ursache hierfür sind Querkräfte, die in der Richtung senkrecht zu den Biegespannungen wirken.

Man unterscheidet zwischen äusseren Querkräften, die von äusseren Kräften herrühren, und inneren Querkräften, die die Resultierende der an den Flächenelementen des Querschnitts angreifenden Biegespannungen sind. Die inneren Querkräften und das Biegemoment eines Querschnitts stehen mit den äusseren Kräften (Quer- und Normalkräfte) im Gleichgewicht. Für lange, dünne Stäbe mit der Längenkoordinate x gilt die einfache Beziehung zwischen Biegemoment M und Querkraft Q(x): . Diese Beziehung kann mit der Querkraftfläche veranschaulicht werden: Die Grösse der Querkraft wird über der Koordinaten x aufgetragen, das Vorzeichen ist positiv für solche Querkräfte, die am linken Ende eines Längenelements dx aufwärts und am rechten Ende abwärts zeigen. Die Fläche zwischen der entstehenden Kurve (Querkraftlinie) und der Abszisse ist die Querkraftfläche.

In der technischen Mechanik gehört die Querkraft zusammen mit dem Biegemoment und der Normalkraft zu den Schnittreaktionen; sie spielt eine Rolle bei der Berechnung der Stabilität von Tragwerken.

Querkraft: Querkraft dQ bei Biegung eines Stabes bzw. Stabelements der Länge dx.