Einzelliger Rechteckkasten mit linear veränderlicher Bauhöhe unter Torsionsbeanspruchung

Einzellige, prismatische Kastenträger erfahren unter reiner Torsionsbeanspruchung, so im Krafteinleitungsbereich Queraussteifungen vorliegen, nahezu nur eine reine Schubbeanspruchung. Weist der Kastenträger hingegen linear veränderliche Bauhöhe auf, ergeben sich zusätzliche hohe Wölbnormalspannungen, die nicht vernachlässigbar sind, da sie aus Gleichgewichtsbedingungen rühren. Dieser Sachverhalt wurde von Bogensperger anhand genauer Finite-Element-Modelle und Faltwerksmodelle analysiert. Nachfolgend wird ein einfaches baupraktisches Ingenieurmodell dargestellt, das es gestattet, Größe und Verlauf der Wölbnormalspannungen mit einer Formel zu ermitteln. Die Haupteinflußparameter auf die Größe der Normalspannungen werden für den isolierten Kastenträgerabschnitt dargestellt. Dadurch ist es für praktische Fälle, in denen diese Voraussetzungen nicht genau zutreffen, möglich, die Größe der Normalspannungen abzuschätzen und die Notwendigkeit zusätzlicher Querschnittsaussteifungen zu erkennen, da sich die Größe der Spannungen als etwa direkt proportional zum Abstand der Queraussteifungen erweist.