Kraft, Beanspruchung, Spannung und Symmetrie bei bruchhafter Deformation

Zusammenfassung

Bewegungen, die zur Deformation eines Gebirgskörper-elements führen, werden durch von außen auf das Körperelement einwirkende Kräfte verursacht. Das Körperelement wird bean­sprucht. Beanspruchungen durch Außenkräfte (engl. extern stress) bewirken innerhalb des Körpers Gegenkräfte und er­zeugen Gegenspannungen (engl. intern stress) und Verformungen (engl. strain). Für ein Körperelement, welches homogen und im Gleichgewicht, d.h. ohne innere Bewegungen ist, kann man seinen Spannungszustand (engl. state of stress) modellhaft darstellen: Die von außen einwirkenden Kräfte kann man sich als einen Kraftvektor in irgendeiner Orientierung und Größe vorstellen. Diese resultierende Kraft wirkt auf eine beliebig durch das Körperelement gelegte Fläche im allgemeinen schräg ein. Sie läßt sich in Bezug auf eine solche. Fläche wiederum in zwei Komponenten zerlegen: In eine Kraftkomponente, die senkrecht (=normal) zur gewählten Fläche wirkt, die Normal­kraft und eine Kraftkomponente, die parallel (=tangential) zur Fläche wirkt, die Tangential-oder Scherkraft. Die ent­sprechend im Körper bewirkten Spannungen werden als Normal­spannung Sigma S (engl. normal stress) und Tangential-oder Scherspannung Tau T (engl. shear stress) bezeichnet.