Druckstäbe (Knickung)

Zusammenfassung

In Nr. 12 und 13 wurde beschrieben, was mit einem kurzen zylindrischen oder würfelförmigen Probekörper geschieht, wenn wir ihn einer langsam ansteigenden achsialen Druckbeanspruchung unterwerfen. Ein stählernes Probestück erreicht nach Durchlaufen des Proportionalitätsbereiches die Streckgrenze und wird im Anschluß an die Verfestigung gewöhnlich vollkommen platt gedrückt, während spröde Körper meist durch Abschieben zu Bruch gehen. Ganz anders jedoch verläuft der Versuch, wenn wir statt eines gedrungenen Körpers einen geraden, schlanken Stab verwenden. Auch wenn wir die Last noch so genau in seiner Achse aufbringen, beobachten wir, daß der Stab, sobald die Last eine bestimmte Größe erreicht hat, nicht mehr gerade bleibt, sondern ziemlich unvermittelt eine gebogene Form annimmt. Und zwar stellen wir leicht fest (Versuche mit Reißschienen gleicher Querschnittsfläche, aber verschiedener Länge), daß diese Erscheinung bei um so kleineren Lasten auftritt, je schlanker der Stab ist. Lassen wir die Druckkraft über jene kritische Last, bei der der Stab aus der Geraden herausspringt, weiter anwachsen, so nimmt die Ausbiegung rasch zu, bis der Stab schließlich knickt. Bei Stahlstäben tritt allerdings meist vollständiges Zusammenbiegen ein. Wir stellen also fest, daß der gedrückte Stab bei einer bestimmten Größe der Last ziemlich plötzlich sein Tragvermögen verliert, und zwar weit unterhalb der am gedrungenen Probestück festgestellten Bruchgrenze, ja vielmehr schon unterhalb der Streckgrenze und bei genügend schlanken Stäben sogar noch bevor die vor dem Ausweichen über den Querschnitt gleichmäßig verteilte Druckspannung die Proportionalitätsgrenze erreicht hat. Es ist daher für uns von größter Wichtigkeit, die Größe jener kritischen Last zu ermitteln, bei der der Stab aus seiner geraden Form in eine gekrümmte übergeht.