Querschnittformen

Querschnittformen bezeichnen die Formen, die durch das Schneiden eines Körpers mit einer Ebene entstehen. Die beobachtete Querschnittform hängt vom Ausgangskörper, vom Schnittwinkel und von der Lage der Ebene ab. In der Geometrie und im Ingenieurwesen dient der Querschnitt dazu, Materialverteilung, Fläche und Trag- bzw. Steifigkeitseigenschaften abzuschätzen.

Häufige Querschnittformen sind Kreis (bei senkrechten Schnitten durch Zylinder oder Kugeln), Ellipse (schräg durch Zylinder geschnitte Formen), Rechteck oder Parallelogramm (bei bestimmten Schnitte durch Würfel, Zylinder oder Balken). Je nach Orientierung der Ebene ergeben sich auch Dreiecke oder komplexe Vielecke. In der Praxis sind auch standardisierte Profilformen üblich, etwa Rechteck- oder Kreisquerschnitte sowie I-, H-, T- oder U-Profile, Rohre oder Hohlprofile. Die Form beeinflusst maßgeblich die mechanischen Eigenschaften eines Bauteils.

Für Berechnungen werden aus dem Querschnitt die Fläche A, der Schwerpunkt der Fläche sowie Flächenträgheitsmomente bestimmt, etwa Ixx, Iyy und das polare Trägheitsmoment J. Diese Größen bestimmen das Verhalten bei Biegung, Verdrehung und Knick sowie die Verteilung der Belastungen. Querschnittformen dienen daher der Auslegung von Bauteilen, der Optimierung von Werkstoffen und der Analyse technischer Prozesse in Architektur, Maschinenbau und Bauingenieurwesen.