Rechteckquerschnitte

Rechteckquerschnitte bezeichnet in der Geometrie Querschnitte, die die Form eines Rechtecks besitzen. Sie treten häufig auf, wenn ein prismatischer oder länglicher Körper durch eine Ebene geschnitten wird oder wenn ein Bauteil mit rechteckigem Querschnitt quer durchläuft. In der Technik sind rechteckige Querschnitte als Rechteckprofile verbreitet, z. B. bei Stäben, Balken oder Rohren, die durch Rasterung oder Montagevorgänge zu länglichen Bauteilen geführt werden.

Für ein Rechteck mit Breite b und Höhe h ergeben sich folgende Grundgrößen: die Querschnittsfläche A = b · h. Der Schwerpunkt liegt im Mittelpunkt des Rechtecks. Die Flächenträgheitsmomente um die zentrale Achse parallel zur Breite bzw. Höhe heißen I_x = b h^3 / 12 und I_y = h b^3 / 12. Der runde Trägheitswert (Polarträgheit) J = I_x + I_y beschreibt die Widerstandsfähigkeit gegen Verdrehung. Die Abschnittskräfte (Biege- oder Schubbeanspruchung) lassen sich über die Flächenträgheitsmomente und die entsprechende Sektionenmodulwerte S_x = I_x /(h/2) = b h^2 /6 und S_y = I_y /(b/2) = h b^2 /6 bestimmen.

In der Praxis werden Rechteckquerschnitte häufig zur Berechnung der Biegung in Stäben genutzt, wobei die Orientierung des stärkeren Moduls (entlang der größeren Abmessung) die bessere Biegefestigkeit bietet. Die Herstellung erfolgt durch Fertigungsschritte wie Walzen, Schmieden oder Strangpressen zu Profilen. Bei Querschnitten mit Ecken können Fillets die Belastbarkeit beeinflussen. Für andere Belastungsarten, insbesondere bei Torsion, gelten komplexere Formeln oder numerische Ansätze.