Die Profilauswahl ist mehr als eine Werkstoffentscheidung. Die Querschnittsfläche bestimmt Masse und axiale Tragfähigkeit. Widerstands- und Flächenträgheitsmoment bestimmen, wie wirksam die Form Biegespannung und Durchbiegung begrenzt.
S ist die Querschnittsfläche, m′ die längenbezogene Masse, W das Widerstandsmoment und I das Flächenträgheitsmoment.
m′ = ρS · σb = M / W · Biegesteifigkeit ∝ E·I
Bei gleicher Fläche erhöht eine Verlagerung des Materials weg von der neutralen Achse das I. Ein Rohr oder U-Profil kann deshalb wesentlich biegesteifer sein als ein kompakter Vollquerschnitt ähnlicher Masse.
| Konstruktionsfrage | Kennwert | Konstruktive Entscheidung |
|---|---|---|
| Wie schwer ist das Bauteil? | S und m′ / Fläche und Masse je Länge | Mit der längenbezogenen Masse Rahmengewicht, Handhabungslasten und Trägheit bewegter Achsen abschätzen. |
| Bleibt die Biegespannung zulässig? | W / Widerstandsmoment | Belastete Achse prüfen und das zugehörige Widerstandsmoment verwenden. |
| Sind Durchbiegung und Schwingung zulässig? | I / Flächenträgheitsmoment | Die starke Achse zur maßgebenden Biegelast ausrichten; die Steifigkeit hängt stark von der Querschnittshöhe ab. |
| Ist das Profil unsymmetrisch? | ex, ey / Schwerpunktlage | Bei U-Profilen Schwerpunkt und Achsen prüfen; geometrische Symmetrie nicht voraussetzen. |