Scherung auf der horizontalen Fläche eines Balkenelements

Das kleine Element eines prismatischen Balkens, auf das vertikale und horizontale Schubkräfte zusammen mit Normalkräften einwirken, wird für die Analyse der Schubkraft auf einer horizontalen Fläche berücksichtigt.

Mit Hilfe der Gleichgewichtsgleichung wird das Gleichgewicht der auf dieses Element wirkenden Kräfte untersucht, um die horizontale Querkraft zu bestimmen. Diese Kraft wird dann mit den Biegemomenten und dem ersten Moment des Querschnitts gleichgesetzt.

Die Analyse des unteren oder des oberen Elements führt zum gleichen Ergebnis, da die aufeinander einwirkenden Schubkräfte gleich groß sind, aber in entgegengesetzter Richtung.

Es wird auch beobachtet, dass der erste Moment des Abschnitts unterhalb einer bestimmten Linie im Balken gleich groß ist, aber im Vorzeichen dem ersten Moment des oberen Abschnitts entgegengesetzt ist.

Das erste Moment erreicht sein Maximum, wenn der Abstand von der neutralen Achse gleich Null ist, da die Elemente oberhalb der neutralen Achse positiv zum Integrationsteil der Gleichung der horizontalen Schubkräfte beitragen, während die darunter liegenden Elemente einen negativen Beitrag leisten.

Wenn die horizontale Schubung durch die Länge des Elements dividiert wird, erhält man die Schubströmung.