Zum Inhalt springen

Festigkeitslehre

Widerstandsmoment Rechteck

Welches Widerstandsmoment hat ein Rechteckquerschnitt gegen Biegung?

Umstellen nach

Das Widerstandsmoment W verbindet das Biegemoment mit der Biegespannung in der Randfaser: σ_b = M_b / W. Es ergibt sich aus dem Flächenträgheitsmoment, geteilt durch den Abstand der äußersten Faser von der neutralen Achse (beim Rechteck h / 2): W = I / (h / 2) = b · h² / 6.

Anders als beim Flächenträgheitsmoment geht die Höhe nur quadratisch ein. Trotzdem lohnt es sich, Träger hochkant einzubauen: Bei 100 mm × 200 mm ist W hochkant doppelt so groß wie flach.

Tabellenbücher geben W meist in cm³ an; 1 cm³ = 1 000 mm³. Für Walzprofile (IPE, HEA, HEB, U) wird W direkt aus den Profiltabellen entnommen.

Größen und Einheiten

SymbolBedeutungEinheit
Widerstandsmomentaxiales Widerstandsmoment um die Schwerachse (1 cm³ = 1 000 mm³)mm³
BreiteAbmessung parallel zur Biegeachsemm
HöheAbmessung in Lastrichtung (senkrecht zur Biegeachse)mm

Rechner

mm³
mm
mm

Ergebnis

Rechenweg

  1. Werte eintragen, eine Größe leer lassen, „Lösen“ drücken.

Grafik

Widerstandsmoment RechteckRechteckquerschnitt mit b = 100 mm, h = 200 mm, W = 666 667 mm³.b = 100 mmh = 200 mmW = 666 667 mm³
Beispiel: ≈ 666 700 mm³ (667 cm³)

Ergebnis ohne Gewähr – ersetzt keine Fachplanung.

Beispiel

Die Dachpfette aus Nadelholz mit 100 mm × 200 mm liegt hochkant. Wie groß ist ihr Widerstandsmoment um die Biegeachse?

  1. Gegeben: b = 100 mm, h = 200 mm.
  2. Formel: W = b · h² / 6.
  3. Einsetzen: W = 100 mm · (200 mm)² / 6 = 100 · 40 000 / 6 mm³ ≈ 666 667 mm³.
  4. In Tabellenbuch-Einheiten: 666 667 mm³ ≈ 667 cm³.
  5. Kontrolle über I: W = I / (h / 2) = 66 666 667 mm⁴ / 100 mm ≈ 666 667 mm³.

Ergebnis: ≈ 666 700 mm³ (667 cm³)

Gültigkeit & Hinweise

  • Gilt für den symmetrischen Rechteckquerschnitt (gleicher Randabstand oben und unten).
  • Bei unsymmetrischen Querschnitten (z. B. T-Profil) gibt es zwei verschiedene Widerstandsmomente für Ober- und Unterseite; maßgebend ist das kleinere.

Typische Fehler

  • W mit I verwechseln: W = b · h² / 6 (mm³), I = b · h³ / 12 (mm⁴).
  • cm³ und mm³ verwechseln (Faktor 1 000).
Verwandte Formeln:Quelle: Tabellenbuch Metall; Grundlagen der Festigkeitslehre