Eine Scherebene ist die Ebene, in der Schubspannung auftritt. Wie die Normalspannung ist die Schubspannung ein Maß für die Kraft pro Flächeneinheit. An jedem Punkt in einer Struktur gibt es viele mögliche Ebenen, die definiert werden können, um Spannungen zu messen. Dementsprechend ist die Ebene, die die fragliche Fläche enthält, die Scherebene. Die Scherebene ist nützlich für Ingenieure, die die inneren Spannungen in Strukturen analysieren.
Spannung hat die gleichen Einheiten wie Druck: Kraft pro Fläche. Normalspannung entsteht, wenn ein Bauteil auf Zug oder Druck gesetzt wird. Wenn ein Metallstab vertikal gestreckt wird, neigt eine innere Spannung dazu, einer weiteren Verformung zu widerstehen. Diese Spannung tritt in horizontalen Querschnitten des Stabes auf. Die Spannung wird als normal bezeichnet, weil sie im rechten Winkel oder senkrecht zu den horizontalen Spannungsebenen gerichtet ist.
Die Schubspannung ist der Normalspannung ähnlich, da sie die gleichen Einheiten hat. Die Spannungsrichtung ist jedoch parallel zu ihrer Spannungsebene. Diese Art von Belastung kann entstehen, wenn auf denselben Metallstab ein anderer Kraftsatz ausgeübt wird; nämlich, wenn jemand den unteren Teil der Leiste festhielt, während er versuchte, den oberen Teil der Leiste nach rechts zu bewegen. Die resultierende innere Spannung wird Schubspannung genannt, weil Teile des Stabes versuchen, aneinander vorbei zu gleiten oder zu scheren.
Unter diesen Belastungsbedingungen wären die Spannungen auf einer horizontalen Ebene, die sich in der Mitte des Stabes befindet, horizontal gerichtete Schubspannungen. Das untere Ende der Leiste würde versuchen, sich nach links zu bewegen; es würde nach links gerichteten Kräften in einer horizontalen Scherebene ausgesetzt sein. Der obere Teil der Leiste würde versuchen, sich nach rechts zu bewegen; es würde nach rechts gerichtete Kräfte auf derselben Scherebene ausüben.
Die Analyse der Scherebene ist wichtig, um das mechanische Versagen einer Struktur zu verhindern. Jedes Material hat eine Grenze, wie viel Belastung es aushalten kann. Diese Grenze ist eine Eigenschaft des Materials selbst und nicht die Form des Objekts. Beispielsweise könnten zwei Gummibänder in unterschiedlichen Größen aber aus dem gleichen Material hergestellt werden. Der größere kann mehr Kraft aushalten, bevor er bricht, aber nur, weil er mehr Querschnittsfläche hat, um die Kraft zu verteilen; die innere Spannung ist bei Versagen für beide Größen gleich.
Ebenso können Bauteile durch zu hohe Schubspannung brechen. Versagt ein Bauteil durch Schubspannung, gleiten Teile davon förmlich aneinander vorbei. Alte Metallschrauben zum Beispiel versagen häufig auf diese Weise. Die Grenze der Schubspannung ist wie bei Normalspannung eine Materialeigenschaft.