Balkenscherung ist die innere Spannung eines Balkens, die durch die auf diesen Balken ausgeübten Scherkräfte verursacht wird. Scherkräfte oder Scherspannungen werden durch Kräfte verursacht, die parallel zu einem Material wirken und möglicherweise zu einer Verformung dieses Materials führen. Balkenschub kann durch horizontale oder vertikale Spannungen sowie durch Biegung verursacht werden. Jede Belastungsart wirkt sich unterschiedlich auf einen Balken aus.
Bei horizontaler Schubspannung können Kräfte dazu führen, dass ein Balken von einer Seite zur anderen rutscht. Wenn der Träger gesichert ist und keine Bewegung zulässt, versucht die innere Schubspannung, Wege zu finden, die Bewegung aufzunehmen, was manchmal dazu führen kann, dass sich der Träger entlang der inneren horizontalen Schichten verbiegt oder bricht. Wenn der Balken nicht befestigte Schichten hat, die eine geringe Bewegung ermöglichen, ist es weniger wahrscheinlich, dass er bricht oder sich verbiegt.
Bei der vertikalen Balkenschubspannung werden Kräfte auf parallele Oberflächen des Balkens ausgeübt. Diese Kräfte können parallele Seiten oder die oberen und unteren Enden des Balkens umfassen. Wenn eine der Oberflächen stärker beansprucht wird als eine andere, verbiegt oder verdreht sich das Material. Diese Aktion bewirkt eine Schwächung der Gesamtstruktur.
Ein Balkenschubversagen tritt auf, wenn die auf den Balken ausgeübten Spannungen größer sind als die Festigkeit dieses Balkens. Ausfälle führen oft zum Einsturz oder zum Reißen der den Träger umgebenden Struktur, wie es häufig bei Erdbebenschäden der Fall ist. Die häufigste Fehlerart ist jedoch das Biegen. Dies tritt auf, wenn die obere Oberfläche eines Balkens komprimiert wird, während sich die untere Oberfläche ausdehnt und entlang vertikaler Achsen reißt. Dies führt zu einem Durchhängen oder Verbiegen des Balkens.
In vielen Fällen wird ein Gebäude oder eine Struktur nachgerüstet, um strukturelles Versagen zu vermeiden. Bei der Nachrüstung wird ein sekundäres Fachwerk geschaffen, das dazu dient, die ursprüngliche Struktur zu stützen und gleichzeitig die tragenden Kräfte auf diese ursprüngliche Struktur zu mindern. Dies geschieht in den meisten Fällen in Form von externen Verstrebungen.
Um die Scherung zu bestimmen, muss ein kleiner Balkenquerschnitt untersucht und eine Reihe mathematischer Berechnungen basierend auf den Messungen und Beobachtungen dieses Querschnitts durchgeführt werden. Die heute verwendeten Berechnungen werden Leonard Euler zugeschrieben, einem Mathematiker aus dem 18. Jahrhundert. Die wahren Ursprünge der Balkenscherstudien gehen jedoch auf die Arbeit des Wissenschaftlers Galileo Galilei aus dem 16. Jahrhundert zurück.