Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird eine analytische Berechnungsmethode entwickelt, die es gestattet, thermomechanische Spannungen und zugehörige Formänderungen in thermisch ungleichmäsig beanspruchten Stahlbau-Profilen mit quasi-stationären Temperaturfeldern zu berechnen. Ausgehend vom thermisch spannungslosen linearen Temperaturverlauf wird mit Hilfe einer Differentialgleichung der durch die temperatur-abhängige Wärmeleitfähigkeit ,,l'' hervorgerufene nichtlineare Temperaturverlauf in ferritischen und austenitischen Stählen bei konstanter Wärmestromdichte beschrieben.
Den Übergang zu realen Temperaturfeldern bildet die Beschreibung der Temperaturverteilung mit Hilfe einer weiteren Differentialgleichung zweiter Ordnung in einem Flachstahl-Profil bei nicht konstanter Wärmestromdichte und nicht konstanter Wärmeübergangszahl. Die natürliche, unvermeidbare seitliche Wärmeabströmung an thermisch vertikal beanspruchten Profilen ruft nichtlinear begrenzte Temperaturfelder hervor, die durch Versuche und Temperaturfeldmessungen an ausgeführten Stahlkonstruktionen ermittelt und dargestellt werden. Die Auswertung dieser nichtlinearen Temperaturfelder unter Beachtung der Gleichgewichtsbedingungen und der Temperaturabhängigkeit der physikalischen Werkstoffkennwerte führt zur Berechnung von thermomechanischen Spannungen und zugehörigen Formänderungen. Dies wurde ermöglicht durch exakte Aufspaltung eines nichtlinearen Temperaturfeldes mit Hilfe des so genannten linearen resultierenden Nullspannungstemperaturverlaufs.
Zwecks Überprüfung der Genauigkeit der erarbeiteten Berechnungsmethode wurden die auf ein Hundertstel Millimeter genau am Versuchs-Flachstahl gemessenen Faserlängenänderungen und Durchbiegungen des Versuchs 19/IV abschliesend nachgerechnet. Die zugehörige Zeichnung spiegelt die Genauigkeit der Methode und das Faserverhalten wider.