"Wer Alu kennt nimmt Stahl" dann pass bitte gut auf in der Materialwissenschaft und laß Dir vom Prof unbedingt gemessene Spannung-Dehnungs-Diagramme für die verschiedenen Aluminium-Legierungen präsentieren: Auf der vollen Länge: Elastischer Bereich-Fließgrenze (Ersatz-Fließgrenze)-Gleichmaß-Dehnung-Zugfestigkeit-Einschnürdehnung-Bruchdehnung. Sei Dir bewußt, daß man sich gern mit Wertebereichen bis knapp über die Fließgrenze zufrieden gibt.
Daß man aus vollständigen Diagrammen sehr viel an Informationen heraus lesen kann, die für eine Konstruktion wichtig sind, wird häufig vom Lehrpersonal nicht oder nur in einem Nebensatz erwähnt (Akademische Dürre wegen mangelnder Konstruktions-Erfahrung ?). Selbst im Internet gibt es da Nichts. Wenn es Nichts gibt, dann arbeitet Keiner mit einem solchen Diagramm. Man klopft sich lieber auf die Schulter, "wie gut man bzw. wieviel besser man als andere (Nationen) in Deutschland ist. Hoffentlich macht die Generation "Pustekuchen" das in Zukunft besser.
Der Einschnür-Bereich sorgt bei hinreichender Länge (korrekter: Dehnung) dafür, daß ein über die Zugfestigkeit belasteter Fahrrad-Lenker im Falle eines Crashes nicht sofort bricht.
Und bitte, Vieles hinterfragen, nicht sofort jede Aussage akzeptieren, weil sie z.B. oft genug wiederholt wird, und bei Nichtakzeptanz auch nicht weiter verbreiten. Der Satz lautet nämlich: Wer (mit-) fliegen will, nimmt ein Alu-Flugzeug (Es gibt nämlich keine Passagier-Flugzeuge aus Stahl).
Zur Scher-Festigkeit von M5 Gewinde-Bolzen: Eine Adresse:
https://schweizer-fn.de/maschinenelemente/schraube/schraubenverbindung.php#scherfestigkeitMit der Qualität 4.6 und einem Spannungsquerschnitt von 14.2 [mm²] hat man bei 240 [N/mm²] Fließfestigkeit und
beta = 0.7 eine Scherfließfestigkeit von:
Tau,m = 168 [N/mm²]
Die Schertragfähigkeit (Querkraft) beträgt dann (Achtung, die Querkraft ist an den Rändern (oben und Unten) gleich Null):
Qquer,m = 14.2 * 168 [N] = 2386 [N] oder 238.6 [kgf]. Kilogramm-Force = selbst-erklärend.
Diese Dimensionierung des M5-Bolzens ist nach meiner Meinung ausreichend, um die Belastungen des Gepäckträgers zu stemmen. Das Versagen ist IMHO auf die bisher noch nicht erwähnten Biegebelastungen (Versatz der Kräfte !) eines Dauerbruch-Lastfalls zurück zu führen.
MfG EmilEmil