Druckbelastung Vierkantstahl

Ernst Keller schrieb:

Da wird wohl der wohl am ehesten ausknicken - und dafür wäre es dann wichtig zu wissen, wie er oben und unten befestigt ist.

Tobi

Ernst Keller schrieb:

Wie ist der Stab oben und unten gehalten? Welchen Stahlsorte? Welche Sicherheiten sollen eingehalten werden?

Jürgen

Dass er am ehesten Ausknickt nahm ich an. Ich würde eine je Platte anschweissenlassen und ihn oben und unten mit Schrauben befestigen, macht das einen grossen Unterschied ob er nur nicht wegrutschen kann oder eben noch Angeschraubt ist?

Ernst

Ernst Keller schrieb:

Die Frage ist, ob der Stab in seinen Befestigungen ein Drehmoment einleiten kann oder nicht. Und ja, der Unterschied ist recht gross. Den Rest findest Du formelmaessig in jedem Mechanikbuch. Oder bei Dubbel.

Stephan

Ernst Keller schrieb:

Wie Stephan schrieb ist da Einleiten eines Moments wichtig. Daher solltest du auch noch Versteifungsbleche vorsehen.

Tobi

Das hilft mir nicht, ich kann die Belastung auf zug ausrechnen, wie es bei Druck aussieht habe ich schon keine Ahnung mehr, sicher viel höher wenn er nicht knicken würde, aber das Knicken geht über mein Wissen/Abschätzvermögen. Ich brauche auch (noch) nicht genaue Werte, ein minimaler Knick-Wert wenn der Stab(50 x 50 x 2500) mit angeschweisster Auflagevergrösserung einfach mit Schrauben leicht fixiert ist genügt im Moment.

Ernst

HAllo,

Ernst Keller schrieb:

falsche Frage.

die die eine Antwort ausrechen könnten, können das nicht tun, da wesentlichen Angaben fehlen. Diejenigendie dennoch was ausrechen helfen Dir nicht. Diejenigen die tatsächlioch die richitgen Annahmen über die be Dir gegebene Situation treffen, veröffentlichen Ihr Ergebnis nicht, da die 3te Nachkommastelle ungewiss ist.

... beschreib einfacherweise die Aufgabe.

z.B. ich such einen Stahlrohr-Pfosten für meinen neuen Vogelkäfig aus Messingdraht der in meiner Inhouse-Voliere ...

oder:

ich beabsichtige eine LKW-Hebebühne zu bauen ...

einen senkrechten Vierkantstahlstab 50 x 50 x 2500mm

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Stephan Lange schrieb:

Mit hinreichend großen aufgeschweißten Platten (die brauchen dabei nur unwesentlich größer als die Stirnfläche des Stabes zu sein) kann die "Befestigung" natürlich Momente aufnehmen - in diesem Fall müßte man vom "beidseitig eingespannten Druckstab" ausgehen.

Ist auch nicht so schwierig:

L = 2500 mm, a = b = 50 mm -> I = a^4/12 = 521e-9 m^4

E = 200 GPa -> E*I = 104 kN*m^2

Knicklast:

F_K = (Pi^2 * E*I) / (beta*L)

mit beta = 2 für beidseitig eingespannten Knickstab. Das gibt

F_K = (Pi^2 * E*I)/(beta*L)^2 = (9,87 * 104 kN*m^2)/(2 * 2,5 m)^2 = 1 MN*m^2 / 25 m^2 = 40 kN

Das ist die theoretische Knicklast - praktisch wird die Stütze etwa 10 % davon vertragen, also knapp 5 kN entsprechend einer Belastung von

500 kg (nicht gerade viel bei einem Eigengewicht von ca. 50 kg).

Bitte beachten: Die Knicklast nach Euler ist _nicht_ als Stützlast im statischen Nachweis zulässig (s. z. B. ); die über den Daumen gepeilten 10 % sind _keine_ extrem konservative Annahme!

(Die Druckspannung im Stab ist gegenüber der Knicklast belanglos - die bei 100 kN theoretisch auftretenden 40 N/mm^2 würde von jedem Stahl ertragen.)

Gruß aus Bremen Ralf

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Tobias Meyer schrieb:

Da die Stange sowieso nur eine halbe Tonne abkann, ist das überflüssig, es reicht, ein 10 mm starkes Blech von ca. 20 cm Durchmesser stumpf aufzuschweißen (Randnaht rundum reicht). Das Blech knickt dann selbst dann noch nicht, wenn die theoretisch denkbaren fünf Tonnen exzentrisch aufgebracht werden, und mehr braucht es nicht zu können, weil dann die Stütze selbst knickt.

(Nochmal: 40 kN sind *nicht* zulässig!)

Gruß aus Bremen Ralf

Dazu eine Frage: Was bedeutet das, ob er unbeweglich befestigt ist oder nicht?

Ernst

Sagst du, für mich ist die Formel unverständlich, ich kann aus der Formel nicht mal ersehen wie sich die Knicklast bei einem 100mm Vierkantstahl verhält. Das Resultat ist noch schlechter als ich vermutet.

Ernst

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Ernst Keller schrieb:

Steht da:

^^^ Hier!

Die Knicklast ist proportional zu I, und I geht mit a^4, d. h., wenn sich der Durchmesser verdoppelt (vierfaches Gewicht des Stabes), dann versechzehnfacht sich die Stützlast - mit dem 100er-Stab kämst Du also auf etwa 6,5 t Stützlast.

Nur: So macht man das nicht. Man baut natürlich ein Tragwerk, nimmt im simpelsten Fall ein dickwandiges (wegen des Beulens) Rohr als Stützelement (das man zum Schutz gegen Beulen elegant mit (billigem) Beton füllt). Der Beton kann dann die (erhebliche) Drucklast aufnehmen, und das Rohr (das dann auch dünnwandig und damit leicht und billig sein darf) funktioniert als "äußere Armierung" und wirkt als (nachzuweisender!) Schutz gegen Knicken.

Gruß aus Bremen Ralf

man Eulersche Knickfälle

Kannst Du im Dubbel nachschlagen.

Michael Dahms

Wahrscheinlich Baustahl. Da ist die Annahme E=210GPa naheliegend.

Michael Dahms

Ich habe nichts dergleichen in der Schule gehabt, den Ausdruck verstehe ich nicht so recht, und auch mit deiner Hilfe finde ich nicht heraus warum 16fach, aber wenigstens kann ich jetzt(für andere einfache Fälle) abschätzen was es braucht.

Jetzt sehe ich was eine minimale Grösse etwa wäre.

Naja, ich möchte nicht Beides, entweder Tragwerk oder (lieber)Stütze, die Mauer fehlt sowieso bis zur Hälfte(die Mauer steht übrigens nur 2m von der Aussenmauer entfernt), also dachte ich ich plane mal(für den Fall dass die Mauer doch tragend ist) nur mit einer Stütze(scheint oft so gemacht zu werden) und entferne die restliche Mauer. So wie es aussieht kann sie aber kaum tragend sein, die Mauer wurde eindeutig nach dem Betonieren der Decke gemauert, weiter, die Betondecke auf der sie steht ist ca. 16cm dick, da kann sie wohl kaum zusätzliche Last aufnehmen. Da fällt mir noch ein, die Decke wurde von ca. 4t Trennmauern entlastet.

Ich habe schon vorher die Druckbelastung von Beton nachgesehen, ist viel niedriger als ich dachte, ist ein mit Beton gefülltes Stahlprofil stabiler gegen Knicken als ein Vollprofil?

Danke für die Hilfe Ernst

Finde ich nicht, ich will ja keine präzise Angabe(die liefert mir dann der Fachmann nach der Besichtigung), nur einen minimal Wert, damit ich abschätzen kann womit ich rechnen muss und ich sehe ob die Einrichtung Platz hat. Weiteres kannst du aus der Antwort an Ralph ersehen, ich dachte es ist am Uebersichtlichsten wenn ich dort alles zusammen fasse.

Ernst

man ich habe fast keine Ahnung von Statik und wie ich aus der Formel von Ralph ersehen bin ich selbst damit überfordert.

Ernst

Am 12.Okt.2005 schrieb Ernst Keller:

Waah, 2 hoch 4 kannst du aber schon rechnen? Oder etwa nicht?

Kristian Neitsch

Dann solltest Du jemand andere mit der Rechnung beauftragen.

Michael Dahms