Statik Nachhilfe gebraucht!

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  • 2augen1nase
    Heerführer


    • 13.03.2007
    • 5543
    • Chemnitz
    • keiner.. leider

    #1

    Statik Nachhilfe gebraucht!

    Bin mal gespannt, ob mir von euch jemand weiterhelfen kann - wobei das eher etwas für die Ingenieure ist, mal sehen ob sich da jemand zuckt.


    Folgendes: Ich will ja einen Stahlträger als Kranbahn in meine Werkstatt einbauen (dafür ja auch die gestern geposteten Kapitelle)


    Nun habe ich einen alten NP24 von den "Peiner Walzwerken" noch auf Lager liegen - und bevor ich mir für über 300€ einen nagelneuen IPE Träger reinsetze, verbaue ich erstmal das, was da ist.

    Nur: Welche Lasten kann der tatsächlich ab (also zulässigerweise)?
    Ich bin weder Ingenieur noch Statiker, wenn ich aber Google bemühe, stoße ich auf eine vereinfachte Berechnung, die ich mir mal als Beispiel hergenommen habe - nur bin ich mir eben nicht sicher ob ich richtig gerechnet habe - daher die Bitte: Wer es nachrechnen bzw. mal drüberschauen kann - mir würde es wirklich in der Entscheidungsfindung sehr helfen.


    Gegeben ist:

    NP 24 Träger (heutzutage wohl INP) mit 6,50m Länge und je einem Auflager von 20cm / Seite (mehr geht nicht, Träger wird aber noch mit der Wand stabil verankert)

    Der Einfachheit halber sagen wir: Spannweite 6,5m

    Stähle, die vor 1936 verbaut wurden, soll man laut einem Fachartikel mit einer Mindest-Zugfestigkeit von 300N /mm2 und einer Mindest- Streckgrenze von 190N/mm2 annehmen - deutlich weniger als für heute übliche Stähle angenommen wird.

    In meinem Fall rechne ich also mit 19.000N/cm2 und nehme für den Kranbahnträger eine 4-fache Sicherheit an - also 25% davon = 4750 N / cm2

    Für das Biegemoment nehme ich 5.000N (weil sich die Kraft ja auf zwei Auflager aufteilt und somit halbiert) in der Mitte des Trägers an, also 5000N x 325cm = 1.625.00 Ncm
    Der Widerstandsmoment wäre demnach 1.625.00 Ncm : 4750 N / cm2 = 342,11 cm3

    Wenn ich in die Tabelle schaue, wird der INP Träger 240 mit einem Widerstandsmoment von 354cm3 angegeben - also sollte der Träger ohne Probleme die Belastung von 1 Tonne aushalten, oder?


    Der simple Hintergrund meiner Frage: Ich habe zwei Laufkatzen zur Verfügung, die ich an den Träger hängen könnte - eine mit 500kg Hubkraft und eine mit 1000kg Hubkraft - und geil wäre natürlich, wenn ich die größere guten Gewissens aufhängen könnte. Nicht, dass ich jemals vor habe so schwere Oschis in der Werkstatt zu bewerkstelligen - aber die Möglichkeit zu haben wäre natürlich top. 🙂


    Gut - in meine Rechnung nicht eingeflossen ist das Gewicht der Laufkatze selbst - aber bei 4-facher Sicherheit war ich mal so frei darauf zu verzichten.
    Also: ich bin zugegebenerweise keine Leuchte in Mathe und die Vorlesungen zur Berechnung von Balken und Trägern sind ewig her - und schon damals hab ich mir damit echt schwer getan. Daher: Wäre cool, wenn mir von euch jemand sagen kann, ob das so passt oder nicht.


    Und ja: Natürlich kann ich an den Träger auch 2 oder mehr Tonnen hängen - dann biegt er sich halt noch mehr durch. Soll er ja aber nicht bzw. nicht in einem unzulässigen Bereich.


    Nun denn - ich bin gespannt. 🙂


    Im Anhang Bilder der Träger - hab ich damals mit jemandem geborgen und die sollten eigentlich mal den Sturz in der Trafo Station bilden. Aber: so schöne Träger mit Walzzeichen dürfen ja auch anderswo eingesetzt werden finde ich - und Trafostation kommt später dran


    PS: Den Post habe ich soeben auch bei FB unter meinen Freunden geteilt - also nicht wundern, wenn der ein oder andere den gleichen Text lesen sollte.
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    Genossen und Genossinnen! Geniesset den genuß der Genossenschaften, denn es könnte vorkommen, dass die
    Nachkommen mit dem Einkommen der Vorkommen nicht auskommen und daher umkommen!
  • Eisenknicker
    Heerführer


    • 03.10.2015
    • 5463
    • NRW
    • Akten

    #2
    Wenn es Zeit hat dann mache ich eine Rechnung nächste Woche. Ist bei mir auch schon Jahrzehnte her das mal eben zu berechnen...
    „Denn nicht durch Worte, aber durch Handlungen, zeigt sich wahre Treue und wahre Liebe.“ — Heinrich Von Kleist

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    • 2augen1nase
      Heerführer


      • 13.03.2007
      • 5543
      • Chemnitz
      • keiner.. leider

      #3
      Die Neugier ist riesig - aber Zeit hat es natürlich.

      Das einzige was passieren könnte ist, dass ich vor Neugier zwischendurch platze. Aber mehr nicht
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      • Eisenknicker
        Heerführer


        • 03.10.2015
        • 5463
        • NRW
        • Akten

        #4
        Denn Bildern nach würde ich da aber maximal 1000Kg drann hängen! Bauchgefühl ohne Berechnung.
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        • 2augen1nase
          Heerführer


          • 13.03.2007
          • 5543
          • Chemnitz
          • keiner.. leider

          #5
          Sieht schlimmer aus als es ist.

          Die Träger waren Teil einer Dachkonstruktion - in einer Wand eingemörtelt, auf eine andere Wand aufgelegt bzw. nur geringfügig ummauert. Dach seit Jahren eingestürzt, Mauerwerk völlig durchnässt, aber Träger immer nur frei bewittert - also der ehemalige Auflagerbereich der Träger zeigt schon deutliche Rostspuren, wobei ich das auch schon deutlich schlimmer gesehen habe. Die Träger sind eh zu lang für den Einsatzzweck, da schneide ich also die schlechtesten Stellen ab.

          Der Einbau ist wie folgt geplant:

          Durch die Kapitelle habe ich am Ende ein Auflager von mind. 20cm - und an den Enden der Träger will ich diese dann durchbohren und nochmal zusätzlich in der Wand dahinter verankern.

          Über den Kapitellen werde ich das Mauerwerk dann wie darunter bis zur Decke weiterführen - wobei die 3 Schichten Ziegel eigentlich auch unrelevant sind, tragen sie ja nicht zur weiteren Stabilität bei.


          Im Bereich der Fensterstürze des Gebäudes bzw. die Fensterstürze selbst sind ein völlig überdimensionierter rundumlaufender Ringanker. Die Pfeilervorlagen haben leider keine Verbindung damit, d.h. ich habe heute erst so richtig wahrgenommen, dass mehrere Ziegelschichten eigentlich nur vor diesen Ringanker gemauert waren - erst darüber gab es wieder eine Verzahnung mit dem Mauerwerk. Ich habe die Reihen kurzerhand abgebrochen, je Seite zwei Armierungseisen gebogen und in den Ringanker eingeklebt und dann den Ringanker bis zu der Höhe "anbetoniert", auf die dann die Kapitelle gesetzt werden - und diese werde ich gesondert nochmal rückverankern.


          Ich hatte im Vorfeld ja schon mit Ogri telefoniert und vorhin auch nochmal mit Jörg - und natürlich haben die Recht, wenn Sie sagen, dass da ja eigentlich nix passieren kann. Ein Träger zerbricht ja nicht einfach so - der wird sich durchbiegen und wenn er nicht zu krass überlastet wird, auch wieder zurückbiegen - bei krasser Überlast natürlich nicht, klar.


          Die Rechnung die ich da im Netz gefunden habe, ist auch ne überschlägige und vereinfachte Geschichte, völlig klar - aber eben mit 4-facher Sicherheit gerechnet - und ich bin am Ende genau den gleichen Rechenweg gegangen, wie er dort dargestellt wurde. Im dortigen Forum ging dann eine Diskussion los, ob man überhaupt so viel annehmen muss - gerade wenn man drauf schaut, aus welchen Dimensionen LKW Kräne u.dgl. gebaut sind.

          Und: gerechnet habe ich ja auch nicht mit den herkömmlichen Werten, die ein S235 bringt, sondern mit dem, was ich da eben zu gefunden habe.


          Hier der Link zum Rechenweg:

          Hallo zusammen. Weil ich aus gegebenem Anlass in meiner privaten Werkstatt öfter Lasten von der Palette auf den Boden setzen muss, möchte ich einen festen Portalkran installieren. Die Konstuktion soll ein einfaches Portal mit zwei vertikalen Stützen und einem darauf horizontal liegenden HE...



          Hier der Link zu dem Altstahl:



          Auf Seite 12 findest du die Angabe mit 190N / mm2 - und spannend ist eigentlich, wenn man sich auf den hinteren Seiten das entsprechende Diagramm dazu anschaut - denn die meisten Messwerte liegen ja doch in einem heute auch üblichen Bereich - nur kann man ja bei altem Stahl nicht ganz sicher sein, daher nehme ich an, dass man deshalb diesen geringen Wert angenommen hat - zur Sicherheit eben.

          Und genau deshalb interessiert mich ja auch, ob der Rechenweg so korrekt ist und ob das rechnerisch tatsächlich hinhaut - denn: dann hänge ich guten Gewissens den hundsschweren 1to Aufzug da ran und hab wieder ein Regalfach leer

          Wenn es sich rechnerisch nicht bestätigt, dann würde ich die kleinere Variante aufhängen. Der Einbau dieser hundsschweren Laufkatzen ist so oder so kein Zuckerschlecken. Aber die 1to Variante habe ich halt vor Ewigkeiten mal für n guten Preis mitgenommen und seitdem liegt sie ungenutzt herum - und nimmt halt Platz weg....

          Letztlich habe ich für beide Kräne Verwendung und sowieso sehr selten so schwere Stücke zu bearbeiten. Aber: ich hatte auch schon 1,5to schwere Rohstücke zu kloppen, also nie kommt sowas auch nicht vor, aber eben selten. (zum Glück )

          Ihr mögt ja Fotos - also ein Bild davon. Ist aber schon ein Weilchen her.

          ...und weils so schön ist, gleich noch eines, welches mir dann noch von den Restauratoren zugearbeitet wurde, die damals die Figur restauriert haben. Der Sockel war ja nur eine Kleinigkeit, verglichen mit der alten Dame.
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          • Eisenknicker
            Heerführer


            • 03.10.2015
            • 5463
            • NRW
            • Akten

            #6
            Moin,

            brauche ein paar Maße (siehe Bild)
            Es geht dabei um die Berechnung des Wiederstandsmoments.

            Im groben gesagt geht die Berechnung um wieviel sich der Träger verbiegen kann / darf bis die Last reicht um den dauerhaft zu verbiegen.
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            • 2augen1nase
              Heerführer


              • 13.03.2007
              • 5543
              • Chemnitz
              • keiner.. leider

              #7
              siehe hier:




              und da sind schon die Angaben in der Tabelle die du brauchst (also das Widerstandsmoment):





              Oder habe ich da jetzt was falsch verstanden? Verlasse dich masslich mal lieber auf die Tabellen als auf mein Gemesse mit dem Zollstock am rostigen Träger :-)
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              • 2augen1nase
                Heerführer


                • 13.03.2007
                • 5543
                • Chemnitz
                • keiner.. leider

                #8
                Ich habe mir eben mal den Spaß gemacht und die Daten in einem Durchbiegungsrechner eingegeben - laut dem biegt sich der Träger bei maximaler Belastung (1to) in der Mitte 1,77mm durch:

                Eingabedaten
                Länge l in mm:
                6500

                Kraft F in N:
                10000

                Flächenträgheitsmoment I in cm4:
                4250

                Widerstandsmoment Wb gegen Biegung in cm³:
                342.11

                Elastizitätsmodul E in GPa [Tabelle mit E-Moduln verschiedener Materialien] :
                190


                Ergebnisse

                Durchbiegung fmax in mm:
                1.77

                Ort der Durchbiegung xfmax in mm:
                3250

                Maximales Biegemoment Mbmax in Nm:
                8125

                Maximale Biegespannung σbmax in N/mm²:
                23.75

                Lagerreaktion FA in N:
                5000

                Moment MA in Nm:
                -8125

                Lagerreaktion FB in N:
                5000

                Moment MB in Nm:
                -8125


                Erhöhe ich die Kraft auf 1,5 to (weil ich jetzt dem Kran mal pauschal 500kg zugestehe, die er aber nicht wiegt) erhöht sich die Durchbiegung auf 2,66mm.


                Aber: ich bin mir absolut unsicher, was die verwendeten Daten angeht und ob ich den Zusammenhang da auch richtig herstelle - würde es aber gerne verstehen. Nicht weil ich permanent Träger berechnen will - wohl aber, weil ich in letzter Zeit deutlich merke, wie mein Gehirnschmal zurückgegangen ist...
                Genossen und Genossinnen! Geniesset den genuß der Genossenschaften, denn es könnte vorkommen, dass die
                Nachkommen mit dem Einkommen der Vorkommen nicht auskommen und daher umkommen!

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                • Wolfo
                  Oberbootsmann
                  Heerführer


                  • 01.11.2006
                  • 1465
                  • Heiðabýr
                  • Oculus

                  #9
                  "Zerstört" bedeutet in der Auslegung: plastisch verformt
                  Dazu schlägt man dann nach Erfahrung und Laune noch ein paar Sicherheitsfaktoren drauf.

                  Ich habs fix mal nachgerechnet, die Rechnung aus dem letzten Beitrag stimmt.
                  Mit einer Biegespannung unter 50N/mm^2 selbst im schlimmsten Fall (Bedienfehler, 2to) bist du mit deinem Träger in jedem Falle auf der sicheren Seite, auch bei historischen Stählen und mit einem konservativen Sicherheitsfaktor.


                  Kein Berg zu tief!

                  Kommentar

                  • Sorgnix
                    Admin

                    • 30.05.2000
                    • 25923
                    • Pöhlde - (=> Süd-Nds.)
                    • Große Nase, Augen, Ohren, Merlin, Whites XLT, Tesoro, Nokta Impact, Rutus, Minelab XTerra, OGF-L, UW 720C, Mariscope Spy, Chasing M2 Pro ...

                    #10
                    Ja, ja,
                    ... bei den Berechnungen rutscht einem das Komma auch mal schnell ne Stelle zur Seite ...
                    Was ich jetzt NICHT kontrolliert habe!
                    Aber so sich da ne Zehnerpotenz eingeschlichen haben sollte - auch gegen eine Durchbiegung
                    von 3 cm wäre nichts einzuwenden. Es steht keine Mauerwerkswand drauf, die die Verformung
                    nicht mitmachen würde - es ist ein frei hängender Stahlträger ...

                    Du machst Dir viel zu viele Gedanken ...

                    Wie ich gestern schon sagte:
                    Wenn Du wirklich mal einen richtig schweren Klopper dranhängst, dann minderst Du eben die Spannweite
                    von 6,5 m mittels einer untergestellten Baustütze. Wirst ja mit Last nicht komplett
                    quer von links nach rechts durchfahren wollen ...


                    Gruß
                    Jörg
                    Die Berühmtheit mancher Zeitgenossen hat
                    zu tun mit der Blödheit ihrer Bewunderer ...

                    (Heiner Geißler)

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                    • ogrikaze
                      Moderator

                      • 31.10.2005
                      • 11296
                      • Leipzig
                      • Aktuell: DEUS, ORX, CZ21, MI 4, Garrett THD, Abgelegt: Blisstool,ACE250, Minelab Excalibur, Minelab Terra 70, Goldmaxx Power, Rutus Solaris

                      #11
                      von 3 cm wäre nichts einzuwenden. Es steht keine Mauerwerkswand drauf, die die Verformung
                      nicht mitmachen würde - es ist ein frei hängender Stahlträger ...

                      Du machst Dir viel zu viele Gedanken ...
                      Nichts anderes hab ich Till ja auch am Tel. gesagt
                      Gruß Sven

                      Träume nicht dein Leben, lebe deinen Traum.
                      Eventuell vorhandene Rechtschreibfehler sind beabsichtigt und dienen der Unterhaltung.

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                      • mun_depot
                        Heerführer


                        • 04.09.2004
                        • 1374
                        • 3rd stone from the sun
                        • brain 2.0

                        #12
                        Zitat von Sorgnix
                        Wirst ja mit Last nicht komplett
                        quer von links nach rechts durchfahren wollen ...
                        ... und selbst wenn man dennoch wollte, dann könnte ja mit Hilfe von zwei Baustützen abwechselnd durchgefahren werden.
                        Fotowettbewerb Teilnehmer 2010-09, 2012-02, 2012-11, 2016-09, 2019-06, 2019-09, 2020-08, 2020-09, 2020-11, 2021-06, 2021-08, 2022-04, 2023-07 ...
                        Mitgewinner 2021-11, Gewinner 2024-07 (gewidmet Colin†)

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                        • Sorgnix
                          Admin

                          • 30.05.2000
                          • 25923
                          • Pöhlde - (=> Süd-Nds.)
                          • Große Nase, Augen, Ohren, Merlin, Whites XLT, Tesoro, Nokta Impact, Rutus, Minelab XTerra, OGF-L, UW 720C, Mariscope Spy, Chasing M2 Pro ...

                          #13
                          Ahh - ein Mann aus der Praxis ...


                          Jörg
                          Die Berühmtheit mancher Zeitgenossen hat
                          zu tun mit der Blödheit ihrer Bewunderer ...

                          (Heiner Geißler)

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                          • Eisenknicker
                            Heerführer


                            • 03.10.2015
                            • 5463
                            • NRW
                            • Akten

                            #14
                            Tricks um die Kräfte richtig behandeln zu können ohne Zwischenstützen war mein Gedanke. Normaler Betrieb ohne Risiko - Beruf halt. Ausserhalb der Norm kann man ohne Unterschrift immer was bastelln aber dann ist es Erfahrung und keine Berechnung.
                            „Denn nicht durch Worte, aber durch Handlungen, zeigt sich wahre Treue und wahre Liebe.“ — Heinrich Von Kleist

                            Kommentar

                            • 2augen1nase
                              Heerführer


                              • 13.03.2007
                              • 5543
                              • Chemnitz
                              • keiner.. leider

                              #15
                              @ mun depot bzw Sorgnix:

                              Mann der Praxis? Wohl eher Sesselpupser


                              Weil: Ich könnte auch nur mit einer Stütze durch den Raum fahren - indem ich zwischendrin die Last einfach absetze

                              Aber: Ist nicht nötig, der Träger funktioniert bei der Last.

                              Hab die Daten an einen befreundeten Maschinenbauer durchgegeben, der wiederum gerade mit einem befreundeten Tragwerksplaner (der nebenbei bemerkt wohl hauptberuflich Kranlaufkatzen plant / berechnet) beim Bierchen saß. Die hatten Spaß daran mal eben in der Kneipe meine Rechnung durchzuprüfen und ich habe das Ok erhalten - allerdings mit einer Einschränkung: Nach 16.000 Volllastzyklen ists vorbei - zumindest rechnerisch, weil man wohl ab so vielen Zyklen mit anderen Sicherheiten rechnet / anders dimensioniert. Da es ein alter Träger ist, wurde mir dazu geraten immer mal wieder eine Sichtprüfung vorzunehmen wg. eventuell möglicher Rissbildung - Ingenieure halt. Restrisiko nie auszuschließen

                              Nuja - aber dann ist ja die Entscheidung gefallen. Muss dann nur demnächst mal die hundsschwere Katze () aus dem Regal hervorkramen um zu prüfen, ob der Antrieb überhaupt auf den Träger passt.

                              Anbei noch ein paar Bilder vom blanken Affen - hab den heute gleich mal aus dem Lager rausgezogen, aufgebänkt, blank gemacht und in die Halle gezerrt. Kapitelle konnte ich noch nicht einbauen, der Beton braucht noch n bisschen Zeit.

                              Hab auch mal die beiden Auflager fotografiert. Eine Seite ist schon etwas mehr angegriffen als die andere, aber insgesamt macht mir das eigentlich keine Sorgen. Übrigens: der Träger ist 6,70 und von Wand zu Wand (also ohne Pfeilervorlage) habe ich 6,62m gemessen - das bisschen stemme ich in die Wand ein - Träger flexen ist nämlich der absolute Hass (finde ich)

                              Schade, dass die Walzzeichen nur auf einer Seite sind - war mir gar nicht bewusst, dass dem so ist. Aber ich freue mich trotzdem darüber und finde es schade, dass das heutzutage nicht mehr gemacht wird. Ist doch eigentlich was nettes...
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