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moin zusammen,

hab da mal ne frage. wie berechnet man einen winkelstahl auf aufbiegung? habs in der technikerschule nícht gelernt. vielleicht kann mir ja jemand nen kleinen leitfaden geben.

ich möchte einen 4m langen winkelstahl mit dem einen schenkel an einer betonwand befestigen. an dem anderen schenkel eine ca 3500 kg schwere metalltür anhängen. mittels einer linearführung. problem wird ja sein das sich der stahl aufbiegen wird. oder es versucht. wie kann man so etwas berechnen? ich muss ja wissen welche größe der stahl haben muss und an welchen stellen verstärkungen eingeschweißt werden müssen. hoffe ich habe es so erklärt das man es versteht  ;-)

mfg

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Mir ist kein einfaches manuelles Rechenverfahren bekannt, um bei einer langen, schlanken Bauteil-Kombination eine Verformung aufgrund einer lokal eingebrachten Kraft ausrechnen zu können.

Da wäre FEM grad das Richtige!

Und Achtung:
Die allermeisten Linearführungen sind sehr empfindlich auf "weiche" Unterkonstruktion, und geschweisste Tragkonstruktionen sind meist viel zu ungenau zum direkten Anbau von Linearführungen.

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mfg - Leo

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danke für schnelle antwort. hab mir schon ähnliches gedacht. hm ... nehmen wir mal an der winkelstahl wäre 100 mmm lang, wird so wie oben beschrieben an der wand befestigt. und statt der tür wird genau in der mitte des unteren schenkels zb. ein boxsack angehangen. gibs da keine manuelle rechenmethode?

fem ist glaub ich in der anschaffung nicht gerade günstig denke ich. ich bin in einer kleinen firma in der die konstruktion gerade im aufbau ist. so will ich es mal ausdrücken. gibt es ne gute seite die gute informationen zum thema fem gibt? müßte mich da mal ein bißchen schlau machen.

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Hallo,

das hört sich aber ganz schön brutal an, 3,5 tonnen an 4 metern? Das ganze freitagend? Dann möcht ich schon gerne wissen wie das an der Betonmauer befestigt ist, ich glaub nicht daß das so einfach hält.
In meinem Tabellenbuch steht übrigens drin:
Freiträger(Kragträger) mit Einzellast

Durchbiegung (f)= [Kraft (F) x l³] / [3x E-Modul (E) x Trägheitsmoment (I)]

wenn ich jetzt noch in meinem Tabellenbuch bei den Winkelprofilen schaue, finde ich das Trägheitsmoment. Denn bevor man das ganze im FEM berechnet sollte man schon ein bischen einen Anhaltspunkt haben haben.

Hoffe ich habe die Frage richtig verstanden. Alles natürlich ohne gewähr.

gruß Heiko

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Ich nehme an dass gedacht war den Winkelstahl die ganze Länge hin an der Wand festzudübeln, also dass der auskragende Schenkel durch eine wandernde Einzellast auf Biegung belastet wird.
Aus eigener schlechter Erfahrung kann ich nur warnen:
Da sich der Schenkel elastisch verformt (auch wenn die Spannungen innerhalb des Zulässigen sein mögen) wird durch diese Verformung die unten angeschraubte Linearführung im Raum verdrillt, neigt also zum Verkanten.
In dem gegenständlichen Fall könnte ich mir eine "tragfähige" Linearführung vorstellen, die auf eng gesetzte stabile Konsolen aufgehängt wird.
Dann wären die Rechenvorgänge schön klar:
Linearführung wie Durchlaufträger, Konsolen sind wohl klar.
Achtung auf etwaige Dübel, die gehören auch ausgelegt.

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mfg - Leo

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ne das hast du falsch verstanden.
also der eine schenkel des stahls wird mit schwerlastankern von hilti an der betonwand verschraubt.
am anderen schenkels kommt die schiene der linearführung. an dieser schiene hängt die 3,5 tonnen schwere strahlenschutztür mit bleikern, daher das gewicht.

mit aufbiegung mein ich, das die 90grad aufbiegen oder vielleicht sogar aufreissen. hoffe es ist jetzt deutlicher rübergekommen

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könntest du mir deinen vorschlag etwas genauer erklären?
wie meinst du das mit den konsolen? bin noch nicht solange im konstruktionsgeschäft.

die schwerlastanker sind von hilti schon ausgelegt worden. ne passenden führung von rollon.

dachte mir eigentlich das das ganze mit nem verstärkten winkelstahl funktionieren müsste.

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Zitat:

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Original erstellt von ToniMeloni:
...ne passenden führung von rollon...

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Welche?

Das Prinzip "tragfähige Laufschine mit Konsolen" ist hier gut dargestellt: http://www.helm.de/index_helm.html
Mio Schiebetüren funktionieren so.
Aber es muss natürlich nicht genau dieses Führungssystem sein.

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mfg - Leo

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rollon - MRS25W ( wurde von rollon ausgewählt )

nochmal auf meine frage von weiter oben zurückzukommen ( boxsack ). wie würde man so etwas dann berechnen?

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Hi,

ja wenn die alle paar hundert mm festgedübelt wird, dann hätte ich auch keine bedenken mehr, da würde ich mir aber auch nicht zu viele sorgen um die Durchbiegung machen.

gruß Heiko

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mir geht es ja nicht auch nicht um die durchbiegung. in kleinen abständen wird der stahl ja verdübelt. mir geht es um die aufbiegung. das die 90grad aufbiegen

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Zitat:

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Original erstellt von ToniMeloni:
rollon - MRS25W...

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...erfordert IMHO eine bearbeitete Montagefläche für die Laufschiene.
Auch wenn Du das irgendwie vernünftig hinbekommst (Kosten beachten) bleibt noch das Problem, dass die elast. Abbiegung des Winkeleisen-Schenkels die Führung verkantet, also müsstest Du unbedingt eine gelenkige Aufhängung der Laufwagen vorsehen. Und wozu dann eine Präzisions-Kugelführung?

Zur Berechnung einer einzelnen Konsole (Aufhängung Boxsack?) kann man erst was sagen wenn man die Konsole sieht. Sollte Diese ein einfaches Stück Winkeleisen sein, ohne Versteifung, müsste der Berechnungsvorgang klar sein... Hat ja Heiko oben schon erklärt.

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mfg - Leo

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also wir haben mal für einen kunden eine strahlenschutztür bauen lassen. da wurde die tür ähnlich geführt. auch mit ner kugelumlaufführung. deshalb habe ich mich dazu entschieden. was für andere führungen fallen die den so aufn anhieb ein?

zum thema boxsack. wenn ich einen winkelstahl mit einem ende in eine wand einmauer und dann am anderen ende ne kraft einwirken lasse, ist es mir schon klar wie ich die druchbiegung berechne. aber die aufbiegung des stahls nicht. ich steh gerade bißchen auf dem schlauch. könntest du mir das genauer erklären bitte.

mfg

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Hi,

also den Begriff aufbiegung kenne ich nicht, aber ich vermute du meinst jetzt wirklich ein L-Profil und auf eine Schenkel läuft die Tür auf Rollen. Hier kannst Du evtl. angenähert nicht die ganze länge des Winkels nehmen sondern nur das Abstandsmaß der Rollen z.B. 1000mm und dann ganz einfach, auch wenns nicht der realität entspricht einmal annehmen, daß dein Winkel nur 1000mm lang ist. Dann ergibt sich für mich als Profil kein Winkel mehr sondern eine einfache Platte mit lxbxh des schenkel,, das kannst dann als Biegung rechnen. Jetzt wird mir dann klar so wird es nicht halten, also Knotenbleche darunter rechts und links, somit alle 1000mm, schiebst du nun die Tür genau in die mitte von zwei Knotenblechen kommen anstatt 3,5t weniger Kraft auf das freiligende Profil usw.

Das klingt jetzt echt verwirrend und stimmt auch nicht zu 100% aber so könnte man sich meiner Meinung nach langsam annähern und bekommt ein Gefühl für die ganze Geschichte.

gruß Heiko

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also ich weiß auch nicht ob aufbiegung der richtige begriff ist, der leo sprach von abbiegung

[Diese Nachricht wurde von ToniMeloni am 16. Mrz. 2009 editiert.]

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irgendwie bin ich jetzt verwirrt, vielleicht reden wir auch ein bißchen an einander vorbei. ein schenkel an die wand, an den anderen schenkel die tür. soweit haben wir uns verstanden 

was ich berechnen möchte ist die biegung die im 90grad winkel auftritt. also das der winkel nicht mehr 90 grad hat, sondern sich auf zb 120 "aufbiegt"

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Hey,
laut Theorie biegen sich die 90 Grad meiner Meinung nach im elastischen Fall gar nicht auf, das ist eine "biegesteife Ecke". Wenn es plastische Verformungen gibt sicher, aber dann hast du ja auch ganz andere Probleme. Analytisch ist das ganze über die Plattentheorie zu berechnen, das dürfte aber wirklich schwierig werden. FEM ist da definitiv leichter... Und wenn ich dich richtig verstanden habe, ist der "Lastfall Boxsack" ja der selbe, nur mit einem Kraftangriffspunkt, oder?

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Zitat:

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Original erstellt von ToniMeloni:
irgendwie bin ich jetzt verwirrt, vielleicht reden wir auch ein bißchen an einander vorbei...

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Da gibts nur Eins: Skizze machen, oder ev. gar ein 3D-Modell (STEP-Format) posten.

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mfg - Leo

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Bild01-090316.jpg

Hallo an alle fleißigen Helfer.

ToniMeloni meit das wahrscheinlich so wie im Bild.

Gruß
ThoMay

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Hast du Fragen?
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@thomay -  ganz genau, so mein ich es.

jetzt versteh ich auch wie ihr das mit der platte meint.
über die formel Wy=h x b²/6 rechne ich dann das widerstandsmoment aus?
biegespannung=biegemoment/W  ?
biegespannung dann mit der grenzspannung vergleichen?

bei einer 3,5t schweren tür, die an 2 punkten am winkel angebracht ist, wäre dann das max biegemoment 1,75t x länge ?

klar isr mir allerdings nicht für welche fläche ich das widerstandsmoment ausrechnen muss? also wenn die beiden punkte der tür 1m auseinander sind.

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Hallo Toni,

Kleiner Tipp von meiner Seite, ohne dir was zu böses zu wollen:

Obwohl wir alle gerne Helfen, kennen wir bisher nicht mal annähernd alle Randbedingungen und können nicht dafür gerade gestehen, wenn es zum Schaden kommt.

Einige der hier anwesenden könnten nach deinen Angaben mit Sicherheit schon die komplette Auslegung machen und tun es bewusst nicht, weil eben dies nicht von einem Forum geleistet werden kann.

Wenn du dir bei der Auslegung also nicht sicher bist, noch das nötige Bauchgefühl/Erfahrung hast, wende dich bitte an jemanden, der auch dann zu dem was er gesagt hat steht, wenn ein Familienvater von der Tür erschlagen wurde. Entschuldige bitte die drastische Formulierung, aber es ist genau das, was passieren könnte.

Leo hat bereits auf tragfähige Laufschienen hingewiesen. Diese kann man komplett fertig inkl. Auslegung beziehen und sind für deinen Anwendungsfall bestens geeignet.

Grüße,

Jörg

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Die größtmögliche Geschwindigkeit ist die Dunkelgeschwindigkeit, denn so sehr sich das Licht auch anstrengt, die Dunkelheit war schon vorher da.

[Diese Nachricht wurde von Jörg H. am 16. Mrz. 2009 editiert.]

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ich versteh schon deine sorge.

ich hab auch von keinem erwartet das er für mich alle berechnungen durchführt.
ich möchte lediglich wissen ob der rechnungsweg richtig ist.

und bevor alles gebaut wird, gehts so oder so noch durch die hände des chefs.

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Also,

weil ich jetzt einmal angefangen habe:

Ausgangslage:

L-Profil DIN 1028-L100x10-S235JRG1

laut Tabellenbuch hat dieses Profil ein Widerstandsmoment von 24000mm³

Annahme alle 1000mm ist dieses Profil verschraubt

Abstand der Rollen 1000mm

dann ergibt das jetzt im Moment für mich:

ein Stützträger mit außermittig gelagerter Einzelkraft je nach Situation wie die Tür steht zu rechnen

hier mal als Ansatz wenn eine Rolle in der Mitte von zwei Schrauben liegt

Mb=Fa mal l halbe

also 500mm x 20000N ergibt 10.000.000Nmm

dann ist Sigma B = Mb durch W = 416N pro mm²

S235 hat 260 N pro mm² hält also nicht. Also muß der Abstnd zw. den Schrauben kürzer sein, sagen wir mal 600mm maximal.

Das war Punkt eins.

Jetzt direkt zur Biegung wie von Thomay skizziert:

ich vermute mal nicht daß deine Rolle oder was auch immer ganz an der Kante liegt, deshalb ist dieses meiner Meinung nach zu vernachlässigen. Falls da aber bedenken herschen wirds für mich quasi unmöglich da Vergleichspannung vorherscht also Torsion und Biegung.

Bitte korrigiert mich falls ich hier stuss geschrieben haben sollte.

gruß Heiko

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Jörg, Du hast (wiedermal) den Nagel auf den Kopf getroffen.
Natürlich könnte man da als Helfer mit einer kompletten Problemlösung kommen, aber: Was ist damit dem Hilfesuchenden gedient?
Rein garnix was irgendwie nachhaltig wäre, denn zuerst müsste unser lieber ToniMeloni den Unterschied zwischen (zulässiger) Spannung und (zulässiger) Verformung verstehen, begreifen dass Beides nachgeprüft und für gut befunden werden muss, und wenn das positiv erledigt ist müsste ein nochmaliges genaues Durchlesen der bereits gegebenen Antworten genügen um für eine wirkliche Lösung in die richtige Richtung zu denken.
Und damit wäre dann wirklich geholfen.

@Heiko:
In Deinem vorletzten Satz steckt jede Menge Wahrheit <G>

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mfg - Leo

[Diese Nachricht wurde von Leo Laimer am 16. Mrz. 2009 editiert.]

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@leo
nicht falsch verstehen, aber obendrauf auf meine unwissenheit hast mir dann nochmal n arschtritt verpaßt.

ich wiederhole mich aber gerne nochmal. ich möchte von keinem eine durchgerechnete lösung.

und was zul. spannung und verformung betrifft, da weiß ich schon bescheid. obwohl ich nur ein kleiner unerfahrener techniker bin.

@ press ...

mir ist nicht ganz klar wieso torsion herrscht?

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Zitat:

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Original erstellt von ToniMeloni:
@leo
nicht falsch verstehen, aber obendrauf auf meine unwissenheit hast mir dann nochmal n arschtritt verpaßt.

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Nicht zielführend. Bitte zukünftig unterlassen. Hier werden Hinweise zur Selbsthilfe gegeben. Ggf. werden diese deutlicher formuliert, falls zuvor überlesen. Der Begriff Arschtritt ist in diesem Sinne völlig fehl am Platze.

Zitat:

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Original erstellt von ToniMeloni:
mir ist nicht ganz klar wieso torsion herrscht?

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Kraft mal Hebelarm erzeugt Drehmoment. Drehmoment verdreht Träger. Verdrehung = Torsion.

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Seit Pro/E Version 1 dabei, auwei...

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Die Verhältnisse betr. Spannungen und Verformung sind nicht so einfach.
Du hast einen Träger (das Winkelprofil), der mehrmals an die Wand genagelt wird, und darauf ist, ebenfalls an mehreren Punkten aufgehängt, eine Laufschiene, und auf der läuft die Last entlang.
Das Winkelprofil wird sowohl bei den Dübeln als auch (wahrscheinlich) bei den Laufschienenbefestigungen "aussermittig" belastet, also gibts eine Biegung um die Längsachse, eine Biegung im vertikalen Schenkel, eine Biegung im horizontalen Schenkel, und eine Torison um die Längsachse. All das zusammen (hoffentlich hab' ich nix Wichtiges vergessen) ergibt eine max. Verformung an der ungünstigsten Stelle, und dazu musst du Dich (und den Hersteller der Linearführung) dann fragen ob das OK sei.
Wenn die Verformung relativ gross ist muss man auch noch beachten dass dadurch in den Linear-Führungsschuhen Zwänge auftreten können, die zu Ausfall führen können.

Ich hätte ja Lust, Dir diese Verhältnisse anhand eines FEM's zu zeigen, aber das selber Modellieren aufgrund der sehr spärlichen Angaben ist mir zu viel Arbeit, geb' ich ehrlich zu.
Wenn Du Dich in den A* getreten fühlst war das vielleicht sogar ein bisserl gewollt... Ist schon eine seltsame Fragestunde, wo die einzige handfeste Skizze als Antwort von einem Helfer kommt...

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mfg - Leo

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es war ja auch nicht böse gemeint mit dem arsch tritt, ich hab halt die aufgabe bekommen und steh da mit dem winkel ziemlich im dunkeln.
kam vielleicht bißchen zu herb rüber.

das mit der torsion hab ich jetzt verstanden, war mir erst nicht wirklich klar.

ne zeichnung hätte ich schon nachgereicht, aber dann kam ja schon die hilfe.

ist es denn überhaupt möglich das alles zu fuss zu berechnen oder ist das nur möglich per fem? was für informationen bräuchtest du denn noch um es mir per fem zu verdeutlichen? wenn da überhaupt noch interesse besteht.

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Hallo Toni.

Auszuschreiben Name zu lang.

@Leo
Gut gebrüllt Löwe

@Toni
Auch auf die Gefahr hin hier als Moralwächter aufzutreten:
Sei bitte noch so nett und lies dir mal die Verweise in meine Fußzeile durch.
Vor Allen Den des richtigen fragens und Den der Nettiquette.
Dort findest du auch Hinweise wie eigentlich solche Worte, welche bestimmte Körperteile, zum Beispiel das verlängerte Rückrat, bezeichnen, hier im Forum zu handhaben sind.
Ich weis, nicht die neue deutsche Rechtschreibung, aber mir gefällt die alte besser.

Gruß
ThoMay

Gruß
ThoMay

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[Diese Nachricht wurde von ThoMay am 17. Mrz. 2009 editiert.]

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09_03_17.jpg

Hallo Toni,
abgesehen von der Berechnung, zu der ich nichts beitragen kann, überzeugt mich die Anordnung schon optisch nicht. Ich würde da einen breitfüßigen T-Stahl vorziehen. Da kannst du von der Unterseite prima Versteifungsrippen einschweißen bis sich wirklich nichts mehr durchbiegt. Oder gleich einen Flachstahl auf die ganze Länge. Voraussetzung ist natürlich dass da genügend Platz ist.
Macht die Berechnung natürlich nicht leichter 

Ford P.

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Es gibt eine Theorie, die besagt, wenn jemals irgendwer genau rausfindet, wozu Pro/E da ist und warum es da ist, dann verschwindet es auf der Stelle und wird durch etwas noch Bizarreres und Unbegreiflicheres ersetzt.
Es gibt eine andere Theorie, nach der das schon passiert ist.

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Zitat:

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Original erstellt von ToniMeloni:
...ist es denn überhaupt möglich das alles zu fuss zu berechnen oder ist das nur möglich per fem?...

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Meine Meinung dazu hab ich doch schon in meiner allerersten Antwort zu diesem Thread geschrieben!

Natürlich kann man auch ohne FEM Sachen bauen die komplex belastet sind und trotzdem halten. Wurde ja Jahrhundertelang so gemacht.
Da hat man halt so üppig dimensioniert dass es jedenfalls gehalten hat, oder es ging ein sehr erfahrener Techniker an die Sache ran, oder es wurden solange Versuche gemacht bis man auf eine tragfähige Lösung kam.
Wurde aber (fast) alles auch schon oben geschrieben.

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mfg - Leo

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@leo - hast recht, hast du oben geschrieben

@ford - knotenbleche sollen auf jeden fall eingeschweißt werden. ist aber eigentlich auch kein problem diese in einem winkelstahl, sowie tomay es gezeichnet hat, zu platzieren.

ich hatte dieses thema nur ins rollen gebracht, weil ich mir gedacht hatte, das es vielleicht etwas einfacher wäre, alles zu berechnen.
trotzdem danke für eure zahlreichen beiträge.

mfg

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