Hat hier jemand Ahnung von Statik und Kräften ?

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Hat hier jemand Ahnung von Statik und Kräften ?

#1

Beitrag von helferlain » 27.06.2018, 13:44

Hallo zusammen,

ich bereite gerade ein Projekt abseits vom Gitarrenbau vor und brauche dabei Hilfe. Vielleicht kennt sich hier jemand mit sowas aus?
Geplant ist ein Galgen / Ausleger, um eine Hängesessel an der Wand zu befestigen.

Die Ausführung des Auslegers traue ich mir zu. (Mehrschichtig aus 2cm starken Brettern bis Endmaß 10 x 10 cm)
Unsicher bin ich mit darin, wie massiv das ganze an der Wand (Punkt A / B / C ) zu befestigebn ist. Muss ich damit rechnen, dass es mir die Dübel aus der Wand reißt?

Skizze:
Bei Interesse gibts eine Bau Doku :)
Grüße, helferlain
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Re: Hat hier jemand Ahnung von Statik und Kräften ?

#2

Beitrag von hatta » 27.06.2018, 14:02

Sowas würde ich persönlich nie dübeln, sondern ich würde Gewindestangen in die Wand kleben!
So haben wir unser Terassendach befesstigt.

Der Rest ist reine Rechensache.

Was ist es denn für eine Mauer? Beton, Ytong, Ziegel,...
Gruß
Harald

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helferlain
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Re: Hat hier jemand Ahnung von Statik und Kräften ?

#3

Beitrag von helferlain » 27.06.2018, 14:09

Ziegel, in einer Mietwohnung

Edit: der Grüne senkrechte Balken stehtb zusätzlich noch auf dem Boden. Also keine reine Wandmontage.
Ich möchte allerdings wenn möglich auf weiter Stützen im Bodenbereich verzichten.
Grüße, helferlain
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Re: Hat hier jemand Ahnung von Statik und Kräften ?

#4

Beitrag von jhg » 27.06.2018, 14:46

Ja, wichtig ist erst mal festzustellen, was das für eine Wand ist. Ansonsten M10 oder M12 Gewindestangen mit Injektionsdübeln bzw. -mörtel die Dinger einsetzen. Was die Aushalten kannst du z.B. bei Fischer nachschauen. Große Unterlegscheiben drauf und mit Muttern anziehen.

Wichtig dabei ist, die Bohrlöcher gut von Staub zu befreien, sonst halten die chemischen Dübel nicht.

https://www.duebel-schrauben-shop.de/fi ... 4_791.html

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Re: Hat hier jemand Ahnung von Statik und Kräften ?

#5

Beitrag von Docwaggon » 27.06.2018, 14:54

grob überschlagen unter der annahme, dass nur die schraube bei A trägt und der galgen steif ist :

Drehmoment um C :
Mc : 1200 N * 1 = Fa *2,5
Fa = 480 N entspricht 48 kg zugbelastung an der obersten schraube

da die 120kg ohne wippen u.a. einflüsse sind würde ich schon mit diesen werten rechnen.


ich würde
dübel D10
mit sechskantkopf (torx oder kreuzschlitz kriegst du bei den durchmessern kaum in die wand)
länge in der wand nicht kleiner 80mm
nehmen.

grosse unterlegscheibe und ausreichend holz um das bohrloch sind pflicht.

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Re: Hat hier jemand Ahnung von Statik und Kräften ?

#6

Beitrag von kehrdesign » 27.06.2018, 14:55

Wenn man davon ausgeht, dass alles eine zumindest leicht elastische Holzkonstruktion ist, gilt Folgendes:
  • Die Befestigung B kann statisch gesehen weggelassen werden.
  • Die gesamte Länge des grünen Balken als Momentenarm wäre nur wirksam bei einem eindeutig starren System. Da Holz aber nicht starr und der Andruck an die Wand nicht eindeutig sind, wird nachfolgend vom ungünstigsten Fall ausgegangen.
  • Das Dreieck aus Blau, einem Teil des grünen und einem Teil des roten Balken bestehend, ist als in sich starr anzusehen.
  • Es ergibt sich ein Moment (aus Last x rotem Momentenarm [=120 kpm]), das am Punkt A als (horizontale) Zugbelastung wirksam wird. Die Größe der Zugbelastung ergibt sich aus der Länge des grünen Dreiecksschenkels (also des Abstandes zwischen der Verbindung rot und grün einerseits sowie blau und grün anderererseits. Die Zugbelastung in der Nähe des Zugankers A entspricht dann dem anliegenden Moment (120 kpm) geteilt durch den Abstand zwischen Befestigungspunkt A und der Verbindung blau zu grün (geschätzt 0,7 m). Die Dübel-Schraube-Verbindung im Punkt A müsste also mindestens 120 kpm / 0,7 m = ca. 170 kp (entspricht ca. 1700 Newton) Zugbelastung aufnehmen können.
  • Dabei ist unberücksichtigt geblieben, inwieweit der blaue Kehlbalken der Druck- und Knickbelastung und der rote Balken der Biegebeanspruchung gewachsen ist. Bei einem 10 x 10 cm² starken Querschnitt gut belastbaren Holzes sollte das aber kein Problem sein. Auch die Druckbelastbarkeit des Wandmaterials sollte satt ausreichen.
  • Nicht ganz so trivial ist der Umstand, dass das ganze ja kein rein statisches System ist: stößt man bspw. versehentlich seitlich gegen den Aufhängepunkt der Last, wirkt ein horizontales Moment hauptsächlich auf den Befestigungspunkt A, der je nach Auflagebreite des grünen Balkens an der Wand um ein Vielfaches größer als bei der normalen Belastung sein kann. Eine vergleichbare Belastungsform ergäbe sich beim Schwingen der Last etwa parallel zur Wand. Um dem entgegenzuwirken, sollte die Auflagebreite des Balkens an der Befestigungswand möglichst groß sein. Eine Möglichkeit wären beidseitig Kehlbalken (ähnlich blau) in der Horizontalen.
  • Alle hier genannten Werte beinhalten keine Sicherheitsreserve – mindestens Faktor 2 sollte hier angesetzt werden!
Um etwas zu verhindern finden sich immer Gründe, um etwas zu erreichen findet man Lösungen.
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Re: Hat hier jemand Ahnung von Statik und Kräften ?

#7

Beitrag von Titan-Jan » 27.06.2018, 15:11

Naja in einer Mietwohnung ist es evtl. etwas heikel, so eine dicke Gewindestange einzukleben… Oder was macht man beim Auszug? Absägen und drüber malern?

Also unter der Voraussetzung, dass deine Balkenkonstruktion komplett steif und stabil ist (eine relativ waghalsige Annahme, man könnte konservativer betrachtet auch nur das Dreieck als Abstützung betrachten) eine grobe Abschätzung:
Es entsteht ein Drehmoment um den Punkt unten links: 1m x 120 kg = 1200 Nm.
Dagegen hält vor allem der Schraubpunkt A. Angenommen du lässt B und C weg bzw. sie halten halt den Balken nur an der Wand, damit optisch kein Schlitz entsteht – jedenfalls angenommen die komplette Last ist auf dem Schraubpunkt A. Dieser hat einen Hebel von ca. 2,20m (Abstand zum Drehpunkt unten links) und muss deswegen 1200Nm / 2,20m = 550 N = 55 kg Zuggewicht halten (ohne Berücksichtigung von Sicherheit!).
Ich denke, das müsste man auch locker dübeln können (siehe Angaben von Fischer). Kannst am Befestigungspunkt A ja auch zwei Schrauben im Abstand von 10cm machen, dann muss jede davon nur etwa die Hälfte halten…

Vor allem hängt das von der Wand ab (Beton wäre optimal) und ich fürchte deine 120 kg sind etwas arg wenig… Oder wie viel wiegt der Sessel und die Kette und wie hoch ist das Eigengewicht des Auslegers? Allein als maximales Personengewicht würde ich mal 100kg-120kg annehmen, kann sich ja auch mal jemand etwas korpulenteres reinsetzen, der vlt zu Besuch ist, ohne dass die ganze Konstruktion nachgibt (#peinlichermomentdestages)
Entsprechend müsstest du die Berechnung anpassen.

Wäre es denkbar, den Ausleger (zusätzlich oder ausschließlich) an der Decke zu befestigen? Ist es eine Betondecke? Das würde ziemlich viel bringen.

EDIT: zwei andere waren schneller. Tippe ich echt zu langsam? Oder zu bedacht? :-D

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Re: Hat hier jemand Ahnung von Statik und Kräften ?

#8

Beitrag von Docwaggon » 27.06.2018, 22:34

kehrdesign hat geschrieben:
27.06.2018, 14:55
Eine vergleichbare Belastungsform ergäbe sich beim Schwingen der Last etwa parallel zur Wand. Um dem entgegenzuwirken, sollte die Auflagereite des Balkens an der Befestigungswand möglichst groß sein. Eine Möglichkeit wären beidseitig Kehlbalken (ähnlich blau) in der Horizontalen.
DAS ist ein wirklich wichtiger punkt und spricht eher für eine befestigung in der decke !

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Re: Hat hier jemand Ahnung von Statik und Kräften ?

#9

Beitrag von helferlain » 28.06.2018, 06:39

Danke für die vielen Hinweise.

Befestigung an der Decke fällt aus, daher ja die Idee der Boden / Wandbefestgung.
Bis zu Umsetzung wird noch etwas Zeit vergehen, ich werden von Erfolg oder Misserfolg berichten :)
Grüße, helferlain
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