Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

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hugepanic
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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#31 Beitrag von hugepanic » 2023-01-31 15:29:44

Schrauber_Carsten hat geschrieben:
2023-01-31 15:06:02
Ja was den nun… ;-)

Carsten (für den das wirklich wichtig ist…)
w3llschmidt braucht einen Rahmen, Pirx weis es besser...

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#32 Beitrag von Konstrukteur » 2023-01-31 15:41:09

Hallo,
ich denke Pirx will damit sagen, dass Du keinen externen Rahmen brauchst, sondern den Rahmen auch in Deine Bodenplatte einlaminieren kannst.
Da hast Du dann nur in der Bodenplatte einen tragenden Rahmen.
Seitenwände/Dach halten so auch mit den Kantenprofilen (auch GFK).
Willst Du einen Heckträger, wird es wieder komplizierter.

Gruß Uwe
Ich will reisen und nicht rasen, wozu brauche ich also Höchstgeschwindigkeit?

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#33 Beitrag von Pirx » 2023-01-31 16:27:28

Ein Rahmen wie in Beitrag #28 gezeigt, bei dem jede Sandwichplatte von einem Rahmen eingefaßt wird, ist bei einem Koffer aus Sandwichplatten unnötig und sogar kontraproduktiv (z.B. Kältebrücken).

Pirx
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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#34 Beitrag von Jabob der Baumeister » 2023-01-31 19:14:38

Genau wies Pirx geschrieben hat, man braucht so einen rshmen nicht. Ich würde die Platten an den Ecken nur mit gfk L Profilen schützen, erhöht zusätzlich ja auch die klebefläche.
Auch in der Bodengruppe muss man keinen Rahmen einlaminieren, über die Spinne ne 19er Siebdruckplatte die den druck ordentlich verteilt würde reichen.
Gruß Jakob

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w3llschmidt
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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#35 Beitrag von w3llschmidt » 2023-02-01 16:44:47

Pirx hat geschrieben:
2023-01-31 16:27:28
kontraproduktiv (z.B. Kältebrücken).
Wo denn?
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Gruss Henrik!

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Schrauber_Carsten
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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#36 Beitrag von Schrauber_Carsten » 2023-02-04 20:02:28

Moin,

Jemand aus einem anderen Forum hat mir 1.5h Stunden abends Telefonsupport gegeben. Das fand ich richtig gut, super nett, einfach toll. Danke !

Und das hat mir, glaube ich, wirklich weitergeholfen, denn es hat zielgenau meine Fragen adressiert.

Ergebnis: ich bin jetzt auf folgendem Stand:

Ich baue einen Leiterrahmen, aus 80x50x4 liegend, den ich auf die Spinne flach auflegen kann. Ob ich den Rahmen mit den Kugeln der Spinne oder mit angesetzten Laschen dort abnehmbar befestige, muss ich noch überlegen. Maximale Spannweite sind ca. 75 cm, von Träger zu Träger, die sind weil liegend 80 mm breit (Auflagerfunktion).

Darauf verwende ich eine Sandwichplatte mit Einlagen, z. B. 15mm Alu- Platten an mehreren Stellen, und schraube von unten hoch den Leiterrahmen an der Platte in den Einlagen fest. Damit hab ich eine sehr stabile, und abnehmbare Platte als Boden.

Die 4 senkrechten Wände werden auf Stoß auf diese Platte geklebt. Die 4 senkrechten Ecken werden Z- förmig ausgeklinkt verklebt. Innen versteift mit 50x50x2 Winkel GFK verklebt, außen mit 80x80x2. Der unten umlaufende Winkel an der Bodenplatte kann ergänzend noch zwischen den Leiterrahmen und die Bodenplatte gesetzt werden, z. B. in 80x100x2 oder ähnlich.

Die Dachplatte bekommt eingelegte Alu-4Kant- Rohre, und an der Oberseite eine Wabeneinlage zur Versteifung / Begehbarkeit.

Ich / wir denken, dass wir diesen Plan so verfolgen werden- bin gespannt, wie es funktioniert.

Carsten

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#37 Beitrag von Pirx » 2023-02-04 21:54:54

Die doppelten Querträger sind überdimensioniert.
Wenn Du unbedingt 2 Querträger mit geringem Abstand brauchst, dann mach die im Querschnitt kleiner.

Pirx
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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#38 Beitrag von Konstrukteur » 2023-02-05 1:00:16

Hallo Carsten,
die Dicke der Aluplatten, die Du einlegen willst, sollte mindestens die doppelte Dicke des verwendeten Schraubendurchmessers haben, sonst hast Du nicht die maximal mögliche Anzugskraft in den Schrauben!
Oder Du setzt Ensat-Buchsen ein, damit schützt Du das Aluminium. (ist aber eher nur wichtig, wenn Du die Schrauben öfters lösen möchtest, was ja eher nicht der Fall sein wird)

Gruß Uwe
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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#39 Beitrag von hugepanic » 2023-02-05 9:21:49

Aber die dicke der aluplatte am schraubdurchmesser auslegen klingt jetzt nicht so pragmatisch.

Gewinde in Alu allein ist ja schon grenzwertig.

Zudem ist das ganze ja anscheinend im naßbereich zu verorten. Da ist eine Stahl Schraube in Alu natürlich ne tolle Sache..für den Rost.... ;)

Es gibt ja einpressmuttern, Annietmuttern oder sonstiges...

Wichtig ist auch das du da dem Thema Wärmeausdehung und Toleranzen etwas Zuwendung gibst. Annietmuttern gibt's auch "floating"...

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#40 Beitrag von Schrauber_Carsten » 2023-02-05 9:57:16

Moin,

Ich glaube, in 60 mm Sandwich kann man nicht beliebig was einlegen, wobei ich das mit dem Hersteller besprechen muss, was da geht. Eine Alu - Platte ist eher leicht, steif, und bringt eine gute Flächenverteilung der Kräfte innerhalb der Platte.

Durchschrauben mit großer Scheibe oben geht nur, wenn ich da ein Tigerfell mit Kopf hinlege… es sollte irgendwie „innerhalb der Platte“ stattfinden.

Wie befestigt man denn sonst eine Sandwicheplattenkiste auf einem Rahmen ? Sollte ich mich vor der Apotheke mal unter einen Frigo- Service- Kühlkoffer auf Iveco Chassis werfen ?

Schöne Grüße,

Carsten

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#41 Beitrag von Pirx » 2023-02-05 10:31:58

Schrauber_Carsten hat geschrieben:
2023-02-05 9:57:16
Wie befestigt man denn sonst eine Sandwicheplattenkiste auf einem Rahmen ?
Der Hersteller meines (ehemaligen) GFK-Sandwich-Koffers hat in die Bodenplatte an den entsprechenden Stellen Hartholzeinlagen eingelassen. An diesen Stellen wurde mit dicken Schrauben von oben durch den Boden in den darunter liegenden Hilfsrahmen verschraubt. Die Schraubenköpfe sind im Innenraum in der Bodenplatte versenkt und anschließend nach dem Anziehen der Schrauben verspachtelt.

Pirx
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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#42 Beitrag von hugepanic » 2023-02-05 12:03:34

Am einfachsten ist es wohl den Bereich von innen frei zu lassen. Also eine Platte einlassen, und im Bereich der Verschraubung die Innenlage und den Schaum ausschneiden.

Also 30mm Bohrung für die 20er schraube. Dann Platz für eine 60er Scheibe und Sechskant Mutter, ggf. mit Sicherung. Also ein Ausschnitt mit ca. 70mm im Durchmesser.
Wenn das alles montiert ist, kannst du ja einen Stöpsel mit Isolierung da drauf stecken.

Wenn du da ein befestigubselement fest verbaust ohne Zugriffsmöglichkeit ist das halt ein Risiko das damit was passiert. Verbogene schraube oder verlorene oder sich drehende Mutter...

Schrauber_Carsten
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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#43 Beitrag von Schrauber_Carsten » 2023-02-05 15:58:36

Ah,

Gute Idee. Wird so umgesetzt. Danke !

Carsten

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#44 Beitrag von Schrauber_Carsten » 2023-02-17 0:04:37

Moin,

Ich hab jetzt einen ersten Rücklauf vom Statiker zum Leiterrahmen wie oben gezeigt. Ich hatte ihm 5g als Belastung genannt, und damit gibt es an den Ecken Verformungen um ca. 12 mm, wenn ich die Ergebnisse richtig verstehe. Also dort, wo ich 70 cm Überhang außerhalb der Ecken der Spinne habe, taucht der Leiterrahmen bei Belastung mit 5g um 12 mm nach unten ab. Nicht berücksichtigt wurde dabei der Verbund aus Stahlrahmen und Sandwichbodenplatte, weil der sich verformende Stahl langfristig Löcher in das GFK reißen wird.

Frage: welche Verformungen sind noch ok / und wo reißt es mir die Platten auf dem Rahmen auseinander ? Also sind Werte <10 mm ok ? Oder <5 ?

Ich hatte inzwischen erwogen, aus 80x50 vielleicht 2x 40x50 zu machen, ergibt mehr senkrechte Ebenen. Oder 3x 30x50, ist noch mehr /
ist das zielführend ?

Schöne Grüße,

Carsten

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#45 Beitrag von felix » 2023-02-17 2:27:35

Hallo Carsten,

5g ist zu viel für gefederte Bauteile, überleg mal, was 5g für deine Lendenwirbel bedeuten. Stell dir vor, 5 Klone von dir auf den Schultern des anderen stehend: Lust der unterste Klon zu sein? Du wirst nicht so fahren, dass solche Lasten regelmäßig auftreten.

Einen Koffer würde ich mit 2,5g, einen Heckträger eventuell mit 3g rechnen. Straßen-LKW rechnet man zum Teil nur mit 1,3g. Sicherheitszulagen kommen natürlich noch dazu und die 2,5-3g müssten Schwingungsfest gerechnet werden.

Außerdem wird das Sandwich solchen Verformungen nicht zulassen: überleg mal, wie stark die Decklage vom Sandwich in die Länge gezogen würde, um eine solche Bewegung zu ermöglichen. Daher: das Sandwich wird gegen Durchbiegung (deutlich) steifer sein, als dein Rahmen. Insbesondere im Verbund mit dem Rahmen. Daher lieber das Sandwich und dessen befestigung am Rahmen rechnen, der Rahmen kommt erst voll zum Tragen, wenn das Sandwich gebrochen ist.

Wie hoch ist die Spannung an der ungünstigsten Stelle im Rahmen und im Sandwich? Das muss noch dauerhaft Schwingungsfest bleiben.

Welches Flächengewicht hast du angenommen? (Habe bei mir eine Zuladung von 800kg/m Aufbaulänge angenommen. Der 4,6m lange Aufbau wird zwar nie 4t Zuladung bekommen, aber die Ladung kann durchaus ungleichmäßig verteilt sein, 320kg/m^2 können es dann schon mal werden

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#46 Beitrag von Konstrukteur » 2023-02-17 8:14:19

Schrauber_Carsten hat geschrieben:
2023-02-17 0:04:37
Moin,

Ich hab jetzt einen ersten Rücklauf vom Statiker zum Leiterrahmen wie oben gezeigt. Ich hatte ihm 5g als Belastung genannt, und damit gibt es an den Ecken Verformungen um ca. 12 mm, wenn ich die Ergebnisse richtig verstehe. Also dort, wo ich 70 cm Überhang außerhalb der Ecken der Spinne habe, taucht der Leiterrahmen bei Belastung mit 5g um 12 mm nach unten ab. Nicht berücksichtigt wurde dabei der Verbund aus Stahlrahmen und Sandwichbodenplatte, weil der sich verformende Stahl langfristig Löcher in das GFK reißen wird.

Frage: welche Verformungen sind noch ok / und wo reißt es mir die Platten auf dem Rahmen auseinander ? Also sind Werte <10 mm ok ? Oder <5 ?

Ich hatte inzwischen erwogen, aus 80x50 vielleicht 2x 40x50 zu machen, ergibt mehr senkrechte Ebenen. Oder 3x 30x50, ist noch mehr /
ist das zielführend ?

Schöne Grüße,

Carsten
Hallo Carsten,
also 12mm sind in jedem Fall zu viel, ich denke auch 5mm werden dir zu Rissen in der Kabine verhelfen!
Wenn es eine diagonale Verwindung ist, kann das die Kabine vielleicht wegstecken, wird dann aber auf die Haltbarkeit der Kabine gehen.
Deshalb sollte/ist die Kabine Verwindungssteif, alles was an Bewegung reinkommt hat außerhalb Deiner Kabine stattzufinden bzw.
ist die Kabine so zu lagern, dass da keine Verwindungen reinkommen. (z.B. Rautenlagerung)

Gruß Uwe
Ich will reisen und nicht rasen, wozu brauche ich also Höchstgeschwindigkeit?

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#47 Beitrag von Schrauber_Carsten » 2023-02-17 10:09:46

Moin,

Nochmal vorab zum Aufbau: Der Mog bekommt die Mog- Kipperspinne, zugelassen in den Aufbaurichtlinien / so original.

Oben auf die Spinne lege ich den Leiterrahmen / befestige den. Die Spinne an sich haben wir als „stabiles Rechteck“ angenommen.

Der Leiterrahmen arbeitet bei Fahrt, Mark hatte zu den Belastungen / Erfahrungen weiter oben geschrieben:

„ Basis Kochrezept für die Dimensionierung an Teilen meines LKWs habe ich folgendes: Statische Belastung x Faktor 5 hat sich bewährt.

Statische Belastung x Faktor 3 hat bei manchen Dingen nicht geklappt. Also 50kg Sandbleche mit Halter die 150kg Bruchlast haben, sind mir unterwegs genau so abgebrochen wie n Ersatzradhalter der auf 300kg statisch gerechnet war. Auch die vordere Längsführung der Federlagerung hat bei Faktor 3 nicht funktioniert. Nach Nacharbeit mit Faktor 5 hält alles...

Crashrelevante Teile wie Kabinenbefestigung in Schubrichtung Faktor 7...“


Die eigentliche Sandwichbox oben auf dem Leiterrahmen kann ich nicht rechnen (lassen), ich wüsste nicht, wie. Ich hab bisher keine Werte zu Biegefestigkeit etc. zu den Platten finden können, der Hersteller sagte - soweit ich es noch weiß- das er da nichts verbindliches zu hat. Der Statiker sagte, das Plastik vergessen wir da mal, der Stahl macht die Arbeit, das Plastik ist maximal ein bisschen Ergänzung aber aus seiner Sicht in diesem Verbund aus Rahmen und Box besser nicht rechnerisch zu betrachten.

Mir fiele jetzt ein, mehr senkrechte Flächen vorzusehen, d.h. statt 1x80x50 könnte man 2x40x50 zusammenfügen ? Das wären doppelt so viele senkrechte Anteile in den Längsträgern.

Schöne Grüße,

Carsten

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#48 Beitrag von felix » 2023-02-17 14:10:56

Schrauber_Carsten hat geschrieben:
2023-02-17 10:09:46
„ Basis Kochrezept für die Dimensionierung an Teilen meines LKWs habe ich folgendes: Statische Belastung x Faktor 5 hat sich bewährt.
Moin Carsten,

letztlich haben wir beide dieselben Ergebnisse bei unseren Rechnungen: oben habe ich nicht "statisch", sondern "dauerhaft Schwingungsfest" geschrieben. Und dann kommen meine 2,5g-3g auf sehr ähnliche Werte, wie dein Faktor 5 heraus. Auf Sicherheitszuschläge habe ich auch hingewiesen, was dann deine 7 oder vielleicht auch mal eine 10 ergibt. Rechne bei S235 (St27) mit maximalen Spannungen von 190 statt 235N/mm^2 und bei S355 (St52) mit 250 statt 355N/mm^2, um Schwingungsfest zu sein.

Auch wenn deine "5x statisch"-Rechnung passende Ergebnisse liefert, ist es mir immer wichtig, ein "Gefühl" für die Konstruktion zu behalten. Und da sollte man die realen maximalen Beschleunigungen beachten: ab +-1g wird man auf dem Fahrersitz schwerelos, bei +-1,5g (= 2,5g zu Erdmitte) haut es einen mit halber Fallbeschleunigung mit dem Kopf unter das Dach vom FHS, das ist dann schon eine recht harte Fahrweise. Wenn die Konstruktion das dauerhaft übersteht, kannst du damit los.

Du hast selbst beschrieben, dass dein Sandblechhalter nach "einer Weile" abgebrochen ist. Deswegen muss man am LKW immer schwingungsfest rechnen, statisch zu rechnen passt nicht zu der Belastung.

Wenn man möchte, kann man nachrechnen, ob die Konstruktion eine besondere Extremlast verträgt. Wenn du die 2,5g dauerhaft schwingungsfest auslegst, ist für statische Überlast aber in der Regel ausreichend Reserve vorhanden. Ein statischer Extremfall wäre z.B. das Fahrzeug nach einem Unfall an einer oberen Ecke des Aufbaus aufzurichten, da man das eher selten und recht langsam macht, genügt es hier, wenn die Kiste das statisch mit einem kleinen Sicherheitszuschlag verträgt.


Ich würde "das Plastik" nicht unterschätzen! Grob vereinfacht: Die Längsträger in deinem Rahmen haben z.B. 2x50mm Breite, bei 3mm Wandstärke im oberen Gurt also 150mm^2 Querschnitt aus Stahl. Angenommen das Sandwich hat oben 5mm GFK in 2200mm Aufbaubreite = 11000mm^2. Das GFK hat also 73 mal so viel Querschnitt, wie der Stahl des Rahmens. Ich meine Glasfasern haben in etwa dieselben Eigenschaften wie Stahldrähte, also setzen wir das der Einfachheit halber gleich. Dann bleibt offen, wie gut dein GFK ist, also wie viel Glasfasern da in Zugrichtung drin liegen. Da es Bidirektional seien wird, kann es höchstens 1/2 sein. Dann die Frage: wie viel Fasern auf wie viel Harz? 3l Harz auf 1l Fasern? (Keine Ahnung) Das musst du selbst recherchieren, aber nach der Annahme 1/3 * 1/2 ist dann 1/6 des GFK Querschnitts Glasfaser in Zugrichtung: Dann ist eine 8cm dicke GFK-Platte mit 5mm GFK-Stärke immer noch 12 mal so stabil, wie deine 80x50x3 Rohre des äußeren Rahmens... Das war jetzt alles nur ganz grob Überschlagen, sicherlich ist deine reale Platte schwächer, aber irrelevant ist sie sicher nicht. Ich bleibe dabei, dass sie steifer, als dein Rahmen ist.

Zu deiner FEM: Querträger können leichter, Längsträger müssen steifer. Eventuell im Bereich des Hecks ein L-Winkel an das Rohr des Längsträgers schweißen, um das Rohr lokal zu verstärken? Perfekt ist es, wenn sich der Rahmen an jeder Stelle gleich stark verformt.

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Re: Statik für Kabine / gibt es ein „Basis-Kochrezept“ ?

#49 Beitrag von hugepanic » 2023-02-17 17:44:30

Schrauber_Carsten hat geschrieben:
2023-02-17 10:09:46
Moin,.... Der Statiker sagte, das Plastik vergessen wir da mal, der Stahl macht die Arbeit, das Plastik ist maximal ein bisschen Ergänzung aber aus seiner Sicht in diesem Verbund aus Rahmen und Box besser nicht rechnerisch zu betrachten...
...
da macht sich es der Herr Statiker aber arg einfach.
Wenn er das "Plastik" nicht rechnet (warum auch immer) kann er auch nicht wissen was das "Plastik" macht. Also ob es einen Beitrag liefert oder nicht. Zudem soll ja grade dieses "Plastik" vor unzulässigen Kräften geschützt werden. Ohne Rechnung ist da keine Aussage möglich.
--> man beachte! Die Massen liegen ja Teilweise im "Plastik"

Und sorry, zumindest einen groben wert für ein GFK Sandwich kann man sich noch von Hhand ausrechnen! ---> Satz von Steiner hilft. Von da an Quasi-Isotrop weitermachen.

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