Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

alles, was nicht in die übrigen Technik-Kategorien passt

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Sleepwalker
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Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#1 Beitrag von Sleepwalker » 2024-01-08 17:48:42

Hallo,

ich habe für unseren LKW Thule Dachträgerfüße zum klemmen in die Dachrinne. Um die Füße auf beiden Seiten zu verbinden und einen Dachträger auf das Dach bauen zu können, müssen die Füße natürlich mit einem Reckteckrohr verbunden werden. Die originalen Thule Dachträgerprofile haben die Dimension 32mmx22mmx2mm. Die Maße sind vermutlich "Außenmaße" inkl dem Kunsstoffüberzug.

Im freien Handel gibt es Stahlrohre (S235) in der Dimension 30x20x2 oder 30x20x3.

Nun zur Frage:
Wie weit biegen sich die oben genannten Rechteckrohre in der Mitte durch, wenn sie beidseitig "aufliegen", also in den Dachträgerfüßen eingeklemmt sind und man sie "mittig" mit z.B. 100Kg belastet. Abstand von Dachträgerfuß zu Dachträgerfuß ca. 2,3m?

Gibt es da irgendwo Onlinetools, um sowas einfach auszurechnen? Ich habe leider nie Statikberechnung oder sowas gelernt :angel:
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RalfPetersen
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#2 Beitrag von RalfPetersen » 2024-01-08 18:10:20

Hallo,


meine Berechnung sagt bei 100 Kg Mitte als Punkt ca 11 mm,bei gleichmässiger Belastung 6 mm

Gruß Ralf
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#3 Beitrag von w3llschmidt » 2024-01-08 18:28:21

Selber machen ... https://www.youtube.com/watch?v=aHVD02RtwTg`ist nicht schwer.
Zuletzt geändert von w3llschmidt am 2024-01-08 18:32:08, insgesamt 1-mal geändert.
Gruss Henrik!

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Christian_S
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#4 Beitrag von Christian_S » 2024-01-08 18:30:20

Viele Grüße
Christian

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#5 Beitrag von Speed5 » 2024-01-08 18:40:22

Moin,

Mein erster Versuch mit Thule Füßen, einen Dachträger zu bauen war eher suboptimal.
Will heißen trotzdem das Gewicht recht flächig auflag, war das ein Lämmerschwanz.

Also um Beleuchtung anzubringen ok, um Ladung darauf zu packen ehr unbrauchbar, das Profil ist für die Spannweite zu schwach.

Gruß Michael
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Ab dem Moment wo du „ach scheiß was drauf" denkst, wird es entweder grandios,
Oder absolut desaströs.

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#6 Beitrag von landwerk » 2024-01-09 6:45:34

Moin…


Die Träger-Profile sind im Fahrbetrieb zusätzlich dynamisch mit der Ladung belastet.

Liegen die 100 kg auf einem oder mehreren Profil-Trägern verteilt?

Liebe Grüße

Oli
Zuletzt geändert von landwerk am 2024-01-09 13:53:06, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#7 Beitrag von pshtw » 2024-01-09 8:35:45

Moin
Grundsätzlich fehlt die Info um wie viele Trägerpaare es geht...?
Für meinen Träger habe ich drei Paare verbaut.
Man kann ja auch mehrere Stangen quer rüberlegen, dann reicht die 2 mm Wanderung auf jeden Fall, die 100 kg sind ja dann nicht punktuell.
Wenn die Thule Halter nur auf einen Punkt einleiten kann auch die Regenrinne der begrenzende Faktor sein. Meine Atega(?) Halter haben doppelte Füße, sind auch für gewerblichen Einsatz auf Transportern etc gedacht.
Gruß
Peter
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#8 Beitrag von Sleepwalker » 2024-01-09 10:31:53

Moin,

vielen Dank für die Antworten.
Ich habe insgesamt 8 Füße also 4 Trägerpaare/Querträger über das Dach. Fahrzeug ist ein 170D11.

Es sollen hinterher auch keine schweren Lasten wie z.B. ein Ersatzrad drauf. Es geht mehr um sperrige Sachen und sowas.

Ich wollte einfach nurmal wissen wie weit sich ein Profil bei der beispelhaften Last von 100Kg durchbiegen würde, um ein Gefühl zu bekommen wie stark die Träger bei der 230cm Überbrückung von Fuß zu Fuß sein müssen, damit der Träger sich nicht stark durchbiegt und im schlimmsten Fall mittig auf dem Dach aufliegt.
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#9 Beitrag von w3llschmidt » 2024-01-09 17:24:29

Das sieht doch vielversprechend aus ...

https://daysontracks.com/products/dot-1 ... rack-mount

Ich weiss, der Preis :dry:
Gruss Henrik!

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#10 Beitrag von Wombi » 2024-01-09 17:44:29

Sleepwalker hat geschrieben:
2024-01-09 10:31:53
Moin,

vielen Dank für die Antworten.
Ich habe insgesamt 8 Füße also 4 Trägerpaare/Querträger über das Dach. Fahrzeug ist ein 170D11.

Es sollen hinterher auch keine schweren Lasten wie z.B. ein Ersatzrad drauf. Es geht mehr um sperrige Sachen und sowas.

Ich wollte einfach nurmal wissen wie weit sich ein Profil bei der beispelhaften Last von 100Kg durchbiegen würde, um ein Gefühl zu bekommen wie stark die Träger bei der 230cm Überbrückung von Fuß zu Fuß sein müssen, damit der Träger sich nicht stark durchbiegt und im schlimmsten Fall mittig auf dem Dach aufliegt.
Spätestens wenn Du auf den Träger steigst, um etwas zu holen,verstauen, wären mir die 230 cm ohne Abstützung ein No Go.
Dann sind's nämlich schon mind. 180 kg.
Bedenke, der Träger allein wird schon um die 20/25 kg wiegen.
Und bedenke, sollte das Haus gekippt werden, haben sich schon manche Trägerfüße von der Dachrinne verabschiedet.
Von den dynamischen Kräften garnicht zu reden.
Ohne Abstützung/Verschraubung mittig ..... Risiko, denn der wird mächtig Bewegung rechts links haben und das wird die Dachrinne nicht lange mitmachen.
Risse im Dach und Wassereinbruch sind meistens die Folge.

Gruß, Wombi
Es ist an der Zeit, die Reste der Welt zu entdecken........

15.4.2013, ab da werden wir uns für seeeehr lange Zeit nicht mehr sehen :-))))

Der Urlaub ohne Stress hat begonnen :-))) www.wombi-on-tour.de

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#11 Beitrag von hugepanic » 2024-01-09 18:25:03

RalfPetersen hat geschrieben:
2024-01-08 18:10:20
Hallo,


meine Berechnung sagt bei 100 Kg Mitte als Punkt ca 11 mm,bei gleichmässiger Belastung 6 mm

Gruß Ralf

kann ich nicht ganz nachvollziehen, aber ich hab´s mir auch einfach gemacht:
https://www.johannes-strommer.com/rechn ... erechnung/

länge 2,3m
festlager links, loslager rechts
kraft mittig 980 N in der mitte (a = 1,15m)

Profil:
rechteckrohr 30x20 (30hoch 20 breit) --> wandstärke 3mm

Durchbiegung (max): 41mm
aber viel schlimmer ---> Maximale Spannung: 292,8 N/mm²
das ding verbiegt sich weil die Dehngrenze überschritten wurde (235 N/mm²)


EIGENTLICH gehört da ein "leichtes" Profil mit 2mm wandstärke drauf. Aber bei der Länge braucht man halt einfach mehr steiner-anteil (Höhe) im Profil.

Für den belastungsfall "drüberlaufender erwachsener" allein braucht man da schon ein 50mm hohes profil (bei 2mm wandstärke). Da ist es dann auch egal ob man 3 oder 5 träger hat. Weil am ende steht man doch auf einem träger und die Last verteilt sich nicht.

Von irgendwelchen sicherheitsfaktoren mal ganz zu schweigen. -----> da muß der Konstrukteur nochmal rann.....

Ich hoffe jetzt mal das ich micht nicht verklickt habe und die rechnung falsch ist..... :joke:

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#12 Beitrag von RalfPetersen » 2024-01-09 18:32:38

Hallo,

es passt ja nur ein 30/20 Rohr durch die Halter.Was zwar aufwängig ist wäre eine Spannstange im Rohr machen.Damit würde die Durchbiegung stark reduziert.

Gruß Ralf
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#13 Beitrag von hugepanic » 2024-01-09 19:28:36

Dann halt 2mal 30x20x2 aufeinander "verbinden". Die Enden dann 1 mal 30x20

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#14 Beitrag von Sleepwalker » 2024-01-09 20:01:53

Kurzer Hinweis:
Das Profil muss "flach" in den Fuß. Also 30mm breit und 20mm hoch. Das ergibt also eine zu große Durchbiegung.

Die Idee mit dem Profil aufdoppeln oder seitlich ein breites Flacheisen hochkant an das Profil zu schweißen, habe ich auch schon gehabt.

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#15 Beitrag von hugobaer » 2024-01-09 20:08:51

Kann man nicht noch eins drüberschieben? Meine Zündapp DB201 hatte einen Doppelrohrrahmen, hat wohl die erwünschte Steifigkeit gebracht
Glück kann man nur haben wenn man faul genug ist!

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#16 Beitrag von hugepanic » 2024-01-09 20:58:09

hugobaer hat geschrieben:
2024-01-09 20:08:51
Kann man nicht noch eins drüberschieben? Meine Zündapp DB201 hatte einen Doppelrohrrahmen, hat wohl die erwünschte Steifigkeit gebracht
ich glaub das ist eine schlechte Lösung!

1. das hilft dem widerstansmoment nur zu 100%. es addieren sich also die einzelnen widerstandsmomente. werden die profile vertikal aufeinander gesetzt und schubfest verbunden (z.b. verschweißt) dann geht die gewonnene höhe im quadrat in die steifigkeit ein. also doppelt so hoch wird 4mal so steif
2. Korrosion! das wartet ja nur darauf zu gammeln.

Wenn das profil flach reingschoben werde muß, dann halt ein 20x30x2 und unten drunter ein 30x40x2.
Das ergibt dann, konservativ angenommen, ein 30x60x2 profil. damit hast du eine durchbiegung (max) von 7,4 mm und Spannungen von 106 N/mm².

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#17 Beitrag von hugobaer » 2024-01-09 21:32:11

He, meine Zündapp war nicht vergammelt :motz: :joke:

Ja ne, deshalb hab ich das als Frage gestellt. Danke für die Erklärung. Und schon weiß ich n Bißle mehr :)
Glück kann man nur haben wenn man faul genug ist!

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#18 Beitrag von pshtw » 2024-01-09 22:23:07

Moin,
Müssen es denn unbedingt diese Füße sein ?
Falls ja, nimm das dünnwandige und schweiß unterseits ein stehendes Flacheisen dran, 30*3 oder 40*3. Spart Gewicht und Kosten und durch den Schweißverzug, wenn du ihn geschickt einsetzt, kriegst Du eine definierte Vorspannung gegen Durchhängen bei Belastung.
Wobei grundsätzlich vier Quertraversen schon eine ganze Menge tragen sollten, ich habe drei ähnliche Rohre hochkant verbaut und wir packen da unseren halben Haushalt drauf...
Gruß
Peter
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#19 Beitrag von unihell » 2024-01-15 16:45:41

Hallo
Sleepwalker hat geschrieben:
2024-01-09 10:31:53
Es sollen hinterher auch keine schweren Lasten wie z.B. ein Ersatzrad drauf. Es geht mehr um sperrige Sachen und sowas.
Ich wollte einfach nurmal wissen wie weit sich ein Profil bei der beispelhaften Last von 100Kg durchbiegen würde, um ein Gefühl zu bekommen wie stark die Träger bei der 230cm Überbrückung von Fuß zu Fuß sein müssen, damit der Träger sich nicht stark durchbiegt und im schlimmsten Fall mittig auf dem Dach aufliegt.
Sollange der Kram verteilt auf dem Träger liegt, ist das im Rohr eine Streckenlast, sofern die Kiste nicht nur mit irgendwelchen Stüzfüßchen draufsteht. Steigst du drauf, ist das eine Punktlast, die auf die Streckenlast addiert wird und maximal auf zwei benachbarte Holme verteilt wird. Hebst du deinen Kram dann noch an, erhöht sich die Punktlast um den Betrag, die Streckenlast wird dabei reduziert. Egal wie, bei draufsteigen ist ja zwischendurch immer ein Füßchen in der Luft, der Fuß auf dem man dann steht leitet die gesamte Last incl dem Gepäckstück in den Händen in die zwei jeweiligen Holme ein. Das ist der Worste Case, der berechnet werden muss.
Das maximale Lastmoment wäre das Körpergewicht plus das Gepäckstück mit der halben Spannweite. Dementsprechend ist das Widerstandsmoment vom Holm auszulegen.
Da sollte schon drauf geachtet werden, ob ein Rohr aus S235 (St37) oder S355 (St52) gewählt wird, die Festigkeitsdifferenz ist schon markant.
Gruß Helmut

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#20 Beitrag von Alf1992 » 2024-01-27 19:43:34

Hallo,
ich bin etwas erstaunt, was ihr alle berechnen wollt.
Von Thule gibt es die Holme zu kaufen. Auch in der Schwerlast Ausführung bis 100Kg,
und einer Länge von 2,3m.
Die werden sich bei ihrer Auslegung in 3mm Wandstärke schon etwas gedacht haben.
Ebenso wird die Auslegung nicht nur statisch (wie hier vielfach gerechnet wurde) sondern
auch dynamisch (die um ein vielfaches höher ist) ausreichend sein. Der Träger selbst wird die 100kg
halten, besonders wenn Du die Last auf mehr als zwei Traversen verteilst.
Ob es die Befestigungspunkte (Regenrinne) aushalten, ist noch eine andere Sache.
Also einfach die paar Mark, äh Teuros mehr für die Holme ausgeben und sich keine Gedanken machen müsssen.

Viele Grüße,
Hauke
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#21 Beitrag von wrathchild053 » 2024-01-27 20:26:50

Ich bin da voll bei Enzo.
In der Mitte kein Fuß ist suboptimal. Es sei denn Du machst ne Platte drauf, dann verteilt sich die Last. WS 2mm wird sich ordentlich durchbiegen.

Und diesen Thulefüßen würde ich nicht über den Weg trauen, vor allem wenn das Fahrerhaus mit beladenem Träger gekippt ist.

Adi
Zivilisation ist die unablässige Vermehrung notwendiger Unnötigkeiten - Mark Twain

Sie kamen mit einer Bibel und ihrer Religion, stahlen unser Land, zerstörten unseren Geist.... und jetzt sagen sie uns, dass wir dem "Herrn" dankbar sein sollen!? - Häuptling Pontiac 1769-

Jeder Champion war einmal ein Kämpfer, der sich geweigert hat aufzugeben.

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#22 Beitrag von Alf1992 » 2024-01-28 23:54:22

Oh Mann,
wenn sich Dachträger bei zugelassener Last beim kippen des Fahrerhauses vom Dach verbaschieden,
(fast statischer Fall) dann ist da was ganz anderes im Argen. :wack:
Danach müsste sich jeder Dachträger beim schärferen Bremmsen (viel höhere, da dynamische Belastung)
vom Dach fallen.
Im Normalfall ist er dann nicht ordnungsgemäß befestigt gewesen.
Ich bin seit vielen Jahren mit Dachträgern (Für 100kg zugelassen) und bis zu 4 Kajaks (ca.100 Kg) auf dem PKW
-auch mit Regenrinnenträgern-unterwegs, und mir sind die Dachträger weder verbogen, noch vom Dach gefallen.
Die Kajaks stehen vorne und hinten lang über den Träger über und erzeugen zusätzliche Windkräfte.
Auch Geschwindigkeiten von teilweise über 130km/h waren bei ordentlicher Befestigung aller Teile kein Problem.
Solange alle Teile für die Lasten zugelasssen sind - alles OK.
Warum wird hier ein Problem daraus gemacht?

Viele Grüße,
Hauke

PS: Die Abgebildeten Füße sind nur für 75kg ausgelegt (Typschild)
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#23 Beitrag von hugepanic » 2024-01-29 7:32:00

Alf1992 hat geschrieben:
2024-01-28 23:54:22
Oh Mann,
wenn sich Dachträger bei zugelassener Last beim kippen des Fahrerhauses vom Dach verbaschieden,
(fast statischer Fall) dann ist da was ganz anderes im Argen. :wack:
Danach müsste sich jeder Dachträger beim schärferen Bremmsen (viel höhere, da dynamische Belastung)
vom Dach fallen.
Im Normalfall ist er dann nicht ordnungsgemäß befestigt gewesen.
Ich bin seit vielen Jahren mit Dachträgern (Für 100kg zugelassen) und bis zu 4 Kajaks (ca.100 Kg) auf dem PKW
-auch mit Regenrinnenträgern-unterwegs, und mir sind die Dachträger weder verbogen, noch vom Dach gefallen.
Die Kajaks stehen vorne und hinten lang über den Träger über und erzeugen zusätzliche Windkräfte.
Auch Geschwindigkeiten von teilweise über 130km/h waren bei ordentlicher Befestigung aller Teile kein Problem.
Solange alle Teile für die Lasten zugelasssen sind - alles OK.
Warum wird hier ein Problem daraus gemacht?

Viele Grüße,
Hauke

PS: Die Abgebildeten Füße sind nur für 75kg ausgelegt (Typschild)
Dir ist aber schon bewußt das Dein Kajak vergleich vorne und hinten hinkt?

1. Allein aufgrund der abmessungen liegt ein Kajak nicht annähernd auf einem punkt auf (im gegensatz zu einer werkzeugkiste)
2. dein vergleich mit den 130km/h ist ultimiativ nichtssagen! ein Kaja hat da einen Luftwiderstand von grade mal 40N (entspricht ca. 4kg) --> alle zusammen also 16kg. Da ist die X-Kraft vermutlich beim Berg-auf fahren schon höher
3. es ist unerheblich für was ein gerät zugelassen ist, wenn die TATSÄCHLICHEN Lastfälle andere sind. --> erzähl mir doch nicht das du auf einem Dachträger kletterst und dich nur auf allen vielen bewegst um ja die kraft zu verteilen.

Das enstpricht vom ergebnis auch den Rechnungen weiter oben. 50kg auf einen träger verteilt ist easy... 100kg auf einem punkt ist wohl kritisch


Wenn du mal bei Thule nachliest wirst du feststellen das
Die Zuladung darf seitlich nicht nennenswert über die Lastenträger
hinausragen, sie muss gleichmäßig auf den Lastenträgern verteilt und
mit möglichst tief liegendem Schwerpunkt angeordnet sein.
Zudem ist die
. Zul. Dachlast = Gewichte
von Lastenträgern + etwaigem Zubehör + Ladegut.
Wenn die 100kg also für 2 Dachträger gelten, dann:
1. sind das schonmal ein paar kg weniger wegen dem eigengewicht des Trägers
2. ist ein begehen schonmal ausgeschlossen. Und da ändert sich auch wenig daran wenn man 3, 4 oder 5 träger verbaut (zumindest nicht wenn man keine biegesteife verbindung schafft)

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#24 Beitrag von Alf1992 » 2024-01-30 0:42:29

hugepanic hat geschrieben:
2024-01-29 7:32:00

Dir ist aber schon bewußt das Dein Kajak vergleich vorne und hinten hinkt?

1. Allein aufgrund der abmessungen liegt ein Kajak nicht annähernd auf einem punkt auf (im gegensatz zu einer werkzeugkiste)
Hallo,

der Kajakvegleich soll Zeigen, das normale Dachträger - auch für Regenrinne - durchaus für einen sicheren Transport geeignet sind, wenn
man sie fachgerecht anwendet. Sie fallen dann auch nicht bei gekippter Kabine vom Dach.
hugepanic hat geschrieben:
2024-01-29 7:32:00

1. Allein aufgrund der abmessungen liegt ein Kajak nicht annähernd auf einem punkt auf (im gegensatz zu einer werkzeugkiste)
Da gebe ich Dir recht. Ein Kajak liegt normaler weise auf 2 Holmen auf. Wenn Du Bootschalen verwendest haben diese eine
ungefähre Auflagebreite von 10cm. Eine Werkzeugkiste wirst Du auch auf zwei Holmen befestigen. Die Auflagebreite dürfte
eher bei 25-30cm liegen.
hugepanic hat geschrieben:
2024-01-29 7:32:00

2. dein vergleich mit den 130km/h ist ultimiativ nichtssagen! ein Kaja hat da einen Luftwiderstand von grade mal 40N (entspricht ca. 4kg) --> alle zusammen also 16kg. Da ist die X-Kraft vermutlich beim Berg-auf fahren schon höher
Da muss ich Dir leider wiedersprechen. Ich habe keine Ahnung wie Du auf die 40N kommst das ist aber falsch.
Der Lufuftwiederstand setzt sich aus Druckwiederstand und aus Reibungswiederstand zusammen. Mit einigen Vereinfachungen berechnet sich
der Luftwiederstand aus halber Luftdichte, der angeströmter Fläche (A), Luftwiederstandsbeiwert (Cw) und der Luftgeschwindigkeit, die quadratisch in die Berechnung eingeht.
Mit vielen weiteren Vereinfachungen, gehen wir mal von einer direkten Anströmung von vorne aus, so haben wir bei 4 Kajaks:
eine Fläche von 0,6m (Breite der Boote) x 1,6m (4x0,4m/Höhe der Boote) = 0,95m²
einen CW Wertvon 0,4 (Halbkugel)
Und eine Geschwindigkeit von 130km/h was 36,1m/s entpricht.
Damit kommen wir hier auf 500,59m³/s² das mit der halben dichte der Luft bei 15°C (0,6kg/m³) kommen wir hier auf eine Kraft von ~300N!
die auf den Dachträger einwirkt.
Halte gerne mal bei 130km/h eine 1m² Platte aus dem Sonnendach und Du wirst meine Rechnung bestätigt finden.
Dabei ist noch nicht berücksichtgt, das
die Luftgeschwindigkeit über der Karosserie deutlich höher ist,
die Kajaks 2m über Moterhaube über stehen und damit schräg von unten angeströmt werden (viel größere Fläche, anderer Hebelarm, etc)
hugepanic hat geschrieben:
2024-01-29 7:32:00

3. es ist unerheblich für was ein gerät zugelassen ist, wenn die TATSÄCHLICHEN Lastfälle andere sind. --> erzähl mir doch nicht das du auf einem Dachträger kletterst und dich nur auf allen vielen bewegst um ja die kraft zu verteilen.
Da hast Du recht, es muss immer um die realen Lastfälle gehen.
Der Dachträger darf statisch mit 75 oder 100kg belastet werden, damit diese Lasten auch die Fahrdynamik überleben, wo die Beschleunigungskräfte quadratisch eingehen.
Rein statisch (also im Stand) kannst Du den Dachträger deutlich höher belasten.
Wäre das nicht so, dürfte es die ganzen Dachzelte nicht geben. Während der Fahrt - nur die Belastung durch das Gewicht des Dachzelt.
Im Stand liegen da gerne mal locker 200kg mehr im Zelt.

Und Ja, ich habe schon mit einem Bein mittig, voll auf einem Querträger gestanden, ohne das dieser schaden genommen hat.
Und nein, das gilt nicht für alle Konstruktionen.

Und zur Beruhigung habe ich das eben auch noch mal mit original Schwerlasttraversen bei einer Breite von 2,3m von Thule ausprobiert,
die ich noch von meinem Projekt übrig habe.

Kein Problem. :rock:

Viele Grüße,
Hauke
ALF
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#25 Beitrag von hugepanic » 2024-01-30 8:18:45

Alf1992 hat geschrieben:
2024-01-30 0:42:29
Da muss ich Dir leider wiedersprechen. Ich habe keine Ahnung wie Du auf die 40N kommst das ist aber falsch.
Der Lufuftwiederstand setzt sich aus Druckwiederstand und aus Reibungswiederstand zusammen. Mit einigen Vereinfachungen berechnet sich
der Luftwiederstand aus halber Luftdichte, der angeströmter Fläche (A), Luftwiederstandsbeiwert (Cw) und der Luftgeschwindigkeit, die quadratisch in die Berechnung eingeht.
Mit vielen weiteren Vereinfachungen, gehen wir mal von einer direkten Anströmung von vorne aus, so haben wir bei 4 Kajaks:
eine Fläche von 0,6m (Breite der Boote) x 1,6m (4x0,4m/Höhe der Boote) = 0,95m²
einen CW Wertvon 0,4 (Halbkugel)
Und eine Geschwindigkeit von 130km/h was 36,1m/s entpricht.
Damit kommen wir hier auf 500,59m³/s² das mit der halben dichte der Luft bei 15°C (0,6kg/m³) kommen wir hier auf eine Kraft von ~300kg!
die auf den Dachträger einwirkt.
Halte gerne mal bei 130km/h eine 1m² Platte aus dem Sonnendach und Du wirst meine Rechnung bestätigt finden.

Hauke

Ich hab das ganze so gerechnet:
cw = 0.05 ( 0.04 = Stromlinienkörper „Tropfenform“)
A = 0.25² * pi = 0,196 m² (Zylinder durchmesser 0.5m)
roh = 1.225
v = 130/3.6

W = 1/2 * S * cw * v" = 31,36 --> 40 N (pro boot)

Wir unterscheiden uns hier also "lediglich" im Faktor 10 der Cw-Wert Annahme.... :joke:

Gefühlt ist Deine Annahme (Cw = 0.5) natürlich lächerlich hoch.... :hug:


ich hab grad nochmal bei Hoerner reingeschaut (z.B.: 13-1)
image_2024-01-30_070936207.png
image_2024-01-30_070936207.png (33.97 KiB) 3752 mal betrachtet
Abschnitt 13-1 (Kapitel 8) 1. Drag of fuselages Figure 1

EDIT: Re ist etwa 1.2 x 10^6

Demnach würde ich auf den Cw-Wert auf 0.1 anheben.

so, genug Zeit vertan...

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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#26 Beitrag von Alf1992 » 2024-01-30 20:24:38

Hallo Hugepanic

vielen Dank für die Erklärung Deines Ansatz.

Was ich nicht verstehe, warum Du nebenbei Formulierungen verwendest, die nichts mit der Sache zu tun haben, sondern nur darauf
abzielen jemanden anderen schlecht zu machen?
hugepanic hat geschrieben:
2024-01-30 8:18:45

dein vergleich mit den 130km/h ist ultimiativ nichtssagen!

Gefühlt ist Deine Annahme (Cw = 0.5) natürlich lächerlich hoch
Solcherlei "Argumentationshilfen" nutzen normalerweise Menschen, die keine Argumente haben, ... und Du hast doch fundierte Argumente.

Zurück zum Neben-Thema:
hugepanic hat geschrieben:
2024-01-30 8:18:45
Ich hab das ganze so gerechnet:
cw = 0.05 ( 0.04 = Stromlinienkörper „Tropfenform“)

Wir unterscheiden uns hier also "lediglich" im Faktor 10 der Cw-Wert Annahme.... :joke:

Gefühlt ist Deine Annahme (Cw = 0.5) natürlich lächerlich hoch.... :hug:


ich hab grad nochmal bei Hoerner reingeschaut (z.B.: 13-1)
image_2024-01-30_070936207.png
Abschnitt 13-1 (Kapitel 8) 1. Drag of fuselages Figure 1

EDIT: Re ist etwa 1.2 x 10^6

Demnach würde ich auf den Cw-Wert auf 0.1 anheben.
Dein Beispiel ist genau das, was Du im Post vorher richtiger weise angemerkt hast:
hugepanic hat geschrieben:
2024-01-30 8:18:45

3. es ist unerheblich ..., wenn die TATSÄCHLICHEN Lastfälle andere sind. --> ......
Deine Schautafel zeigt sehr schön, unter welchen Bdingungen deine Annahme gilt.
Ein einzelner Körper in lineare Anströmung von vorne bei einer geschlossenne Zigarrenform, mit glatter Oberfläche.

Ein Kajak ist vom tropfenförmigen Objekt ziemlich weit entfernt. Sonnst wären Schiffe super Flugzeugrümpfe.
Ein Kajak hat Luken, Decksleinen, Kompasshalterungen, Steueranlagen.
Wie der Wiederstand für einen einzelnen Körper zunimmt, wenn er nicht die ideale Form/Oberfläche hat, ist ebenfalls in Deiner Tabelle aufgeführt:
Zeile2- 4, z B. with cockpit & engine
Da kommen wir schon in den von mir angedachten Bereich des Cw Wertes von 0,4.

Packt man dann 4 Kajaks dicht nebeneinander auf einen Gepäckträger, verschnürt das ganze mit Zurrgurten, und fährt los,
wodurch wie von mir angesprochen die Anstömung nicht mehr linear von vorne, sondern schräg von der unteren Seite erfolgt,
hat das nichts mehr mit der von Dir angenommenen idealen Buchlösung einer einzelnen Zigarre zu tun.

Da ist der von mir angenommene Cw Wert von 0,4 eher auch noch zu geschönt.

Viele Grüße,
Hauke
Zuletzt geändert von Alf1992 am 2024-01-30 22:52:54, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#27 Beitrag von Alf1992 » 2024-01-30 22:00:19

Hier noch mal das Experiment von Gestern.
2 Schwerlastträger mit einer Auflageweite von 220cm
Da meine Füße nicht so groß sind in einem Abstand von 20cm
Punktförmige Belastung mittig ca 96kg.
Dateianhänge
20240130_201811.jpg
20240130_201820.jpg
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Re: Durchbiegung von Stahl Rechteckrohr berechnen

#28 Beitrag von blnblnbln » 2024-06-22 21:24:34

Kurze Frage am Rande: Ist es nicht ein Problem wenn die Träger dauerhaft dort befestigt sind und das Wasser dann dort steht?

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