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BeitragVerfasst: Mo Aug 04, 2014 10:01 pm 
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Registriert: Mo Aug 04, 2014 9:47 pm
Beiträge: 3
Hallo zusammen,

ich bin neu hier und habe direkt ein Riesenproblem.

Ich möchte meinen Kindern in meinem Garten eine Seilbahn bauen die 35 Meter lang ist.
Das Drahtseil möchte ich zwischen 2 Rohren von Straßenlaternen spannen. Die Rohre möchte ich 60cm tief einbetonieren. Das was aus dem Beton vorsteht hat auf 2 Meter einen Durchmesser von 14cm und verjüngt sich danach auf 8cm. Hier befindet sich eine Schweißnaht, wo ich die schwächste Stelle vermute. In ca. 3 Meter Höhe soll das Seil gespannt werden. Die Rohre möchte ich seitlich abspannen.
Meine Frage: Sind die Rohre stabil genug um eine Person von 90 kg auszuhalten? Leider weiß ich nicht aus welchem Material Straßenlaternen gebaut werden. Ich vermute mal S235JR.
Mir ist klar, dass hier verschiedene Unklarheiten sind z. Bsp. Schweißnaht, Material unbekannt...Ich habe die Hoffnung, dass hier jemand mir ein wenig weiterhelfen kann.

Vielen Dank für Eure Hilfe, die ich dringend benötige :?


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BeitragVerfasst: Fr Aug 08, 2014 1:10 am 
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Registriert: So Jul 12, 2009 12:00 pm
Beiträge: 1754
Hallo

Aus der Formulierung deiner Fragestellung vermute ich, dass du mit dem Maschinenbau vertraut bist, richtig?

Wenn du schreibst, dass du die Rohre seitlich abspannen möchtest, meinst du damit seitlich in Bezug auf das Seil, oder doch (was sinnvoller wäre) in der Verlängerung des Seils?

Letzteres würde ich dringend anraten, da die Rohre ansonsten sehr stark auf Biegung belastet werden.

Werden die Rohre hingegen in Längsrichtung zum Seil abgespannt (bzw. Das Tragseil bis zum Boden verlängert) so reduziert sich diese Beigebelastung nahezu auf 0. (Natürlich ist eine zusätzliche seitliche Abspannung (seitlich zum Tragseil) trotzdem sinnvoll bzw. notwendig.

Dem Rohr bleibt als Belastung also lediglich eine axiale Kraft, was zu Knicken bzw. Beulen führen kann.

http://de.wikipedia.org/wiki/Knicken
http://de.wikipedia.org/wiki/Beulen#Ber ... bei_Rohren

Als Knicken bezeichnet man das Verhalten von (massiven) Stäben unter axialem Druck seitlich auzuweichen. Soweit so gut, aber leider ist unser Stab nicht massiv sondern ein Rohr und daher sind die Verhältnisse hier etwas schwierig. Das Problem ist wohl aus dem Alltag bekannt: Tritt man zb. auf eine Cola-Dose so stellt man zunächst fest, dass diese sehr stabil ist, dann aber plötzlich eine bzw. mehrere Knickstellen bekommt und ohne Vorwarnung zusammenkracht.

Dieses Verhalten von dünnwandigen Körpern (zb. Blechen) fällt unter das Thema Beulen und ist um einiges schwieriger zu behandeln.

Die Frage ist also welches Modell sich auf deine Problemstellung anwenden lässt und dabei eine ausreichende Genauigkeit liefert. Da die Straßenlaterne aber eher gestreckt und wohl (im Vergleich zur Cola-Dose) relativ dickwandig ist würde ich in diesem Fall eher Knicken betrachten.


Übrigens: alle obigen Betrachtungen gehen davon aus, dass die Seilkraft bereits bekannt ist, diese ist allerdings auch nicht ganz trivial zu berechnen: Grundsätzlich kann das Seil ja nur dann eine Last aufnehmen wenn es auch ein wenig durchhängt. Die 2 Seilstücke, die von der Gondel bis zu den Masten reichen seien näherungsweise gerade und stehen in einem gewissen Winkel zueinander. Die Gewichtskraft wird also auf 2 schräge Seilkräfte umglenkt, die (abhängig vom Winkel) um ein vielfaches größer sind als die Gewichtskraft.

Das Problem ist nun, dass das Seil elastisch ist und sich der Winkel der Seilstücke (bzw. der Durchhang) abhängig von der Belastung einstellt. Die Kraft im Seil hängt also davon ab wie elastisch das Seil ist.

So, das war jetzt erst mal genug für einen Post, das heißt aber nicht, dass ich dich damit jetzt im Stich lasse ;)

mfg Fritz

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BeitragVerfasst: Fr Aug 08, 2014 9:15 pm 
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Registriert: Mo Aug 04, 2014 9:47 pm
Beiträge: 3
Hallo Fritz,

erst einmal ein großes DANKE für Deine Antwort.

Ich habe Werkzeugmechaniker gelernt und auch den M-Brief. Daher habe ich ein wenig Kenntnisse vom Maschinenbau.

Ich wollte das Seil hinter den Masten um 45 Grad abspannen. Wie Du angedeutet hast, werden daher die Biegekräfte nahezu auf Null reduziert. Das ist die Antwort die ich gerne gehört habe.
Die Masten habe ich mittlerweile im Boden und ausgerichtet und mit einem Sack Fertigbeton fixiert. Morgen werde ich den Betonmischer anwerfen und das Loch mit Beton zuwerfen.
Ich denke, hier ist es am besten, die Sache einfach zu testen, da es fast unmöglich ist das zu berechnen.
Ich werde hier eine Info geben, ob die Seilbahn mich ausgehalten hat.
Sollte ich in den nächsten 3 Wochen keine Rückmeldung gegeben haben, haben die Rohre nicht gehalten. :-)

Gruß

Schengt


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BeitragVerfasst: Fr Aug 08, 2014 10:34 pm 
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Registriert: So Jul 12, 2009 12:00 pm
Beiträge: 1754
Zitat:
Ich denke, hier ist es am besten, die Sache einfach zu testen, da es fast unmöglich ist das zu berechnen.


Das würde ich so nicht sagen. Es ist schon möglich, aber man muss sich eben ein wenig in die Materie einarbeiten wodurch man wieder was dazulernt. Das ist immer gut. Ich würde dir auch gerne bei der Berechnung helfen, allerdings bräuchte ich dazu noch ein paar Daten von dir. (Wandstärke der Rohre, Seilquerschnitt,...)

Testen ist so eine Sache. Wenn es dich aushält weist du letztendlich nur, dass es dein Gewicht trägt, aber nicht mit welcher Sicherheit. Es könnte also theoretisch sein, dass es jemanden, der 1kg schwerer ist nicht mehr trägt.

Daher wäre es schon von Vorteil die Sache mal durchgerechnet zu haben. Nur um auf Nummer Sicher zu gehen.

mfg Fritz

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BeitragVerfasst: So Sep 07, 2014 10:23 pm 
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Registriert: Mo Aug 04, 2014 9:47 pm
Beiträge: 3
Hallo Fritz,

ich lebe noch :D . Ich werde die nächsten Tage mal meine Verhältnisse zusammenfassen.
Danke für Deine Antwort.

Gruß

Schengt


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