Formel gesucht: Seil spannen

    Hallo Forum,
    eigentlich gehts nur um eine kleinigkeit, aber ich komme leider gerade mit meinem Schulwissen nicht weiter, vielleicht könnt ihr helfen:

    Fürs nächste Gartenfest möchte meine Frau Mutter ein Seil durch den Garten spannen um dort ein paar Deko-Stoffbahnen aufzuhängen, Spannweite sind 10m, bei windstille hängen da maximal 3kg dran, das seil sollte nicht allzuweit durchhängen. benutzt wird ein 4mm-Stahlseil, an die enden kommen jeweils seilschlösser, das sollte also alles safe sein.

    jetzt wollte ich "mal eben" durchrechnen, wieviel kilos an den aufhängungen ziehen (1x altersschwacher fahnenmast, 1x Giebelbalken vom Gartenhaus), wenn das Seil ohne last auf ca. 30cm durchhang gespannt wird, weil ich zwischen seilspanner und seilschloss ein kettennotglied von einem 4mm safety setzen wollte (direkt verbinden geht nicht, weil das seilschloss einen zu großen bolzen hat), aber ich habe keinen blassen schimmer, wie das zu rechnen ist... habe auch schon im netz gesucht, aber keine passende formel gefunden...

    kann mir da jemand weiterhelfen?

    die nächste spannende frage ist dann, was passiert wenn ein ordentlicher wind unter den stoff greift ?(sind so ca. 40m² stoff, aber kein zusammenhängendes Segel, sondern nur mehrere geraffte Stoffbahnen)
    könnte sich dann schon die befestigung am garenhaus verabschieden? (geplant ist da einen dicken Haken (ca. 4mm) ins holz zu drehen)


    ich hoffe, jemand von euch kennt sich mit der materie aus und kann mir die passende formel geben.

    Danke für eure Hilfe!
    es grüßt
    Jens

    PS: ich finds gerade wirklich etwas erschreckend das ich das nicht rechnen kann...... hab gerade noch in meinen nicht zurückgegebenen physikbüchern geblättert und da nichts gefunden :( ist das normal oder ist der unterricht ausserhalb von BWB praxisnäher?

    Die Aufgabenstellung ist recht interessant, weil die Kraft zum Seilspannen enorme Werte erreicht, will man das Seil nicht durchhängen lassen.

    Da kommt ja mehreres zusammen:
    >> Gewichtskraft vom Seil
    >> plus die vom Vorhang
    >> plus die Vorspannung des Seils
    >> plus ggf. Windkraft

    Bei näherer Betrachtung kommt man dann rasch zu dem Schluss, das nicht die Befestigung am Gartenhaus der Schwachpunkt ist, sondern das Gartenhaus selber... :grin:

    Kannst Du das Seil nicht auf halbem Weg noch mal irgendwie abstützen?

    Hier eine Formel zum berechnen eines sogenannten "Bridles":

    Fs =
    m * g
    2 * sin alpha

    m = Das Gewicht, das ans Seil gehängt werden soll

    g = 9,81

    alpha = Der Winkel, wie stark das Seil durchhängt


    Rechenbeispiel:

    Last 100 kg
    Winkel (Alpha) 14°


    100kg * 9,81
    2 * SIN 14°
    = ca. 2028 N (ca. 206 kg)

    Zum besseren Verständnis: (100 kg * 9,81) geteilt durch (2 * SIN 14)

    Zum Vergleich: Bei einem Winkel von 45° beträgt die Seilkraft nur ca. 70 kg!


    Die Formel und das Rechenbeispiel habe ich aus dem Lichttechnikbuch vom ADMIN.

    Hier auch noch ein Bild:

    MfG Heini

    (Lasst euch von dem DJ nicht verwirren. ;))

    Hier haben wir eine Streckenlast vorliegen, lässt sich aber auch rechnen - 30 cm Durchhang in der Mitte sind ja gegeben.
    Das ist aber dennoch ohne irgendwelche Windlastangaben völlig sinnlos, sobald eine Windbö reinfährt, vervielfacht sich die Seilkraft enorm. Hatten wir aber noch nicht, ich kann dir nur sagen, dass so ein Holzschraubhaken nur bei gutem Holz und wenig Wind reicht... :wink:

    Mit der Segelfläche eines Segelschiffs ist das aber nicht zu vergleichen, immerhin wird da die Segelfläche aktiv in den Wind gestellt, hat nicht genügend Freiheitsgrade um dem auszuweichen.

    Ob nun die Segelfläche aktiv in den Wind gestellt wird, oder der Wind (wenn's dumm kommt) aktiv in die Segelfläche dürfte egal sein...

    Obwohl: der Holzhaken findet den Freiheisgrad ganz schnell... :grin:


    Mir ging es auch eher darum, mal so eine Grössenordnung von 40m² Segelfläche zu demonstrieren.
    Bei dem Häkchen und der Fläche macht es kaum Sinn, über genauere Berechnungen nachzudenken.

    Was hilft wäre, mehrfach abzufangen, damit die Gewichtskraft anders abgeleitet wird und dafür Sorge zu tragen, dass Windböen keinen Personenschaden anrichten.

    ...hauptberuflicher Sarkastiker.

    Was passiert denn, wenn du deine Unterhose an die Wäscheleine hängst, und der Wind dagegenbläst?
    Die Hose drückts zur Seite, bzw. sie schwenkt nach oben, bis der Winkel derselben der Kombination aus Wind- und Gewichtsvektor entspricht, drehts immer aus dem Wind raus. (Freiheitsgrad der Bewegung)

    Würdest du diese auch am unteren Rand abspannen, kann es die Hose nicht mehr zur Seite drücken, die Aufhängung muss die volle Hosenfläche in den Wind halten.

    Unabhängig davon ist der eine Holzhaken dafür viel zu windig, da gebe ich dir uneingeschränkt recht.
    Eine Befestigung mittels Schluffen an stabilen Bäumen scheint mir da sinnvoller.
    Als Seil würde ich allerdings kein Stahl-, sondern ein Kunst- oder Naturfaserseil nehmen, das macht im Falle des Versagens keine so bösen Peitschenschläge. :)

    Hallo Forum,
    vielen dank für eure Hilfe! Das Buch vom Admin habe ich auch hier liegen, bin aber einfach nicht auf die idee
    gekommen, da mal rein zuschauen... Ärgerlich!

    Aber egal, die Windgeschichte scheint ja etwas komplizierter zu sein, also lasse ich die erstmal raus. dank heinis
    Formel weiß ich nun, das mein Stahlseil (10m strecke, 30cm durchhang, 5kg Last) mit 50kg an den Aufhängungen zieht, also sind
    die tragmittel (Stahlseil 4mm, Seilschlösser an beiden Enden, kettennotglied etc.) auf keinen Fall unterdimensioniert und haben noch etliche reserven,
    das ist doch schonmal ne wichtige und beruhigende Erkenntnis!
    Bleiben die beiden Aufhängungen: An den Fahnenmast kommt ein Halfcoupler mit Ringschraube, da mache ich mir schonmal keine sorgen (Das Teil ist über 6m hoch,
    dem werden 50kg Zug auf 3m Höhe nix ausmachen, ne Fahne wird da dann nicht mehr aufgehängt). Der Giebelbalken wird komplett durchbohrt, M12 Gewindestange
    durch und auf beide Seiten große U-Scheibe und Mutter, dazu dann auch wieder ne Ringmutter, da gibts dann auch kein Problem (ist zum Glück nicht son
    billiges Obi-Gartenhaus, sondern was massives im Blockhütten-Stil)

    Bleibt noch die Windproblematik, da muß ich noch etwas ausführlicher erklären, was Frau Mutter sich da ausgedacht hat:
    Es gibt kein 40m² großes Segel, was fröhlich im Wind steht, (das hab ich etwas missverständlich formuliert) sondern am Stahlseil werden 4 Stoffbahnen
    befestigt (1,5m breit, ca. 7m lang) die eine Art dach über den Tischen und Stühlen bilden und 6m weiter an die nächste Hauswand getackert werden.
    Auch wenn da ne starke Windböe drunterfährt (der garten liegt recht windgeschützt) hat die ja nicht
    besonders viel Angriffsfläche und auch wenn sich dadurch die Seilkräft verdoppeln, bin ich immer noch im grünen bereich. bei noch stärkerem Wind macht die
    Feierei eh keinen Spas mehr.

    Ich denke also, das ich die geschichte so realisieren kann oder habe ich da nen ganz großen Denkfehler drin?

    nochmals vielen dank für eure Hilfe und dekanstösse!

    es grüßt
    Jens


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    Das dürfte alles kein Thema sein, insgesamt handelt es sich ja auch nicht um eine sicherheitsrelevante Geschichte - ist ja eine Privatparty auf privatem Grund.

    An einer Hauswand ist das ganze ja auch etwas windgeschützter, und halbwegs waagerecht bietet es wenig Angriffsfläche.
    Stahlseil ist schon ok, es hält mehr, als polyamid, und ohne nennenswerte Spannung bzw. Last peitscht das Ding auch nicht los - zumal es ja durch die Stoffbahnen gedämpft und zum Boden angelenkt wird.

    Ein ordentlicher Schaukelhaken sollte im Gartenhäuschen reichen, du musst ja nicht unbedingt mit Kanonen auf Erdhörchen schiessen.


    ohu: ich kenne dich ja nicht, aber 40m² Unterhosen ?!? :shock: :grin: :roll: :oops:

    Nee, ich dachte schon daran, dass die Stoffbahnen im Wind flattern, aber eine derart grosse Fläche bietet auch waagerecht flatternd einen grössseren Windwiederstand, als man denkt.

    ...hauptberuflicher Sarkastiker.

    Hallo,

    Ein frei durchhängendes Seil mit konstantem längenspezifischen Gewicht beschreibt folgende Bahn :

    y(x) = (Ho/po) * cosh [(po/Ho) * x];

    wobei :

    Ho = Horizontale Komponente der Seilkraft

    po = Gewicht pro Länge Seil

    x Achse horizontal

    y Achse vertikal, positiv nach oben

    Der Koordinatenursprung liegt hier am Punkt der tiefsten Durchhängung (Bei gleicher Höhe der Hängepunkte in der Mitte des Seils); allerdings um den Betrag Ho/po in negative y- Richtung verschoben.

    Martin.