Bruchlastberechnung Vierkant

    Hallo,
    ich habe eine Rahmenkonstruktion gebaut, die getragen wird durch einen 10er Stahlbolzen. Dieser steckt 2cm vom Ende entfernt in einem Stahlvierkantrohr (ST37) mit 40x40x2mm.

    Erste Frage dabei: Was ist der Schwachpukt an der Sache: bricht der Bolzen oder reisst er aus dem Vierkant aus?
    Wahrscheinlich ist die Frage eh eher theoretisch, da ich niemlas in diesen Lastbereich komme.
    Das wäre dann auch schon die zweite Frage: Wieviel hält der Spaß guten Gewissens aus? Mehr als 150kg werdens zwar nicht, aber wieviel Reserve hab ich da als Sicherheit drin?

    Vielleicht gibts hier ja zufällig wen, der sowas ganz grob überschlagen kann, mein Ingenieursstudium reicht jedenfalls nicht :wink:
    Und ja: ist klar, dass mir das keine Statik ersetzt. Von einem Einsatz ausserhalb meiner Werkstatt ist das Ding eh noch meilenweit entfernt.

    Beste Grüße,
    Simon

    Am Anfang war das Licht

    So ganz versteh' ich Dein Konstrukt noch nicht: Du hast 2 cm vor dem Rohrende ein Loch quer durchgebohrt und die Schraube durchgesteckt?

    Was ist das für eine Schraube? Wo ist die 'reingeschraubt? Wie verteilen sich die 150 kg über welche Länge von dem Rohr? Liegt das Rohr flach oder spiesskant?

    Zitat von "SimonFB"

    Hallo,
    ich habe eine Rahmenkonstruktion gebaut, die getragen wird durch einen 10er Stahlbolzen. Dieser steckt 2cm vom Ende entfernt in einem Stahlvierkantrohr (ST37) mit 40x40x2mm.

    Das ergibt so keinen Sinn, oder es sind 2 Bolzen, oder ein durchgehender in 2 Vierkantrohre.

    die Feuerzeuge der Gäste sind kleine Sterne die am Himmel unseres Alltags weiterleuchten.

    Ok, wahrscheinlich habe ich mich zu kurz ausgedrückt. Hier also mal eine Skizze der relevanten Stelle:

    In schwarz: Stahlvierkant ST37 40x40x2mm
    In rot: Stahlvierkant ST37 35x35x3mm
    In dunkelgrau: gewöhnlicher Bolzen 10mm aus Stahl, mit ner selbstsichernden Mutter am zweiten Ende.

    Die einwirkende Kraft (sprich: Eigengewicht des Rahmens) zieht also am unteren schwarzen Vierkant. Die Lasteinleitung ist zentrisch, da der Vierkant sozusagen der Mittelträger des Rahmens ist.

    Die Bolzen werden also auch Scherung beansprucht, die Vierkantstück auf Zug ?

    Hoffe, das ist jetzt verständlicher. Sonst bitte weiter fragen :)

    Gruß, Simon

    Am Anfang war das Licht

    Vielen Dank Micha!

    Damit bin ich also mit max. 125 kg soweit erstmal auf der sicheren Seite. Wenn der Prototyp was wird, dann wird man eh nochmal über die notwendigen Schritte nachdenken müssen.

    Weihnachtliche Grüße in Richtung Rummelsburg,
    Simon

    Am Anfang war das Licht

    Zitat von "ADMIN"

    Das maßgebliche dürfte der Lochleibungsdruck im Außenrohr sein, bei St 37 sind 280 N/mm² zulässig.

    2 * 2 mm * 10 mm * 280 N/mm² = 11,2 kN, also etwa 1,1 to.

    Substantiell grenzwertig. ;)
    Löcher angesenkt/entgratet?? :D
    Schweissnaht vom Rohr?? :D

    Ausgehend der Überlegung, das es bei der Kraftübertragung in üblichen Herstellungstoleranzen zunächst mal um eine Auflagefläche max. 2 x (2mmx0.001mm), die Flächenausdehnung ist hier nah einer Linie, um sich dann mit zunehmender Last im dauerleastischen Bereich der beteiligten Werkstoffe zu vergrössern, bis sich ein Gleichgewicht einstellt.

    Gerät bei weiterer Lasteinleitung eines der übertragenden Elemente in Bereiche plastischer Verformung, wird das Ganze schon extrem heikel.

    Da in den allermeisten Fällen gerade dynamische Lastfälle weder kalkulierbar noch nachvollziehbar sind, bleibt als einzige Lösung, das System mit einer ausreichenden statischen Übersicherheit auszulegen.
    Die ist in dem vorliegenden Konstrukt auf alle Fälle gegeben, gar keine Frage, ich möchte lediglich zum Ausdruck bringen, das statische Berechnungen aufgrund mathematisch ermittelter Querschnitte häufig eine unberechtigte Sicherheit suggerieren.