Gelenkcoupler TV Zapfen

Zitat von "JohannesP"

Was ist denn dort genau runtergefallen?

Ein gut 5 m langes Ende F44, behängt mit einigem Licht und etwas Ton, in der Summe aber weit jenseits der zulässigen Last. Das Ganze von besagter Elektrobude montiert an einem bauseitig vorhandenen Stahlbauträger mittels einer Eigenentwicklung/-kombination aus Trägerklammern und umgefixten Trussaufnehmern. Rein statisch hätte das Ganze (auch unter Betrachtung herstellerseitiger Grenzwerte) sicherlich problemlos funktioniert.
Letzlich 'runtergefallen ist das auch nicht, die Schrauben haben irgendwann nachgegeben, und dann hat die ganze Kulisse etwa 1/2 m tiefer an dem Kabelsammelsurium gehangen. Safety by Sommer, sozusagen. :wink:

Zitat von "Kracky"

In wie weit ist das ganze sicherer wenn ich eine Schraube mit höherer Zugfestigkeit verwende?

Fallweise würde ich so was sogar als unsicherer einstufen. Die Schraube kann mit der höheren Zugfestigkeit zwar formal eine grössere Last tragen, hat aber auch einen erheblich schmaleren Bereich zwischen Streckgrenze und Bruchlast, d.h. die unbedingt auszuschliessende Gefahr eines plötzlichen Versagens ist hier fallweise grösser.

Zitat von "Mechwerkandi"

Fallweise würde ich so was sogar als unsicherer einstufen. Die Schraube kann mit der höheren Zugfestigkeit zwar formal eine grössere Last tragen, hat aber auch einen erheblich schmaleren Bereich zwischen Streckgrenze und Bruchlast, d.h. die unbedingt auszuschliessende Gefahr eines plötzlichen Versagens ist hier fallweise grösser.

Aber auch nur Fallweise. Das wird nämlich nur relevant, wenn du in den Bereich der Streckgrenze (hier eigentlich 0,2%-Dehngrenze) aufhältst. Tun wir aber nicht, also kann man zunächst auf alle Fälle sagen: Höhere Festigkeit resultiert in diesem Fall zu höherer Sicherheit.

10.9 M12 kann 900 N/mm², sind also 76 kN im elastischen Bereich (und 84,3 kN Bruchlast)
12.9 M12 kann 1080 N/mm², sind also 91 kN im elastischen Bereich (und 101 kN Bruchlast)

Kracky: Du liegst richtig; vergleich das mal mit dem Ergebnis der Rechnung. Eine M12 mit 10.9 wäre also der 8.8 vorzuziehen und erhöht den Sicherheitsfaktor.

Zu deiner Frage: Wenn du ein Zelt mit der beschriebenen Konstruktion aus Tentklemme und Gelenk mit Zapfenaufnahme und Scheinwerfer bestückst, kann es ruhig schwanken. Bei dem durchgerechneten Fall mit der losen Tentklemme resultiert die betrachtete Kraft aus dem abrupten Abremsen der Masse (Trägheit). Das geschah mit 50 m/s² also gut 5-facher Erdbeschleunigung (5 g). Das ist schon recht heftig. Solange die Klemme aber fest ist, macht sie einfach die Bewegungen des Zeltes mit. Die 5 g werden da jedoch nicht erreicht, da Beschleunigungs- und Verzögerungswege viel länger sind. Man könnte sagen, es läuft etwas sanfter ab. Du bekommst also nicht mehr zusätzlich Kraft rein, als bei der Beispielrechnung.

Wenn du es richtig machen willst, darf die Schraube mit nicht mehr als 10% der Bruchlast belastet werden (10-fache Sicherheit).
Aus der ersten Rechnung, diesmal jedoch mit dem korrekt benutzten Gelenk:

41 mm * 150 N = 6,15 Nm (Moment aus dem Hebelarm des Gelenkes und der Nutzlast)
6,15 Nm / 15 mm = 410 N (Normalkraft aus der Nutzlast in der Schraube)

Auswahl der Schraube für M12:
Damit es ordentlich hält und sich auch nicht dejustiert wählen wir die Vorspannkraft zu 5 kN (sind bei gewöhnlicher Reibung und M12 Regelgewinde ca. 15 Nm Anziehmoment). Dann haben wir eine Gesamtkraft von 5,41 kN. Mindestbruchlast muss also bei 54,1 kN liegen.
M12 8.8 Bruchlast 67,4 kN, passt also.

Auswahl der Schraube für M10:
Geforderte Vorspannkraft wieder 5 kN (sind bei gewöhnlicher Reibung und M10 Regelgewinde ca. 10 Nm Anziehmoment). Dann haben wir wieder eine Gesamtkraft von 5,41 kN. Mindestbruchlast muss also bei 54,1 kN liegen.
M10 8.8 Bruchlast 46,4 kN, passt also nicht.
M10 10.9 Bruchlast 58 kN, passt und kann gewählt werden.

Dann noch eine Zahnscheibe drunter um die Schraubverbindung zu sichern und das ganz ist ok.

Zitat von "JohannesP"

M12 Regelgewinde ca. 15 Nm Anziehmoment
M10 Regelgewinde ca. 10 Nm Anziehmoment

Gut gemeint, aber praxisfremd. :wink:
Ich setze bei üblich motorisierten Handwerkern das 3-fache an.

Zitat von "JohannesP"

Dann noch eine Zahnscheibe drunter um die Schraubverbindung zu sichern und das ganz ist ok.

Uuups...
Die Zahnscheibe ist als Schraubensicherung fallweise unwirksam. Aufpassen.

Zugfestigkeit Schrauben:
Ich kann nur nochmals davon abraten, an herstellerseitig gelieferten Couplern, Trussaufnehmern etc. eigenmächtig Veränderungen in Form des Austausches der Schrauben durch andere Festigkeitsklassen vorzunehmen.
Wenn Austausch, dann nur Original-Ersatzteil oder protokolliert gleichwertiges Austauschteil.

Die Unfallberichte der BSU bsu-bund.de sind vollgestopft mit Unfallursachen, die auf eigenverantwortliche Bastelarbeiten zurückzuführen sind.
Wer die Zusammenhänge überblickt, kann das selbstverständlich machen, IMHO werden aber nur die wenigsten dazu in der Lage sein, und ein Internetforum als Meinungsbeschaffer macht sich da auch nicht gut.

Ja, aber dass du die Schraube nicht bis ans Maximum anziehen darfst, weil dann irgendwann die Belastungsgrenze allein durch die Vorspannkraft erreicht wird, ist dir klar?

Weiterhin wird bei dem Gelenk nichts mitgeliefert, wenn ich das richtig sehe.

Um nochmal auf deine abgestürzte Truss zurückzukommen: So wie sich das anhört, wurde schlicht und einfach vergessen, die Belastungen aus den Windlasten zu berücksichtigen. 5 m Truss mit LAmpen dran Outdoor erfährt auch eine nicht zu vergessene Windlast. Wenn dann nur mit je einer Halbschelle pro Seite und M10 das ganze aufgegangen wurde, ist das Versagen des Bolzens vorprogrammiert.

Gruß Johannes

Zitat von "JohannesP"

Ja, aber dass du die Schraube nicht bis ans Maximum anziehen darfst, weil dann irgendwann die Belastungsgrenze allein durch die Vorspannkraft erreicht wird, ist dir klar?

Mir schon.
Aber darum geht's hier nicht.

Zitat von "JohannesP"

5 m Truss mit LAmpen dran Outdoor erfährt auch eine nicht zu vergessene Windlast. Wenn dann nur mit je einer Halbschelle pro Seite und M10 das ganze aufgegangen wurde, ist das Versagen des Bolzens vorprogrammiert.

Bemerkenswerterweise hat die Verschraubung (5-fach) erst nach fast einem Jahr seit der Montage nachgegeben.
An den Rastlinien des Dauerbruches liessen sich tlw. deutliche Korrosionsspuren nachweisen.