Frage an die Techniker - Stabilität Stahlrohr

[Yeti]

Hallo,

ich weiß nicht, ob ich mit dieser Frage hier im Forum überhaupt richtig bin, denn es geht nicht um die Bearbeitung von Metall, sondern um die Festigkeit von Stahlrohr.

Also:

Was die Widerstandsfähigkeit gegenüber Biegebelastung angeht, ist Rohr ja bekanntlich stabiler als Vollmaterial.

Ich frage mich nun, welches Verhältnis - Durchmesser zu Wandstärke - der optimalste ist.

Zur Erklärung: Ein Vollmaterial mit 27mm Durchmesser und 2mm Bohrung (längs) ist streng genommen auch ein Rohr, es dürfte jedoch kaum stabiler als ohne Bohrung sein.

Bei einem 27mm Rohr mit sagen wir mal 5mm Wandstärke sieht die Sache schon anders aus.

Die Frage also: ab welcher Wandstärke nimmt die Biegefestigkeit wieder ab?


Hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt (und meine Grundannahme ist überhaupt richtig)

Grüße
Yeti

 

[Raubsau]

Hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt (und meine Grundannahme ist überhaupt richtig)

Nein, das ist sie nicht. Rohr ist nur im Bezug zum Flächeninhalt und damit bezogen auf Volumen und Masse stabiler bzw. besitzt ein höheres Flächenträgheitsmoment.

Wenn du ein konkretes Projekt hast wärs gut wenn du es hier postest dann kann man dir eher weiterhelfen obs halten würde oder nicht.

 

[Yeti]

Wenn du ein konkretes Projekt hast wärs gut wenn du es hier postest dann kann man dir eher weiterhelfen obs halten würde oder nicht.

Das konkrete Projekt wäre eine Klimmzugstange, befestigt an zwei Auflagen, die mit der Wand verschraubt werden.

Ähnlich wie hier:
http://www.blog.de/srv/media/media_popup_large.php?item_ID=3345375
(ich hätt's gern etwas dünner)

Durchmesser soll also sein 27 (2 mm - Länge ca. 1,10 - 1,15m.
Und die soll bei einem Körpergewicht von 85kg (derzeit und geschätzt) möglichst nicht nachgeben.

Ein 25mm Stahlrohr mit 5mm Wandstärke erfüllt diese Bedingungen nicht so ganz (schon ausprobiert).

Ein 34er mit 3mm Wand ist da wesentlich stabiler. Auch schon gestetet. Wäre mir aber etwas zu dick.

D.h. ich suche die optimale (stabilste) Wandstärke bei 27er (28er) Rohr.
Aber wenn meine Grundannahme nicht richtig ist, wäre dieses Maß wohl 0,5 x D.

Grüße
Yeti

 

[chevyman]

Bei gegebenem Außendurchmesser ist Vollmaterial am stabilsten, da führt kein Weg dran vorbei.

 

[Yeti]

Bei gegebenem Außendurchmesser ist Vollmaterial am stabilsten, da führt kein Weg dran vorbei.

Ja, habe ich auch mitlerweile rausgefunden.

Irgendwie war mir, als hätten die sogar neulich im TV was anderes behauptet. (wahrscheinlich Galileo )

Bezog sich aber wohl auf die Querschnittsfläche, da ist Rohr Vollmaterial überlegen.


Dann wäre das geklärt.

Danke.

 

[XLII]

Sendung mit der Maus ftw

 

[Yeti]

Sendung mit der Maus ftw

Ja, die Sendung war's.

Wird ja immer empfohlen, solche TV-Sendungen zusammen mit Kindern gucken.

Mein Fehler: Hab's allein geguckt.

 

[Raubsau]

Bei 1,15m Länge und 850N Gewicht kann man von einem Biegemoment von 122188Nmm ausgehen (Mittige Belastung auf doppelseitig eingespanntem Träger).

Die zulässige Spannung für normalen Baustahl (S235 bzw. alt St 37) aus dem die meisten Rohre gefertigt werden beträgt mit Sicherheit 1,4 ca. 235 N/mm² (statische Belastung auf Biegung, Grenzspannung bei 330 N/mm²). Daraus erhalten wir ein nötiges Widerstandsmoment von 518 mm³ welches von einem Rohr mit Außendurchmesser 28mm und Wandstärke 2mm locker aufgebracht wird (liegt irgendwo bei 950-1000mm³).

Wenn das Rohr allerdings nicht beidseitig eingespannt wird verdoppelt sich das Biegemoment und man kommt mit diesem Querschnitt nur mehr sehr knapp mit Sicherheit ca. 1,3 aus.

Die andere Sache ist halt die Durchbiegung... Wenn die auch möglichst gering bleiben soll wäre Vollmaterial angesagt, so dickwandige Rohre sind in der Größe schwer zu bekommen.

 

[Yeti]

Danke Raubsau.

Die andere Sache ist halt die Durchbiegung... Wenn die auch möglichst gering bleiben soll wäre Vollmaterial angesagt, so dickwandige Rohre sind in der Größe schwer zu bekommen.

Momentan überlege ich, ob ich entweder 28mm Vollmaterial oder "Ovalrohr" (40x20x2 z.B.) nehmen soll.

So was in dieser Art:

oder sowas

Wenn hochkant verwendet, dürfte die Durchbiegung bei 2-3mm Wandstärke äußerst minimal bleiben.

 

[Evel Knievel]

Hallo,

also ich habe genau die gleiche Konstruktion bei mir im Flur. Als Rohr habe ich ein ganz normales 3/4" Wasserleitungsrohr benutzt. Bei meinen 80 kg gibts da überhaupt keine Probleme.

Mfg

 

[wink]

Haben wir auch gemacht, ein entsprechendes Wasserrohr (sollte 3/4" sein) an 2 Punkten gelagert. Hält mich 100kg Mann ohne Probleme aus. (da das Rohr ca. 1,80m lang ist biegt es sich aber etwas durch, was aber mich nicht weiter stört.)

 

[Raubsau]

Glaub ich ohne weiteres, kommt halt auch aufs Rohrmaterial an und da traue ich mich nicht mit was "besserem" als S235 zu rechnen.

Zum Ovalrohr: Wenn verfügbar dann sicher besser als das runde, nachrechnen will ich jetzt aber ehrlich gesagt nicht

 

[Yeti]

Zum Ovalrohr: Wenn verfügbar dann sicher besser als das runde, nachrechnen will ich jetzt aber ehrlich gesagt nicht

Brauchst Du auch nicht.

Tja, die Verfügbarkeit.

Scheint dafür keine Norm zu geben und ich muß mal sehen, woher ich sowas in Kleinstmenge überhaupt her bekomme.


Gute Nacht.

 

[Raubsau]

Sonst nimmste halt n Hohlprofil und schweißt zwei Griffe an... Kann man dann zwar nicht als Gardinenstange tarnen, bei entsprechender Dimensionierung kannste aber ruhig einen Ochsen dranhängen.

 

[Fabi1111]

Warum soll das falsch sein? Es ist doch Tatsache (sieht man im Video), dass das Rohr schwieriger zu verbiegen ist. Ich such schon seit 2 Stunden in Forums und jeder zweite sagt was anderes.

Das einzige was ich kann ist den Bildern glauben schenken... Wer klärt mich auf?

Sendung mit der Maus ftw

Ja, die Sendung war's.

Wird ja immer empfohlen, solche TV-Sendungen zusammen mit Kindern gucken.

Mein Fehler: Hab's allein geguckt.

 

[Raubsau]

Wenn man auf den Außendurchmesser bezieht, also ein 25er Rohr und dagegen 25er Vollmaterial ist das Vollmaterial stabiler, keine Frage.

Wenn man aber ein 25er Vollmaterial (ca. 491mm²) mit einem Rohr gleichen Flächeninhalts (und damit gleichem Gewichts) vergleicht ist das Rohr weit stabiler, besitzt dafür aber einen größeren Außendurchmesser (in dem Fall wäre das z.B. ein 40x4mm Rohr, so in etwa).

Ausschlag gebend für die Durchbiegung sowie für die Biegespannung im Material bei gleichem Biegemoment ist das sog. Flächenträgheitsmoment oder Flächenmoment 2. Ordnung und die steigt mit größerem Abstand vom Mittelpunkt.

 

[henniee]

könnte man das Rohr nicht einfach mit Zement ausgießen?

 

[Fabi1111]

Soweit alles klar, aber in diesem Video

wird doch der selbe Durchmesser an Rohr und Vollmaterial verwendet und doch geht das Rohr schwieriger zu verbiegen.

Wenn man auf den Außendurchmesser bezieht, also ein 25er Rohr und dagegen 25er Vollmaterial ist das Vollmaterial stabiler, keine Frage.

Wenn man aber ein 25er Vollmaterial (ca. 491mm²) mit einem Rohr gleichen Flächeninhalts (und damit gleichem Gewichts) vergleicht ist das Rohr weit stabiler, besitzt dafür aber einen größeren Außendurchmesser (in dem Fall wäre das z.B. ein 40x4mm Rohr, so in etwa).

Ausschlag gebend für die Durchbiegung sowie für die Biegespannung im Material bei gleichem Biegemoment ist das sog. Flächenträgheitsmoment oder Flächenmoment 2. Ordnung und die steigt mit größerem Abstand vom Mittelpunkt.

 

[Der Bomber]

Nochmal schauen so bei 5-5:20

 

[Fabi1111]

Nochmal schauen so bei 5-5:20

Ich mein aber was anderes. Schau mal bei 4 bis 4:20. Warum ist da das Rohr schwieriger zu verbiegen?