Stange + ca. 250kg, zwischen 2 glatte Wände wie befestigen?

[RamTamTam]

Ich möchte eine ca. 1m lange Stahlstange, bzw. einen Stahlträger, zwischen zwei glatte Wände befestigen. An diesem Träger alleine, müssen ca. 250kg - 300kg Gewicht hängen können. Ich muss dafür wohl erstmal zwei Stützpfosten an die Wand fest machen. Jetzt stellt sich natürlich die Frage, welche Schrauben (oder Bolzen) und Dübel dafür verwendet werden können? Welche Stützen kann ich wo fertig kaufen?

Für Tips wäre ich euch sehr dankbar!

MfG.

Edit: Wie stark muss mind. die Stahlstange sein? Das Gewicht (der Seilzug) hängt genau in der Mitte.

 

[hs]

Hi,

so wie Du die Frage stellst, kann man sie nicht beantworten.
Die Frage ist : wie stark darf sich die 'Stange' durchbiegen ? - denn durchbiegen wird sie sich immer

Desweiteren ist 'Stange' ein weiter Begriff :
ein Vollmaterial besitzt gegenüber einem Hohlprofil gleicher Außenkontur Nachteile im Leistungsgewicht ... mit geschickter Profilwahl (Doppel-T, Vierkantrohr, etc.) erreicht man höhere Belastungsmöglichkeiten, als bei einem einfachen Profil. Ein hochkant gestelltes Rechteckprofil biegt sich weniger durch als ein flach liegendes ....usw.

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Wieso überhaupt Stahl ? Einfach, schnell und billig (denn Stahl erhält man i.d.R. im Stahlhandel nur in 6m-Stangen ... und sägen lassen kostet extra) wären doch Kanthölzer.
Wenn Du in den Wänden bohren kannst/darfst und die Wand das von der Stabilität hergibt einfach links/rechts Balkenschuhe an die Wand schrauben und ein Kantholz dazwischen.
Ansonsten li/re Kanthölzer und eines darüber setzen.

Gruß, hs

 

[RamTamTam]

Hallo hs ,

ich denke auch, dass ich ein Doppel-T Stahlträger kaufen werde. Hier sind zur Zeit 2 Baustellen, mal schauen, ob die mir evtl. einen verkaufen können. Die Arbeiter sägen mir den Träger sicherlich auch noch zurecht.

> Wenn Du in den Wänden bohren kannst/darfst und die Wand das von der Stabilität hergibt
> einfach links/rechts Balkenschuhe an die Wand schrauben und ein Kantholz dazwischen.
> Ansonsten li/re Kanthölzer und eines darüber setzen.

Achso heißt der dann; Balkenschuh. Dann muss ich wohl im Handel speziell danach Fragen. Nur wie sieht es mit Dübeln und Schrauben aus? Gibt es da spezielle Ausführungen?

Danke schonmal für deine Antworten!

MfG.

 

[hs]

Hi,

Hallo hs ,

ich denke auch, dass ich ein Doppel-T Stahlträger kaufen werde. Hier sind zur Zeit 2 Baustellen, mal schauen, ob die mir evtl. einen verkaufen können. Die Arbeiter sägen mir den Träger sicherlich auch noch zurecht.

ich weiß ja nicht was Du vorhast - aber bei lediglich 1m Länge ist das wirklich etwas heftig : ein schmaler 80er Träger (42mm breit, 80mm hoch) wiegt ~ 6kg/m, ein breiter 100er (100x100mm) ~ 20kg/m (kleinere Formate gibt es nicht ... in einer Rahmenpresse habe ich einen breiten 100er Träger verwendet (80cm Länge) ... und bereits mit ~ 20.000kg belastet)

Ein Balken ist da wirklich handlicher.

Achso heißt der dann; Balkenschuh. Dann muss ich wohl im Handel speziell danach Fragen.

... bekommst Du auch in jedem Baumarkt (oder bei eBay - aber wegen der Versandkosten i.d.R. nur lohnenswert bei größeren Mengen).

Nur wie sieht es mit Dübeln und Schrauben aus? Gibt es da spezielle Ausführungen?

wie Sand am Meer

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Schau mal hier : klick und hier klick
das ist ein 3m langes 10x10cm Kantholz, an dem ich schon Motor+Getriebe herausgehoben habe ... auch ein kompletter Vorderwagen (z.T. bereits demontiert, aber incl. Motor/Getriebe) hing (versehentlich ) mal dran.
.... und wenn Du lediglich 250-300kg an einen Meter hängen willst .....
(die vier Schrauben vom Balkenschuh besitzen 13mm Schlüsselweite - also 8mm Durchmesser. Länge weiß ich nicht - halt passend zu 'normalen' Kunststoffdübeln)

Gruß, hs

 

[H.-A. Losch]

Leider wissen wir nicht, was du da aufhängen willst, aber hs hat schon Recht, ein Holzbalken für die Last vermutlich empfehlenswerter und einfacher zu moniteren. Letztlich wäre es eine Rechenaufgabe für einen Statiker.

Welche Dübel du brauchst, hängt im Wesentlichen von deinem Wandbaustoff und natürlicher deiner Last ab. Bei www.fischerwerke.de solltest du auch Berechnungsprogramme für den richtigen Dübel finden.

 

[RamTamTam]

Oh mann, ihr seid wirklich die Besten!!
Unendlichen Dank an dieser Stelle wiedermal hs und H.-A. Losch!! Wenn es euch nicht gäbe.

Dann stürtze ich mich mal so langsam in die Arbeit .

Alles Gute!

MfG

Edit: Unter die, es wird doch die, Stahlstange soll ein Seilzug/Umlenkrolle gehängt werden (wird später noch für Klimmzüge verwendet), worüber später einmal max. 250kg Last bewegt werden sollen. Dies wird eine Latissimus Sport Übungsstätte. So ein Maschine kostet weit über 400€. Das spare ich durch meine Konstruktion sehr leicht ein. )

 

[H.-A. Losch]

Du solltest bei deiner Berechnung der Dübel berücksichtigen, dass 250 kg hängende Last und bewegte Last ein großer Unterschied ist.

 

[hs]

Hi,

... nur mal so zum Spaß

Rohr mit 42,4mm Außendurchmesser und 4mm Wandstärke :
axiales Widerstandsmoment W = 4,24cm³

Biegemoment Mb bei Belastungsfall Träger mit Einzelkraft auf zwei Stützen (also z.B. Rohr liegt links und rechts auf (nicht eingespannt) und in der Mitte hängt ein Gewicht) :
Mb= (F x l)/4 im angesprochenen Fall also (3000N x 100cm)/4 = 75000 Ncm
(300kg = ~ 3000N)

Biegespannung = Mb/W

75000 Ncm / 4,24 cm³ = 17689 N/cm² bzw. 177 N/mm²

St37 (also handelsüblicher, 'einfacher' Stahl) darf bei wechselnder Belastung und Biegung mit einer Grenzspannung von 170 N/mm² beansprucht werden.
Wechselnde Belastung tritt aber bei einer Klimmstange (oder Heben einer Last) nicht auf, sondern nur schwellende Belastung (hängt dran oder hängt nicht dran) - hier liegt die zulässige Grenzspannung bei 290N/mm² ... zur tatsächlichen Belastung von 177 N/mm² (bei 300kg) also noch genug 'Luft'.

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die Rechnerei hängt stark mit dem axialen Widerstandsmoment zusammen, welches sich durch das Profil ergibt. Bei einem runden Rohr wäre das ein Kreisring :

(D = Außendurchmesser d = Innendurchmesser)
bei einem runden Vollmaterial wäre das ein Kreis :

Werte anderer Profile kann man in Tabellenbüchern finden : 40er Vierkantrohr mit 2,9mm Wandstärke z.B. 6,05cm³ (X und Y-Biegeachsen) oder ein breiter 100er Doppel-T-Träger = 89,9 cm³ (X-Biegeachse).
Mal den Träger zum Vergleich : 75000 Ncm / 89,9 cm³ = 834 N/cm² bzw. 8,34 N/mm² (was deutlich unter der Grenzspannung von 290N/mm² liegt - wobei man, je kräftiger das Profil wird, auch immer das Eigengewicht mit berücksichtigen muß).
Je weiter man unter der Grenzspannung liegt, desto weniger biegt sich das Teil durch.

Im späteren Klimmzug-Betrieb relativiert sich die Sache noch mehr, da die 'Last' ja an zwei Punkten, außermittig hängt.
Als Stützen li/re einfach zwei Kanthölzer mit Bohrung oder Nut an die Wand dübeln (ist nicht besonders dramatisch - sollen halt nur nicht umkippen ) und darin/darauf die Stange befestigen.

Gruß, hs
P.S. alle Angaben ohne Gewähr

 

[RamTamTam]

Hui, jetzt wird es physikalisch ...

Ich nehme eine extrem starke und massive Stahlstange. Im Fitnessstudio ist sie ja auch nicht so dick.

Die Idee mit dem "Holzschuh", finde ich auch klasse! Ich nehme dann einfach ein 2-3 cm tiefes, ca. 8 qcm großes Brett und schraube es mit vier Schrauben fest. Da dürfte dann die eingebettete Stange, sicher problemlos drauf liegen und nicht so schnell abreißen.

Bei der Frage nach den Dübeln und Schrauben hingegen, bin ich noch nicht weitergekommen. Ich schätze aber, dass mir da der Baumarkt-Verkäufer sicher ein wenig weiterhelfen kann. Die Schrauben müssen ja sehr bruchsicher sein. Ich hebe das deswegen so hervor, weil ich ein ähnliches Problem bei meinem Bürosessel festestellen musste. Dort wurde die Lehne mittels zwei Schrauben festgehalten. Leider brachen die zwei Schrauben regelmäßig durch, sobald sie stärker belastet wurden *seufz*...

Vielen Dank nochmal für die Mühen besonders an hs !

MfG.

 

[H.-A. Losch]

Ob eine massive Stahlstange oder besser ein Stahlrohr vorzuziehen ist, dazu wird dir sicher hs noch etwas schreiben.

Die Schrauben für die Befestigung müssen nicht "besonders" sein, sie nur richtig dimensioniert sein. Aber bevor du die Dübel und Schrauben bestimmen kannst, musst du erst einmal wissen, um was für einen Wandbaustoff es sich handelt, denn bei einer Gipskartonplatte wirst du eine Lösung brauchen als bei Ziegelsteinen oder gar Beton.

Einfach mal auf www.fischerwerke.de schauen.

 

[RamTamTam]

Achja, es sind verputzte Ziegelsteine. Das hatte ich die ganze Zeit vergessen gehabt dazuzuschreiben, sorry!

Außerdem habe ich gerade die Balken geschenkt bekommen, jetzt muss ich mir doch noch die Balkenschuhe holen .

MfG.

 

[hs]

Hi,

Ich nehme eine extrem starke und massive Stahlstange. Im Fitnessstudio ist sie ja auch nicht so dick.

Vollmaterial bringt bzgl. Stabilität zwar immer etwas, aber im Vergleich zum Eigengewicht weniger als man vermuten könnte.

Die Idee mit dem "Holzschuh", finde ich auch klasse! Ich nehme dann einfach ein 2-3 cm tiefes, ca. 8 qcm großes Brett und schraube es mit vier Schrauben fest. Da dürfte dann die eingebettete Stange, sicher problemlos drauf liegen und nicht so schnell abreißen.

... aber das Brett gut vorbohren und große Scheiben verwenden - damit das Brett beim Festziehen nicht reißt. Oder MDF verwenden - da gibt es keine Fasern an denen etwas brechen könnte. Oder zum Schlosser gehen, eine Blechlasche an die Enden schweißen lassen - zwei Löcher rein - an die Wand dübeln ... fertig.
Natürlich geht auch die Version mit dem Balken, welcher sich unten abstützt - oder Balkenschuhe + passende, kurze Kanthölzer mit Bohrung für Stange - und dann die kurzen Stücke mitsamt Stange in die Balkenschuhe setzen.
.... gibt halt viele versch. Möglichkeiten
(bedenken : wenn Du seitlich am Zug ziehst, kommt natürlich noch eine seitliche Kraft hinzu)

... falls Du als Stange eine Langhantel verwenden möchtest (weil leicht zu beschaffen und verchromt) - diese besitzen 30mm Durchmesser. Da wird das dann langsam mit der mittigen Belastung und 300kg enger - sie wird sich halt schon etwas biegen (so mal zum Vorstellen : lege die Stange li/re auf zwei Steine und fahre mit einem Rad eines Mittelklasse-PKW's drauf - das wird halten, aber sich biegen)

Bei der Frage nach den Dübeln und Schrauben hingegen, bin ich noch nicht weitergekommen. Ich schätze aber, dass mir da der Baumarkt-Verkäufer sicher ein wenig weiterhelfen kann. Die Schrauben müssen ja sehr bruchsicher sein. Ich hebe das deswegen so hervor, weil ich ein ähnliches Problem bei meinem Bürosessel festestellen musste. Dort wurde die Lehne mittels zwei Schrauben festgehalten. Leider brachen die zwei Schrauben regelmäßig durch, sobald sie stärker belastet wurden *seufz*...

wie H.-A. Losch bereits geschrieben hat : die Wand ist wichtiger bei der Entscheidung.
Die Schrauben werden bei Dir ziemlich sicher eher auf Abscherung belastet (in der Balkenversion müssen sie nur das Umkippen des Balkens verhindern) : ab zwei Holzschrauben mit 6mm Durchmesser (Schlüsselweite) je Seite mußt Du Dir keine Gedanken machen.
Nimm etwas größere, dann sieht es besser aus d.h. 8ter (SW 13) oder 10er (SW17) - dazu dann passende Kunststoffdübel.


Gruß, hs

 

[RamTamTam]

Vielen, vielen Dank an dieser Stelle nochmal! Dank euch, habe ich endlich Wege gefunden, die Sache zu meistern .

MfG

 

[RamTamTam]

Fertig! Oder besser, fast fertig ....

Ich schrob ja bereits, dass ich die Balken umsonst von einer Baustelle bekommen hatte... mutig wie ich nunmal bin, zog ich ein zweites mal los, und fragte nach zwei langen Bohlen Bretter... ich bekam sie tatsächlich. Sie waren zwar mit Beton bespritzt und feucht, weil sie achtlos im Rasen lagen, aber für umsonst, ein echtes Schnäppchen . Damit baute ich dann eine vollkommen neue Konstruktion zusammen:
Zwei Bretter seitlich an den Wänden, die mit Stahllochplatten (Toom Baumarkt), winkelig über das Brett gebogen, jeweils oben und unten, mit der Wand verschraubt wurden. Oben am Bohlen Rand wurde dann noch ein 10x10cm großes Loch in der Mitte eingesägt, wo dann der Balken eingebettet wurde. Hält prima! Die Umlenkrolle wurde an das Seil gehängt, dass vorher fest um den Balken gewickelt wurde.

Dank der Baustelle habe ich sicher 'ne Menge Geld gespart (Balken im Baumarkt alleine 10€!). Wenn man aber bedenkt, was da noch so weggeschmissen wurde . Leider habe ich kein Lager, sonst hätte ich davon sicher noch etwas gerettet, wenn es mir erlaubt gewesen wäre.

Die zwei Bretter und der Balken werden wohl irgendwann mal in ein Sägewerk gebracht, wo sie dann ordentlich abgehobelt werden sollen, bisher wurden sei nur mit einer Stahlbürste gereinigt. Dann sieht es auch optisch bestimmt ganz nett aus.

MfG