Auswahl Stahlträgergröße u. Auflagerartbestimmung

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,

ich bin relativ neu hier und hoffe man kann mir bei folgenden Fragen weiterhelfen:

  1. Wie wähle ich einen Stahlträger aus?

Folgendes ist mir bekannt:

  • es soll ein HEA Träger sein (warum auch immer)

  • somit auch die Werkstoffspezifischen Eigenschaften (E-Modul, Längen-Ausdehnungskoeff, etc.)

  • Gewichte die an den Träger dran gehängt werden (2 veränderliche Pkt-lasten, 2 außergewöhnliche Pkt-lasten)

Gibt es da irgendeine Faustformel?
Für den Spannungsnachweis brauch ich dann ja auch das Eigengewicht und das hängt von der Größe ab und die weiß ich eben noch nicht.

  1. Wie wähle ich eine Auflagerart aus?
    Um zu gucken welche Auflagerart (Fest-, Lose- in 3-dimensional) zu benutzen ist, kann ich bisher nur die Wärmespannung berechnen, aber wie vergleiche ich nun die zulässige Spannung mit der Summe der auftretendenden Spannungen, wo ich doch noch gar keine Eigengewichtsspannung hab’? Muss ich nicht dazu erst einen Träger auswählen? Aber woher weiß ich nun welchen Träger ich nehmen muss?

Man merkt, ich benötige einen Wegweiser, damit ich mich nicht ständig im Kreis drehe.

Vielen Dank schon mal für die hints.

Dia

#2

Hallo Dia,

ich bin da nun kein großer Experte, aber zu diesem Thema gibt es Bibliotheken voll Bücher.
Eine kleine, aber gute Auswahl ist
http://de.wikipedia.org/wiki/Lastannahme#Literatur

speziell der ‚Wendehorst‘ ist empfehlenswert.

Gandalf

#3

Hi Gandalf. Bin schon mit mehreren Büchern eingedeckt und die Normen helfen leider auch nicht weiter.
Das Ding ist: Ich kann zwar rumprobieren bis einer paßt, aber das kann doch nicht die normale Vorgehensweise sein, oder?

Trotzdem Danke für die Antwort! Das Buch kann ich mir ja noch mal angucken.

#4

Hi Dia,

was ist denn bitte ein HEA-Träger? ich kenne einen T-Träger und Doppel-T-Träger.

Das Eigengewicht musst du als eine Streckenlast berücksichtigen. Siehe Balkentheorie im Dubbel.

Gruß

Sven

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#5

Hi Sven, auch wenn es ein Firmenlink ist: http://www.bev-mg.de/Formstahl_BEV1.pdf hier sind die Doppel-T-Trägerarten beschrieben.
Es gibt z.B. (kleine) Unterschiede zwischen dem Verhältnis von Höhe und Breite.

Klar muss ich das Eigengewicht berücksichtigen, aber das ist nunmal abhängig von der Größe des Trägers (HEA 100 wiegt was anderes als HEA 200) und genau diese weiß ich ja eben nicht.
Wie gesagt ausprobieren, kann irgendwie nicht der wissenschaftliche Weg dahin sein :wink:

VG
Dia

#6

Hallo Dia,

die exakte Vorgehensweise zur Dimensionierung eines Trägers kann nur
folgende sein :

  1. wo, wie, ist der Träger eingespannt (Kragträger), bzw. wo liegt er auf,(Träger auf 2 Stützen)
  2. Wo, bezogen auf die Einspannstelle (Auflager) greifen die Kräfte
    an!
  3. Wie gross sind diese Kräfte!
  4. Welche Richtung haben diese Kräfte! Nur Biegung oder auch Torsion!
  5. Mit den Gesetzen der Mechanik z.B. max. Biegemoment bestimmen,
    zul. Spannung festlegen, somit wird das erforderliche
    Widerstandsmoment des Trägers : max. Biegemoment dividiert durch
    die zul. Spannung. mit diesem Wert in die Tabelle gehen, und einen
    passenden Träger aussuchen.
    Gruss Wolfgang
#7

Hallo Wolfgang,

  1. wo, wie, ist der Träger eingespannt (Kragträger), bzw. wo
    liegt er auf,(Träger auf 2 Stützen)

Das ist ja die zweite Frage, wie ich diese bestimme. Ein reiner Vergleich der zulässigen Spannung (für diesen Fall z.B. knapp 80 N/mm²) mit der auftretenden Wärmespannung (bei dieser Stahlart 63 N/mm²) sagt mir theoretisch, dass ich den Träger auf beiden Seiten festeinspannen könnte, oder nicht?

Für diese Diskussion hier, geh ich jetzt mal von einem Loslager (nur in x-Rtg offen) und einem Festlager aus.

  1. Wo, bezogen auf die Einspannstelle (Auflager) greifen die
    Kräfte
    an!
  2. Wie gross sind diese Kräfte!
  3. Welche Richtung haben diese Kräfte! Nur Biegung oder auch
    Torsion!

Folgendes ist bereits mit Sicherheitsbeiwert angegeben und wirkt ausschließlich in z-Rtg. (natürlich idealisiert angenommen)
Erste Stelle bei l1 mit 15kN
Zweite Stelle bei l2 mit 7,5kN
Dritte Stelle bei l3 mit 7,5kN
Vierte Stelle bei l4 mit 15kN

  1. Mit den Gesetzen der Mechanik z.B. max. Biegemoment
    bestimmen,
    zul. Spannung festlegen, somit wird das erforderliche
    Widerstandsmoment des Trägers : max. Biegemoment dividiert
    durch
    die zul. Spannung. mit diesem Wert in die Tabelle gehen,
    und einen
    passenden Träger aussuchen.

Jetzt kann ich zwar das Moment am Auflager bestimmen, aber dieses ist nicht komplett, da ja das Moment durch das Eigengewicht des Trägers fehlt. Dieser ist wiederrum noch nicht bestimmt…
Ich weiß, dass das maximale Moment in der Mitte des Trägers sein wird, aber wie gesagt: Kein Trägergewicht, kein richtiges Momentenergebnis.
Der Träger wird zwar nur etwa 12m lang sein und das Eigengewicht ist hinsichtlich der anderen wirkenden Kräfte klein, aber dennoch hätte ich gerne eine mathematische Lösung.

Das ich mit dem erforderlichen Widerstand in Tabellen gucke, ist dann klar :wink:

Gruss Wolfgang

Grüße zurück und schon mal danke für die Auskunft. Vielleicht kannst Du mir ja noch weiterhin helfen.

Dia

#8

Hallo Dia,
wenn es so ist, musst Du einen Träger auswählen, dessen Eigengewicht
als Streckenlast in die Berechnung miteinbeziehen. Ist die zul. Spannung zu hoch, musst du einen Träger mit grösserem Widerstandsmoment wählen und die Berechnung neu durchführen.
Und dies solange bis es passt.
Gruss Wolfgang

#9

Prima.
Danke für die Unterstützung.

#10

Ach, eine (dämliche) Frage habe ich noch.

Ausgehend davon das jeweils zwei meiner vier Kräfte(F1M und F2M, F1a und F2a) im gleichen Abstand zur Mitte angreifen und die Auflager auch gleichweit weg sind von der Mitte, ist ja das maximal Biegemoment bei Gesamtlänge L/2(?!)

______|____|____________|____|
FA----F1M–F1a—(Mitte)—F2a–F2M----FB
_|______________________________|
||
______||
___________||
Ist dann das maximal Biegemoment mit der Eigengewichtskraft Fq =>

MBmax = FA*L/2 - F1M*L1 - F1a*L2 - Fq/2*L/4

oder das doppelte davon?
Oder stimmt das gar nicht?

Ich habe mittels Programm meine Rechnung nachprüfen wollen, aber es kommt nur die Hälfte des von mir errechneten max. Biegemoment (MBmax) raus.
Dadurch zweifel ich natürlich an mir. Programme machen ja nie was falsch :wink: