Liebe/-r Experte/-in,
Ich möchte einen Pool aus Blechbauteilen bauen und jetzt muss ich errechnen, wie ich meine Blechteile auslegen muss. Ich will einen Runden Pool bauen mit 6m Durchmesser und 1,3m höhe. Berechnen muss ich jetzt mit welcher Kraft das Wasser auf die Wende des Pools drückt und welche zugkräfte auf die Wand wirkt.
Muss bis morgen fertig sein, stimmts?
Also, ich nehme mal an die Berechnung so simpel wie möglich. Es geht um einen runden pool. Wasserhöhe 1,3 meter.
Fagen wir doch ein fach mal mit dem Druck an. Der Druck aan der Wasseroberfläche ist 0 Bar und in 1,3 Metern Tiefe dann 0,13 Bar.
Das ist unten ander Kante da tritt der höchste Druck auf.
Das ist komplett unabhängig von der Form des Behälters.
Insgesamt siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Hydrostatisches_Paradoxon
Haben also 0,13 Bar = 13 kPa Druck = 13 000 Newton / m^2.
Der Druck ist ja acuh nur eine besondere Form der Spannung, wie beim Tonnengewölbe wird der Druck in einen andere Richtung geleitet. Hier beim Pool aber sind es Zugspannungenn.
Meines Erachtens kommt jetzt der Umfang ins Spiel sprch die Drücke herschen ja gleichmäßig um den Pool herum und werden in eine gleichmäßge Zugspannung , die am Boden des Pools am Größten ist umgesetzt.
Viele Spass beim Umfangberechnen.
namlit
Ich nehme zur Berechnung an, der Pool ist bis oben hin mit Wasser gefüllt (Wasserstand also 1,3 m).
Die durch das Wasser insgesamt ausgeübte Druckkraft auf die Seitenwände ist ca. 156253 N. Das entspricht (bildlich gesprochen) 650 kg pro Quadratmeter.
Bei der Berechnung der Zugkraft bin ich mir nicht sicher. Was genau ist gemeint? Handelt es sich um die Schubspannung an den Verbindungsstellen? Dazu müßte man wissen, wie viele Verbindungsstellen es gibt und wie Dick das Blech ist. Man könnte dann die Anzahl der Verbindungsstellen mit deren Querschnittsfläche (Höhe mal Dicke) multiplizieren. Dann teilt man die oben genannten 156253 N durch das Ergebnis und erhält den Wert. Beispiel: 4 Verbindungsstellen, Blechdicke 3 mm, Höhe 1,3 m.
Schubspannung = 156253 N geteilt durch (4 x 1300 mm x 3 mm) = 10,02 N pro mm², oder bildlich gesprochen ca. 1 kg pro mm².
Die Schubspannung ist die Kraft pro Fläche parallel zur Querschnittsfläche.
Es geht um die Zugkraft an den Schrauben die mein Blech verbinden sollen. Ich möchte eine 3mm Blech verwenden mit 4 Schrauben, also alle 300mm eine Schraube um 2 Elemente zu verbinden. Ein Element so |__________| aufgebaut.
Wieviele Schraubverbindungen gibt es insgesamt? Wie groß ist der Schraubendurchmesser (ohne Gewinde)?
Man muß eigentlich nur die Gesamtkraft (156253 N) durch die Anzahl der Schrauben teilen, schon hat man die Kraft pro Schraube. Aus dem Schraubendurchmesser ergibt sich dann die Belastung pro Fläche (Spannung).
Ich glaube wir reden aneinander vorbei, kann ich dir mal meine Zeichnung per email senden dann kannst du dir erstmal vorstellen wie ich das bauen will.
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Also eigentlich habe ich die Frage bereits beantwortet, nämlich F = 156253 N. Diese Gesamtkraft verteilt sich auf die Anzahl der Schrauben.
Also eigentlich habe ich die Frage bereits beantwortet,
nämlich F = 156253 N. Diese Gesamtkraft verteilt sich auf die
Anzahl der Schrauben.
Ja ich habe das ganze nicht richtig verstanden. Also die gesammte Kraft verteilt sich auf alle Schrauben, ich hatte keine vorstellung wie sich die Kraft verteilt. Ich habe jetzt 40 Elemente mit je 5 M6 Schrauben in jeder Seite. Danke für deine Hilfe
PS
Die Kraft, die von innen auf die Poolwand drückt, ergibt sich aus der Wasserhöhe oberhalb des interessierenden Bereichs und der Fläche, auf den Du sie beziehen willst.
Nimm an, dass der Pool bis zum Überlaufen voll ist, dass Du die Kraft wissen willst auf einen Quadratzentimeter am Boden des Pools. Die Kraft auf diesen Quadratzentimeter ist gleich dem Gewicht von einer Wassersäule von 1cm^2 Querschnitt und 130cm Höhe also 130cm^3 Volumen. Wenn es nicht gerade Salzwasser ist, sind 1000cm^3 Wasser etwa 1kg und die Wassersäule wiegt 130g.
Der Druck nimmt linear vom Wasserspiegel nach unten zu, d.h. er ist 0 in Höhe des Wasserspiegels und 0,13 at (Technische Atmosphäre (at) = 1 kp/cm2) am Boden.
Zum Umrechnen gibt es hier eine Tabelle:
http://de.wikipedia.org/wiki/Druck_%28Physik%29
Jetzt zur Zugkraft auf die Wand:
Berechne dazu die Arbeit, die der Druck pro cm Höhe leistet, wenn die Wand sich im Umfang um 1cm dehnt.
Der Radius nimmt dabei um dR zu. (dR=1cm/2/pi=0.1592cm)
Insgesamt ist diese Arbeit Umfang*dR*1cm Höhe*Druck§
Umfang=300cm(Radius)*2*pi
p=0.13kp/cm^2
Arbeit=300cm*2*pi * 1cm/2/pi * p * 1cm = 49kp*cm .
Die Kraft (pro cm Wandhöhe in Bodennähe) ist Arbeit/Weg also 49kp.
Da die Kraft linear zunimmt vom oberen Beckenrand bis unten, ist die Kraft, die eine senkrechte Schweißnaht am Umfang des Beckens aushalten muss, insgesamt 1/2*130cm*49kp/cm=3185kp also etwas über 3t.
Diese Kraft wirkt übrigens auf jede einzelne Schweißnaht in der gekrümmten Seitenwand.
Wenn Du Deine Schweißnaht nicht so stark auslegen willst, kannst Du den Pool womöglich versenken und den Druck durch das verdichtete umgebende Erdreich abfangen - aber dazu brächtest Du etwas Bodenmechanik.
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Liebe/-r Experte/-in,
Ich möchte einen Pool aus Blechbauteilen bauen und jetzt muss
ich errechnen, wie ich meine Blechteile auslegen muss. Ich
will einen Runden Pool bauen mit 6m Durchmesser und 1,3m höhe.
Die nach aussen wirkende Kraft hängt nur von der Höhe ab. Ganz oben ist der Druck null, nach unten nimmt er mit p = 10^4 N/m * h zu, wobei h der Abstand zur Oberkante ist. Die Kraft pro Länge entlang des Randes ist
Delta F/Delta z = p*r
wobei r der Radius des Pools ist.
Die gesamte Kraft ist
F = Integral(10^4 N/m * h * r * dz, z=0…H) = 0.5 * 10^4 N/m * r * H^2
H ist die Höhe des Pools
Das ergibt in dem angegebenen Falle 25,3 kN über die gaze Höhe verteilt