stabiler Stahl Gesucht

GS_holzwurm

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Hallo

die Frage hat eigentlich nix mit Messern usw. zu tun aber hier scheinen sich ja auch ne ganze Menge Fachmänner rumzutreiben die sich mit dem Thema Metall ganz gut auskennen.
Ohne lang zu erklären

Ich suche ein Material (vermutlich wird es auf Stahl herauslaufen, nur welches ?) das bei einem Durchmesser oder quadratischem Querschnitt von 20-25 mm und einer Länge von 2300 mm eine möglichst geringe Durchbiegung hat. Optik nahezu egal das Material verschwindet zur Stabilisierung zwischen zwei Spanplatten.

Danke
 
@holzwurm

zuerst solltest du beschreiben was du damit machen willst.
Ich vermute du möchtest die Spanplatten auf das Metall schrauben.dazu eignet sich ein handelsübliches Stahlrohr Wandstärke ca. 2-3mm.
Rohr biegt sich nicht so leicht wie Vollmaterial,wenn du die Platten verschrauben möchtest ist ein Vierkant oder Rechteckprofil von Vorteil.Die Kombination Spanplatte Rohr Spanplatte
eignet sich schon vom Aufbau gegen durchbiegen,
je nach Belastung kannst du auch anstatt Stahlrohr Dachlatten als Zwischenlage
verwenden.Oder du nimmst
anstatt Preßspanplatten OSB Platten ( bekommt man in jedem Baumarkt ) die sind einiges Formstabiler und nicht viel teuerer.Du siehst es gibt viele Möglichkeiten aber man muß wissen was du machen willst.

Link
 
Biegung von Stahl / Wiederstandsmomente

Hallo GS_holzwurm,

ohne eine Vorstellung was du denn da bauen möchtes hier ein paar Infos zur Biegung.

Die grundsätzlichen Einflußfaktoren bei der Biegung sind:

1.) Axiales Wiederstandsmoment (Form und Abmessung)
2.) Festigkeit des Werkstoffes
3.) Biegebelastungsfall (Einspannungs/Auflageart)
4.) Kerbwirkung (IMHO nur bei dynamischer Belastung)

zu 1.)
Das höchst Wiederstandsmoment bei gleicher Außenabmessung (25*25 mm) hat ein Vierkant, gefolgt vom Rund und Rohr. Nur bei gleichem Gewicht würde das (Rechteck-) Rohr das (deutlich) bessere Wiederstandssmoment haben.

zu 2.)
Je fester um so besser. St52 kann IHMO eine um ~1,42 höhre Biegebelastung aufnehmen als St37 ( o.k. heute S355 und S235) [Edit] Im Vergleich zu 1.) und 3.) sind die Auswirkungen jedoch eher gering und auf die Durchbiegung selbst zu vernachlässigen ( siehe unten) [/Edit]

zu 3.)
Tja wie erklärt man das ohne Bild? Versuchen wir es mal so (stark vereinfacht und mit dem was gerade zur Hand ist).

Man nimmt ein Plastiklineal und legt unter die außeren Enden je ein Radiergummi. Dann nimmt man den Tacker und legt ihn in die Mitte.
Das Lineal biegt sich unter dem Gewicht des Tackers durch (2 Stützen). Wenn man jetzt bei den Radiergummies mit beiden Daumen auf das Lineal drückt hebt sich der Tacker an, die Durchbiegung verringert sich (doppelseitig eingespannt = am gunstigsten).
Nimmt man nun auf der einen Seite das Radiergummi weg fällt der Tacker runter (einseitig eingespannt = am ungünstigsten ) :irre:
Und wenn du jetzt noch das Lineal hochkant auf die Radiergummis legst weist du was du zu tun hast wenn du einen Rechteckigen Querschnitt hast. :D

Ach soo, und wenn du mit dem Gedanken spielst das Lineal hochkant auf den Tisch stellst und den Tacker oben drauf setzen haben wir ein Problem (nein nicht nur das, das der Tacker runterfällt), das ist bei der Länge von 2,3 Metern nämlich dann die Knickung und nicht die Biegung :argw:

zu 4.)
Poliert Oberfläche ist theoretisch am besten. Der Unterschied zu einer normalglatten Oberfläche jedoch vernachlässigbar.
Kerben wie bei einer Gewindestange sind am ungünstigsten zumal auch der Spannungsquerschnitt deutlich kleiner ist als bei einem Rundstahl mit gleichem Außendurchmesser.

Fazit: Vierkant oder Rund aus St 52 , ...
oder doch ( trotz Kerbwirkungs usw. Nachteilen) eine Gewindestange in der Güte 8.8? Gewindestangen haben den Vorteil das man recht leicht den doppelseitigen eingespannten Belastungsfall herbeiführten kann. (auf Länge sägen + 8 Muttern, anziehen fertig). ;)
 
Last edited:
ups hat eigentlich schon fast alles gesagt, deshalb nur noch ein Hinweis:
Wenn Du mit Durchbiegung den Bereich der elastischen Verformung meinst und dabei DEUTLICH unterhalb der Streckgrenze bleibst, dann spielt das Material selber (bzw. dessen Festigkeit) keine Rolle.
 
Das Material spielt natürlich eine Rolle, aber nicht welcher Stahl es ist, wenn es Stahl ist.

Um es für GS-Holzwurm volkstümlich zusammenzufassen:
Nimm 25mm Vierkant Stahl der billigsten Qualität sofern die Festigkeit ausreicht dass er sich nicht bleibend (plastisch) verbiegt.
Oder beschreibe dein Problem genauer, weil man wie Link richtig schreibt mit einer clevereren Konstruktion vielleicht einiges sparen kann.
 
Hallo Schmiedefreunde,

auch auf die Gefahr hin, euch zu enttäuschen, ihr habt am Problem vorbeigeredet.

Unter der angesprichenen Durchbiegung verstehe ich den Höhenunterschied zwischen der Mitte und den Enden des Trägers.

Bei vorgegebener Last wird die Durchbiegung vom Widerstandsmoment bestimmt (was ups schon angesprochen hat) und im weiteren vom E-Modul.

Letzterer beträgt für alle Stähle fast identisch 210kN/mm².

Durch die Wahl des Stahls kann man die Durchbiegung also nicht beeinflussen - nur ob die bei der Durchbiegung auftrewtenden Spannungen vom Stahl ertragen werden. Das kommt auf die Zugfestigkeit bzw. Streckgrenze an.

Die Frage hätte also lauten müssen: mit welcher GEometrie erhalte ich die geringste Durchbiegung.

Die Antwort gibt das angesprochene Lineal: Lege es nicht auf die Gummis sondern stelle es hochkant. In der Formel fürs Biegewiderstandsmoment steht nämlich die Höhe eines TRägers in dritter Potenz (h³). DAs mach viiieeel aus.

Nimm, wenn möglich kein Vierkantrohr 25*25mm sondern 25*50 und die Durchbiegung wird vielleicht auf ein Achtel verringert werden (nur als Anhaltswert). Ob die Spannungen vom Stahl ertragen werden müsstest du am konkreten Lastfall nachrechnen, besonders wenn du vorhast darauf herum zu laufen!

MfG
newtoolsmith
 
newtoolsmith said:
...
Durch die Wahl des Stahls kann man die Durchbiegung also nicht beeinflussen - nur ob die bei der Durchbiegung auftretenden Spannungen vom Stahl ertragen werden. Das kommt auf die Zugfestigkeit bzw. Streckgrenze an.
...
Stimmt, welcher Stahl spielt bei der Durchbiegung selbst keine Rolle. Ich befürchte jedoch das die max. Biegespannung einer Länge von 2300 mm auf jeden Fall kritisch wird, wenn es nicht gerade ein Regal fur eine Briefmakensammlung wird.
Das der Werkstoff im Vergleich zum Querschnitt / Biegemoment und dem Belastungsfall einen sehr geringen Einfluss hat hatte ich doch erwähnt oder (ups vergessen, schnell editieren) ;)

newtoolsmith said:
...
Ob die Spannungen vom Stahl ertragen werden müsstest du am konkreten Lastfall nachrechnen, besonders wenn du vorhast darauf herum zu laufen!
...
Drauf rumlaufen, :rolleyes: das wäre dann auch noch dynamische Belastung :lechz: => Kerbwirkung berücksichtigen... :steirer:
Also nix mit Gewindestange
(und auch nix mit H=25 mm und massiv, rein gefühlsmäßig).

Aber newtoolsmith, mikromeister und link haben recht, alles Spekulation ohne genauere Angaben.
 
Last edited:
Hallo

danke für die Antworten. Ich hatte heute Nacht nicht mehr so wirklich die Motivation mein Problem genauer zu erläutern.
Nachdem ich nun weiß das das e-modul für Stahl eh fast gleich ist, und sich meine Belastung im Bereich von max 100 kg bewegen. Nein ich will nicht darauf herumlaufen.
Da dürfte ST 37 bei einem quadratischen Querschnitt von den erwähnten 20-25 mm² ausreichen.

Aber super das man hier auch zu so einem Thema flott Antwort bekommt.
 
@holzwurm:

Wenn du einen massiven 25*25mm Vierkant mit einer Länge von 2300mm mit 100kg resp. 981N belastest, dann hast du eine neue Methode der Flitzebogenherstellung entdeckt.

Von geringer Durchbiegung würde ich sprechen, wenn die Höhendifferenz unter, sagen wir mal, 5mm bleibt.

Davon bist du weit entfernt, es werden einige Zentimeter werden.

Hast du denn keine Möglichkeit ein höheres Profil einzubauen? Die Höhe macht enorm viel aus - warum sind wohl H-Träger (auch doppel T genannt) so dünnwandig aber hoch!?!

@ups:

Im Vergleich zu 1.) und 3.) sind die Auswirkungen jedoch eher gering und auf die Durchbiegung selbst zu vernachlässigen

Der Einfluß ist sogar null.

Nähme man Alu mit E= 70kN/mm² dann, aber auch nur dann...

MfG
newtoolsmith
 
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