Frage zu Winkel (Mechanisch)

[A. B. (bazzzel)]

Moin, ist ein solcher Winkel auf Zug (=auseinanderziehen) vergleichbar 
belastbar wie auf Druck?

[Pandur S. (jetztnicht)]

Zeichne doch mal die Krafteinwirkung als Pfeil ein.

[A. B. (bazzzel)]

Zitronen F. schrieb:
> Zeichne doch mal die Krafteinwirkung als Pfeil ein.

echt? na gut.

[Joe G. (feinmechaniker)]

Die Frage nach der Kraftrichtung war durchaus berechtigt. Du sprichst in 
der Frage von Zug/Druck und zeichnest Biegung als Belastungsfall.

Zu deiner Frage. Unter der Annahme einer linearen Balkentheorie 
(Bernoulli-Balken), sind deine beiden Belastungsfälle gleich.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

A. B. schrieb:
> Moin, ist ein solcher Winkel auf Zug (=auseinanderziehen) vergleichbar
> belastbar wie auf Druck?
Sicher, denn der Hersteller schreibt ja keine Montagerichtung vor: du 
kannst die Bügel fürs Bücherregal nach oben oder nach unten weggehen 
lassen...

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Dass diese gekanteten Dinger prinzipiell schlecht belastbar sind, steht 
auf einem anderen Blatt.

[F. F. (foldi)]

Auf Zug stärker belastbar.

[Der Andere (Gast)]

F. F. schrieb:
> Auf Zug stärker belastbar.

Hi Foldi, hst du dafür irgendein Beleg. Ich hätte aus dem Bauch raus 
eher gesagt, in beide Richtungen gleich (schlecht) belastbar.
Es hat schon seinen Grund warum bessere Winkel/Konsolen profiliert oder 
verstärkt sind.
Siehe z.B.
https://www.amazon.de/Regalbodentr%C3%A4ger-Regal-Konsole-Regal-Tr%C3%A4ger-Regal-Halterung-Schwerlasttr%C3%A4ger/dp/B075Z4KH7X/ref=sr_1_37

[Der Andere (Gast)]

Nachtrag: Der Link war natürlich nicht für Foldi gemeint, der weiss das 
selber, sondern für den TO

[F. F. (foldi)]

Der Andere schrieb:
> Hi Foldi, hst du dafür irgendein Beleg.

Beleg nicht, aber schon wohl öfter einen Winkel auseinander gezogen oder 
zusammen gebogen. Zusammen ging immer gefühlt einiges leichter.

Hat sicher auch was mit der Gefügeveränderung zu tun. Gegen die Richtung 
zurück zu biegen geht definitiv schwerer.

Habe das alles einmal gelernt. Nur muss man aus so einer Frage keine 
Wissenschaft machen, wie ich finde. Ausprobieren reicht völlig.

[c.m. (Gast)]

F. F. schrieb:
> Habe das alles einmal gelernt. Nur muss man aus so einer Frage keine
> Wissenschaft machen, wie ich finde. Ausprobieren reicht völlig.

warum denn nicht? das mit der gefügeveränderung ist doch einleuchtend, 
frage ist: wurde das material nach der verformung noch mal 
wärmebehandelt um spannungen und kristallstruktur zu beeinflussen? macht 
das einen unterschied?

find ich schon interessant.

[F. F. (foldi)]

c.m. schrieb:
> macht
> das einen unterschied?

Ja, macht einen Unterschied, aber üblicherweise werden solche Winkel 
alle kalt gebogen, bei der Herstellung.

Wenn du das so interessant findest, das wirst du hier alles im Netz 
finden.

Die Frage war einfach und kann dann auch (hier ausnahmsweise) auch 
einfach beantwortet werden.

[Der Andere (Gast)]

F. F. schrieb:
> Hat sicher auch was mit der Gefügeveränderung zu tun. Gegen die Richtung
> zurück zu biegen geht definitiv schwerer.

Danke

[Harald W. (wilhelms)]

A. B. schrieb:

>> Zeichne doch mal die Krafteinwirkung als Pfeil ein.
>
> echt? na gut.

Du meinst also nicht auf Zug, sondern auf (Ent-)biegung?
Da sind die Werte mit Sicherheit deutlich kleiner als die
zul. Druckbelastbarkeit. Solche Konstruktionen versucht
man nach Möglichkeit zu vermeiden.

[Markus L. (rollerblade)]

F. F. schrieb:
> Zusammen ging immer gefühlt einiges leichter.
In die eine Richtung sind andere Muskeln und Handteile beteiligt als in 
die andere, läßt sich somit gar nicht vergleichen.

[F. F. (foldi)]

Markus L. schrieb:
> F. F. schrieb:
>> Zusammen ging immer gefühlt einiges leichter.
> In die eine Richtung sind andere Muskeln und Handteile beteiligt als in
> die andere, läßt sich somit gar nicht vergleichen.

Dann noch mal und nicht so zärtlich. In der Zuvor gebogenen Richtung 
geht das leichter. Zurückbiegen geht (bei solchen Winkeln wie im Bild) 
eigentlich gar nicht richtig. Du verbiegst die Schenkel, nicht den 
Winkel.
Wenn du das nicht glauben willst, gehe in den Baumarkt und kaufe dir so 
einen Zehnerpack von einem dünnen Winkel.
Es ist so wie ich sage, auch wenn hier wieder einige da eine 
Wissenschaft draus machen wollen.

[Statikfuzzi (Gast)]

Zusammenbiegen geht deswegen leichter, weil das Drehmoment am Knick 
immer größer wird, wenn davon ausgegangen wird, dass zwei 
entgegengesetzte Kräfte auf die Enden des Winkels aufgebracht werden. 
Entspricht dem 1. Fall der Eulerschen Knickung.

[oszi40 (Gast)]

F. F. schrieb:
> Zurückbiegen geht (bei solchen Winkeln wie im Bild)
> eigentlich gar nicht richtig. Du verbiegst die Schenkel, nicht den
> Winkel.

So ist es. Im Zweifelsfall nimmt man besser Winkel mit Verstrebung wie 
beim Waschbecken oder Schwerlastwinkel 
https://www.idealo.de/preisvergleich/MainSearchProductCategory.html?q=schwerlastwinkel

[heinz (Gast)]

Da ich neugierig bin hab ich es mal kurz als fea probiert.

Winkel 30x30 t=3 Rm=4.5
"unten" eingespannt
oben Last nach links bzw rechts 100N

max. verformung 0.2265 in beide richtungen
normal grglüht ;)

[F. F. (foldi)]

oszi40 schrieb:
> So ist es. Im Zweifelsfall nimmt man besser Winkel mit Verstrebung

Was dann ein "Knotenblech" ist.

[F. F. (foldi)]

heinz schrieb:
> Konstruktion2.jpg

Schön dass du das das Bild verlinkt hast.
Hier kann man deutlich sehen, das was ich beschrieben hatte. Der Winkel 
ist, im Winkel selbst, ist nahezu nicht verbogen, aber der Schenkel im 
oberen Bereich.

[Roland L. (Gast)]

heinz schrieb:
> Da ich neugierig bin hab ich es mal kurz als fea probiert.
>
> Winkel 30x30 t=3 Rm=4.5
> "unten" eingespannt
> oben Last nach links bzw rechts 100N

wenn der Winkel als Regalbefestigung an die Wand geschraubt ist, sind 
die Randbedingungen anders.
Geht der Schenkel nach oben, stimmt deine "Einspannung" weil der Winkel 
bei Belastung gegen die Wand gedrückt wird.
Geht der Schenkel nach unten, wird der Winkel von der Wand weggedrückt, 
ist also nur bis zur Befestigungsschraube eingespannt.
außerdem ist im Bereich der Befestigungsbohrung der Querschnitt 
geringer, sodass der Winkel vermutlich dort abknickt.

[F. F. (foldi)]

Beim Regal kommt noch was anderes hinzu. Wenn der Boden auf dem Winkel 
aufsteht, dann auch mit einem Teil der Last auf dem geraden, 
angeschraubten Teil. Für diesen Schenkel existiert so ja gar keine 
Biegung, aber er nimmt einen Teil der Flächenlast auf.

[heinz (Gast)]

Dass die Einspannung und Lasteintrag nicht korrekt ist war klar. Es ging 
mir nur um die Biegung. Da hat die "kurze" Seite je nach Last Druck bzw. 
Biegespannung. Nach FEA macht das keinen Unterschied.

Dass bei einem geraden Traeger die Lastrichtung egal (- Gewicht) sollte 
offensichtlich sein.

[F. F. (foldi)]

heinz schrieb:
> Nach FEA

Wasn das?

[Ductus cochlearis (Gast)]

heinz schrieb:
> Nach FEA macht das keinen Unterschied.

Eine typische Eigenschaft linearer FEM.

[F. F. (foldi)]

Aso, na dann weiß ich bescheid.

[Jens G. (jensig)]

F. Fo (foldi) schrieb:

>Der Andere schrieb:
>> Hi Foldi, hst du dafür irgendein Beleg.

>Beleg nicht, aber schon wohl öfter einen Winkel auseinander gezogen oder
>zusammen gebogen. Zusammen ging immer gefühlt einiges leichter.

>Hat sicher auch was mit der Gefügeveränderung zu tun. Gegen die Richtung
>zurück zu biegen geht definitiv schwerer.

Nein, das hat was damit zu tun, weil zwei Schenkel, die beim 
Zusammendrücken einen immer kleiner werdenden Winkel bilden, einfach 
zunehmend besser in der Hand liegt, als beim Auseinanderziehen.

...

F. F. schrieb:
> Zurückbiegen geht (bei solchen Winkeln wie im Bild)
> eigentlich gar nicht richtig. Du verbiegst die Schenkel, nicht den
> Winkel.

Und damit ist die Belastbarkeit richtungsunabhängig. Aber auch, wenn der 
Winkel sich ändern würde. Und alles je nach BElastungsfall, also ob der 
Winkel noch anderweitig gelagert ist, oder die Kräfte immer 90° 
zueinander stehen, oder immer 90° senkrecht auf die Schenkel drückt 
(also mit den Schenkeln mitgeht), oder oder oder ....

Aber im ganzen habt ihr den vollkommen falschen Belastungsfall 
diskutiert, den der TO fragt nach Belastbarkeit, nicht nach Verbiegung. 
Also der Fall, bevor es zur plastischen Verformung kommt. Und da ist die 
Belastbarkeit in beiden Richtungen dieselbe.
Auserdem hat der TO nix dazu gesagt, ob der Winkel schon irgendwo 
irgendwie eingespannt wird, also schon als Regalbretthalter an der Wand 
dienen soll.
Erst dann, wenn die Schenkel sich in ihrem Winkel ändern, ändern sich 
die Kräfteverhältnisse unsymmetrisch (je nachdem, wie die eingeprägten 
Kraftrichtungen sind).
Ok, auch vor der plastischen Verformung ändern sich schon die Winkel 
leicht, aber das können wir der Einfachheit halber erstmal in den Skat 
drücken.

[Harald W. (wilhelms)]

Jens G. schrieb:

> Nein, das hat was damit zu tun, weil zwei Schenkel, die beim
> Zusammendrücken einen immer kleiner werdenden Winkel bilden, einfach
> zunehmend besser in der Hand liegt, als beim Auseinanderziehen.

Ja, wenn ich mit den Zähnen was zusammendrücke, habe ich auch ein
wesentlich besseres Gefühl, als wenn mir ein Zahn gezogen wird. :-)

[L. H. (holzkopf)]

A. B. schrieb:
> Moin, ist ein solcher Winkel auf Zug (=auseinanderziehen) vergleichbar
> belastbar wie auf Druck?

Prinzipiell geht man bei Berechnungen davon aus, daß Zug- und 
Druck-Belastungen identisch sind.

Was jedoch, genau genommen, eine Vereinfachung ist, mit der sich alles 
"über einen Kamm scheren" läßt. :D

Tatsache ist, daß ausnahmslos jedes Material auf Druck höher belastbar 
ist als auf Zug.

Das hängt damit zusammen, daß unter Druck eine "Verdickung" des 
Querschnitts stattfindet, wohingegen unter Zug eine "Verschlankung" von 
ihm abläuft.

Genau genommen "versagt" also ein Prüfstab, z.B. aus Stahl, unter Zug 
früher als unter Druck.

Grüße

[Alex G. (dragongamer)]

@holzkopf
Hier haben wir aber keinen klassischen Stauchvorgang.
Wenn dieser Winkel gebogen wird - agal ob "auf" oder "zu", dann 
"verdickt" sich jeweils eine Seite während die andere sich "verdünnt".

Denke man unterscheidet zwischen Stauchvorgängen und Biegevorgängen.

Glaube bei einem so gegossenen WInkel, wären die Kräfte klar gleich.
Allerdings kann das material gewissermaßen vorbelastet, oder 
vorgeschädigt dadurch sein, dass es ursprünglich in diese Form gebracht 
wurde (bereits durch einen Biegevorgang).

[Der Andere (Gast)]

Alex G. schrieb:
> Allerdings kann das material gewissermaßen vorbelastet, oder
> vorgeschädigt dadurch sein, dass es ursprünglich in diese Form gebracht
> wurde (bereits durch einen Biegevorgang).

Sieht man ja im Bild im ersten Posting