Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Belastungsfähigkeit stehendes Stahlrohr


von Christian M. (likeme)


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Hallo beieinander, gibt es eine Faustformel, ähnlich wie beim Holz, wie 
hoch die Belastungsfähigkeit eines stehendes Rohres ist. Bei einem 
Holzbalken mit 150x150mm kann ich z.B. 10 Tonnen "draufstellen". Ich 
muss wissen was z.B. ein stehendes Stahlrohr mit 160mm und 4mm 
Wandstärke aushält, ohne dies mit Beton zu befüllen (auch eine Option). 
Ist das statisch vergleichbar mit dem Holzbalken?
VGL eine Baustütze schafft mit 80mm und 5mm Wandstärke 2 Tonnen je nach 
Länge.

von Harald K. (kirnbichler)


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Christian M. schrieb:
> Bei einem
> Holzbalken mit 150x150mm kann ich z.B. 10 Tonnen "draufstellen".

Unabhängig davon, wie lang der ist?

Ich habe da so meine Zweifel.

Dasselbe wird für Dein Rohr zutreffen. Denn Statik ist gemeinerweise 
nicht nur vertikal.

Bei Deiner Baustütze hast Du das ja auch herausgefunden.

von Michael B. (laberkopp)


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von Christian M. (likeme)


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Harald K. schrieb:
> Unabhängig davon, wie lang der ist?

Druckfestigkeit Fichte 30-45N/mm² = 150x150*30 = 675kN = 67 Tonnen :-), 
die Länge erschließt sich mir jetzt noch nicht ganz. Denke ich da 
falsch?

Ein Zimmerer sagte mir, so ein Balken könne in üblichen Abmessungen auf 
dem Bau senkrecht stehend locker 10 Tonnen stemmen.

von Christian M. (likeme)


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Michael B. schrieb:
> Eulerscher Knickfall


Danke für den Tip... mal sehen ob ich da was freies finde.

von Udo S. (urschmitt)


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Ich habe gerade eine Statik für einen "einfachen" 7m hohen 
Vorstellbalkon erhalten. 62 Seiten.
Aber klar, du baust nach "Faustformel".

Christian M. schrieb:
> die Länge erschließt sich mir jetzt noch nicht ganz.

dabei schreibst du selbst:

Christian M. schrieb:
> VGL eine Baustütze schafft mit 80mm und 5mm Wandstärke 2 Tonnen je nach
> Länge.

von Christian M. (likeme)


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Udo S. schrieb:
> Ich habe gerade eine Statik für einen "einfachen" 7m hohen
> Vorstellbalkon erhalten. 62 Seiten.
> Aber klar, du baust nach "Faustformel".

Es geht darum eine Balkonstütze aus 30cmx30cm Ziegel durch eine 
Metallstütze zu ersetzen. Ich könnte jetzt zwei Baustützen reinbauen, 
schaut aber scheiße aus ;-)

von Udo S. (urschmitt)


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Christian M. schrieb:
> Es geht darum eine Balkonstütze aus 30cmx30cm Ziegel durch eine
> Metallstütze zu ersetzen.

Eine gemauerte Ziegelstütze kann nur Druckkräfte aufnehmen.
Also gehe ich davon aus, dass der Balkon an zwei Seiten auf Mauerwerk 
aufliegt und mit ihm verankert ist und sich nicht horizontal bewegen 
kann.

Das machts deutlich einfacher, damit solltest du eine reine 
Druckbelastung annehmen können.

Die Last, die auf die Stütze wirkt ist mir nicht ganz klar, da müsste 
man mal forschen was in einem solchen Fall angenommen wird. Aber ich 
denke mit halber Gesamtlast des Balkons bist du auf der sicheren Seite. 
(immer unter der Prämisse, dass du einen länglichen Balkon hast der L 
förmig im Mauerwerk liegt)
Mit den Zahlen könnte man jetzt mal rumspielen.

: Bearbeitet durch User
von Frederic S. (frederics)


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> Druckfestigkeit Fichte 30-45N/mm² = 150x150*30 = 675kN = 67 Tonnen :-),
> die Länge erschließt sich mir jetzt noch nicht ganz. Denke ich da falsch?
>

Es gibt nicht nur eine Art wie ein Bauteil versagen kann.
Bei dem Fichtenbalken hast Du
 1. Ausknicken
2. Dem Vertikalen Druck nicht Stand halten, reißen usw

Dementsprechend musst Du für jede Beanspruchung rechnen und dann einen 
Balken oder Rohr nehmen der allen Beanspruchungen stand hält.

Für kurze vertikale Stützen ist in der Regel 2 maßgeblich, für lange 1.

von Christian M. (likeme)


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Udo S. schrieb:
> Aber ich
> denke mit halber Gesamtlast des Balkons bist du auf der sicheren Seite.
> (immer unter der Prämisse, dass du einen länglichen Balkon hast der L
> förmig im Mauerwerk liegt)

Der Balkon ist ein 1 Seite komplett auf einer anderen Seite zur Hälfte 
im Haus verankert. Gewicht, hochgerechnet 4 Tonnen oder 2m³ Beton.

von Esmu P. (Firma: privat) (max707)


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Christian M. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Aber ich
>> denke mit halber Gesamtlast des Balkons bist du auf der sicheren Seite.
>> (immer unter der Prämisse, dass du einen länglichen Balkon hast der L
>> förmig im Mauerwerk liegt)
>
> Der Balkon ist ein 1 Seite komplett auf einer anderen Seite zur Hälfte
> im Haus verankert. Gewicht, hochgerechnet 4 Tonnen oder 2m³ Beton.

Vertraue Nie den Statikern, Brücken krachen zusammen, Balkone brechen 
ein,... Nein nicht in Entwicklungsländern... Hier!!! ehemals in 
Germanien, jetzt Buntland!

von Christian M. (likeme)


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Esmu P. schrieb:
> Vertraue Nie den Statikern,

Die Rechen was aus und nehmen das mal drei ... und schon ist das ganze 
Haus mit 3*4mm² verdrahtet ;-)

von Old P. (Firma: nix) (old-papa)


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Esmu P. schrieb:
> Vertraue Nie den Statikern, Brücken krachen zusammen, Balkone brechen
> ein,... Nein nicht in Entwicklungsländern... Hier!!! ehemals in
> Germanien, jetzt Buntland!

.... und Trolle schreiben den Mist dann auch noch auf...

Old-Papa
(wird wohl gleich gelöscht)

von Udo S. (urschmitt)


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Christian M. schrieb:
> Gewicht, hochgerechnet 4 Tonnen oder 2m³ Beton.

Nicht die Belastung vergessen. Su willst da ja auch drauf.
Party, Planschbecken, etc.

Wenn du sagst die 2. Seite ist nur halb im Haus verankert, hast du dann 
2 Säulen?

Wie geschrieben, wie man die Stützlast in so einem Fall 
berechnet/abschätzt weiß ich nicht.
Als Ansatz würde ich die beiden Außenkanten der Mauer als Auflagerpunkte 
nehmen und die die Lastverteilung des Balkons auf diese beiden Punkte 
und die Stütze berechnen.
Aber ich bin KEIN Statiker. Im Zweifel einen fragen oder einen alten 
Metallbaumeister.

von Udo S. (urschmitt)


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Esmu P. schrieb:
> Vertraue Nie den Statikern, Brücken krachen zusammen, Balkone brechen
> ein,... Nein nicht in Entwicklungsländern... Hier!!! ehemals in
> Germanien, jetzt Buntland!

Ursache ist aber nicht die Berechnung der Statiker, sondern falsche 
Annahmen zur Korrosion der Bauteile.

Wenn Querdenkeridioten die berechnet hätten würden wir noch in Höhlen 
leben.
Dort stürzen übrigens auch immer mal Decken ein.

von Christian M. (likeme)


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Udo S. schrieb:
> Wenn du sagst die 2. Seite ist nur halb im Haus verankert, hast du dann
> 2 Säulen?

Ich hab jetzt mal schnell was zusammengekritzelt. A und B sind die 
Säulen. Das Haus ist aus den 70iger Jahren.

Warum ich die Ziegelsteinsäulen loswerden möchte? In einer Säule steigt 
Feuchtigkeit auf und der Putz bröselt unten immer wieder weg. Plan war 
im Zuge einer Renovierung der Terrasse 2 Vierkantständer mit 100x100mm 
und 5mm Wandstärke oder zwei Rohre mit 120mm/5mm zu verwenden.

Neulich stand ich in einem 2 stöckigen Haus mit Eckfenster (breite 
1,5+1,5m), da war im Eck "nur" ein 100mm Vierkantrohr und drüber noch 
ein komplettes gemauertes Stockwerk. Wie der Rohbau mit den Armierungen 
in den Stürzen aussah weis ich nicht, aber es sieht mutig aus.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Bodenbelastung mindestens 250kG/qm.

von Thomas F. (igel)


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Christian M. schrieb:
> Ein Zimmerer sagte mir

Kann man berechnen. Holzkonstruktionen werden nach Eurocode 5 berechnet.

Hier vereinfacht:
https://www.eurocode-statik-online.de/stuetze.php

Für schlanke Stahlstützen rechnet man Knicken nach Euler. Es gibt dazu 
genügend Rechner im Netz.

Bei Ersatz einer gemauerten Säule durch einen dünne Säule:
https://de.wikipedia.org/wiki/Durchstanzen

: Bearbeitet durch User
von Marcel V. (mavin)


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Mein Schwager hat für seinen 4m hohen Balkon ein 120mm Rohr mit 5mm 
Wandstärke, ohne Betonfüllung verwendet und hat sich das schön in 
RAL7016 Anthrazitgrau lackiert. Das sieht top aus.

Für einen 7m hohen Balkon würde ich auf jeden Fall ein 150mm Rohr nehmen 
und es zusätzlich noch mit Beton verfüllen, sonst wird das ohne 
Querverstrebungen zu labbelig:

https://youtu.be/6jPVpn2egXc?si=0GXD9JlYfjIqFHJh

von Udo S. (urschmitt)


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Thomas F. schrieb:
> Bei Ersatz einer gemauerten Säule durch einen dünne Säule:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Durchstanzen

10mm Abschlussplatte drauf 250x250.

von Crazy Harry (crazy_h)


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Christian M. schrieb:
> Esmu P. schrieb:
>> Vertraue Nie den Statikern,
>
> Die Rechen was aus und nehmen das mal drei ... und schon ist das ganze
> Haus mit 3*4mm² verdrahtet ;-)

Ich hab gestern 20ADC über 0.5mm² gestestet. Kabel hatte zugegeben 75°C, 
aber mit meinen geforderten 5A keine Probleme .... ja OT

von Udo S. (urschmitt)


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Crazy Harry schrieb:
> Ich hab gestern 20ADC über 0.5mm² gestestet. Kabel hatte zugegeben 75°C,
> aber mit meinen geforderten 5A keine Probleme

Wenn es nicht funktioniert hätte wäre schlimmstenfalls etwas ätzender 
Qualm aufgestiegen, wenn es mit der Balkonstütze nicht klappt, liegt der 
TO oder ein paar andere Personen unter mehreren Tonnen Beton.

von Michael B. (laberkopp)


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Udo S. schrieb:
> liegt der TO oder ein paar andere Personen unter mehreren Tonnen Beton.

Auf, nicht unter.

von Christian M. (likeme)


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Udo S. schrieb:
> 10mm Abschlussplatte drauf 250x250.

Danke, klingt schlüssig, ich hätte eher was kleineres nur für die 
Schrauben gemacht, was aber nach deiner Theorie total falsch ist.

von Christian M. (likeme)


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Thomas F. schrieb:
> Bei Ersatz einer gemauerten Säule durch einen dünne Säule:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Durchstanzen

... da bin ich jetzt nicht draufgekommen :-(

ich glaube ich klopf den maroden Putz runter, neu drauf und lass alles 
weitere so wie es ist.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Michael B. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> liegt der TO oder ein paar andere Personen unter mehreren Tonnen Beton.
>
> Auf, nicht unter.

Michael B. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> liegt der TO oder ein paar andere Personen unter mehreren Tonnen Beton.
>
> Auf, nicht unter.

Wer sagt denn, dass ein Balkon einfach nur nach unten saust? Wenn nur 
die eine Seite nachgibt, bekommt der Balkon eine Drehung, und Person und 
Balkon tauschen die Rollen ...

von Marcel V. (mavin)


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Jens G. schrieb:
> Wer sagt denn, dass ein Balkon einfach nur nach unten saust? Wenn nur
> die eine Seite nachgibt, bekommt der Balkon eine Drehung, und Person und
> Balkon tauschen die Rollen ...

Das kann man in dem Video übrigens auch sehr schön sehen:

Marcel V. schrieb:
> https://youtu.be/6jPVpn2egXc?si=0GXD9JlYfjIqFHJh

Der Balkon fällt in dem Video exakt 5 Sekunden lang im freien Fall, 
bevor er auf die Straße prallt. Man hört auch ein gedämpftes 
Aufprallgeräusch! Das liegt daran, dass zuerst die Menschen auf die 
Straße prallen und obendrauf die Balkonbetonplatte. Das Menschenfleisch 
dämpft somit den Aufprall der Betonplatte. Das klingt zunächst makaber, 
ist aber so!

Die Fallhöhe im freien Fall lässt sich mit dieser Formel berechnen:

h = 1/2 ⋅ g ⋅ t^2

Nach 5 Sekunden hat der Balkon also 123 Meter im freien Fall 
zurückgelegt. Das reicht locker aus, um sich einmal um 180° zu drehen.

Die Aufprallgeschwindigkeit beträgt dabei 177km/h.

v = Wurzel aus 2 x g x h

Das fühlt sich dann so an, als ob man mit dem Auto mit einer 
Geschwindigkeit von 177km/h vor eine Betonwand fährt und von hinten 
kommt noch eine zweite Betonwand auf Rädern montiert, mit ebenfalls 
einer Geschwindigkeit von 177km/h angerollt!

von Wolf17 (wolf17)


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Christian M. schrieb:
> Belastungsfähigkeit eines stehendes Stahlrohres 160mm und 4mm Wandstärke
Die Stahlsorte und die Länge geht auch noch in die senkrechte 
Druckbelastbarkeit ein.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Christian M. schrieb:
> ich glaube ich klopf den maroden Putz runter, neu drauf und lass alles
> weitere so wie es ist.

Besser so. Außerdem könnte das eine Änderung am Haus sein, wofür Du erst 
mal aufs Bauamt dackeln müßtest und um Gehör bitten darfst. Alles 
natürlich vorausgesetzt, Du bekommst da noch vor Weihnachten eine 
Termin.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Christian M. schrieb:
> Es geht darum eine Balkonstütze aus 30cmx30cm Ziegel durch eine
> Metallstütze zu ersetzen. Ich könnte jetzt zwei Baustützen reinbauen,
> schaut aber scheiße aus ;-)

Das würde in den Fachbereich von "C. D. (derschmied)" fallen, der 
scheinbar die Lust am Forum verloren hat.

Christian M. schrieb:
> ich glaube ich klopf den maroden Putz runter, neu drauf und lass alles
> weitere so wie es ist.

Oder Du befragst einen Statiker und baust anschließend 50% mehr als 
seine Berechnung?

Dieter D. schrieb:
> Besser so. Außerdem könnte das eine Änderung am Haus sein, wofür Du erst
> mal aufs Bauamt dackeln müßtest und um Gehör bitten darfst.

Das ist im geordneten Deutschland durchaus denkbar.

von C. D. (derschmied)


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Christian M. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Ich habe gerade eine Statik für einen "einfachen" 7m hohen
>> Vorstellbalkon erhalten. 62 Seiten.
>> Aber klar, du baust nach "Faustformel".
>
> Es geht darum eine Balkonstütze aus 30cmx30cm Ziegel durch eine
> Metallstütze zu ersetzen. Ich könnte jetzt zwei Baustützen reinbauen,
> schaut aber scheiße aus ;-)


Früher™ hat man solche Balkone rotzfrech und eiskalt auf ein popliges 
108er Siederohr gestellt. Hat gehalten. Hohlprofile sind aber 
hinterfotzig, Du siehst nie mehr wie es innen mit Korrosion aussieht. 
Ergo:

Nimm nen 160er HEB Breitflanschträger, und gut ist das. Feuerverzinkt 
wäre optimal, kostet aber mittlerweile teils mehr als der Stahl selbst. 
Liegt am Energie-Chaos. 2-K-Grundierung drauf und dann lackiert überlebt 
der Deine Kinder auch noch.

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


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Marcel V. schrieb:
> Nach 5 Sekunden hat der Balkon also 123 Meter im freien Fall
> zurückgelegt. Das reicht locker aus, um sich einmal um 180° zu drehen.

Wenn ich den TE richtig verstanden habe, ist sein Balkon etwas niedriger 
angebracht.

von Marcel V. (mavin)


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Ralf X. schrieb:
> Wenn ich den TE richtig verstanden habe, ist sein Balkon etwas niedriger
> angebracht.

Ja, aber Christian hat bis zum heutigen Tage noch nicht gesagt auf 
welche Höhe sein Balkon angebracht ist! Die 2,8m auf seiner Skizze geben 
nur an, wie weit die beiden Stahlprofile auseinander stehen.

Die Höhe hat aber Einfluss auf die Knicksicherheit der Stäbe! Immerhin 
hat er schon mal die Knicklast von 4t angegeben.

von Manfred P. (pruckelfred)


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C. D. schrieb:
> Früher™ hat man solche Balkone rotzfrech und eiskalt auf ein popliges
> 108er Siederohr gestellt. Hat gehalten. Hohlprofile sind aber
> hinterfotzig,

Wow, er lebt noch ...

von Udo S. (urschmitt)


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Michael B. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> liegt der TO oder ein paar andere Personen unter mehreren Tonnen Beton.
>
> Auf, nicht unter.

Seltsam, ich kenne Balkons so, dass man sich auch unter ihnen aufhalten 
kann.
Die andere Konstruktion bei der das nicht geht nennt sich bei uns 
Terrasse.

SCNR

von Udo S. (urschmitt)


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Christian M. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> 10mm Abschlussplatte drauf 250x250.
>
> Danke, klingt schlüssig, ich hätte eher was kleineres nur für die
> Schrauben gemacht, was aber nach deiner Theorie total falsch ist.

Die Platte soll ja etwas Kraft übertragen. Eben wegen des 
"Durchstanzens" Deshalb ist sie ja auch in etwa so groß wie der 
ursprüngliche Posten.

10mm sind auch das, was mein Schlosser und der Statiker als 
Abschlussbleche für die Doppel-T Träger meines Vorstellbalkons nehmen.

von Marcel V. (mavin)


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Udo S. schrieb:
> Seltsam, ich kenne Balkons so, dass man sich auch unter ihnen aufhalten
> kann.
> Die andere Konstruktion bei der das nicht geht nennt sich bei uns
> Terrasse.

Deswegen soll Christian die Höhe seines Balkons endlich preis geben!

Udo S. schrieb:
> 10mm sind auch das, was mein Schlosser und der Statiker als
> Abschlussbleche für die Doppel-T Träger meines Vorstellbalkons nehmen.

Und du kannst übrigens auch mal die Querschnittsfläche und Abmessungen 
deiner verwendeten Doppel-T Träger von deinem 7m hohen Balkon nennen! 
Einschließlich Knicklast, denn die müsste ja in deiner 62-seitigen 
Statikberechnung irgendwo auch zu lesen sein!

Vielleicht gibt es sogar noch eine Zeichnung dazu? Dann hätte man hier 
wenigstens mal eine Vergleichsskizze zu Christians Vorhaben!

von Udo S. (urschmitt)


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Marcel V. schrieb:
> Und du kannst übrigens auch mal die Querschnittsfläche und Abmessungen
> deiner verwendeten Doppel-T Träger von deinem 7m hohen Balkon nennen!

Das alles nützt dem TO wenig, weil mein Balkon mehr oder weniger frei 
stehend ist (Vorstellbalkon) also auch diversen Kräften standhalten muss 
die von der Seite wirken. Außerdem ist die Masse eine andere als beim 
TO.
Es waren im ersten Entwurf 180er Doppel T Träger geplant, nach einer 
Aussteifung in ca. 3m Höhe sind es jetzt nur noch 160er, was dem 
Schlosser lieber war, wegen Gewicht, Aufstellung und Kosten des 
Materials und der Verzinkung.

Entweder der TO sucht sich einen Schlosser der ihm einen Tipp gibt oder 
er rechnet selbst.
Die Angabe des Schmieds von einem 160er Doppel T Träger ist 
wahrscheinlich dicke ausreichend, ein 160er Rohr wahrscheinlich auch. 
(keine Ahnung was da als Stütze normalerweise für eine Wandstärke 
genommen wird)

Die Statik habe ich hier nicht vorliegen und werde die auch nicht hier 
reinkopieren. Und nur ein oder zwei Seiten davon nützen wenig.

: Bearbeitet durch User
von Marcel V. (mavin)


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Udo S. schrieb:
> Die Statik habe ich hier nicht vorliegen und werde die auch nicht hier
> reinkopieren.

Das musst du jetzt auch nicht mehr, denn:

Udo S. schrieb:
> Es waren im ersten Entwurf 180er Doppel T Träger geplant, nach einer
> Aussteifung in ca. 3m Höhe sind es jetzt nur noch 160er, was dem
> Schlosser lieber war, wegen Gewicht, Aufstellung und Kosten des
> Materials und der Verzinkung.

Diese Angaben sind, in Verbindung mit der Höhenangabe von 7 Metern, 
schon aussagekräftig genug, um sich daraus im Kopf ein eigenes 
Vergleichsbild bilden zu können.

👍

von Christian M. (likeme)


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Marcel V. schrieb:
> Deswegen soll Christian die Höhe seines Balkons endlich preis geben!

2,6...2,8meter, ein Stockwerk.

von Dieter S. (ds1)


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U.a. hier kann man das Knicken von Stäben berechnen:

https://www.johannes-strommer.com/rechner/knicken-von-staeben-euler/

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Christian M. schrieb:
> gibt es eine Faustformel ...

nicht ganz ;-)
aber die von dir geplante Stütze würde eine Knicktragfähigkeit von ca. 
30 Tonnen im Euler-Knickfall 4 (Einspannung) haben. Auf den Nachweis zu 
Querkraftschub habe ich hier mal verzichtet. Wenn du nun andere Maße 
benötigst, einfach in meine Berechnung einsetzen :-)

von Christian M. (likeme)


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Joe G. schrieb:
> nicht ganz ;-)
> aber die von dir geplante Stütze würde eine Knicktragfähigkeit von ca.
> 30 Tonnen im Euler-Knickfall 4 (Einspannung) haben. Auf den Nachweis zu
> Querkraftschub habe ich hier mal verzichtet. Wenn du nun andere Maße
> benötigst, einfach in meine Berechnung einsetzen :-)

Vielen Dank, dann oben noch eine 300x300x10mm Metallplatte drauf und ich 
kann auf den Balkon noch einen Panzer drauf packen, sofern es das Haus 
aushält oder die Armierung ;-)

: Bearbeitet durch User
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