Zug,Druck, Biegung an einen Hoftor

Hallo Zusammen

Ich muß für ein kleines Projekt ein Hoftor konstruieren.Jetzt bin ich etwas überfordert.Ich soll Zug,Druck,Biegung von dem Tor-Rahmen sowie auch von dem Pfosten berechnen.Kann mir jemand weiter helfen bitte?

Der Pfosten(1000mm Hoch) wird auf einen Träger geschweißt,der Tor-Rahmen ist 2200m Breit und 850mm Hoch.

Material verwende ich 235SJR Kaltgefertigt.
Pfosten:100x100x6mm
Rahmen: 50x50x5mm(Seite wo das Scharnier angebracht wird), rest wird alles 50x40x2mm verwendet.
Zwei Scharniere M22 zum verschrauben für 200 KG ausgelegt.

Das Tor ist keinen Wind ausgesetzt!
Bitte um Hilfe!

Danke Vielmals

Diemus

Skizze: http://www.abload.de/image.php?img=img_20130307_1507…

Hallo es doch ganz einfach, auch wenn hier nicht die „Hausaufgabenhilfe“ plädiert.
Du berechnest das Rahmengewicht - die kg/m stehen in einschlägigen Stahlprofiltafeln. Vergiß den „Z“-Riegel nicht als Diagonalversteifung im gleichen Qudratrohrprofil - auch die Gehrungsschnitte in den Ecken - reine Geometrie
Dann betrachtest Du den Torrahmen als Hebelarm als Linienlast - dann mußt Du den Schwerpunkt ermitteln.
Der Abstand zwischen Scharnier und Schwerpunkt ist dann die Hebellänge.
Somit ergibt sich am oberen Scharnier ein zugmoment und am untern Scharnier ein Druckmoment.
Den Rahmen incl. des diagonalen „Z“-Riegel kannst Du als Fachwerk betrachten und dieses nach dem Ritterschnitt oder Rundschnitt berechnen.
Dann ergeben die beiden Scharniere die „Aufagerkräfte“ am senkrecht stehenden Pfostenprofil (vorh. Widerstandsmomente für dieses Profi findest Du ebenfas in den Stahlprofiltafeln.
Wahrscheinlich ist dieser Pfosten als einseitig unten eingespannt zu betrachten und über die Gleichung Wx=(max. Moment: zulässige Spannung) nachzuweisen
also Wx vorh muss kleiner sein als der Tabellenwert für max. Wx

grüßlichst

Hallo diemus,

Du mußt zuerst das Gewicht des Tores und den Schwerpunkt bestimmen. Das Gewicht multipliziert mit der Erdbeschleunigung ergibt die Gewichtskraft in N. Der Kraftangriffspunkt ist der Schwerpunkt.
Als nächstes legst Du fest, welches Scharnier als Festlager (meist unten) und welches als Loslager (meist oben) dienen soll. Dort legst Du Schnitte fest, das heißt, Du trennst an dieser Stelle das System in 2 Teile und zeichnest am Festlager vertikale und horizontale Vektoren ein und am Loslager nur eine Horizontalkraft. Jetzt bildest Du am Tor die Summe aller Kräfte jeweils in horizontaler und Vertikaler Richtung und die Summe der Drehmomente. Damit gewinnst Du eine ausreichende Zahl an Gleichungen, um die Kräfte auf die jeweiligen Scharniere zu bestimmen.

Willst Du noch die Biegung der Türpfosten bestimmen mußt Du die Schnittkräfte auch dort festlegen. Im Pfosten gibt es 3 Schnittbereiche. a) Zwischen Einspannung im Boden und unteres Scharnier, b) zwischen beiden Scharnieren und c) oberhlb des oberen Scharniers. Im oberen Bereich c treten keine kräfte auf. Ist das obere Scharnier das Loslager, wird ab hier ein Biegemoment auf den Pfosten wirken. Das ergibt sich aus dem Produkt der Horizontalkraft am oberen Scharnier multipliziert mit dem Abstand vom oberen Scharnier, wenn die x-Achse senkrecht nach unten verläuft. In diesem Bereich ist die Druckkraft im Pfosten noch Null. Ab unteres Scharnier, dass als Festlager dient, kommt noch die Druckkraft aus dem Gewicht des Tores hinzu. Im Bereich a) tritt nun eine weitere Horizontalkraft auf, die entgegengesetzt zur oberen Horizontalkraft wirkt und als Biegemoment wirkt.

Im nächsten Schritt mußt Du die Schnittkräfte in den einzelnen Trägern des Türrahmens berechnen. Das ist etwas komplexer, aber ähnlich.

Das ist die Vorgehensweise. Findet man in jedem Taschenbuch Maschinenbau.

Gruß

Snape

Hallo

Ich versuchs mal:
Alle Lasten (Gewichte der einzelnen Elemente des Tores) bestimmen.
Jetzt das Moment wie folgt berechnen!
Last des ersten Elementes mal Abstand zwischen Schwerpunkt dieses Elementes und Achse Pfosten sichere Seite).
Alle Momente addieren.
Mit diesem Moment wird der Pfosten belastet.
Nachweis Pfosten:
M/W= Sigma (Moment/Widerstandsmonent= Spannung)

Die Druck- und Zugkraft im Scharnier errechnet sich so:
Das oben ermittelte Moment ist durch den Abstand der beiden Scharniere untereinander zu teilen.

Auf die Einheiten achten.
Sicherheiten nicht vergessen.
Alle Lasten berücksichtigen,ggf. auch eine Mannlast.
Der Träger auf den der Pfosten geschweißt wird, muß ausreichend steif und standsicher sein.

Gruß

Hallo,
das einzige, was bei Ihrer Skizze klar ist und auch berechnet werden könnte, ist der Pfosten. Ob das Tor in sich steif genug ist, hängt sehr stark vom Entwurf der Füllung und Anordnung von Druck- bzw. Zugstäben ab und dies ist aus Ihrer Skizze nicht ersichtlich. Ein genauer Entwurf des Tores ist notwendig, um all diese Berechnungen anstellen zu können. Wenn Sie diese Berechnungen für eine Prüfung benötigen, ist immer eine genaue Zeichnung bei den Aufgaben dabei. Sie schreiben auch, dass der Pfosten auf einen Träger geschweißt wird. Auch was den Träger angeht, müsste deren Abmessung und Lage zum Tor bekannte sein.
Also es fehlen leider zu viele Angaben um Ihnen helfen zu können.
Mit freundlichen Grüßen,
Strolz

Hallo Diemus,

ist etwas länger her, dass ich eine entsprechende Berechnung gemacht habe.
Ich würde folgenden Ansatz wählen. Das Hoftor hat eine Masse und damit eine Gewichtskraft.
Diese Gewichtskraft zieht am oberen Scharnier und drückt auf das untere Scharnier.
Wenn Du mit der ermittelten Kraft am unteren Scharnier ansetzt und den Pfosten „hochfährst“ erhöht sich das Moment mit der Länge.
Über dieses Moment und das Flächenträgheitsmoment des Pfostens kannst Du die Durchbiegung ermitteln.
Die entsprechenden Formeln findest Du im Dubbel oder in der Formelsammlung.

Grüße
Cornel

Tut mir leid, das ist nicht mein Beritt.
Gruss
Herbert.

Würd dir gerne helfen aber habe mein tabellenbuch verlegt find es nich sorry
mfg

Moin diemus,

die Skizze habe ich ausgedruckt. Es fehlen die Maße für die Höhenlage der Scharniere, die für die Berechnung des Torrahmens erforderlich sind.

Die Rahmenberechnug wird heute elektronisch gemacht; dabei werden die unterschiedlichen Steifigkeiten der Profile berücksichtigt.

Als Vertikalbelastung ist neben dem Eigengewicht auch die Belastung durch durch einen Menschen, der sich auf den Torflügel setzt, als Katastrophenlastfall zu berücksichtigen. Ist mit den 200 KG diese „Katastrophenlast“ gemeint.

Auf der Grundlage Deiner Angaben kann ich Dir leider nicht weiter helfen.

Freundliche Grüße, Horst.