Statik und Winddrücke bei Zaun mit Riesenpostern

Guten Tag, ein bestehender neuer Ballfangzaun von 8x72m soll mit Riesenpostern versehen werden. Im Idealfall sollen die oberen 5 m auf der ganzen Breite mit einem sog. Mesh (Gitternetz) verkleidet werden, das ca. 50% winddurchlässig ist. Der Zaun verfügt über total 31 H-Träger 150x40x6 oder IPE 180 (wird noch überprüft). Meine unbedarfte Rechnung ergab einen Winddruck von 4.4 Tonnen bei Windstärke 8, also rund 140 kg pro Pfosten bei ganzflächiger Nutzung. Stimmen diese Berechnungen und hält die bestehende Konstruktion oder muss sie verstärkt werden und wenn ja, wie? (Abspannen mit Drahtseilen geht nur auf eine Seite, auf der anderen ist der Fussballplatz).
Jede Hilfe willkommen, allenfalls auch Links zu geeigneten Personen, die mir das günstig berechnen.

Hallo,

Jede Hilfe willkommen, allenfalls auch Links zu geeigneten
Personen, die mir das günstig berechnen.

Sind die Pfosten einbetoniert, so daß sie diese Zusatzlasten am Boden abtragen können?

Gruß:
Manni

Sind die Pfosten einbetoniert, so daß sie diese Zusatzlasten
am Boden abtragen können?

Richtig, sie sind massiv einbetoniert.

Hallo,

es fehlen diverse Angaben, z.B. geografische Lage und Meereshöhe, außerdem zur Umgebung und zum Trägerachsabstand (2,40 m?), zum aufnehmbaren Einspannmoment und zum anrechenbaren Völligkeitsgrad.

Ich habe mal anhand der maßgebenden DIN 1055-4 eine worst-case-Betrachtung gemacht, und dabei wird das zulässige Biegemoment im Träger bei IBP 180 (in St 37) um den Faktor 2,5 überschritten, bei einer günstigen Betrachtung hingegen nur zu 60 % ausgenutzt.

Es kommt also unter Umständen überhaupt nicht auf die Einspannung an, sondern der Träger wird bei Orkanwetter schlicht abknicken (oder das Poster zerfetzt oder abgerissen, je nachdem).

Aufgrund der Vielzahl der unbekannten Größen und des vorhandenen Gefährdungspotentials würde ich dann doch dafür plädieren, einige Hunderter zu investieren und das nächst gelegene Ingenieurbüro für Baustatik diese Arbeit machen zu lassen, die leben nämlich davon. Eventuell kann das auch der Plakatfabrikant übernehmen, das Problem tritt ja öfter für ihn auf.

Gruß
smalbop

Guten Tag, ein bestehender neuer Ballfangzaun von 8x72m soll
mit Riesenpostern versehen werden. Im Idealfall sollen die
oberen 5 m auf der ganzen Breite mit einem sog. Mesh
(Gitternetz) verkleidet werden, das ca. 50% winddurchlässig
ist.

Das ist u.U ein frommer Wunsch. Gehe lieber davon aus, dass bei einem entprechenden Sturm alles Laub und sämtliche Zeitungen im Netz gesammelt werden (aus Sicherheitsgründen 10% oder weniger winddurchlässig). Das erfordert natürlich eine sehr stabile Konstruktion, aber muß das sein? Lass doch das Netz weggblasen! Was würde passieren? Wenn nichts besonderes dahinter liegt würde ich riskieren, dass das Netz wegfliegt und lediglich von einer Fangleine gehalten wird. Problem wäre natürlich zu wissen, welchen Winddruck hält das Netz aus und muß von der Haltekonstruktion aufgenommen werden. Vielleicht das Netz nur oben gut befestigen und nach Unten hängen lassen, evtl. mit Gewichten beschwert.

Wolfgang D.

.Der Zaun verfügt über total 31 H-Träger 150x40x6 oder IPE

180 (wird noch überprüft). Meine unbedarfte Rechnung ergab
einen Winddruck von 4.4 Tonnen bei Windstärke 8, also rund 140
kg pro Pfosten bei ganzflächiger Nutzung. Stimmen diese
Berechnungen und hält die bestehende Konstruktion oder muss
sie verstärkt werden und wenn ja, wie? (Abspannen mit
Drahtseilen geht nur auf eine Seite, auf der anderen ist der
Fussballplatz).
Jede Hilfe willkommen, allenfalls auch Links zu geeigneten
Personen, die mir das günstig berechnen.

Hallo

Der Zaun verfügt über total 31 H-Träger 150x40x6 oder IPE
180 (wird noch überprüft). Meine unbedarfte Rechnung ergab
einen Winddruck von 4.4 Tonnen bei Windstärke 8, also rund 140
kg pro Pfosten bei ganzflächiger Nutzung. Stimmen diese
Berechnungen

nein.
Im günstigsten Fall muß mit einer Windbelastung von ca 6,6 KN
(660kg!)gerechnet werden(bei ungüstiger Lage mehr)
Das Biegemoment an der Einspannstelle der Pfosten beträgt
(entsprechend Deinen Situationsangaben) damit mindestens 22KNm
Der IPE180 erhält Biegespannungen von mindestens 15KN/cm^2.

und hält die bestehende Konstruktion

Wahrscheinlich auf Dauer nicht.
Die zulässige Biegespannung des Trägers liegt zwar nur wenig über
dem zulässigen Wert (bei handelüblichen normalen Baustahl) aber
die Beanspruchung des Trägers bekommt noch Komponenten aus
„Kippbeanspruchung“ und eventuell „Knicken“ dazu.
Außerdem kann die maximale Windbelastung ja höher sein wenn die
Lage des Zaun ungünstig ist.

oder muss sie verstärkt werden

So sieht das aus.

und wenn ja, wie? (Abspannen mit Drahtseilen geht nur auf eine Seite

Der Wind weht ja leider von beiden Richtungen.

Jede Hilfe willkommen, allenfalls auch Links zu geeigneten Personen,
die mir das günstig berechnen.

Bei einbetonierten auskragenden Stahlträgern sehe ich dort keine
Möglichkeit einer Verstärkung, des Trägers selbst, an der
Einspannstelle.(eventuell zusätzliche stützende Konstruktionen mit
eigener Gründung -alles sehr aufwändig)
Außerdem wurde schon erwähnt, das über die Gründung der „Kragträger“
noch nichts ausgesagt wurde.
Es kann sein (da die Bruchlast des Trägers doch etwa doppelt so hoch
ist als die zulässige Beanspruchung)daß der Träger bei hoher
Belastung einfach mit seiner Gründung aus dem Boden gekippt wird.
Außerden brauchst Du wahrscheinlich für die „Veränderung“ am
Fangzaun eine behördlich Baugenehmigung - Statiker und Prüfstatiker
eventuell erforderlich.
Gruß VIKTOR

Hallo,
ich bin in meinem Beitrag von der wahrscheinlich irrtümlichen
Annahme ausgegangen, daß die unteren 3m des Zaun geschlossen,
also dicht sind.
Ist dem nicht so (alles frei) dann verringert sich die Windlast
je Pfosten auf 3,0KN und das Biegemoment auf ca 17KNm.(75%zu vor)
Eventuell ist doch eine statische Abstimmung möglich wenn man
die oberen 5m des Zauns nicht voll mit der Bespannung belegt sondern
nur auf 3-4m ab einer Höhe von 3m.
Die „Bespannung“ müßte aber wirklich, wie angegeben, nur 50% der
Windlast gegenüber einer geschlossenen Fläche erhalten.
Gruß VIKTOR

Hallo,

Hallo
die Beanspruchung des Trägers bekommt noch Komponenten aus
„Kippbeanspruchung“ und eventuell „Knicken“ dazu.

Das Netz ist ja elastisch und wird sich zwischen den Trägern unterschiedlich ausbeulen. Dann liegt außermittige Belastung der Träger vor und sie werden sich verdrillen. IPE- odr andere schmale Träger haben wenig Widerstandsmoment gegen Torsion.
Ich nehme an, daß du das mit Kippbeanspruchung meinst.

Auf jeden Fall darf diese Belastung nicht außer acht gelassen werden.

Gruß:
Manni

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Hallo

ich bin in meinem Beitrag von der wahrscheinlich irrtümlichen
Annahme ausgegangen, daß die unteren 3m des Zaun geschlossen,
also dicht sind.

Aber wovon bist du sonst noch so ausgegangen? Ich wundere mich über deine präzisen Zahlenangaben, ohne auch nur den Standort des Zauns zu kennen.

Ist dem nicht so (alles frei) dann verringert sich die
Windlast
je Pfosten auf 3,0KN und das Biegemoment auf ca 17KNm.(75%zu
vor)

Gerade ein Wegfall der unteren Fläche wirkt sich unterpoportional aus und keinesfalls mit 25 %. Es vergrößert sich ja der Kragarm zum Schwerpunkt der Fläche von 4 m auf 5,5 m, also um 1,5 m oder 37,5 %, während sich die Lastangriffsfläche um 3/8 = 37,5 % verringert. Im Produkt, mit dem man das Kragmoment ausrechnet, bleiben vom Ursprungswert (1 + 37,5 %) * (1 - 37,5 %) = 86 %, also sind es nur 14 % Reduzierung.

Außerdem sind Anzeigetafeln nach DIN 1055-4:2005-03 sowieso mit anderen (höheren) Druckbeiwerten zu rechnen als freistehende Wände, auch wenn sie teildurchlässig sind, denn letzteres macht bei der großen Schlankheit des Bauteils nur wenige % Unterschied.

Ich sage ja: Ein Fall für den ortsansässigen Statiker.

Gruß
smalbop

Hallo,

Aber wovon bist du sonst noch so ausgegangen? Ich wundere mich
über deine präzisen Zahlenangaben, ohne auch nur den Standort
des Zauns zu kennen.

Du hast recht.Ich war von einem Staudruck von "mind."0,5KN/m^2
auf geschlossene Flächen ausgegangen.(Mindestwert !)
Mein (nicht ersichtlicher) Fehler ist dabei, daß ich den Wind-Sog
Anteil dabei vergessen habe welcher meine angegebenen Werte noch
um 30% erhöhen würde.

Ist dem nicht so (alles frei) dann verringert sich die
Windlast
je Pfosten auf 3,0KN und das Biegemoment auf ca 17KNm.(75%zu
vor)

Gerade ein Wegfall der unteren Fläche wirkt sich
unterpoportional aus

So ist es.

und keinesfalls mit 25 %.

Bei meiner „irrigen“ Annahme schon, da ich für die unteren 3,0m
100% der Windlast angesetzt habe und für die oberen 5,0m, entsprechend
der Vorgabe des Fragestellers nur 50%.
Fällt die untere Last weg, sind dies tatsächlich knapp 25% kleineres
Biegemoment gegenüber der irrigen Annahme.

also sind es nur 14 % Reduzierung.

Richtig ist dies nur bei angenommener konstanter Belastung auf 8,0m
Höhe, wenn die unteren 3,0m entfallen.Nicht bei meiner Annahme.

Außerdem sind Anzeigetafeln nach DIN 1055-4:2005-03 sowieso
mit anderen (höheren) Druckbeiwerten zu rechnen als
freistehende Wände

Richtig, aber eine über 70m lange geschlossene Fläche ist keine
„Anzeigetafel“ in Sinne der DIN1055-4.

auch wenn sie teildurchlässig sind,

Richtig.Die Angabe des Fragestellers mit 50% Wirkung der Windkraft
auf die oberen 5,0m habe ich einmal als gegeben unterstellt ohne
die Richtigkeit festzustellen.

Ich sage ja: Ein Fall für den ortsansässigen Statiker.

So denke ich auch,aber eine rechnerische „Abschätzung“ der
gegebenen Situation ist wohl möglich.(mit Vorgaben des Fragestellers)
Diese ergibt (auch nach meiner Aussage), daß die Situation grenzwertig
ist und wahrscheinlich die vorgesehene Bespannung des Fangzaunes
SO statisch oder auch baurechtlich unzulässig ist, auch wenn die
kleinsten möglichen Windlasten nach DIN 1055-4 hier angesetzt werden
könnten.
Gruß VIKTOR

Hallo Manni,

die Beanspruchung des Trägers bekommt noch Komponenten aus
„Kippbeanspruchung“ und eventuell „Knicken“ dazu.

IPE- odr andere
schmale Träger haben wenig Widerstandsmoment gegen Torsion.
Ich nehme an, daß du das mit Kippbeanspruchung meinst.

Genau.Aber „Kippen“ kann ein Träger auch ohne exzentrische
Belastung bzw. Torsionsbelastung.
Knicken und Kippen sind „Stabilitäts-Fälle“
Doch gibt es da (relativ)einfache konstruktive Maßnahmen um
dem entgegen zu wirken, wenn dies Beanspruchung entscheidend
für die Standsicherheit relevant sein sollte.

Auf jeden Fall darf diese Belastung nicht außer acht gelassen
werden.

So ist es, denn ein „Kragträger“ von 8m Auskragung mit fast oder
voller Biegebeanspruchung und diesem „drillschwachen“ Profil
kann so nicht ,ohne besondere Maßnahmen, standsicher sein.
Was noch gar nicht angesprochen wurde - ich wollte hier das
Problem nicht aufbauschen - ist die Durchbiegung des Kragträgers.
Diese ist hier wahrscheinlich unschädlich auch wenn sie relativ
groß ist. Ob da „Schwingungen“ auftreten welche die Standsicherheit
zusätzlich beeinflussen müßte auch untersucht werden.
Gruß VIKTOR

Vielen Dank auf jeden Fall für Ihre geschätzten Bemühungen!

Lass doch das
Netz weggblasen! Was würde passieren? Wenn nichts besonderes
dahinter liegt würde ich riskieren, dass das Netz wegfliegt
und lediglich von einer Fangleine gehalten wird.

das ist eine wirklich nette Idee, funktioniert aber nur, wenn der Wind nicht „von vorne“ kommt, d.h., das Poster direkt auf den Zaun drückt und gar nicht abgerissen werden kann…

Vielen Dank auch für Ihre geschätzten Bemühungen!