Trekkracht berekening - Blad op één kolom

[DitchDeurne]

Hallo forumleden,

Ik ben nieuw hier. Ik was online op zoek naar een oplossing c.q. aan het zoeken naar een rekentool om een trekkracht te berekenen maar uiteindelijk kwam ik hier terecht. Ik was vroeger best okay met wis- en natuurkunde maar nu ik de formules voorbij zie komen via Google, gaat het mij toch vlug boven de pet.

Het voorbeeld.
Ik heb een tafelblad welke wordt ondersteund door één kolom.
Ik zou graag weten welke trekkrachten er boven en onder op de kolom komen.
Het gaat me in het antwoord op het voorbeeld vooral over de wijze van berekenen.
Dus een antwoord is fijn, maar de methode is beter.

Voor het voorbeeld ben ik uitgegaan van een blad van 700 x 500 mm met een eigen gewicht van 10 kg.
De belasting is 50 kg, één keer als verdeelde belasting (1.) en één keer als puntbelasting (2.).
De kolom zit decentraal op 20-50 cm en 25-25 cm van de rand van het blad.
De kolom is 50 cm hoog.
Voor de versimpeling ga ik uit van een trekkracht op één punt in het midden van de kolom.

Bij het voorbeeld ga ik uit van een bevestiging van het blad aan de kolom met één M8 bout sterkteklasse 8.8.
Idem voor de bevestiging van de kolom onderop.
De vloeigrens van deze bout ligt op 640 N/mm2 = 23.232 N.
Ik wil graag weten hoe groot de trekkracht is bij de bevestiging van het blad aan de kolom (a.) en onderaan bij de kolom (b.) en dat voor zowel een verdeelde belasting (1.) als een punt belasting (2.).
Omgedraaid zou ik graag weten bij welke verdeelde- en puntbelasting de vloeigrens van de bout wordt overschreden.

Mocht ik in de vraagstelling nog iets ben vergeten dan hoor ik het graag...
Bedankt vast!!

[CoenCo]

Als er trek in de bout zit, dan zit er dus ergens anders druk Weet je waar dit drukpunt zit? Zo ja, dan kan je kracht*arm gebruiken (som van de momenten=0)

[DitchDeurne]

Bedankt voor de vraag, maar ik heb geen idee wat je bedoelt met druk(punt)

Kracht maal arm snap ik deels maar dan heb je een uitkomst in Nm toch? En ik zoek volgens mij iets in N?
Dus hoe kom ik dan van Nm naar N? Gedeeld door welke afstand?

[Xilvo]

Zou het zwaartepunt van het blad plus alles wat er op rust binnen de (horizontale) doorsnee van de kolom liggen, dan had je in principe geen bout nodig; het blad blijft dan ook zonder bout op de kolom liggen.

Is dat niet het geval, dan krijg je een trekkracht op de bout en druk op de rand van de kolom. De diameter van de kolom is dus belangrijk.

[DitchDeurne]

Ok, stel de kolom heeft een diameter van 100 mm, hoe bereken ik dan de kracht op de bout?

[Xilvo]

Neem bijvoorbeeld de situatie met alleen het tafelblad.
Kies g=10 m/s²

Het zwaartepunt van het blad ligt in het midden, 0,35 m van de bout en 0,30 m vanaf de (dichtstbijzijnde) rand van de kolom.

Zie het als een wip, of hefboom, met het scharnier op de plaats van die rand van de kolom.

Je hebt drie krachten die op het blad werken:
1. de zwaartekracht, omlaag gericht, aangrijpend op het midden van het blad, 100 N.
2. De kracht door de rand van de kolom, omhoog gericht.
3. De kracht door de bout, omlaag gericht.

De som van die krachten moet nul zijn want het blad gaat niet bewegen in verticale richting.

Verder werken er twee momenten op het blad, t.o.v het scharnier (kolomrand). Die moeten samen nul zijn want het blad gaat niet draaien.
Eentje met arm 0,30 m en kracht 100 N = 30 Nm.
En eentje de andere kant op, met arm 0,05 m (straal kolom), F_bout . 0,05 = 30 Nm.
Dus F_bout (de kracht door de bout op het blad) = 600 N, omlaag gericht.

Totale kracht omlaag 100 + 600 = 700 N. De kracht die de kolomrand op het blad uitoefent moet 700 N zijn, omhoog gericht.