Doorbuiging berekenen stalen kokers

[Hobbystaalbouw]

Goedemiddag allemaal,

Ik ben nieuw hier, ik zal me eerst even kort voorstellen:

Ik heb me geregistreerd als Hobbystaalbouw, (je moet wat verzinnen) hetgeen al zegt dat staalconstructie-berekeningen voor mij puur hobby zijn.

Ik ben werkzaam in de ICT en daar reken je hele andere dingen uit. Ik ben elektrotechnisch opgeleid, maar heb vroeger wel een jaar algemene mechanische technieken gevolgd, heb toen leren bankwerken, draaien, frezen, lassen, etc. Dus ik ben niet helemaal onbekend in het "metaal-bewerken".

Ik heb nu het volgende idee opgevat, en heb voor de uitvoering wat tips nodig want mijn kennis is niet toereikend:

Ik wil aankomende winter een motorheftafel maken, en om zeker te weten dat ie straks niet inzakt, wil ik eerst alles eens globaal doorrekenen. Ik kan natuurlijk kiezen voor de eenvoudige weg en een bouwbeschrijving downloaden en 100% namaken, maar dat wil ik nu eens niet.

Ik zoek dus nu wat gegevens van stalen koker, hoeklijn etc in verschillende maten. En uiteraard een formule hoe ik daarvan de doorbuiging kan berekenen. Ik heb al wat berekeningen zien staan hier op het forum, maar die geven mij niet de duidelijkheid die ik zoek, domweg omdat mijn basiskennis niet toereikend is waarschijnlijk.

Kan iemand mij hier vertellen waar ik de betreffende gegevens en formules kan vinden, waarmee ik kan berekenen (bijv) hoeveel een koker van 40x40 en een wanddikte van 2mm doorbuigt als ik die aan 1 kant vastzet en aan de andere kant belast met bijv 10kg? En dit zelfde dan voor een dikkere koker, of bijv zelfde maat maar met een dikkere wand, en bijv ook hoeklijn van 40x40x4mm?

Met deze info zou ik zelf in staat moeten zijn om te bepalen of het geheel sterk genoeg is om een motorfiets van +/- 300 kg te kunnen tillen.

Alvast bedankt voor reactie(s),

Hobbystaalbouw

[dirkwb]

Kan iemand mij hier vertellen waar ik de betreffende gegevens en formules kan vinden, waarmee ik kan berekenen (bijv) hoeveel een koker van 40x40 en een wanddikte van 2mm doorbuigt als ik die aan 1 kant vastzet en aan de andere kant belast met bijv 10kg?

Met de beroemde vergeet-me-nietje:

\( \delta = \frac{FL^3}{3EI} \)

[Hobbystaalbouw]

Met de beroemde vergeet-me-nietje:

\( \delta = \frac{FL^3}{3EI} \)

Bedankt voor je reaktie, maar wil me ook vertellen wat alle termen in de formule betekenen? En welk teken staat er onder de deelstreep voor de E?

Sorry maar ik ben op sterkte leer een echte leek.

[jhnbk]

dat is gewoon een 3.

F: kracht [F]=N

L: lengte [L]=m

E: elasticiteits modulus [E]=N/m² staat meestal in GPa

I: traagheidsmoment van de doorsnede =m² praktisch meestal in mm²

[Hobbystaalbouw]

Kijk, dat helpt. De lengte en de kracht kan ik zelf invullen, de andere 2 niet. Staat ergens op het net een tabel oid waar ik de waarden die bij mijn koker horen terug kan vinden? Dan zal ik eens een poosje gaan rekenen en mijn bevindingen hier weer posten, dan mogen jullie deze leek controleren.

Albert

[jhnbk]

Je zal op zoek moeten naar een profiel boekje. De E waarde hangt af van het materiaal. De I waarde van de vorm van het profiel. Misschien moet je maar eens een cursus/boek sterkteleer ter hand nemen.

[Hobbystaalbouw]

Ik zal eens bij ons in de bieb kijken, wie weet staat daar wat.

Thanks voor de tips,

Albert

[Hobbystaalbouw]

Vanmiddag de bieb maar eens met een bezoekje vereerd. Vroeger hadden ze hier wel technische schoolboeken dus ik had goede hoop. Helaas, niets meer. Ook de boeken die ik daar vroeger haalde op technisch gebied zijn er niet meer. Zitten niet meer in het assortiment en zijn ook niet vervangen voor nieuwere versies.

Uit de algemene computer maar een boek over constructieleer laten reserveren, die moet dan bij een andere bieb vandaan komen en gaat wel een paar weken duren.....

Ik heb nog een tijdje zitten googlen en kwam uiteindelijk een tabel tegen van een staalleverancier waarin alle soorten en maten vermeld stonden met alle eigenschappen, maar helaas stond hier geen koker bij....

Heeft iemand heir een tabel waarin de traagheidsmoment van stalen kokers staan vermeld, en zo ja, staat ie ook ergens op het web? Of wil iemand even kijken wat de traagheidsmoment is van de kokers 40x40x2, 40x40x3, 50x50x3 en 60x40x3? Laatste zowel rechtop als liggend? Dan kan ik voorlopig even rekenen.

Alvast bedankt voor de genomen moeite,

Albert

[ruzel]

De I van deze kokers kun je bepalen door: I=(1/4 * pi * r^2)-(1/4 * pi * r^2)

hierbij is het eerste deel van de formule de buitendiameter en het tweede deel de binnendiameter

een tabellenboek kun je vinden op:

http://www.mcb.nl bij documentatie. Het heet mcb boek en is daar gewoon gratis te downloaden.

[rodeo.be]

De I van deze kokers kun je bepalen door: I=(1/4 * pi * r^2)-(1/4 * pi * r^2)

Wat is de straal bij een vierkante koker? En daarbij, zelfs voor een ronde koker zou de formule verkeerd zijn (want nu staat I in m²?)

[ruzel]

klopt idd, het had r^4 moeten zijn indien het een pijp was, tik foutje en lees foutje. Ik had pijp gelezen in plaats van koker.

voor een koker is het uit mijn hoofd: I = 1/12 *h^4

[dirkwb]

klopt idd, het had r^4 moeten zijn indien het een pijp was, tik foutje en lees foutje. Ik had pijp gelezen in plaats van koker.

voor een koker is het uit mijn hoofd: I = 1/12 *h^4

Hier zit de dikte toch niet in?

[ruzel]

is een kwestie van de formule in te vullen voor de buitenhoogte en vervolgens dezelfde forumule invullen voor de binnenhoogte. Die twee trek je van elkaar af.

Of in formule is het (h^4-h1^4)/12

Hierbij is h de hoogte van de koker en h1 is dan de hoogte van de holte

[oktagon]

Ik verwees al een paar maal op deze site naar de website van MCB (metaalcie Brabant);kun je van alles op profielengebied ontdekken.

De formule voor het traagh.moment I,dat eerder werd vertoond,geldt voor vierkante pijpen(kokers) (PT zakboekje,heel handig A5 formaat);

voor rechth kokers is de formule bij een buiten maat van B*H en binnenmaat b*h :

I_x = {BH³ - bh³ } / 12 en het weerstandsmoment

W_x= {BH³ - bh³ } / 6H

x= H/2

[Hobbystaalbouw]

allen bedankt voor de reakties en tips,

Ik heb inmiddels het boek :

Beginselen van de sterkteleer en grafostatica, geschreven door JW. Kopper, G.Wertwijn en RS. Wijmenga

in huis, en daar kan ik nog wel wat uurtjes mee vooruit.

Eerder genoemde formules voor traagheidsmoment voor vierkante kokers ingevuld:

L=1000mm

F=800N (80kg gewicht)

E=210000, N/mm2, waarde komt uit wikipedia

I= 73365, mm2, koker 40x40 2mm wanddikte.

Kom ik op een doorbuiging van 17mm

Praktisch gezien denk ik dat ie dan breekt...

Vervolgens de proef op de som genomen, een stuk koker van 1,5mtr gepakt, dit op de werkbank vastgeklemd zodanig dat er een meter lengte uitsteekt. Deze lengte belast met 80kg, (ik ben er aan gaan hangen), en inderdaad, zo op het oog zakt ie bijna 2 cm door. (Breken doet ie nog niet). Wat mooi dat de praktijk blijkt te kloppen met de theorie.

De conclusie is duidelijk, de koker met een wanddikte van 2 mm is niet sterk genoeg om te dienen als poten voor mijn heftafel, hier moet iets anders voor komen. Dus een stuk genomen van 40x40 met 3mm wanddikte. (had ik gelukkig ook nog liggen). Vul ik dat in de formule in kom ik op 12mm doorbuiging. Proef op de som : doorbuiging bijna niet te zien, dus lang geen 12mm.

Ik ga nog even rekenen aan de formule voor rechthoekige kokers,

60x40mm, 80x40mm etc...