Statischer Vergleich Winkelprofile

  • Eine Frage für die Profis :
    Gibt es eine Umrechnungstabelle bzgl der Kraftübertragung von Winkelprofilen aus GFK,Alu und Stahl bzw Edelstahl.


    als Beispiel entspricht ein Winkelprofil aus GFK mit 60x60 x3mm dem gleichen aus Alu mit zB 1,5mm Dicke oder Stahl aus nur 0,8mm Dicke um die gleichen Kräfte von der Außen-GFK-Schicht der Seitenwand auf die
    Außen_GFK-Schicht des Daches einzuleiten (de facto natürlich umgekehrt- nur zur Verdeutlichung, was ich meine) ?
    die unterschiedlichen Wärmekoeffizienten mal bewußt ausgenommen, das muß der Kleber in entsprechender Stärke ausgleichen.

    der Urologe


    Vorsorge tut gut - KAT fahren

    Einmal editiert, zuletzt von urologe ()

  • Hallo urologe,


    bist Du schon am kleben, oder noch in der Planung?


    So generell kann man das nicht sagen. Da mußt Du schon die genauen technologischen Eigenschaften der Winkelprofile bzw. das genaue Material kennen.
    Denn GfK ist nicht GfK, die Festigkeit hängt hier u. a. davon ab, welches Harz verwendet wurde, wie die Glasfasern eingebracht wurden (Gewebematten in wieviel Lagen welches Gewebe, oder nur gespritzt, ...), und bei welchen Temperaturen das ganze Ausgehärtet ist.
    Aluprofile sind eigentlich immer aus Aluminiumlegierungen, und jede dieser Legierungen hat andere technologische Eigenschaften, somit mußt Du die Legierung kennen. Auch ist wichtig, ob Dein Aluprofil als Winkelprofil gegossen wurde, oder ob es aus nem Blech gebogen wurde. (Normalerweise sind die aber aus nem Profil gegossen).
    Und Stahl ist auch nicht gleich Stahl, da kommt es auch drauf an, was für einen Stahl Du hast.
    Dazu spielen dann noch die Biegeradien bzw. die Eckradien eine Rolle, und die Frage welche Festigkeit Dich nun am meisten Interessiert, und von welchen Belastungen Du in welche Richtung ausgehst.


    Kurz: Eine einfache Umrechnungstabelle kann es leider nicht geben.

    Viele Grüße
    Krabbe
    (Sachkundiger für Campinggasanlagen)

  • hallo Krabbe,
    ja ich bin mitten drin und will aus einfacheren Beschaffungsgründen eher auf gekantetes Alu - oder Edelstahlblech gehen.
    Die bisherigen GFK-Profile von Pecocar sind extrem teuer und letztes Frachtangebot 280 Euro für nur für 30 Profilleisten (allerdings 6m lang) .
    Die GFK-Proflie sind aus Polyester mit 60% Glasfasermattenanteil.
    Biegefestigkeit 350 N/mm² , einer Zugfestigkeit von 250 und gleicher Druckfestigkeit, das Biege-E-Modul bei 10 x10³ - ich hab zwar schon herumgesucht , aber da fehlen mir leider die Kenntnisse .
    Verwendet wird stattdessen gekantetes Alu (AL MG3) oder Edelstahl gekantet der Güte 1.4301 .
    Ich gehe mal davon aus, dass bei Pecocar die üblichen Profile auch keine gerichteten Gewebe-Lagen haben um möglichst universell einsetzbar zu sein. Da ich alle statischen Konstruktionsteile eh überdimensioniert habe, kommt den Außen- Profil-Leisten wohl hauptsächlich eine abdichtende Funktion zu - aber ich möchte natürlich die bisherigen Vorteile nicht durch unterdimensionierte Kantenprofile wieder aufwiegen. Es ist nicht das Gewicht das stört, sondern der Kilo-Preis - bei Alu und V2A inzwischen in schwindelerregenden Höhen.
    Wenn Du vielleicht doch einmal überschläglich rechnen könntest ...
    :wink:


    für Deine Mühe schon mal herzlichen Dank.


    ansonsten , es geht zügig voran , aber die Kälte macht mir zunehmend Klebe und Harzverarbeitungs-Sorgen... :x

    der Urologe


    Vorsorge tut gut - KAT fahren

  • Hi urologe,


    ich blätter morgen noch mal in ein paar Unterlagen (hab ich jetzt nicht hier) und mach mir ein paar Gedanken. Kannst Dann morgen wieder von mir lesen.

    Viele Grüße
    Krabbe
    (Sachkundiger für Campinggasanlagen)

  • Hallo urologe,


    da bin ich wieder. Wenn auch wohl nicht mit der erhofften absoluten Aussage was denn nun besser ist.
    Festigkeitsberechnungen sind halt auch nicht mein tägliches Brot, auch wenn ich das im Rahmen des Studiums mal gelernt habe. Es fehlen mir aber auch eine Menge technologischer Daten, um das Sinnvoll zu berechnen und da das Ganze dann noch im Fahrbetrieb dynamisch in alle Richtungen beansprucht wird würde eine Berechnung auch nicht ganz einfach sein. (Zumal die mir die genauen Kenntnisse der Belastung natürlich auch fehlen.)


    Zur Erklärung: Die (Mindest)zugfestigkeit ist zwar ein sehr wichtiger Parameter, doch sie gibt lediglich an, bei welcher belastung der Bruch eintritt. Vorher hat bereits eine dauerhafte Verformung und Streckung stattgefunden. D. h. im Betrieb darf diese Zugfestigkeit bei weitem nicht ausgenutz werden, sonder der Werkstoff darf lediglich bis zur Streckgrenze belastet werden, welches der Wert ist, bis wohin sich eine Verformung wieder zurückbildet. Ähnlich wie beim Gummiband. Erst ist die Verformung elastisch, dann plastisch (es leiert aus) und dann ist es kaputt. Dazu kommt noch, das diese Angaben erst mal nur für statische Belastungen gelten. Bei schwellender oder wechselnder Belastung sind diese Werte noch einmal teils deutlich darunter.
    Und die Zugfestigkeit ist nicht der einzige technologische Wert, der interessant ist. Die Winkelprofile werden ja auch in verschiedenste Richtungen auf Biegung und auch auf Scherung beansprucht
    .


    Aber ich will einfach mal versuchen die unterschiedlichen Möglichkeiten, die Du aufgeführt hast, zumindest qualitativ zu bewerten und versuchen Dir bei der Entscheidungsfindung zu helfen. Aber vorweg gesagt werde ich nicht alles anhand von Zahlen belegen können, sonder die meisten Aussagen nur aufgrund meines pesönlichen technischen Verständnisses treffen.
    Wenn jemand aus seiner beruflichen Praxis mehr Erfahrung mit solchen Dingen hat möge er mich bitte im Falle eines Fehlers korrigieren.


    Und noch eins Vorweg, ich glaube auch, daß alle von Dir genannten Möglichkeiten machbar sind und halten werden. Insbesondere wenn man sich vor Augen führt, daß die Profile ja auch keine höheren Kräfte übertragen können, als a) die Außenlage der Sandwichwand aufnehmen können und b) der Klebstoff übertragen kann.


    Dann bliebe auch noch die Frage wie (mit welchem Kleber) Du die Kabinenwände untereinander verklebst.
    Nimmst Du hierfür Sika und hast dann eine dauerelastische Verbindung zwischen den Platten, oder nimmst Du einen 2K-Kleber wie Körapur und hast nach dem aushärten dann eine starre verbindung zwischen den Platten?
    Wenn die Verbindung elastisch ist, dann müssen die Eckprofile die möglichen Bewegungen zwischen den Platten natürlich auch auf Dauer mitmachen.


    Persönlich würde ich wohl GfK.Profile nehmen, weil ich bei der Paarung GfK-GfK auf jeden Fall ein gutes Gefühl habe. Auch ist die Zugfestigkeit in ähnlichem Bereich wie die von Al. Die Scherfestigkeit dürfte auch ähnlich oder sogar besser sein.


    Aber schauen wir uns mal die Alternativen an: Gebogene Bleche.
    Das AlMg3 hat eine ähnliche Zugfestigkeit wie das GfK. (Müßte so bei 180 – 260 N/mm² liegen), bei einer Streckgrenze von 80 –180 n/mm²


    Ich sehe aber ein anderes Problem: Es kommt zwar auch auf die Legierung an, aber Aluminium umzuformen (sprich zu biegen) ist nicht so ohne. Beim biegen kommt es zu Gefügeveränderungen. Die Gitterstrukturen der Metallatome werden dauerhaft gegeneinander verschoben (Plastische Verformung, die nötige Kraft zum biegen liegt oberhalb der Streckgrenze). Dadurch kommt es zu einer Verfestigung des Metalls (Kaltverfestigung). Dieser an sich Positive Effekt wird aber begleitet durch eine größere Härte und Sprödigkeit des Metalls. Dies gilt erst mal sowohl für Al als auch für Stahl. Nur sind diese negativen Effekte bei Stahl nicht so ausgeprägt.
    Bei Al kommt es beim Biegen eher zu rissen. Teilweise in der Oberfläche, teilweise aber auch im Gefüge.
    Auch kann es durch solche Microrissen im Gefüge zu interkristalliner Korrosion kommen.


    Je nachdem wie nun Deine Kabinenwände miteinander Verklebt sind kann es ja nun im Betrieb noch zu einer wechselnden Beanspruchung der Winkelprofils auf Biegung kommen. Dadurch würden solche Microrisse eher noch begünstigt.


    Alles in allem, ich würde eher kein Profil nehmen, welches aus Alublech gebogen wurde.


    Anders sähe es bei einem Aluminium-Strangprofil aus. Da hätte ich technologisch gleich weniger Bedenken. Aber dann bist Du auch vom Preis wahrscheinlich wieder da, daß Du auch die GfK-Profile nehmen könntest.
    Das Stahlblech hat eine Zugfestigkeit von 530 – 730 N/mm und eine Streckgrenze von ca. 220 N/mm². Diese ist damit höher als die von Al und aufgrund dessen hast Du hier ja auch schon das dünnere Blech gewählt.
    Die Gefahr von Rissen und Microrissen beim biegen sehe in nicht so gegeben wie bei Alu.
    Durch die geringe Materialstärke hat das Profil aus Stahl aber sehr wahrscheinlich eine geringere Biegefestigkeit im Bezug auf das auseinanderbiegen der Kabinenwände. Wenn Du die Wände nun starr verklebt hast kann Dir das relativ egal sein, wenn Du mir Sika verklebt hast würde ich erst mal einen Versuch machen und ggf. ein 1 mm Blech nehmen. Auf das Kabinengewicht kommt es bei Deinen ca. 6 t Zuladung ja wohl nicht so an, oder?


    Also, wenn kein GfK, dann würde ich zu einem Aluminium-Strangprofil tendieren. Wenn dies aus Kostengründen ausscheidet würde ich das Stahlblech nehmen.
    Das hat dann auch den Vorteil, daß es nicht ganz so dick aufträgt und man es an Ecken am Dach daher ggf. überlappen lassen und verschweißen könnte. (Natürlich nicht an der Kabine, sondern nach dem Anpassen wieder abnehmen, verschweißen und dann auf die Kabine aufsetzen.
    Vorrausgesetzt der eingesetzte Kleber hält auf Stahlblech genau so gut, wie auf GfK. Das solltest Du nicht ausser acht lassen.


    Eine Variante des Eckprofils habe ich jedoch noch nie bei einem Kabinenhersteller gesehen und frage mich warum, wegen dem Arbeitsaufwand? Wenn die Kabinenwände „starr“ miteinander verklebt sind, dann könnte man doch auch einfach Glasfasergewebematten direkt von Hand auflaminieren (2 – 3 Schichten mittleres Gewebe sollte doch bis in alle Ewigkeit halten. Das ganze dann noch mit Gelcoat gespritzt, fertig.

    Viele Grüße
    Krabbe
    (Sachkundiger für Campinggasanlagen)

  • hallo Krabbe,
    danke Dir schon mal ganz herzlich für Deine Unterstützung.
    Im Wesentlichen ünterstützt Du meine Gedanken - ich denke, ich gehe auf Edelstahl 1mm - das läßt sich leicht bis 6m bei einer befreundeten Firma kanten und hat zumindest halbwegs ähnliche Wärmeausdehnungskoeffizienten wie GFK und leitet die Hitze nicht so wahnsinnig wie Alu ins Innere. Laminieren wollte ich zunächst und habe dafür Carbongelege günstig besorgt - 45Grad im Winkel verlegt-, aber das setzt eine starre Wandverklebung voraus, die ich nicht will. Die Seitenelemente werden mit STP400 verklebt (da man hierbei nicht primern muß und eine Shorehärte zwischen Sika 221 und 252 erreicht).
    Das Zeugs klebt unglaublich , selbst PE-Rohre in den Fußboden kanälen.
    Du bestätigst übrigens die Meinung eines Bekannten bzgl Alu gekanntet - insbesondere bei Riffelblech, das durch den Riffelpressvorgang deutlich spröder wird. Er hatte bei einer 2000km Fahrt durch Marokko zwei solide Dachträger aus Riffelblech völlig zerbröselt, während die nicht geriffelten Anteile völlig intakt geblieben sind.
    Herzlichen Dank
    Du hast sicher gemerkt, dass ich aufgrund Deines Kommentars klammheimlich die Edelstahldicke von 0,8 auf 1mm erhöht habe -

    der Urologe


    Vorsorge tut gut - KAT fahren

  • Ja, ist mir sofort aufgefallen :)


    Ich hoffe jetzt, das ich nicht Schuld bin, wenn Du nachher zuwenig Zuladung hast. :lol:

    Viele Grüße
    Krabbe
    (Sachkundiger für Campinggasanlagen)

  • Mußt Dir wegen der Zuladung keine Gedanken machen - das hole ich alles wieder rein, wenn Du das Programm für das Notebook geschrieben hast, wo alle Tank - und Batteriestände zusammenlaufen und Türenverriegelungen dargestellt sind,, und, und,und, oder hatten wir das nicht in Bodenheim beschlossen ? dieses Programm würde soviele unnötige Zusatz-Panels ersparen - kann ich Dich nochmals animieren ? :lol:

    der Urologe


    Vorsorge tut gut - KAT fahren

  • sorry Leerkabinen-Wolfgang,
    ich weiß, ich überstrapaziere den Original-Thread , aber so kann ich vielleicht doch unbemerkt Krabbe zu einer wirklich wichtigen Programmierarbeit für alle annimieren, ohne direkt lästig zu fallen...

    der Urologe


    Vorsorge tut gut - KAT fahren

  • Hallo Urologe,


    stimmt, das war doch was. :roll:


    Kein Thema, wenn Du mich so für zwei - drei Jahre für mein jetztiges Gehalt einstellst arbeite ich mich mal kurz in die Problematik ein und entwickel da was. :)

    Viele Grüße
    Krabbe
    (Sachkundiger für Campinggasanlagen)

  • ... und wenn Du dann gerade dabei bist, dann entwickle doch bitte gleich eine Heizungssteuerung, die in verschiedenen Bereichen des WoMo's unterschiedliche Heizungstemperaturregelungen erlaubt - Doppelboden knapp über Gefrierpunkt, Naßzelle nachts 22°C (ich hasse nichts mehr als kalte Toiletten), Alkoven ca. 14°C (herrliche Schlaftemperatur)...


    Ich hatte damit einmal angefangen (PIC-Controller zur Steuerung, Modellbau-Servos zur Steuerung von Lüftungsklappen im Heizungsstrang etc.), hab's aber aus Zeitmangel auf die gaaaaaanz lange Bank geschoben.


    Übrigens in Bezug auf Urologe's ernstzunehmende Idee: ein kleines LCD-Display, das über einen Microcontroller angesteuert wird, könnte eine kompaktere, robustere und auch mehr genutzte Steuerungszentrale sein als ein Notebook. Das steht immer irgendwo im Weg, wird deshalb weggeräumt und dann wäre zumindest ich zu bequem, das Ding 'rauszuholen, einzuschalten und dann zu warten, bis der Rechner hochgefahren ist, um zu sehen, ob alle Türen verschlossen sind...


    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang
    (der sich jetzt erst einmal darauf konzentriert, die Basisfunktionen seines 'Dicken' zu einem zuverlässigen Betrieb zu überreden - bisherige Arbeiten: neue Vorderachse, neue Kupplung, neues Getriebe, neue Scheinwerfer, Überarbeitung der Elektroanlage, Umrüstung auf Pöl-Betrieb, und jetzt auch noch einen neuen Hauptbremszylinder inkl. Bremskraftverstärker. Ach ja, die Ursache für einen Olverbrauch von 1l/300km und einen Kühlwasserverbrauch von 1l/200km muß ich auch noch finden...)

    die nächsten Festivitäten in http://www.Bodenheim.de:

    07.-09.05.2021: Leerkabinen-Treffen

    erstes Juni-WE (04.-07.06.2021): Weinfest

    vierter Sept.-Samstag (25.09.2021): Weinprobe in den Weinbergen


    Stellplätze vorhanden! Bei Fragen eMail/PN an mich

    Einmal editiert, zuletzt von Leerkabinen-Wolfgang ()

  • hallo Leerkabinen-Wolfgang,
    Du bist ja richtig bei der Arbeit :D Respekt !
    Laß aber noch ein paar Originalteile dran.
    Ich würde mich schon freuen, wenn wir uns beim nächsten Leerkabinen-Treffen in Bodenheim einfinden dürften.... nur mal so ganz leise angefragt.
    viele Grüße aus Bayern
    Ralf

    der Urologe


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  • aber jetzt nochmals ganz ernsthaft - können wir nicht jemand organisieren, der sowas auf die Reihe bringt. Bei Conrad gibt es schon eine ganze Menge Basiskram, der nur noch zusammenprogrammiert werden muß. Ein junger Enthusiast hat mir gesagt ,das sei eine Sache für einen Erst- oder Zweit-Semestler im Programmieren - 1 Wochenende und das Programm steht incl Fenster-Einbruch-Sicherung, etc. aber er hat leider absolut keine Zeit, weilk er schon aus dem Studium raus ist.
    Ich bin wirklich ernsthaft an diesem Programm interessiert und würde die Enstehung finanziell unterstützen, wenn mir jemand weiterhilft. Bei Reich gibt es ja im Auftrag von Bürstner dieses Programm - aber diese Firma ist so mühsam, dass sie pausenlos über sich selbst stolpert. Ich habe diese Unterfangen inzwischen mit Reich aufgegeben - würde aber nicht ungern eine kleine, feine Konkurrenz dazu aufbauen... :shock:

    der Urologe


    Vorsorge tut gut - KAT fahren

  • sorry ich bin´s nochmal für Leerkabinen-Wolfgang,
    ich glaube , ich habe Deinen Geburtstag um eine Woche verpasst !
    Also herzlichen Glückwunsch nachträglich und herzlichen Dank für Deinen Forum-Einsatz ! :lol::lol::lol::lol::!::!::!:

    der Urologe


    Vorsorge tut gut - KAT fahren

  • Hi, Urologe,


    danke für Deine Wünsche!


    Was den Zeitaufwand angeht, so glaube ich nicht an 2-3 Tage, denn es geht nicht nur um die Software, auch die Hardware (in Deinem Fall Einbruchmelder, in meinem die Servos für die Drosselklappenansteuerung) will in Betrieb genommen werden. Also unter einer Woche für einen wirklich versierten Bastler geht das bestimmt nicht ab! Aber bei mir sind das sowieso nur Sachen, die ich in meiner späteren echten Leerkabine einbauen kann - jetzt geht es wegen der Leitungsführung nicht...


    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang



    P.S.: was das nächste Leerkabinen-Treffen angeht, da müßte ich wohl wieder einmal eine Terminumfrage starten...

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