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Das ganze Thema rund um die Holzbearbeitung wird hier diskutiert. Die Grenzen sind hier deutlich weiter gezogen als im Handwerkzeugforum. Wenn Du nicht sicher bist, wo Dein Beitrag hingehört, ist er wahrscheinlich hier am besten aufgehoben.
Arvid Doerwald

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Beitrag von Arvid Doerwald »


Hallo liebe Foristen.

Ich kann nur ganz furchtbar schlecht skizzieren und möchte dennoch meine Idee verdeutlichen und zur Diskussion stellen; eine Hängeschaukelliege die an einem Punkt an einem "Galgen" aufgehängt.

Hier erst einmal die "Skizze":



Es soll Konstruktionsvollholz verwendet werden; ich hatte an 12 x 12 cm gedacht. Reicht das aus? Ist das überdimensioniert?

Zu der Liege selber:

200 x 140 cm, aufgehängt an Spanngurten, damit ich an diesen noch Klettbänder für dreieckige Moskitonetze anbringen kann.

Wäre es eventuell sinnvoller, die Schaukel an dem Viertelbogen zu befestigen?

Danke für alle sinnreichen Antworten und Fragen.

Grüße aus der Mitte Deutschlands.


Johannes M
Beiträge: 1587
Registriert: Di 21. Jul 2020, 09:09

Re: -

Beitrag von Johannes M »


Hallo Arvid,

herzlich Willkommen hier im Forum, die Qaulität der Skizze ist schon okay, aber dann fangen die Probleme schon an. Die Liegefläche ist ja groß genug für eine Familie mit 3-4 Kindern da kommen dann schon mal schnell 3-400kg zusammen. Dann sind die beiden Knotenpunkte (oben und unten am senkrechten Balken) schnell überlastet. Ich könnte mir vorstellen, daß am unteren Ende des senkrechten Balkens einbetonierte Laschen die ca. 70cm aus dem Boden ragen, die Kräfte aufnehmen können. Am oberen Ende würde ich ein gerade 45° Stützen bevorzugen und diese mit Metall- oder Sperholz- Verstärkungen stabilisieren. Aber vielleicht meldet sich ja noch einer der Statik-Spezies noch dazu.

Es grüßt Johannes

MaxS
Beiträge: 1549
Registriert: Sa 21. Jun 2014, 02:52

Re: -

Beitrag von MaxS »


Hallo Arvid,

wenn die Eckverbindung der beiden geraden Balken zugfest ausgeführt ist und der Bogen stabil genug, sehe ich da keine Probleme. Ich bin aber weder Zimmermann noch Statiker - Gewähr gibts auf die Aussage keine.

Ganz anders sehe ich das Fundament: das sollte meines Erachtens deutlich größer sein (hängt auch vom Untergrund ab). Zusätzlich befürchte ich, dass eine normale "Hülse" kaum die Kraft aufnehmen kann, die an diesem Punkt wirkt. Meines Erachtens bräuchte es da einen relativ langen Balkenschuh, vermutlich kein Standardartikel, sonder etwas für den nächsten Schlosser (oder die eigenen Schweißkenntnisse).

Viele Grüße,
Max

Tobias Werner
Beiträge: 177
Registriert: So 24. Feb 2019, 18:13
Kontaktdaten:

Re: -

Beitrag von Tobias Werner »

[In Antwort auf #77198]
Hallo Arvid,

allgemein ist das nicht unmöglich, was du vor hast, aber nach einer kurzen Rechnung bin ich sehr skeptisch, ob das so funktioniert. Ich habe einfach mal 500kg in Form von 7 Personen à 70kg auf deine Liege gesetzt (wohl gemerkt absolut still sitzend -> günstige Annahme), was auf einer Terasse/Wiese bei einer Feier und der großen "Sitz"-Fläche wahrscheinlich nicht ganz abwegig ist.

Ein wichtiger Punkt ist auf jeden Fall die mögliche Belastung der Liege und der Abstand zwischen dem senkrechten Pfosten, dem Aufhängepunkt und der Höhe des Ganzen (Stichpunkt Hebelarm und Biegemoment). Außerdem ist wie du schon gezeichnet hast unbedingt eine Diagonale vorzusehen, um die Last nicht durch die Rahmenecke oben führen zu müssen. Diese sollte möglichst nah oder am besten direkt am Fußpunkt angreifen, und soweit geometrisch möglich auch die Last direkt an der oberen Verbindung eingehängt werden.

Ein besonderes Augenmerk sollte auf jeden Fall in der Konstruktion der Ecke und des Fußpunktes liegen (mit ein paar Schrauben und einem einbetonierten U-Profil auf Riffelstahl aus dem Baumarkt ist es hier nicht getan!), da die Ausführung signifikanten Einfluss auf die Belastung dieser Bereiche und die Standsicherheit hat. Sofern die ganze Konstruktion frei steht, sind die Anforderungen an dein Fundament auch nicht zu vernachlässigen.
Weiterhin ist eine Aussteifung oder Abspannung quer zum abgebildeten Rahmen (also in das Blatt hinein oder heraus) vorzusehen, da durch eine Bewegung der Liege erhebliche Kräfte auch in dieser Richtung wirken.
Als kleinen Hinweis möchte ich noch geben, dass der Rahmen prinzipiell auf Biegung belastet ist und somit rechteckige Querschnitte für den horizontalen Balken und den Pfosten effizienter sind. Die Diagonale ist nur auf Druck belastet und kann gerne quadratisch sein.

Ich möchte dir nicht den Mut nehmen, aber wenn du eine dauerhafte und belastbare Lösung suchst, solltest du fachmännischen Rat einholen. Evtl. auch schon aus rechtlichen Gründen.

Viele Grüße
Tobi

Arvid Doerwald

Re: -

Beitrag von Arvid Doerwald »


Danke für die Antworten und ein paar Anmerkungen:

1. Potentielle Last: Familie knappe 320 kg und es passen sitzend noch ein paar Leute mehr darauf, so dass ich auch mindestens das Doppelte annehme. So um 750 kg. Dazu kommt die Liege selber, die ich (mit Matratze, Kissen, etc. auf großzügige 50 kg veranschlage). Also, 800 kg. statische Last. Nun soll das Ding aber schaukeln ... Und damit vergrößert sich die Last, aber um welchen Faktor?

Die Liege soll nicht hoch über dem Boden hängen, ca 30 cm. Die Aufhängung habe ich 200 cm hoch gedacht, so dass 170 cm Schwingungsradius bleiben. Natürlich werden die nicht ganz oder auch nur halb genutzt werden (können), aber lassen wir es 50 cm in beide Richtungen sein. Wie ermittle ich die Kräfte, die auf den Galgen wirken (wenn ich mir das Experiment ersparen möchte)? Gibt es dafür eine Formel, Kalkulationsblatt oder ähnliches?

Zusätzlich zum Viertelbogen eine Strebe einzusetzen, wäre mir (auch optisch) reicht, aber hilft das ausreichend?

Zusätzlich oder alternativ wäre es möglich (den Platz dafür haben wir im Garten) zwei Abspannungen zu machen. Die würden dann jeweils in einem im Betonfundament befestigten Ring gehen.

Zu dem Fundament des Galgens: Ein durchgehender Schuh, der bis zur Frostfreigrenze im Boden und 40 cm darüber hinaus reicht; wäre das ausreichend?

Gibt es eine alternative Kontruktionsmöglichkeit mit Holz, damit die Liege frei schwingen kann?

Und: Welche Durchmesser könnten geeignet sein?

Fragen über Fragen ...

Vielen Dank allen die Antworten geben und sich mit meinem Problem den Kopf (hoffentlich nicht!) zerbrechen.

Viele Grüße aus der Mitte Deutschlands

Arvid

Konrad Holzkopp
Beiträge: 1722
Registriert: Do 2. Nov 2017, 12:23

Re: -

Beitrag von Konrad Holzkopp »


guude,

Das Konstrukt als solches mag ausreichen, aber am Fußpunkt mit dem Übergang zum Beton
treten zu hohe Kräfte auf.
Man könnte den Pfosten zusätzlich abspannen oder die Metallhülse so lang ausführen, dass
sie die Kräfte aus dem Kopfband mit aufnehmen kann.
Dabei entstehet aber das nächste Prob mit dem Holzschutz im Bereich der Hülse.
Mein Vorschlag: Das Gestell als Dreibein ausführen.

Gut Holz! J.

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Thomas Kaes
Beiträge: 715
Registriert: So 4. Apr 2021, 14:10

Re: -

Beitrag von Thomas Kaes »

[In Antwort auf #77201]
Weiterhin ist eine Aussteifung oder Abspannung quer zum abgebildeten Rahmen (also in das Blatt hinein oder heraus) vorzusehen, da durch eine Bewegung der Liege erhebliche Kräfte auch in dieser Richtung wirken.
Als kleinen Hinweis möchte ich noch geben, dass der Rahmen prinzipiell auf Biegung belastet ist und somit rechteckige Querschnitte für den horizontalen Balken und den Pfosten effizienter sind. Die Diagonale ist nur auf Druck belastet und kann gerne quadratisch sein.


Durch die kreisförmige Schaukelbewegung bekommst du am Ende deines horizontalen Galgens Querlasten, die mit dem 2 m Hebelarm zu grösseren Torsionskräften im senkrechten Pfosten führen und deine Abspannseile im Wechsel schlaff werden lassen, da sie Druck statt Zug bekommen, weiterhin wird die Diagonale dabei auf Zug belastet. Wenn du das alles zulässt, wird die Verformung zu gross werden.

Ich frage mich, ob Holz im Freien dafür das richtige Material ist?
Der Anschluss Galgen-Pfosten wird ständig beregnet, und der untere Diagonalanschluss ist auch gefährdet.
Die angegebenen Querschnitte werden allein für die erforderlichen Verbindungsmittel aus dem Bauch heraus nicht ausreichen.

Ich würde das aus verschweissten MSH Quadrat Stahl-Hohlprofilen mit einer biegesteifen Ecke rechnen, feuerverzinkt,
mit einem soliden Einspannfundament, dann kann man auf die Abspannungen schon mal verzichten,
über die der Erste stolpern wird.

Volker, der Handschuhschreiner
Beiträge: 231
Registriert: Di 5. Mär 2013, 14:54

Re: -

Beitrag von Volker, der Handschuhschreiner »


Hallo Arvid,
ich kann mich den Vorrednern nur anschließen, besonders aber Justus:

Als Idee: ich sah heute auf dem Spielplatz so etwas ähnliches, allerdings kreisrund, ca. 1,50 m Durchmesser, von 3 Balken mit geschätzten 12 cm Kantenlänge getragen. (Die waren meiner Erinnerung nach einbetoniert und mit Stahlhülse, aber beschwören kann ich das nicht), Darauf schwingen dann etwa 3-max. 5 Kinder, vielleicht auch mal ein Erwachsener.
Du kannst Dir also ausrechnen (gemeint ist ohne Taschenrechner, also ganz grob vorstellen), wieviel mehr Deine ca. 800 kg als die ca. 100 - 150kg für etwa 5 Kinder wiegen, und um wieviel stabiler Du planen müsstest - und das wenn Du eine Dreibein Konstruktion voraussetzt, was Du ja (noch) nicht vorhast.

Als Tipp: frag mal bei Deiner Gemeinde (Stadt) nach, wie die Ihre Schaukeln konstruieren, bzw. welche Last die tragen müssen bzw. können, bzw. frag die Gemeindearbeiter, die diese Sachen bauen, wie tief die in den Boden gehen usw.
Praktischer Tipp: Such mal so eine Schaukel in Deiner Gegend, schau sie Dir genau an und geh mal mit dem Zollstock an die Balken!

Wie schon von anderer Stelle angemerkt: alles ohne Gewähr und auf eigene Verantwortung.
Gutes Gelingen
wünscht
Volker, der Handschuhschreiner.

Tobias Werner
Beiträge: 177
Registriert: So 24. Feb 2019, 18:13
Kontaktdaten:

Re: -

Beitrag von Tobias Werner »

[In Antwort auf #77202]
Hallo Arvid,

deine 800kg sind eine ordentliche Annahme für eine statische Last. Da passiert dann überhaupt nix mehr, allerdings ist das mit der Dynamik so eine Sache. Bauingenieure mögen lieber ruhende Lasten, da kann ich dir nicht wirklich weiter helfen. Als Rechenansatz meine ich, dass aus der Dynamik heraus eine maximale Verformung berechnet wird und dann anschließend eine statische Ersatzlast, die die gleiche Verformung erzeugt. Die Nachweisführung der Standsicherheit wird dann mit dieser ruhenden Ersatzlast gemacht.

Wie bereits gesagt, ist es an dieser Stelle nicht mit einem einfachen Formelblatt getan. Da helfen nur Erfahrungswerte als Näherung oder eben (für dich wahrscheinlich nicht relevant) die exakte Berechnung von einer ausgebildeten Person, bzw. die Änderung deiner Konstruktion ... (siehe letzten Abschnitte)

Die Bogenform plus die Diagonale ist meinen Augen unnütz. Entweder oder, wobei die gerade Form in meinen Augen den besseren statischen Nutzen auf Lasten der "eckigeren" Optik bringt.

Das Fundament nur als Zylinder/schlanker Quader auszuführen mit 1,2m Tiefe? ..... Schwierig zu sagen, da das Moment am Fußpunkt der Konstruktion nicht zu verachten ist. Auch kommt wie Thomas schon schreibt noch Torsion mit ins Spiel.
Das heißt als Last hast du senkrecht die 800kg plus Eigengewicht des Galgens, je nach Konstruktion deine Momente (Biegung und Torsion) und eine unbekannte Größe an weiteren horizontalen und vertikalen Kräften aus der Dynamik. Aus dem Bauch heraus brauchst du dafür eine tiefliegenden massive (größere) Platte mit Erdauflast, um das Kippen/Verdrehen und Einsinken zu verhindern. Ein stabförmiges Fundament würde ich hier für den Hausgebrauch für diese hochbelastete Galgenkonstruktion ausschließen. Und ohne korrekte Bewehrung geht bei den Lasten nichts.

Die Querschnitte für den Holzgalgen sind sehr stark davon abhängig, wie groß die statische Ersatzlast wird. Das kann "nur" das doppelte sein, oder auch das 5-fache. Ich habe keine Ahnung. In meinen Augen ist die Konstruktion in ästhetischen Holzabmessungen für diese Last so nicht machbar.
Den Ansatz von Thomas mit einem Stahlrahmen erledigt zwar die Überlastung und Verwitterung der Holzquerschnitte, nimmt dir aber jeden selbstbaulichen Aspekt (sofern du nicht Schlosser, etc bist) und das Problem des Fundaments hast du immer noch.

Ich würde evtl. den Ansatz von Volker verfolgen und über eine 3-Bein-Konstruktion (sehr standfest in alle Richtungen) nachdenken. Bei deiner riesigen Liegefläche würde diese zwar auch ein bisschen größer Ausfallen, aber im Spielplatzbau hat sich das Konzept ja offensichtlich durchgesetzt. Außerdem sind die Diagonalen vorwiegend Normalkraft (Druck, Zug) belastet und du bist die Momente, sowie deine Stabilitätsprobleme aus horizontalen Lasten und Torsion los. Auch das Fundament, muss dann lediglich dem Holz-/Frostschutz sowie der Stabkraft des 3-Beins genügen. Ordentlich einbetonierte (kürzere) Laschen, wie von Justus vorgeschlagen, sollten dann hier reichen. Der Stoßpunkt aller Stäbe, sowie die Aufhängung der Liege in diesem Punkt sind allerdings noch ein paar Gedanken wert.

Ein anderer Kompromiss hin zu einer klassische Schaukelkonstruktion (2 Böcke mit einem Querriegel) wäre die Verhinderung der Schwingung in alle Richtungen. Wenn du deine Schaukel nicht nur in einem Punkt aufhängst, sondern in zweien, hast du nur noch in einer horizontalen Richtung die Hauptlasten. Wenn du trotzdem nur einen Aufhängepunkt möchtest, braucht dieser Rahmenbock, dann eben noch in Achse des Querriegels eine Aussteifung (Diagonale, Abspannung (Stolpergefahr), sehr ! biegesteife Ecke, etc).

Als weiterer Denkanstoß hilft dir das vielleicht. Wie Volker schon geschrieben hat, muss man das Rad nicht neu erfinden. Mit ein bisschen Recherche findest du vielleicht schon ausgeführte Konstruktionen als zusätzliche Hilfestellung für die Ideenfindung.

Viele Grüße
Tobi

Arvid

Danke, ich kapituliere vor dem Galgen ...

Beitrag von Arvid »

[In Antwort auf #77198]
aber ich gebe nicht auf.

Vielen Dank für die ausführlichen und nützlichen Antworten bis hierher.

Ich kapituliere, was die Idee eines Galgens angeht. Bin kein Schlosser und mein Metallbauer hat für eine entsprechende Konstruktion ca. 4.200 Euro veranschlagt. Zu viel für diesen Zweck, jeden falls für mich.

Also bleibt: Ein Dreibein, wie schon vorgeschlagen und besprochen.

Damit stellt sich (mir) die Frage der Konstruktion erneute. Ich habe mich auf den lokalen Spielplätzen umgesehen und nur gewöhnliche Schaukelkonstruktionen gesehen, aber unsere Gemeinde ist auch arm.

Spielplatzausrüster bieten Dreibeinschaukeln nur für Kinder an.

Wie also könnte eine solche Schaukel aussehen, konstruiert werden?

Ich könnte mir eine Art 'Hülse' vorstellen, aus Metall gefertigt, die über die drei Beine gestülpt und an der die eine (einzige) Aufhängung befestigt wird.

Den Rest würde ich wie schon besprochen ausführen:

Rundhölzer (gut?), im Boden frostsicher verankert, kleines Fundament (keine große Platte) für jedes Bein, die einzelnen Beine gegenüber verstrebt.

Wie komme ich jetzt dem Querschnitt der Hölzer und dem richtigen Winkel für die 'Hülse') näher?

Optisch gefiele mir am besten eine Konstruktion aus drei gleichseitigen Dreiecken. Wenn ich so darüber nachdenke, wäre es vielleicht möglich, so ein Ding an den unteren Fußpunkten mit einander zu verbinden (weitere Rundhölzer) . Damit die Schukelkonstruktion nicht umkippen kann, werden die Rundhölzer mittig zwischen den Fußpunkten an einem Fundament mechanisch gut lösbar verankert.

Mal wieder Fragen über Fragen.
Vielen Dank für die Bereitschaft, sich mit meinen wirren Wünschen zu plagen.

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