Projekt Schreibtisch

[Fyz]

Hallo zusammen, ich würde hier gerne die fachmännische Schwarmintelligenz um Rat bitten bezüglich meines kleinen Amateurprojekts

Situation ist wie folgt:
- Vollholzplatte (Eiche) mit den Maßen 216x70x4
- Tischkufen ( je 8cm breit) ganz außen angebracht, sprich 200cm freitragend

Ich würde die Platte gerne durch U-Profile aus Stahl ,längs unter dem Tisch angebracht, verstärken/versteifen und da kommen bei mir folgende Fragen auf:

(Es geht mir hierbei auch allein um das Durchhängen der Platte durch Eigengewicht und zusätzlicher Last von Monitoren etc. und nicht um das Arbeiten des Holzes)

1. Da das Internet und mehrere Telefonate mit den Schreinern in meiner Nähe mich letzten Endes mit gegensätzlichen Behauptungen nur verwirrt haben, mal ganz allgemein -> Wie verlässlich und wirksam ist diese Methode ?

2. Welche Maße sollte das U-Profil haben und wäre es mit einem Profil überhaupt getan oder sollte man mit zwei rechnen ?

3. Müssen die Profile mit den Tischkufen verbunden werden ? Ich gehe eigentlich davon aus, das Profile in erster Linie die Stabilität durch das Versteifen erzeugen, ohne mit der restlichen Konstruktion verbunden zu sein.

4. Ist es empfehlenswert Gewinde in die Platte einzuschrauben, um sowohl die Tischkufen als auch die Profile anzubringen ? Die Tischkufen haben Langlöscher quer zur Faser des Holzes. Wären diese auch im Profil notwendig ?

Danke im Voraus

 

[Guido_CH]

Hallo,

was das Durchhängen betrifft, probier's doch einfach aus: leg die Platte meinetwegen auf zwei Bierkisten und setz Dich drauf. Und dann schaust Du mal, wie stark die Durchbiegung ist.
Bei 40 mm Eiche bin ich mir zu 100% sicher, dass eine Versteifung überflüssig ist. Du bist Dir sicher im Klaren, wie schwer das Teil ist?

Seitliches Schwingen ist ein anderes Thema. Durch die Kufen ergibt sich ein Parallelogramm (Fußboden mit eingerechnet, natürlich), das zwangsläufig anfällig ist für Schwingungen, wenn Kräfte von der Seite einwirken. Wenn Du die beiden Kufen starr mit Profilen verbinden kannst (z.B. verschweißen), dann erhöht das natürlich die Steifigkeit beträchtlich.
Andererseits: wenn der Teil der Kufen, der an die Platte geschraubt ist, wirklich 8 cm breit ist, dann könnte/sollte ausreichen, um das ausreichend steif werden zu lassen - ist aber Bauchgefühl, mit solchen Kufen habe ich keine praktische Erfahrung.

Gewinde in die Platte: such mal im Forum nach Rampamuffen in Tischen. Die einhellige Meinung der Profis ist: spar's Dir, normale Schrauben halten mindestens ebenso gut.

 

[Fyz]

Danke für die schnelle Antwort !

Also im Grunde genommen steht der Tisch schon. Der Schreiner fand sowohl Gratleisten als auch ein Profil zum versteifen überflüssig.
Die Platte hat sich aber mittig schon um 4mm abgesenkt und das in nur zwei Wochen. Es ist mit dem Auge kaum wahrnehmbar aber wenn es in einem Jahr dann 10mm sind wäre das wirklich sehr schade.

Mit der Steifigkeit im Bezug aufs Schwingen bin ich derzeit zufrieden.

 

[IngoS]

Hallo,

wenn schon ein Unterzug, dann Rechteckrohr, so 30 x 60 hochkant.
Womöglich kommt die Durchbiegung aber auch von unterschiedlichem Trocknen zwischen oben und unten.

Gruß Ingo

 

[Fyz]

Hallo Ingo, Danke für deine Antwort. Was spricht denn gegen ein U-Profil ?

 

[Daniboy]

2. Welche Maße sollte das U-Profil haben und wäre es mit einem Profil überhaupt getan oder sollte man mit zwei rechnen ?

Es geht auch eine Holzleiste hochkant

3. Müssen die Profile mit den Tischkufen verbunden werden ? Ich gehe eigentlich davon aus, das Profile in erster Linie die Stabilität durch das Versteifen erzeugen, ohne mit der restlichen Konstruktion verbunden zu sein.

Ja für die Steifigkeit reicht wahrscheinlich eine nur 1.5m lange mittige Versteifung, das liegt daran, dass die Biegebelastung in der Mitte am höchsten ist und bei den Auflagern, also den Beinen, eigentlich Null.

Allerdings könnte eine starre Verbindung der Kufenbeine zB durch einen eingeschweißten (oder speziell geschraubten) Querträger natürlich die Gesamtstabilität verbessern, speziell gegen seitliche Kräfte, die immer einmal unerwartet auftreten können. (Gerade das dürfte eine gewisse Schwachstelle der Kufentische sein)

4. Ist es empfehlenswert Gewinde in die Platte einzuschrauben, um sowohl die Tischkufen als auch die Profile anzubringen ?

Ist hier, auch meiner Meinung nach, eher nicht notwendig und es wären auch entsprechende Mindest-Randabstände, speziell zum Hirnholz zu betrachten (hier gibt es Herstellervorgaben), das gilt auch für Holz-Schrauben.

Die Tischkufen haben Langlöscher quer zur Faser des Holzes.

Das ist gut, weil hier arbeitet das Holz mehr

Wären diese auch im Profil notwendig ?

In Holzfaser Längsrichtung arbeitet das Holz vergleichsweise kaum, hier ist das nicht notwendig.

 

[Fyz]

Hallo Dani !

Es geht auch eine Holzleiste hochkant

Dieser Option bin ich mir bewusst. Persönlich bin ich aber sehr an dem U-Profil interessiert, weil es einfach optisch unauffälliger ist und die Beinfreiheit nicht beeinträchtigt.
Bisher habe ich noch in keinem anderen Beitrag gelesen, dass so ein U-Profil ungeeignet ist oder wie effektiv es im Vergleich zu anderen Methoden ist.

Ja für die Steifigkeit reicht wahrscheinlich eine nur 1.5m lange mittige Versteifung, das liegt daran, dass das Biegemoment in der Mitte am höchsten ist und bei den Auflagern, also dem Beinen, eigentlich Null.

Das klingt schon mal sehr gut. Also würde das Profil, obwohl es im Grunde genommen zusätzliches Gewicht im kritischen Bereich der Platte ist, die Platte vor dem Durchhängen schützen ?

 

[Daniboy]

...Persönlich bin ich aber sehr an dem U-Profil interessiert, weil es einfach optisch unauffälliger ist

ich glaube das wird überbewertet, da man da in einen gewissen Abstand ja eigentlich nicht mehr sieht, da müsste man schon vor den Tisch in die Knie gehen.

und die Beinfreiheit nicht beeinträchtigt.

Ich glaube auch hier muss man nicht so flach sein.

Bisher habe ich noch in keinem anderen Beitrag gelesen, dass so ein U-Profil ungeeignet ist oder wie effektiv es im Vergleich zu anderen Methoden ist.

Das ist einfach eine Frage der Abmessungen, aber allgemein kann man sagen:

• Die Steifigkeit von Stahl ist ca 16x höher als die von Eichenholz.
• Die Höhe des Versteifungsprofils geht sehr stark in die Steifigkeit ein (bei einem Rechteckprofil mit der dritten Potenz!).
• Daraus folgert, dass ein außen aufgesetztes Versteifungsprofil viel mehr bringt, als ein in die Platte Versenktes (siehe Ingos Hinweis) weil das Gesamtkonstrukt eine größere Höhe (Flächenträgheitsmoment) hat.
• Zumindest das U-Profil nicht komplett versenken, sondern nur die Schenkel, das bringt auch schon etwas
• Interessant könnte auch ein "Seilkreuzspanner" sein, also eine Stahlseilabspannung unter der Tischplatte.

 

[Fyz]

Zumindest das U-Profil nicht komplett versenken, sondern nur die Schenkel, das bringt auch schon etwas

Ich hatte vor das Profil so an den Tisch anzubringen, dass die Schenkel nach unten in Richtung Boden schauen. Es würde wenn ich mich nicht irre, die Platte auf gleiche Weise versteifen wie das von Ingo beschriebene Rechteckprofil. Das U-Profil wäre für mich hierbei unkomplizierter Anzubringen. Korrigiere mich wenn ich falsch liege aber im Vergleich zu Holz müsste so ein Stahl U-Profil auch nicht ganz so hoch sein, oder ?

Interessant könnte auch ein "Seilkreuzspanner" sein, also eine Stahlseilabspannung unter der Tischplatte.

Sehe ich zum ersten mal so eine Konstruktion. Sehr ausgeklügelt !

 

[Helibob]

Rechteckrohr, so 30 x 60

Was spricht denn gegen ein U-Profil ?

Für ein Rechteckrohr könnte auch sprechen, dass man da auch gleich seine Kabel versteckt führen kann/könnte.
Zum Befestigen bohrt man "durch"/beide Seiten, die untere Seite größer im Durchmesser, damit man mit Schraubeenkopf und WZ (z. B. Schraubendreher) durchkommt.
Gruß Matze

 

[Daniboy]

Ich hatte vor das Profil so an den Tisch anzubringen, dass die Schenkel nach unten in Richtung Boden schauen. Es würde wenn ich mich nicht irre, die Platte auf gleiche Weise versteifen wie das von Ingo beschriebene Rechteckprofil. Das U-Profil wäre für mich hierbei unkomplizierter Anzubringen. Korrigiere mich wenn ich falsch liege aber im Vergleich zu Holz müsste so ein Stahl U-Profil auch nicht ganz so hoch sein, oder ?

Naja, das hängt stark von Geometrie und Material ab. Das kann man rechnerisch abschätzen. Ein paar Anmerkungen dazu:

• Wie gesagt ist Stahl ca 16x steifer als Eichenholz (E-Modul). Die Tischplatte aus Eichenholz ist 700mm breit, das entspricht der Steifigkeit einer Stahlplatte bzw Leiste von nur 44mm Breite (=700/16)
  
  
• Hingegen hätte bei dem Vorschlag von @IngoS ein Rechteck-Rohrprofil 60x30mm (zB 2mm Wandstärke) hochkant, dieses alleine, fast schon so viel Steifigkeit wie die ganze Holzplatte.
  
  
• Ein beispielhaft gerechnetes liegendes U-Profil (60mm breit und 30mm hoch, Blechstärke 5mm) hätte bei ca. gleichem Gewicht wie dem, des Rechteck-Rohrprofils (ca 4kg auf 1.5m) nur 1/4 der Steifigkeit, hier wäre also ein Profil mit mehr Höhe besser (bzw mehr Flächenträgheitsmoment).
  
  
• Bohrungen schwächen natürlich den Querschnitt und sollten berücksichtigt werden. Wenn ich sogar für einen Schraubenkopf das Rechteck-Rohrprofil größer durchbohren muss, wie im Vorschlag von @Helibob, dann ist die Schwächung noch größer und muss noch mehr berücksichtigt werden.
  
  
• Idealerweise mache ich solche Schwächungen nicht in der Mitte in Bauteile, wo die Biegebelastung am größten ist. (Also zB mit 4 Schrauben und nicht mit 5 Schrauben anschrauben, da eine 5. Schraube genau in der Mitte, am meisten "weh tun" würde.)
  
  
• "Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile":
  Ein Brett ist zB so steif, dass es 100kg aushält. Zwei glatte, eingeölte Bretter übereinander halten ca 200kg. Hingegen halten zwei übereinander gut verleimte, 800kg (3. Potenz!).
  
  Man kann also viel rausholen, wenn das Versteifungsteil gut verbunden ist (also nicht locker angeschraubt mit Langlöchern, sonst ist das so wie bei den 2 eingeölten Brettern).
  Wenn ich eine Holzleiste unterleime, hält das normalerweise fest zusammen über die ganze Länge.
  Wenn ich mich nicht irre, wäre eine gut untergeleimte Holzleiste von 60x40mm (sogar nur liegend) schon ausreichend um dann dem gesamten Konstrukt die doppelte Steifigkeit zu verleihen.