Frage zur Belastung/Hebelwirkung bei Holzgeländer

[ChristophW]

Ich möchte an einer Plattform (~1m über Gelände, 2x2m Grundfläche) eine Treppe/Leiter anbringen, ausserdem soll die Plattform eine Geländer erhalten (siehe Bild, Variante A).

Ich frage mich nun gerade ob es Sinn macht die Geländerpfosten zusätzlich im Boden zu verankern (Variante .

Nach meiner Überlegung bringt die Variante B keinen Vorteil bringen da die Hebelwirkung trotzdem erst mal nur auf den Punkt der Verbindung mit der Plattform wirkt, d.h. diese ist auch der Kritische Punkt und muss passend ausgelegt sein. Ist das so korrekt oder habe ich einen Denkfehler? Oder wird tatsächlich auch Kraft in den Boden abgeleitet?

 

[Besserwisser]

So, wie ich deine Zeichnungen verstehe, ist B Besser, weil die Platform keine Momente aufnehmen muss.
Aber so ganz ist deine Skizze ohne Erklärung -was ist was, Draufsicht?- nicht zu verstehen.

 

[IngoS]

Hallo,

die Ausführung des Knotenpunktes zwischen Geländerpfosten und Plattform ist für die Stabilität des Geländers entscheidend.
Dazu gehören die Abmaße der Pfosten und Balken und die geplante Verbindung der Bauteile.
An deinen paar Strichen kann man das in keiner Weise erkennen.

Gruß

Ingo

 

[Benston]

Moin moin,

ausgehend davon, dass es sich um eine Seitenansicht handelt: Variante B ist besser, weil du den Drehpunkt quasi in den Boden verlagerst. Du hast dann am Befestigungspunkt der Plattform nur knapp die doppelte Kraft aufzunehmen, als oben gegen das Geländer drückt. (Hebellänge oben am Geländer knapp 2m bis Boden vs. 1m Hebel von Befestigung bis Boden)
Bei Variante A müsste die Befestigung vermutlich eher die 5-10 fache Kraft aufnehmen können, je nach konkreter Ausführung und Höhe der Plattform.

Grüße
Ben

 

[ChristophW]

So, wie ich deine Zeichnungen verstehe, ist B Besser, weil die Platform keine Momente aufnehmen muss.
Aber so ganz ist deine Skizze ohne Erklärung -was ist was, Draufsicht?- nicht zu verstehen.

Sorry, ich wollte eigentlich noch eine "Legende" beifügen: Ansicht frontal von vorne, Braun = Erde, Blau = Plattform, Rot = Geländer

die Ausführung des Knotenpunktes zwischen Geländerpfosten und Plattform ist für die Stabilität des Geländers entscheidend.

Das wäre ja auch meine Annahme, das der Knotenpunkt (egal ob A+ immer die gesamte Kraft aufnehmen können muss oder ist das ein Trugschluss?

Variante B ist besser, weil du den Drehpunkt quasi in den Boden verlagerst. Du hast dann am Befestigungspunkt der Plattform nur knapp die doppelte Kraft aufzunehmen, als oben gegen das Geländer drückt. (Hebellänge oben am Geländer knapp 2m bis Boden vs. 1m Hebel von Befestigung bis Boden)
Bei Variante A müsste die Befestigung vermutlich eher die 5-10 fache Kraft aufnehmen können, je nach konkreter Ausführung und Höhe der Plattform.

Das ist genau der Punkt der mir noch nicht so ganz in den Kopf will, angenommen ich versuche wirklich das ganze "abzubrechen" müsste dann die Kraft nicht zuerst nur auf den Knotenpunkt wirken und wenn die Befestigung da nachgibt erst die Kraft in den Boden gehen?

Gefühlsmässig hätte ich jetzt auch B den Vorzug gegeben aber kann mir das noch nicht so ganz erklären...

 

[IngoS]

Hallo,

Bei Ausführung A wirkt auf den Befestigungspunkt ein Drehmoment, welches durch die entsprechende Befestigung abgefangen werden muss.

Bei Ausführung B wirken auf den Befestigungspunkt an der Plattform nur waagerechte Zug- bzw. Druckkräfte.

Du könntest Ausführung B mit nur einer Schraube in Podesthöhe bauen.
Bei Ausführung A würde der Geländerpfosten mit nur einer Schraube einfach um den Befestigungspunkt gedreht werden können.

Be deinem technischen Verständnis in Bezug auf die Kraftwirkungen rate ich zu Ausführung B.

Gruß

Ingo

 

[magmog]

Guuden,

Die Angaben sind zu dürftig um genaueres sagen zu können,
nur dass um so länger der Hebel....
Aber wenn Dein Geländer 500N/Lfm. seitliche Krafteinleitung am Handlauf aufnehmen kann,
erfüllst Du die Bestimmungen.

 

[ChristophW]

Danke

mit nur einer Schraube in Podesthöhe

Danke Ingo das Bild hat mir sehr weiter geholfen, ich denke nun hab ich die Wirkweise verstanden.

Danke auch allen anderen, ich habe auch noch mal die Abmessungen eingetragen, als Verbindung hätte ich Schlüsselschrauben oder Tellerkopf/Holzbauschrauben gedacht.

 

[Friederich]

...müsste dann die Kraft nicht zuerst nur auf den Knotenpunkt wirken und wenn die Befestigung da nachgibt erst die Kraft in den Boden gehen?

Hallo Christoph,
ja, die Kraft wirkt sofort auf die Befestigung. So der so.
Aber bei der Variante A ist die hier wirkende Kraft wesentlich größer.
Gemäß meiner Zeichnung 11mal so groß wie die Kraft die man oben auf das Geländer ausübt. (110cm/10cm). Drehpunkt ist rot eingezeichnet.

Reicht der Hebel bis auf den Boden, ist die auf die Verbindung wirkende Kraft nur etwa 2mal so groß (200cm/110cm) Drehpunkt wäre dann auf dem Erdboden.
Variante B ist also um Welten stabiler, aber da stehen dann die langen Pfosten herum.
Für Variante A wäre entscheidend., dass der Fußbodenbalken möglichst hoch ist (also die Querschnittshöhe natürlich; nicht die über dem Erdboden). Jeder Zentimeter bringt deutlich was.
Ich würde bei Variante edit: A auch unbedingt.mehr als zwei Geländerpfosten anbringen.

 

[peter bussmeyer]

Hallo Christoph,
Dein Randbalken soll also 200mm hoch und 50mm stark werden, richtig?
Daran möchtest Du Deine Geländerpfosten befestigen, die in etwa 90 cm Höhe eine Kraft auf den Handlauf von 500 N/m (früher mal 50kg/m) aufnehmen können. Du hast je Abschnitt zwei Pfosten und jeder Abschnitt links und rechts von der Leiter ist vielleicht 0,70m lang. Also müsste jeder Pfosten theoretisch nur 0,5 x 0,7m x 500 N x 0,9m vertragen, die als Biegemoment in Deinen Randbalken einzuleiten sind. In der Praxis wird sich das Geländer unangenehm weich anfühlen, weil Dein Randbalken sich verdreht, wenn sich eine Person mal kräftig direkt am Ende des Handlaufs abstützt. Du hast ja keine Durchlaufwirkung des Handlaufs, der die Last verteilt (oder verbindest Du den mit einem Handlauf der Leiter?).
Ich denke, das Problem bei Variante A ist nicht die Verschraubung sondern die Steifigkeit Deines Randbalkens, der sich bei der geplanten Dimension unter der Belastung verdrehen kann( es sei denn, Du steifst ihn unter- und oberseitig aus. Was ist denn für ein Belag geplant? Kann man unterseitig auch eine Aussteifung anbringen?
Variante B geht problemlos, weil kein Drehmoment im Randbalken auftritt.
Gruß
peter

 

[peter bussmeyer]

Ach,
noch ne Frage: Wie sieht denn Dein Geländer an den Stirnseiten aus, oder ist die Plattform dreiseitig vom Gebäude umgeben?
Eine Grundrissskizze und zwei Ansichten/Schnitte wären hilfreich.
Gruß
peter

 

[ChristophW]

Hallo Peter, genau, alle Querschnitss-Angaben in mm, die Breiten Höhen in cm, sorry da hab ich nicht aufgepasst

Wie sieht denn Dein Geländer an den Stirnseiten aus, oder ist die Plattform dreiseitig vom Gebäude umgeben?

Die Plattform ist freistehend, anbei mal eine Skizze


Die Randbalken können sich auf jedenfall nicht (merklich) verdrehen da diese in einen Rahmen eingebunden sind der auch noch Querträger hat, darauf ist eine 20mm Siebdruckplatte verschraubt und das ganze an den Sparen verschraubt, ich habe auch noch versucht eine Draufsicht zu erstellen, rot = Träger, blau = Sparen, Gelb = Siebdruckplatte vielleicht wird es so klarer?

 

[peter bussmeyer]

Tach Christoph,
die Handskizze sagt mir am meisten. Wird also ein Abenteuerspielplatz für Kinder.
Das fragliche Geländer mit der Leiter also dann an einer "schrägen" Seite (Länge 2400 in der Skizze).
Bei der Konstruktion würden mich die senkrechten Pfosten der Lösung B massiv stören und Bedenken gegen die Befestigung bei Lösung A hätte ich auch nicht mehr, wenn oben eine Scheibe draufkommt. Die 20mm Siebdruck sind zwar mMn nicht nach den Regeln der Technik als steife Scheibe zugelassen (dazu bräuchte es 25mm) aber im Privatbereich brauchst Du Dich da nicht verrückt machen.
Ich denke, die Verschraubung der Geländerpfosten neben der Leiter sollte mit je zwei oder vier vernünftigen Schrauben und U-Scheiben funktionieren (kannst ja sogar durchbolzen). Die Befestigung würde ich dann an allen Pfosten entsprechend ausführen (auch wenn da die Belastung durch den umlaufenden Handlauf geringer ist.
Gruß
peter

 

[ChristophW]

Ja ich könnte auch eine (oder mehrere) durchgehende Gewindestange als Befestigung nutzen, das wäre kein Problem. An den vier Ecken würde ich das auch problemlos im Boden verankern können, in der "Mitte" wie du auch sagst wirkt es halt etwas störend, ich würde mich da aber im Zweifel nach den technischen Erfordernissen richten.

Und ja alles Privatbereich also kein öffentlicher Spielplatz oder so

 

[Friederich]

Ja ich könnte auch eine (oder mehrere) durchgehende Gewindestange als Befestigung nutzen

Durchgehende Schlossschrauben würd ich auf jeden Fall nehmen, bei einer so hoch beanspruchten Verbindung. Wobei ich jeweils nur eine einzelne sehr starke nehmen würde.
Wie wär es denn so: Den Geländerpfosten auch noch seitlich an der oberen Balkenlage befestigen. Die Hebelberhältnisse sind jetzt viel günstiger.
Die zwei Schlossschrauben in Rot.

 

[ChristophW]

Was heisst den "sehr stark" 12 mm oder mehr? Ich verstehe schon wie du das meinst, das ist aber hier nicht umsetzbar weil die Querträger nicht unter dem Rahmen stehen sondern sozusagen inne drinn sind.

 

[Friederich]

Die Plattform steht also schon? Hatte ich überlesen.
Für die Schlossschraube sollten 10mm genügen. "Sehr" stark war etwas unglücklich ausgedrückt.

 

[peter bussmeyer]

Ach wäre das einfach, wenn gleich zu Beginn alle Infos kämen:rolleyes:
Ein Foto hätte viel Geschreibe gespart.

@ Friedrich: Ja, ich hätte die Balken auch gestapelt. Das wäre in der Grundkonstruktion einfacher gewesen. Aber ett iss wie ett iss. Balken und Rahmen in einer Ebene.

Ich tät die Pfosten mit zwei Bolzen und U-Scheiben befestigen, Randabstand (im Randbalken) 40mm oben und unten gibt 120mm wirksamen Hebel der Verbindung plus die 40mm Randabstand = 160mm sowohl nach innen wie nach außen. Da reichen 10er sicher aus.

Gruß
peter

 

[ChristophW]

Vielen Dank schon mal für die Tipps und Hinweise,

ich hatte gar nicht erwartet das das so ein großes Thema wird, aber man lernt ja immer gerne dazu.

Ach wäre das einfach, wenn gleich zu Beginn alle Infos kämen

Sorry irgendwie hatte ich gar nicht daran gedacht einfach ein Photo anzuhängen, weswegen ich das gleich nachhole, einmal ohne Platte einmal mit Platte oben drauf.

Ausserdem, wenn immer alles klar wäre wäre es doch langweilig oder

 

[peter bussmeyer]

Jup,
ohne Spekulation wär´s auch irgendwie langweilig.
Sieht solide aus und gefällt mir.
Den Balkenrahmen hast Du wahrscheinlich von außen durch die Sparren verschraubt. Ist vielleicht nicht optimal aber zusammen mit dem Firstbalken und den massiven Bodenankern sollte es funzen und auch in Firstrichtung steif genug sein, damit die lieben Kleinen nicht alles ins Pendeln bringen.

Der Randüberstand der Platte soll wohl bleiben und das Geländer außenrum. Dann muss halt der Pfosten auf einem Abstandsholz mit durchgehenden Bolzen montiert werden. 50mm + 50mm + Randabstand wird dann für 10er vielleicht doch wieder ein bisschen knapp.
lg
peter

 

[ChristophW]

Also den Rahmen würde ich einfach ausklinken. den Überstand habe ich erst mal gelassen das man später mit dem Fuß nicht zwischen Boden und Geländer stecken bleibt.

 

[peter bussmeyer]

...wenn Du die Platte meinst, bin ich d´acord.
lg
peter

 

[ChristophW]

Ja ich mein die Platten... Das ganze kriegt noch ein Dach so wie auf der Skizze dann sollte es auch in der Querrichtung ausreichend steif sein.
Der Rahmen ist von innen an die Sparen geschraubt mit Tellerkopf Holzbauschrauben.

 

[ChristophW]

Vielen Dank nochmal an alle für die Tipps und Anregungen, ich habe nun das Geländer montiert, im Anhang einmal ein paar Bilder wie es aussieht.

Gewählt habe ich Vorne (Rutsche+Rampe) die Variante mit 2x 10mm Maschinenschrauben+U-Scheibe, an den Seiten (Sparen) Schlüsselschrauben und hinten (Leiter) bisher an der im Boden verankerten Leiter verschraubt (eventuell zieh ich da noch eine weitere Stütze ein).

Ausserdem habe ich die Geländer durchgängig gemacht, sodass das ganze nun Bombenfest hält