Wie dick muss ich Plexiglas dimensionieren?
Hallo, ich möchte mir ne Monitor Erhöhung bauen. Dazu wollte ich ne Plexiglasplatte verwenden. Die Maße sind 600x250 mm. Die Platte wird durch 4 bzw. 5 Abstandshalter gelagert. Die in jeweils 3cm abstand von den Ecken positioniert sind. Eventuell mache ich an der Hinteren kannte (lange kannte) noch eiben 5 Abstandshalter mit ner Blechleiste zur Stabilität.
Der Monitor wiegt ca. 9kg
Also was meint ihr reichen 5mm Plattenstärke?
3 Antworten
Probier es einfach aus. Ich denke, das hält gut.
Richtig - doch du könntest doch dort eventuell "erfühlen" ob die von dir gewählte Plattendicke ausreicht.
Da liegen oft Restschnitte rum, welche man mal biegen könnte.
Auch "kennt" der Zuschneider der Platten im Baumarkt die Materialien dort sehr genau. Er weiß ob dieser Zuschnitt für deine Bedürfnisse ausreicht. Ich denke ja, halten tut es, könnte sich etwas durchbiegen.
Eine Holzplattenunterlage unter dem Fuß kann das vermindern.
5 mm sind mir schon dem Gefühl nach ganz klar zu wenig. Ich habe deshalb mal auszurechnen versucht, wie stark die Platte sich theoretisch durchbiegt.
Die Rechnung stimmt natürlich nicht genau, denn sie vereinfacht die Sache: Sie geht davon aus, daß es sich nur um die Platte handelt, ohne Blechleiste und fünften Fuß, daß sie links und rechts von vorn bis hinten auf Leisten aufliegt, und davon, daß die Last nur in der Mitte auf die Platte drückt.
Die Durchbiegung w berechnet sich so:
w = F * l^3 / (48 * E * I)
mit:
F Gewichtskraft 9 kg mal 9,81 Newton/kg
l Länge 0,6 m minus 2 mal 0,03 m
E E-Modul von Plexiglas ca 3*10^9 Newton/m^2
I Flächenträgheitsmoment der Platte
I berechnet bei rechteckigem Querschnitt so:
Iy = h^3 * b / 12
mit:
h Dicke der Platte
b Breite der Platte
Je größer die Plattendicke b, um so kleiner die Durchbiegung w.
b = 5 mm => w = 37 mm
b = 10 mm => w = 4,6 mm
b = 15 mm => w = 1,4 mm
b = 20 mm => w = 0,6 mm
Mit einer 15-mm-Platte würde die Durchbiegung nicht mehr sehr auffallen.
Plexiglas ist ziemlich weich. Wenn Du stattdessen ein härteres Material nimmst, ist das E-Modul größer und die Durchbiegung um den gleichen Faktor kleiner. Mit Glas z.B. ist die Durchbiegung bei gleicher Dicke weniger als ein Zehntel so groß wie bei Plexiglas, die Platte verkratzt kaum und sie ist sogar etwas billiger. Allerdings ist es dann schwierig, Bohrungen anzubringen und man müßte die Konstruktion ändern.
Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Durchbiegung
https://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%A4chentr%C3%A4gheitsmoment
Was man natürlich auch bedenken muß, ist die Festigkeit. Wenn die Rechnung ergibt, daß eine 5-mm-Glasplatte sich unter einer bestimmten Last nur wenig durchbiegt, daß heißt das *nicht*, daß sie der btr. Last überhaupt standhält. Es kann sein, daß sie statt durchzuhängen einfach zerbricht. Deshalb, so sagt mein Bauchgefühl, muß auch eine Glasplatte für Dein Vorhaben deutlich dicker sein als 5 mm.
Hallo Franz
da hast du nun ganz toll die Plattendurchbiegung ermittelt - wenn auch sehr ungenau da hier keine mittige Einzellast vorliegt - und dann
kommt für die Beurteilung der Tragfähigkeit dein Bauchgefühl !
Auweia - das passt garnicht weil diese leichter zu ermitteln ist als die Durchbiegung.
Nach deiner Punktannahme der Last in der Mitte ergäbe sich eine Biegespannung von 12N/mm²
Die Reißfestigkeit (dein Link) beträgt 70N/mm²
Nichts für ungut - aber das mußte doch mal gesagt werden.
Gruß Viktor
PS.
Bei einer Fußbreite des Monitors von ca 30 cm ergeben sich - da der Fuß starr ist gegen die Platte - zwei Einzellasten von ca 45N je 12cm von den Auflagern.
Und jetzt du - wirst du deine "Empfehlungen" korrigieren - ohne Bauch ?
Ich sage - die 5mm Plattenstärke ist ausreichend wenn man ca 2,2cm Durchbiegung hin nimmt - wenn nicht, kann man die "Fußbreite" durch eine Unterlage aus Sperrholz (o.ä.) von etwa 40cm Breite oder größer erheblich verringern.
Hallo Viktor, vielen Dank! Immerhin hat mein Bauchgefühl nicht nur mich dazu bewegt, lieber nachzurechnen, sondern dann Dich motiviert oder provoziert, mit fachmännischer Genauigkeit dort weiter zu rechnen, wo ich zu müde wurde. Gutes Teamwork, und gutes Zusammenspiel der Methoden. Bauchgefühl und Mathematik ergänzen sich im echten Leben prima.
Ja, mit zwei Einzellasten näher an den Auflagern wird die Durchbiegung kleiner. Mit satten 2 cm, wie Du ermittelt hast, ist sie dann aber leider immer noch größer als jemand vermutlich hinzunehmen bereit sein wird, der ein ästhetisch anspruchsvolles Möbelstück basteln will und deshalb an Plexiglas denkt, wo er doch gleich eine Sperrholzplatte oder eine Tomatenkiste aus Wellpappe hätte nehmen können.
Der Reißfestigkeitswert, den Du angibst, ist der von Plexiglas. Meine Bedenken bezüglich der Festigkeit galten aber nicht dem Plexiglas, sondern dem Ersatzmaterial Glas. Dessen Reißfestigkeit ist nur knapp halb so groß.
Danke nochmal + Gruß Franz
Welche Maße hat denn der Monitorfuß?
Bin gerade unterwegs. Aber er ist V-förmig, wodurch die Hauptlast auf die beiden forderen Ecken und mittig auf die hintere Kante verteilt ist.
Der Platten Zuschnitt kostet 30€ einfach mal Ausprobieren ist mir da nicht so geheuer.