Nicht-Bauingenieur braucht ein bißchen Hilfe (Allgemeines)
Hallo
Ich studiere momentan Internationales Wirtschaftsingenieurwesen im 4. Semester. Zur Abwechslung nehme ich dieses Jahr an einem Projekt teil in welchem eine Produktidee technisch und wirtschaftlich (auf dem Papier) zur Marktreife entwickelt werden soll. Das Themengebiet wurde in sofern eingegrenzt, dass es sich um eine Wireless Sensor Network handeln soll. Meine Gruppe hat sich überlegt die Lawinenvorhersage zu verbessern und dazu in gefährdeten Gebieten Sensorstäbe zu installieren welche im Winter vom Schnee bedeckt sind und so aktuellen Daten über die Schneedecke per Funk ins Tal zu einem zentralen Auswertungsterminal schicken.
So weit so gut, jetzt sollen wir das ganze auch technisch ausarbeiten und dazu gehört natürlich auch das Stahlgestell. Leider habe ich keinerlei Ahnung von Statik oder ähnlichem daher kommen jetzt einige Frage, falls welche davor ganz dumm sind dann entschuldige ich mich dafür aber wie gesagt ich habe leider keine Ahnung. Dieser Sensorstab soll insgesamt 5 Meter hoch sein und einen Durchmesser von circa 25 cm haben. Gebaut werden soll es aus rostfreien Stahl, oder habt ihr besser Ideen?
- wie dick müsste der Stahl sein damit der Stab stabil ist und man ihn als Mensch für Wartungsarbeiten besteigen kann
- wie tief sollte das Fundament sein
- gibt es sonst noch irgendwas wichtiges das ich beachten muss
Für Infos in diese Richtung oder eine Quelle in der ich diese Infos finde wäre ich sehr sehr dankbar. Schon mal danke fürs Lesen und im Voraus vielen Dank für Antworten jeder Art
Grüße
Markus
Fahnenmasten im Schnee
Martin Vogel 
, Dortmund / Bochum, Tue, 10.04.2007, 22:50 (vor 6219 Tagen) @ Markus Ries
Dieser Sensorstab soll insgesamt 5
Meter hoch sein und einen Durchmesser von circa 25 cm haben.
Also ein ganz normaler Fahnenmast 
http://www.mannus.de/
http://www.neumeyer-abzeichen.de/Artikel/Fahnenmasten/fahnenmasten.htm
--
Dipl.-Ing. Martin Vogel
Leiter des Bauforums
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Fahnenmasten im Schnee
Guten Morgen
erstmal vielen Dank für die super schnelle Antwort. Ein Fahnenmast, da wäre ich nun wirklich nicht drauf gekommen.
Jetzt aber eine kurze Frage, z.B. für Reperaturen oder ähnlichen müsste es möglich sein dass ein Mann den Mast besteigt, des weiteren müsste oben seitlich an dem Mast ein Batterie (circa 20 kg) und ein Funkterminal hält das so ein Fahnenmast dann noch aus?
Grüße
Markus
Maibäume im Schnee
Martin Vogel , Dortmund / Bochum, Wed, 11.04.2007, 11:55 (vor 6218 Tagen) @ Markus Ries
Jetzt aber eine kurze Frage, z.B. für Reperaturen oder ähnlichen müsste es
möglich sein dass ein Mann den Mast besteigt, des weiteren müsste oben
seitlich an dem Mast ein Batterie (circa 20 kg) und ein Funkterminal hält
das so ein Fahnenmast dann noch aus?
Daran zweifle ich nicht (die Masthersteller geben da sicher gerne kompetentere Auskunft), aber eine andere Frage: wie sinnvoll ist überhaupt die Verwendung von Metallmasten? Um die Lawinengefahr beurteilen zu können, muss die Eigenschaft des gefallenen Schnees untersucht werden. Ein Metallmast beeinflusst jedoch durch seine gute Wärmeleitung erheblich die Temperaturverteilung innerhalb des umgebenden Schnees. Wären Holzmasten nicht sinnvoller? Oder werden wirklich nur Schneehöhe und Lufttemperatur gemessen?
--
Dipl.-Ing. Martin Vogel
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Maibäume im Schnee
Hallo,
also die Anfrage an dem Masthersteller ist schon abgeschickt
Zu der Geschicht Holz oder Metall. Die Funktionsweise ist so gedacht dass in 10 cm Abständen an dem Stab Sensoren sind die jeweils die Dichte, die Temperatur und den Wassergehalt des Schnees messen. Daher werden also schon die einzelnen Schichten untersucht. Den Aspekt mit der hohen Wärmeleitfähigkeit habe ich in keinsterweise beachte da ich nicht davon ausgegangen bin dass dies zu so großen Problemen führern könnte. Metall habe ich gewählt da es sicher in solch einer "harte" Umgebung länger halten würde als Holz (kann natürlich gut sein dass dies auch falsch ist). Was glaubst du, könnte man nicht einfach einen Korrekturwert für die verfälschte Temperatur angeben?
Grüße Markus
Lawinen und Betriebskosten
Martin Vogel , Dortmund / Bochum, Wed, 11.04.2007, 16:43 (vor 6218 Tagen) @ Markus Ries
Metall
habe ich gewählt da es sicher in solch einer "harte" Umgebung länger
halten würde als Holz
Ob der Mast aus Holz oder Metall ist, interessiert so eine Lawine normalerweise nicht besonders. Die nimmt den einfach mit. Da die Masten in stark lawinengefährdeten Gebieten stehen sollen, muss man auch eine gewisse Verlustwahrscheinlichkeit einkalkulieren. Die dürfte höher als die Ausfallwahrscheinlichkeit durch Alterung sein. Eigentlich spricht also nichts für Metall...
--
Dipl.-Ing. Martin Vogel
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Lawinen und Betriebskosten
ein "Klappmechanismus" am Fuß des Masten könnte so konstruiert werden dass sich der Mast bei Lawinen mit umlegt und so etwas länger halten sollte
Lawinen und Betriebskosten
ein "Klappmechanismus" am Fuß des Masten könnte so konstruiert werden dass
sich der Mast bei Lawinen mit umlegt und so etwas länger halten sollte
Ist meiner Meinung nach nicht zu konstruieren, da dort oben bestimmt auch kräftige Winde herrschen die den Mast dann alle 3 Sekunden umklappen lassen!
Ansonsten denke ich hat der Herr Vogel recht ! Ich denke auch nicht das für ein 5 Meter Mast unbedingt eine Statische Berechnung von nöten ist !
Und wenn der Mast doch mal nachgibt oder das Fundament , dann fällt man wenigstens weich ( jenachdem wieviel Schnee liegt )!
Lawinen und Betriebskosten
Da muss ich dir wohl recht geben, so eine Lawine macht vor nichts halt
Werde deine Idee auf jeden Fall bei unserem nächsten Treffen miteinbringen und wie du sagtest eigentlich spricht nichts für Metall.
Noch kurz eine ander Frage wie gesagt, dass Ding ist circa 5 Meter hoch, am oberen Ende befindet sich ein Gewicht von circa 20 kg und ein Mensch soll die Konstruktion besteigen können.
- wenn man die Konstruktion mit Schrauben im Fels bzw mit Erdschrauben im Boden verankert wie lang müssten diese Schrauben circa sein
- wenn die Konstruktion evtl. doch aus Metall sein sollte wie dick müsste diese sein?
Nochmals vielen Dank für deine schnellen Antworten
Grüße Markus
Mastfundament
Martin Vogel , Dortmund / Bochum, Fri, 13.04.2007, 13:41 (vor 6216 Tagen) @ Markus Ries
Mal so als Meinung, ganz ohne Statikberechnung: Für einen 5-m-Mast sollte ein Betonwürfel mit 80 cm Kantenlänge als Fundament ausreichend sein. Damit ein Holzmast Halt darauf hat, ist es am einfachsten, darin zwei U-180-Profile links und rechts vom Mast einzubetonieren, die etwa einen Meter oben herausschauen. Mit zwei 32-mm-Bolzen im Abstand von 60 cm, je 30 cm vom Erdboden und 10 cm von oberen Profilabschluss entfernt, sollte der 20 bis 25 cm dicke Holzmast ein paar Jahre lang ordentlich halten (wenn er nach 10 Jahren nicht von einer Lawine umgenietet wurde, stand er sowieso falsch ). Preiswertere Alternative: Nur eine Fußplatte (evtl. mit Dorn gegen Feuchtigkeit) unter den Mast setzen und das ganze mit drei bis vier Stahlseilen abspannen. Bei weichem und tiefem Boden (den ich "auf der Alm" nicht erwarte) gilt die alte Telegrafenmastfaustregel, den Mast zu einem Drittel der Länge einfach einzugraben.
--
Dipl.-Ing. Martin Vogel
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Mastfundament
An alle Antworter nochmal ein herzliches Dankeschön, ihr seit wirklich zu gut zu mir und habt unser Projetk enorm vorangebracht. Es bleibt nur noch eine letzte Frage
- wenn die Konstruktion evtl. doch aus Metall sein sollte 5 Meter hoch ist und eine Durchmesser von 25 cm hat, wie stark müsste das Metall dann in etwa sein.
Wie davor schon gesagt Schätzungen reichen vollkommen und ich bin für alles dankbar.
Grüße Markus
Stahlmast für Telemetrieanlage
Martin Vogel , Dortmund / Bochum, Fri, 13.04.2007, 19:04 (vor 6216 Tagen) @ Markus Ries
Schätzungen reichen vollkommen
Grob geraten reichen 10 bis 15 cm Durchmesser und 4 mm Wandstärke für einen 5 m hohen Mast mehr als aus, es sei denn, die Telemetrieanlage hat so große Abmessungen, dass die Windkräfte eine wesentliche Rolle spielen.
Wie so was aussieht, wenn der Mast nicht 5, sondern 12 m hoch wird, hat Steffen Schöppe detailliert dokumentiert: http://www.schoeppe.org/dl7ate/antennenmast/index.htm
--
Dipl.-Ing. Martin Vogel
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Stahlmast für Telemetrieanlage
Hallo
müsste sich irgendetwas an den Spezifikationen ändern wenn das Gewicht der Funkanlage und Batterie welche sich am oberen Ende befindet circa 80 kg und ein Mensch die Konsruktion zur Wartung besteigen kann?
Wenn der Grundriss ein 6-Eck ist, hat das Auswirkungen
Das war jetzt wirklich das letzte mal, versprochen
Grüße Markus
Stahlmast für Telemetrieanlage
Hallo Markus,
warum die Anlage am Mastende installieren.
Man könnte sie auch am Fundament einbauen. (Stahlkiste o. ä.)
Am Mastende nur eine Photovoltaikanlage und die Sendeantenne.
So wird die Wartung (nicht bei 5 m Schnee 
) einfacher und die Anlage wäre bei Lawine nicht unbedingt zerstört.
Oliver
Stahlmast für Telemetrieanlage
Das hatte ich mich auch am Anfang überlegt jedoch hätte man dann das Problem dass wenn der Akku im Winter bei Schnee ausfällt man keine Möglichkeit hätte ihn zu wechseln und somit der gesamte Stab ausfallen würde. Was natürlich sehr schlecht wäre wenn man sich bei der Lawinenprävention auf seine Funktion verlässt.
Was meinst du?
Grüße Markus
Stahlmast für Telemetrieanlage
Hallo Markus,
aus diesem Grund wäre eine Photovoltaik-Anlage nicht verkehrt. Diese würde bei Sonnenschein die Akkus speisen und/oder ständig ein Signal (15 min) an das Lawinenzentrum schicken. Ob man bei 3-5m Schnee einen Servicetechniker in ein Lawinengebiet schickt, halte ich auch für ehr unwahrscheinlich. Anstelle von ein Akku, könnte man bei "Bodeninstallation" zwei oder drei Akkus verwenden. Auch könnte man Ersatzsysteme installieren. Bei Lawinen wären nur der Mast und die Sensoren verloren.
Wenn der Mast aus Holz ist und so wie Herr Vogel vorgschlagen hat verankert wird, (U-Profile) könnte man im Herbst das System leicht überprüfen. (1 Schraube lösen und den Mast"umlegen")
Oliver
Nicht-Bauingenieur braucht ein bißchen Hilfe
Hallo!
Mit einem leichten Schmunzeln habe ich die vielen Beiträge gelesen... ich studiere BauIngWesen in Innsbruck, Vertiefung Alpintechnologie.
Zur Frage ob Holz oder Metall gibt`s eigentlich nur eine Antwort: Holz! Metall beeinflußt die Schneeeigenschaften in der Nähe zu sehr, deshalb werden zB auch Schneepegel, welche mit 20-cm-Markierungen versehen sind und aus der Ferne mit einem Fernglas abgelesen werden, immer aus Holz hergestellt.
Zu den Lawinenkräften. IN der Sturzbahn einer Lawine hält außer einer massiven Betonkonstruktion, die man am besten auch noch strömungsgünstig baut, gar nix. Utopie, dass man dort einen Mast so verankern kann, dass dieser einer Lawine widersteht!
Trotzdem ist die Idee nicht schlecht, Sensormasten könnten im Anbruchgebiet hervorragende Daten liefern und so die Prognose von Lawinenabgängen verbessern!
Die Akkus würde ich am Mastfuß unterbringen. Denn die Temperatur an der Bodenoberfläche beträgt immer um die Null Grad, während es an der Mastspitze sicher zu Temperaturschwankungen zwischen -25°C in einer Hochwinternacht und sicher über 30°C in den Mittagsstunden eines Frühjahrstages kommt. Photovoltaik zum Laden der Akkus ist eine gängige Methode für Sensoren im Hochgebirge, würde ich also einbauen!
Liebe Grüße aus dem Herz der Alpen
Thomas
Dank an alle
Hallo allen zusammen,
also dieses Forum hat mich wirklich ein ganzes Eck schlauer gemacht, werden unseren Mast jetzt aus Holz bauen und die Akkus kommen auch nach unten. Nochmals danke an alle Beantworter für euere schnelle und wertvolle Hilfe.
Und @Thomas, es freut mich dass unsere Idee scheinbar nicht ganz sinnlos ist juuhuhu
Grüße Markus
Hallo!
Mit einem leichten Schmunzeln habe ich die vielen Beiträge gelesen... ich
studiere BauIngWesen in Innsbruck, Vertiefung Alpintechnologie.Zur Frage ob Holz oder Metall gibt`s eigentlich nur eine Antwort: Holz!
Metall beeinflußt die Schneeeigenschaften in der Nähe zu sehr, deshalb
werden zB auch Schneepegel, welche mit 20-cm-Markierungen versehen sind
und aus der Ferne mit einem Fernglas abgelesen werden, immer aus Holz
hergestellt.Zu den Lawinenkräften. IN der Sturzbahn einer Lawine hält außer einer
massiven Betonkonstruktion, die man am besten auch noch strömungsgünstig
baut, gar nix. Utopie, dass man dort einen Mast so verankern kann, dass
dieser einer Lawine widersteht!Trotzdem ist die Idee nicht schlecht, Sensormasten könnten im
Anbruchgebiet hervorragende Daten liefern und so die Prognose von
Lawinenabgängen verbessern!Die Akkus würde ich am Mastfuß unterbringen. Denn die Temperatur an der
Bodenoberfläche beträgt immer um die Null Grad, während es an der
Mastspitze sicher zu Temperaturschwankungen zwischen -25°C in einer
Hochwinternacht und sicher über 30°C in den Mittagsstunden eines
Frühjahrstages kommt. Photovoltaik zum Laden der Akkus ist eine gängige
Methode für Sensoren im Hochgebirge, würde ich also einbauen!Liebe Grüße aus dem Herz der Alpen
Thomas