Abb. 1: Leiter zur Querung einer Gletscherspalte
Im Zuge der Einrichtung eines neuen Klettersteiges in den Alpen soll zur horizontalen Querung einer Gletscherspalte eine Leiter aus Aluminium installiert werden. Wanderer sollen den Abgrund dann über die liegende Leiter queren.
Als Mitarbeiter einer Firma, die sich auf die Fertigung von Leitern aus Aluminium spezialisiert hat, sind Sie für die Auswahl eines geeigneten Profils der seitlichen Leiterholme zuständig.
Laut Kundenanfrage soll die 4 m lange Leiter einer Belastung durch eine einzelne Person (maximales Gewicht 100 kg) standhalten. Die zur Auswahl stehenden Aluminium-Profile besitzen eine zulässige Biegespannung \(\sigma_{b_{zul}} = 95 \mathrm{\frac{N}{mm^2}} \), die nicht überschritten werden darf. Das Elastizitätsmodul des Werkstoffs \( E \) beträgt \( 70000 \mathrm{\frac{N}{mm^2}} \).
Dynamische Belastungen sowie punktuell wirkende Kräfte sollen bei der Überführung in eine Streckenlast durch einen Sicherheitsfaktov \( \mathrm{\nu = 3} \) kompensiert werden. Weiterhin ist bei der Biegebeanspruchung sicherheitshalber die vollständige Länge von 4 m zu betrachten.
Abb. 2: Profil seitlicher Leiterholm (Maße in m)Sie werden vom zuständigen Abteilungssleiter damit beauftragt, für ein vorausgewähltes Rechteckrohr mit den Querschnittmaßen 60x25x3, einen rechnerischen Nachweis zu führen, ob die Maße den Anforderungen gerecht werden.
Abschließend sollen Sie für den Kunden ein optimales Aluminiumprofil auswählen.
Arbeitsauftrag