Tragfähigkeit Montageschienen

Diese Einflussfaktoren sollten Sie kennen

Vom Material über das Profil bis hin zur Oberflächenbeschaffenheit: Für jeden Anwendungsfall gibt es die passende Montageschiene. Doch was ist bei der Auswahl der passenden Schiene zu berücksichtigen? Worin unterscheiden sie sich im Hinblick auf die Tragfähigkeit?

Biegespannung: Bis ans Limit?

Je nach Anwendungsfall wirken unterschiedliche Kräfte auf die Schiene: Druckkraft, Zugkraft, Torsion oder Biegung. Die Biegebeanspruchung tritt bei Montageschienen am häufigsten auf und ist damit für die Auslegung besonders wichtig. Biegespannungen entstehen, wenn vertikale Kräfte auf eine horizontale Schiene einwirken. Kleine Belastungen kann das Material aushalten; mit Abnahme der Belastung nimmt auch die Verformung ab und die Schiene kehrt in ihre Ausgangslage zurück. Ist die Belastung zu hoch, verformt sich die Schiene dauerhaft: Die sogenannte Streckgrenze des Stahls wurde überschritten.

Um dauerhafte Verformungen in der Praxis auszuschließen, wird in die praktisch oder rechnerisch ermittelte Belastungsgrenze ein Sicherheitswert eingerechnet. Bei Systemschienen, die nach den Anforderungen der RAL Gütegemeinschaft zertifiziert wurden, geht ein Sicherheitsfaktor in Höhe von 1,54 in die Berechnung ein.

Schienengeometrie und Steifigkeit 

Neben dem Material hat auch die Schienengeometrie Auswirkungen auf die Stabilität einer Schiene. So ist beispielsweise ein offenes Profil unter sonst gleichen Bedingungen weniger tragfähig als ein geschlossenes Profil und hat eine geringere Biegesteifigkeit. Diese Biegesteifigkeit lässt sich im Wesentlichen an zwei Kenngrößen festmachen:

• Das Widerstandsmoment ist eine aus der Geometrie der Schiene abgeleitete Größe und ist ein Maß dafür, welchen Widerstand die Schiene bei Belastung inneren Spannungen entgegensetzt. Handelt es sich bei der Belastung um Biegekräfte, wird vom axialen oder Biegewiderstandsmoment gesprochen.
  
• Das Widerstandsmoment der Schiene steht in Zusammenhang mit dem Flächenträgheitsmoment, mit dessen Hilfe die Verformung der Schiene bei Belastung berechnet wird.

MÜPRO stellt beide Kenngrößen sowie Angaben zur Tragfähigkeit für die verschiedenen Profile tabellarisch im Produktkatalog zur Verfügung. Dabei wird auch die maximale zulässige Durchbiegung entsprechend RAL-Richtlinie GZ 655 berücksichtigt: Diese liegt bei Montageschienen bei L/200 und bei Schienenkonsolen bei L/150.

Für eine einfache und komfortable Berechnung der Tragfähigkeit von Systemschienen bietet MÜPRO ein entsprechendes Softwareprogramm an. Dieses können Sie kostenfrei direkt in Ihrem Internetbrowser ausführen oder als Teil der MÜPRO Planungssoftware herunterladen.

Das abgebildete Konstruktionsbeispiel der Befestigung einer Entwässerungsleitung wurde damit berechnet. Es veranschaulicht, dass sich je nach Lastfall eine andere Schiene als optimale Lösung anbietet:

Der Rohrdurchmesser vergrößert sich in Abhängigkeit von der Menge an abzuleitendem Abwasser. Entsprechend vergrößert sich auch die Last, die für eine sichere Rohrbefestigung berücksichtigt werden muss: Liegt die Last anfangs noch 32 kg/m (A), für die eine MPC-Schiene 40/80 mit C-Profil ausreicht, so muss am nächsten Befestigungspunkt (B) bereits eine Belastung von 55 kg/m berücksichtigt werden. Dort kommt daher eine MPC-Schiene 40/120 mit H-Profil zum Einsatz.

Reale Einbaubedingungen berücksichtigen

Um die Tragfähigkeit für die spätere Einbausituation optimal zu planen, ist diese stets auf Einflussfaktoren zu überprüfen, die entsprechend berücksichtigt werden müssen, beispielsweise: Welche Lasten ergeben sich aus der Rohrbelegung? Gibt es besondere Brandschutzanforderungen? Ist die Konstruktion Umwelteinflüssen wie Wind oder Schnee ausgesetzt? …