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§ 15

Wärmeausdehnung der Schildplatten

Wie viel dehnt sich meine Schild-Platte aus, und wie große Löcher sollte ich bohren?

Antwort: Schilder dehnen sich in der Sonne aus und ziehen sich in der Kälte zusammen. Acryl und Polycarbonat dehnen sich ca. dreimal so viel aus wie Aluminium-Verbundstoff.

Formel

ΔL = α · L · ΔT (α i mm pr. meter pr. grad, L i meter)

Wenn die Platte in der Mitte befestigt wird, bewegt sich die äußerste Schraube um α · (L/2) · ΔT in jede Richtung von der Montagetemperatur.

Huldiameter = skruens diameter + 2 × den største bevægelse ved den yderste skrue, så skruen kan sidde i midten af hullet ved montering.

Dunkle Platten in direkter Sonne können viel wärmer werden als die Luft. Verwende die Oberflächentemperatur.

Symbole und Einheiten in der Formel
SymbolBedeutungEinheit
laengdePlattenlänge (die längste Seite)mm
alfaMaterial (Längendehnung)mm/(m·K)
t_minNiedrigste Temperatur (Winter)°C
t_maxHöchste Oberflächentemperatur (Sonne)°C
t_montTemperatur bei Montage°C
skrue_dDurchmesser der Schraube oder des Abstandsbolzensmm
=Gesamte Bewegung über den Temperaturbereichmm
=Ausdehnung von der Montage zum heißesten Tagmm
=Schrumpfung von der Montage bis zum kältesten Tagmm
=Minimaler Lochdurchmesser bei der äußersten Schraube (Platte fest in der Mitte)mm

Gültigkeit und Quelle

Quelle
Herstellerangaben: PLEXIGLAS® (Röhm) 0,07 mm/(m·K), Makrolon® (Covestro) 0,065, Dibond® (3A Composites) 0,024 · Fachanlage: Materialaufbau im Hinblick auf thermische Bedingungen

Gilt nicht, wenn

  • Die Ausdehnungskoeffizienten sind typische Werte des Herstellers. Verwende das Datenblatt für die Platte, die du hast. Spanne die Schrauben so, dass die Platte gleiten kann, z.B. mit Abstandsbolzen oder Unterlegscheiben, und setze die Schraube in die Mitte des Lochs. Sind Fugen zwischen mehreren Platten, muss die Fuge auch die Bewegung aufnehmen.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

  • Plattenlänge (die längste Seite)2.000 mm
  • Material (Längendehnung)0,07 mm/(m·K)
  • Niedrigste Temperatur (Winter)-20 °C
  • Höchste Oberflächentemperatur (Sonne)60 °C
  • Temperatur bei Montage15 °C
  • Durchmesser der Schraube oder des Abstandsbolzens5 mm

Geber

  • Gesamte Bewegung über den Temperaturbereich11,2 mm
  • Ausdehnung von der Montage zum heißesten Tag6,3 mm
  • Schrumpfung von der Montage bis zum kältesten Tag4,9 mm
  • Minimaler Lochdurchmesser bei der äußersten Schraube (Platte fest in der Mitte)11,3 mm

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Sådan bruger du den

Når en akrylplade, en polycarbonatplade eller en kompositplade skal skrues op udendørs, skal hullerne være store nok til, at pladen kan arbejde. Ellers buler den om sommeren eller revner ved skruerne om vinteren. Beregneren viser bevægelsen og den huldiameter, du skal bore.

Schritt für Schritt

  1. Mål pladens længste side.
  2. Vælg materialet. Akryl og polycarbonat arbejder ca. tre gange så meget som komposit.
  3. Indtast laveste og højeste temperatur. Brug overfladetemperaturen i sol, især på mørke plader.
  4. Indtast temperaturen den dag, du monterer.
  5. Bor hullerne i den beregnede diameter, og sæt skruen i midten af hullet.

Typische Fehler

  • At bore huller i skruens diameter i akryl udendørs. Pladen kan ikke bevæge sig og revner ved hullerne.
  • At bruge lufttemperaturen. En mørk plade i sol bliver langt varmere.
  • At spænde skruerne helt. Pladen skal kunne glide under skiven.
  • At fastgøre pladen stramt i begge ender. Så skal hele bevægelsen tages i den ene ende.

Beispiele aus dem Alltag

Akrylplade på en facade

En 2 m lang akrylplade skal skrues op på en sydvendt facade. Du regner med −20 °C om vinteren og 60 °C i sol, og du monterer en forårsdag ved 15 °C med 5 mm afstandsbolte.

Plattenlänge (die längste Seite)
2.000 mm
Material (Längendehnung)
Acryl / PMMA (0,07)
Niedrigste Temperatur (Winter)
-20 °C
Höchste Oberflächentemperatur (Sonne)
60 °C
Temperatur bei Montage
15 °C
Durchmesser der Schraube oder des Abstandsbolzens
5 mm

Es bedeutet: Pladen arbejder 11,2 mm over året. Fastgjort på midten skal de yderste huller være mindst 11,3 mm. Bor dem med et trinbor, så kanten ikke revner.

Kompositplade i fuld længde

Et facadeskilt i aluminiumskomposit på 3.050 mm monteres samme dag med de samme temperaturer.

Plattenlänge (die längste Seite)
3.050 mm
Material (Längendehnung)
Aluminium-Verbundmaterial (0,024)
Niedrigste Temperatur (Winter)
-20 °C
Höchste Oberflächentemperatur (Sonne)
60 °C
Temperatur bei Montage
15 °C
Durchmesser der Schraube oder des Abstandsbolzens
5 mm

Es bedeutet: Selv den lange kompositplade arbejder kun 5,9 mm, og de yderste huller skal være mindst 8,3 mm.

Sort akrylskilt monteret i frost

Et sort akrylskilt på 1,5 m monteres en vinterdag ved 0 °C. I sol kan den mørke plade nå 70 °C.

Plattenlänge (die längste Seite)
1.500 mm
Material (Längendehnung)
Acryl / PMMA (0,07)
Niedrigste Temperatur (Winter)
-20 °C
Höchste Oberflächentemperatur (Sonne)
70 °C
Temperatur bei Montage
0 °C
Durchmesser der Schraube oder des Abstandsbolzens
5 mm

Es bedeutet: Fra monteringen til den varmeste dag udvider pladen sig 7,4 mm. Hullerne skal være mindst 12,4 mm. Sæt skruen midt i hullet, så er der plads til, at pladen vokser i sol.

Faustregel

Akryl arbejder ca. 5-6 mm pr. meter over et år udendørs. Komposit kun ca. 2 mm.

So überprüfst du die Antwort

Bevægelsen skal være præcis udvidelse plus sammentrækning. Dobbelt længde giver dobbelt bevægelse.