Hängematte mit 1 Baum und 2 Trekkingstöcken aufhängen

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  • Ich möchte nochmals auf die Geschichte mit der Belastung von Trekkingstöcken und Heringen zurückkommen.

    Mittagsfrosts Szenario

    Ich erlaube mir, hier Mittagsfrost s Skizze mit ein paar Stichwörtern angereichert noch einmal zu posten:


    Linke Seite:

    • Sowohl die Hängemattenaufhängung als auch die Abspannung gehen in einem Winkel von rund 60° gegenüber dem Stock nach unten.
    • Die Hängemattenaufhängung und die Abspannleine erfahren die etwa gleich grossen Zugkräfte.
    • Hängemattenaufhängung wie auch Abspannleine bewirken beide eine Längskraft, die den Stock belastet.
    • Die Belastung entspricht in der Summe etwa der Gewichtskraft der Person in der Hängematte, also etwa 100% der Personenlast.
    • Die Belastung muss von einer 120cm langen Stange getragen werden.

    Rechte Seite

    • Der Winkel zwischen Stock und Abspannung beträgt etwa 90°
    • Somit trägt die Abspannung nichts zur Längsbelastung des Stockes bei.
    • Der Winkel zwischen Stock und Hängemattenaufhängung beträgt etwa 30°.
    • Somit überträgt die Hängemattenaufhängung rund 86,6% der Gewichtskraft der Person in der Hängematte auf den Stock, also etwa 13% weniger als im ersten Fall.
    • Diese Belastung muss von einem Stock getragen werden, der 140cm lang ist, und dessen Belastungsfähigkeit gegenüber dem kürzeren Stock nur noch etwa 73,5% beträgt. (120/140)²

    Wenn wir die beiden Möglichkeiten vergleichen, stellen wir fest:

    • Im Linken Fall muss der Stock 100% der Hängemattenlast tragen. Die Belastung des Herings beträgt ebenfalls 100% der Hängemattenlast (<= gleiche Winkel, gleiche Lasten).
    • Im rechten Fall beträgt die Belastung des Herings 50% der Hängemattenlast (<= Sinus 30°). Die Längsbelastung der Stütze beträgt in absoluten Zahlen 86,6% der Hängemattenlast, unter Einbezug der längeren Stocklänge und deren geringerer Bruchlast aber stolze 117,9% der Hängemattenlast (<= 0,866 / 0,735)
    • Bei gleicher Aufhängehöhe ist der rechte Fall in Bezug auf die Belastung der Heringe idealer, der linke Fall in Bezug auf die Belastung des Stocks.

    Mein Eindruck ist, dass Mittagsfrost in seinen bisherigen Ausführungen vor allem das oben Dargestellte vor Augen hatte. Er hat allerdings bei seinen Überlegungen den zweiten Teil von Punkt 2 nicht berücksichtigt: Wenn wir für die gleiche Aufhängehöhe einen längeren Stock benötigen, so setzt das die Stabilität des Stockes (deutlich) herab!

    Abspannung im 90°-Winkel

    Anders als in der von Mittagsfrost eingebrachten Skizze ging ich bei meinen bisher gemachten Aussagen immer von der Voraussetzung aus, dass wir zwischen den Stöcken und der Abspannleine einen Winkel von 90° (oder auf jeden Fall möglichst nahe bei 90°) einhalten. Das habe ich auch immer explizit als Voraussetzung genannt. Im linken Fall (siehe oben) ist das nicht der Fall!

    • Bei Einhaltung des 90°-Winkels halten wir den Zug auf den Hering (oder die Heringe) optimal tief. Bei jedem anderen Winkel wird die Belastung der Heringe erhöht.
    • Gleichzeitig gilt bei Einhaltung des 90°-Winkels zwischen Stock und Abspannleine, dass die Längsbelastung des Stocks tiefer wird, je senkrechter wir ihn aufstellen.

    Hier nun meine Skizze:

    Es gilt: Je senkrechter der Stock aufgestellt wird, desto kleiner ist die Längskraft, die durch die Hängemattenlast auf ihn übertragen wird.

    • Zur Erinnerung: Der Stock ist im 90°-Winkel abgespannt, durch die Abspannung erfolgt kein Eintrag einer Längskraft auf den Stock!

    Fazit

    Es gibt ein Zwischending zwischen senkrechtem und stark geneigtem Stock:

    • Steht der Stock zu senkrecht, so wird die Last auf die Heringe ungünstig hoch.
    • Wird der Stock zu stark geneigt, so wird die auf ihn einwirkende Längskraft höher, was durch die zusätzlich benötigte Länge weiter verschärft wird.

    Zwischen den roten Bereichen «zu steil aufgerichtet» und «zu stark geneigt» gibt es einen gewissen grünen Bereich. Zu dem habe ich dann auch noch eine Grafik, die von zahlreichen Faktoren wie Hängemattenlast, Hängewinkel, Stabilität der Trekkingstöcke und Haltekraft der Heringe abhängt.

  • Beispiele für die Belastung von Trekkingstöcken und Heringen

    Hier mal noch die Belastung von Trekkingstöcken und Heringen bei diversen Neigungen der Trekkingstöcke:

    - Hängewinkel: 30°
    - Hängemattenlast: 80kg
    - Aufhängehöhe: 120,7cm
    - Abspannung im 90°-Winkel zu den Stöcken


    Wenn man mal annimmt, dass ein 100cm langer Stock bei ca. 73kg Längsbelastung bricht, ein Hering etwa 32kg Zug aushält (mal unabhängig vom Abspannungswinkel am Hering), dann kommt man bei

    - 2 Trekkingstöcken
    - 2 Heringen

    auf die folgenden Prozentangaben in Bezug zur Belastungsgrenze:


    Die Belastung der Stöcke nimmt bei zusätzlicher Neigung sehr schnell stark zu, weil die Stöcke ja bei zusätzlicher Neigung immer länger eingestellt werden müssen, um die gleiche Aufhängehöhe zu ermöglichen.

    In diesem Fall wäre eine Neigung der Stöcke gegenüber dem Boden von rund 70° recht ideal. Die Belastung ist da am geringsten, die Abspannleine rund 350cm lang.

    Zwei Szenarien

    Zwei Szenarien möchte ich kurz erwähnen:

    Schwächere Stöcke
    Nach meiner Schätzung sind mehrteilige Trekkingstöcke eher schwächer. Wenn wir die Belastungsgrenze eines 100cm langen Stockes von 73kg auf 50kg herabsetzen, würde die blaue Linie früher und steiler nach oben gehen: Man müsste den Stock steiler aufstellen und besser mehr als 2 Heringe verwenden:

    Schwächerer Halt der Heringe
    Je nach Boden halten Heringe vermutlich deutlich weniger Zug aus. Setzen wir die 32kg auf 25kg herab, so würde die orange Linie von weiter oben und damit später nach unten gehen: Man müsste die Stöcke mehr neigen und besser stärkere Stöcke einsetzen:

    Auf Wunsch kann ich euch beliebige Szenarien hochladen.

  • Könntest Du in die Skizze noch die 90°-Abspannung des Stockes (zum Hering) eintragen? Noch kann ich nicht so richtig folgen.

    Hier die Skizze mit der Abspannung im 90°-Winkel. Es braucht einen Moment, die beiden Kräfte-Parallelogramme zu entdecken, weil sie sich überlappen.

    Was man schön sieht:

    • Beim senkrecht aufgestellten Stock ist die Längskraft, die auf den Stock wirkt, kleiner, dafür ist die Belastung der Abspannung grösser.
    • Beim nach aussen geneigten Stock ist die Belastung der Abspannung kleiner, dafür ist die Längskraft, die auf den Stock wirkt, grösser. (Dazu käme dann noch, dass der hier benötigte längere Stock durch seine zusätzliche Länge weiter an Belastungsfähigkeit verliert.)

  • Jetzt wird mir klar, was Du meinst! :yahoo:
    Die Variante senkrechter Stock und waagerechte Abspannung zum Hering (der dann in der Luft hängen würde) habe ich als praxisfremd überhaupt nicht in Erwägung gezogen.
    Da der Hering ja im Boden verankert sein muss und im Normalfall die Abspannlänge nicht mehr als ein paar Meter beträgt, bleiben im wahren Hängemattenleben nur zwei Varianten übrig: senkrechter Stock und schräger Stock, beide schräg abgespannt. Oder?

    Omnia vincit lectulus pensilis.

    Einmal editiert, zuletzt von Mittagsfrost (18. Januar 2025 um 08:33)

  • Jetzt wird mir klar, was Du meinst! :yahoo:

    Da bin ich aber froh. Ich war so langsam aber sicher echt am Verzweifeln...

    Da der Hering ja im Boden verankert sein muss und im Normalfall die Abspannlänge nicht mehr als ein paar Meter beträgt, bleiben im wahren Hängemattenleben nur zwei Varianten übrig: senkrechter Stock und schräger Stock, beide schräg abgespannt. Oder?

    Nicht unbedingt. Schau mal hier (2. Bild): Da habe ich sogar leicht nach oben abgespannt, in einem Winkel grösser als 90°. Natürlich könnte man die Hängematte auch einfach ganz klassisch aufhängen. Interessanterweise nimmt aber die Belastung der Trekkingstöcke weiter ab, wenn der Abspannwinkel grösser als 90° wird, da dann bei der Längskraft, die durch die Abspannung entsteht, ein negativer Betrag einfliesst.

    Oder stell dir vor, der Untergrund steigt an (was ja ohnehin wünschenswert ist, um einen möglichst kurzen Stock nutzen zu können), dann ist es ein Leichtes, bei einem um 10° nach aussen geneigten Trekkingstock innert nützlicher Frist im 90°-Winkel auf den Boden zu gelangen.

    Wozu sollte man physikalische Fragestellungen künstlich auf den Rahmen einer Skizze einschränken, wenn die Realität bedeutend vielseitiger ist? Oft kommt man ja gerade dann auf neue Ideen oder Lösungen, wenn man bereit ist, über den Tellerrand des Alltäglichen oder Naheliegenden zu schauen. Zudem geht es mir bei all diesen Fragen ums Verständnis der Sache. Nur wenn ich mein Denken nicht einschränke und ihm Raum gebe, kann ich Probleme auf andere Fragestellungen oder Anwendungen übertragen und neue - und manchmal ungeahnte - Antworten finden.

    Ganz ähnliche Fragen stellen sich beispielsweise beim Steg von Streichinstrumenten, der allein durch die Spannung der Saiten in seiner senkrechten Position auf dem Instrument gehalten wird. Steht er zu schräg, so kann er umkippen und dabei im dümmsten Fall das Instrument beschädigen. Genau das könnte auch passieren, wenn man die Hängematte mit dem Fahrrad aufbaut, ohne zu verhindern, dass es nach aussen wegkippen kann. - Die Gedanken sind frei, praktisches Wissen lässt sich vielfältig anwenden.

  • Das Thema lautet doch Hängematte mit 1 Baum und 2 Trekkingstöcken aufhängen. Wenn ich zur Verankerung der Trekkingstöcke einen zweiten Baum benötige, warum benutze ich dann nicht beide Bäume auf die herkömmliche Weise?

    Auch bei einem um 10 Grad geneigten Stab und ebenem Grund benötige ich fast 7 Meter bis zum Hering, um den 90°-Winkel zwischen Stock und Abspannung einhalten zu können. Auf einem Campingplatz eine sehr platzbeanspruchende Lösung und dazu eine gefährliche Stolperquelle.

    Beide Beispiele zeigen doch, daß die 90°-Berechnungen, die Du favorisierst, recht praxisfremd sind. Du benötigst entweder einen zweiten Baum oder ansteigendes Gelände. Gehe doch lieber vom allgemeineren, häufiger anzutreffenden Fall aus, daß kein zweiter Baum vorhanden und das Gelände eben ist! Dann zeigt sich, daß ein geneigter Stab (Winkel zum Boden um die 60°) die statisch günstigste Lösung ist.

    Omnia vincit lectulus pensilis.

    Einmal editiert, zuletzt von Mittagsfrost (18. Januar 2025 um 08:33)

  • Zur Klärung der Frage der Lastverteilung bei der Aufhängung der Hängematte an zwei Stäben habe ich einmal verschiedene Optionen durchgerechnet. -> siehe anliegende PDF-Datei (Die angegebenen Werte sind leicht gerundet. Sollten Rechenfehler gefunden werden, bitte ich um Hinweis.)

    Ausgegangen bin ich von einer statischen Gewichtsbelastung der Hängematte mit 80 kg und von zwei Stäben, die 115 cm bzw. 145 cm lang und 20° bzw. 30° von der Hängematte weg geneigt sind. Ferner wurde der Aufhängungswinkel der Hängematte (30°, 25°, 20°) variiert. Die resultierende Bodenfreiheit ist oben rechts angegeben und die Gesamt-Belastung der Heringe (bzw. Leinen) ist rot in der Bildmitte zu finden. Diese wird man zumindest auf zwei Heringe verteilen - besser (da die dynamische Belastung und Sicherheitsreserven noch nicht einkalkuliert sind) auf vier oder fünf Heringe. Die Belastung der Stäbe in ihrer Längsrichtung ist rot neben dem Stab angegeben - die Belastung der (blauen) Abspannungsleine der Hängematte ebenfalls rot direkt darüber eingetragen. Die Stäbe sollten wegen ihres schrägen Standes je nach Untergrundbeschaffenheit ggf. mit einer Schlaufe und einem Hering an ihren Fusspunkten gesichert werden.

    Knackpunkt ist de Belastung der Stäbe (in ihrer Längsrichtung), die ja auch durch jeweils zwei Stäbe („umgekehrtes V“) ersetzt werden können. Für die Stäbe kämen - unter der Vorgabe geringer Gewichtsbelastung des Gepäcks - z.B. nestbare Aluminiumstangen guter Qualität infrage. Aluminiumrohre mit einer Wandstärke von 1 mm und einem Durchmesser von 22 mm bei einer Länge von 145 cm haben eine Traglast bzw. kritische Knicklast (2. Eulerfall) - ohne Sicherheit! - von ca. 122 kg. Die Kalkulation für Teleskopstangen scheint den meisten Herstellern nicht erforderlich - oft gibt es keine Angaben.

    Es gibt aber auch teleskopierbare leichte (und leider auch teure und nicht nestbare) Carbon-Wanderstöcke mit z.B. 30 mm Durchmesser, die sicher ausreichend stabil sind.

    Allen eine gute Zeit!

  • Ich fühle mich herausgefordert, habe kurz überlegt, ob ich jetzt mal wieder nach 40 Jahren Pause in die Vektorrechnung einsteige, das aber verworfen und mich wieder der Strategie

    POBIEREN GEHT ÜBER STUDIEREN

    zugewandt. Das Konzept hatte sich bei mir in den 40 Post-Vektor-Rechnung-Jahren als epistemologisches Prinzip bewährt

  • Ich steige kurz mit einer mathemathisch unfundierten Erfahrung ein. Sollte das schon irgendwo auf den ersten drei Seiten dieses Threads gestanden haben, bitte ich um Verzeihung - ich habe nur diese Seite kurz überflogen.

    Meine Erfahrung kommt vom Experimentieren mit Trekking Treez, also mit einem einzelnen Stock als Abspannung. An den Kräften auf die Heringe sollte das aber gegenüber zwei Stöcken nichts Grundlegendes ändern.

    Es funktioniert nicht, die Abspannung auf mehrere (4) kurze Heringe zu verteilen. Wenn ich mich recht erinnere, habe ich es mit 220er SwissPiranhas versucht. Nach einiger Zeit zieht es die aus dem Boden.

    Zwei Heringe genügen, allerdings müssen die lang sein, große Peggy Pegs z.B. Wenn ich mich recht erinnere hat mir Cheryl (Tensa) auf Nachfrage gesagt, dass die Heringe mindestens 30cm lang sein müssen.

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