Der Gittermast
- leicht, billig, robust und praktisch

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Grundkonstruktion und Berechnung des Gittermastes
Artikel von Dipl.Ing. Bernhard Tiedemann, erschienen im PALSTEK 6/99
(gekürzt)

Gedanken um den Mast machen sich nicht nur Selbstbauer, sondern auch so manche stolzen Besitzer eines in die Jahre gekommenen Segelbootes. Und so mancher Alumast ist zu erneuern, wenn er nach der Saison oder dem Winterlager Einbeulungen oder Korrosion aufweist und damit der baldige Mastbruch vorprogrammiert ist.

Ein Holzmast ist für besonders leichte Boote oft zu schwer, für manchen Selbstbauer zu aufwendig zu bauen und  zu pflegeintensiv, also kommt  nur ein Alu-Rigg in Frage. Doch das ist teuer. Für einen 12 m Alumast mit einem Querschnitt von 190 x 125 mm  und einem Paar Salinge zahlt man mit Beschlägen aber ohne stehendem und laufendem Gut mindestens ca. 7.000 DM (1998),  bei einem Selbstbaumast kann man vielleicht 1.000 DM sparen. Und werden Nieten aus falschem Material verwendet oder wird nicht darauf geachtet, Beschlagteile aus Edelstahl abzuisolieren, ist die Lebensdauer des neuen teuren Stückes schon gleich erheblich eingeschränkt.

Ein gebrauchter Mast ist meist nicht so ausgerüstet, wie man es gerne hätte. Die Transportkosten bzw. -probleme für einen unhandlichen Mast sind auch nicht zu unterschätzen.

Doch es geht auch wesentlich billiger und robuster, wenn man einen Gittermast aus Stahlrohren baut, der noch leichter als ein vergleichbarer Alumast ist und sogar noch weniger kostet als ein Satz Maststufen für einen Alumast.

Ringt man sich durch, einen unkonventionellen Gittermast für sein Boot vorzusehen, ist es zuerst notwendig, die Dimensionen festzulegen.

 Bauanleitung, Baubeschreibung mit zahlreichen Bildern und als Zugabe ein weltweites Gezeitenprogramm, ein Astro-Navigationsprogramm und weitere nützliche Programme sind beim Autor für 12,- €  incl. MwSt und Versand (außerhalb Deutschlands 15,- €) erhältlich. Bestellen Sie per eMail an: info@yacht-mast.de

Stahl hat ein höheres Elastizitätzmodul als Aluminium, daher müssen wir die für unser Beispiel vom Konstrukteur vorgegebenen Trägheitsmomente von 830 / 405 cm^4 für Alu auf Stahl umrechnen. Das Elastititätsmodul des gängigen Materials für Alu-Masten beträgt 70000 N/mm², das von Stahl (ST 37) 210.000 N/mm²,so dass die Trägheitsmomente umgerechnet werden müssen.

 

Der Gittermast soll einen dreieckigen Querschnitt haben, als Rohrmaterial wählen wir gängiges dünnwandiges nahtloses Stahlrohr mit 21,3 mm Außendurchmesser und 2,0 mm Wandstärke. Die DIN - gerechte Bezeichnung lautet: 21,3 x 2,0 mm DIN 2448 ST 37.0

Die Wahl des Rohrmaterials muss durch das OMEGA-Verfahren überprüft werden, wie das im Stahlhochbau vorgeschrieben ist.

Unser Querschnitt soll wie folgt aussehen:
 


Wir legen die X- und die Y- Achse durch den Schwerpunkt unseres Dreiecks.



Das Trägheitsmoment, die Querschnittsfläche und das Gewicht pro Meter anderer  Stahlrohre erfahren Sie aus der DIN - Tabelle bei Ihrem örtlichen Stahlhändler.
 
Nun sind die Strecken ly und lx nach den Berechnungsregeln von Widerstandsmomenten zusammengesetzter Flächen zu berechnen.

Das Stahlrohr hat einen Brutto - Preis von ca. 10,20 DM/m (1998). Wir benötigen für unseren 12 m -Mast 36 m Rohr für ca. 370 DM, für die Querverstrebungen aus 10 mm Rundstahl in 40 cm Abstand benötigen wir etwa 20 m und für die Diagonalverstrebungen ca. 15 m für zusammen ca. 85 DM, so daß wir für ca. 455 DM unser Baumaterial für den Mastrohling zusammen haben.

Einfach anzuschweißende Flachstahlstücke für die Befestigung von Wanten und Stagen und für den Rollenkasten schlagen mit nicht mehr als 20 - 30 DM zu Buche. Eine Kastenschiene für die Großsegelrutscher war für unseren Mast mit ca. 320 DM fast so teuer wie der ganze Mastrohling, so daß der Gittermast in unserem Beispiel etwa 800 DM an Materialkosten ohne Schweißmaterial verschlingt. Dies sind etwa 13 % der Kosten eines Alumastrohlings! Insgesamt lassen sich gegenüber einem fertigen Alumast mit Salingen, Maststufen, Rollenkästen etc., 8000-10000 DM einsparen!

Durch den nächsten Schlosser an der Ecke ist eine solche Konstruktion preisgünstig und einfach zusammenzuschweißen, so daß es nicht einmal erforderlich ist, selbst drauflos zu brutzeln.

Unsere 36 m Stahlrohre wiegen knapp 35 kg, 35 m 10 mm Rundstahl 21 kg, so daß der Mast incl. Schweißmaterial, Salingen, Rollenkästen und allen Beschlägen ca. 61 kg auf die Waage bringt. Ein entsprechender Alumastrohling wiegt ca. 5,1 kg/m, bei 12 m gut 61 kg, ist also alleine schon genauso schwer wie unser kompletter Mast!

Der ideale Werkstoff ist Edelstahl, unter Berücksichtigung der Rostschutzmaßnahmen für Baustahl ist dieses Material nur unwesentlich teurer, dafür aber pflegeleichter und sauberer zu verarbeiten. Da Edelstahl eine etwas geringere Festigkeit als Baustahl hat, vergrößern sich die Dimensionen und das Gewicht geringfügig.

Ein leichter und robuster Baum läßt sich in gleicher Weise berechnen und bauen.

Die Vorteile eines Gittermastes liegen auf der Hand:

- extrem preiswert
- wesentlich leichter als ein Alumast
- wesentlich robuster als ein empfindlicher Alumast
- der Windwiderstand ist geringer als bei anderen Masten
- die innenlaufenden Fallen und Kabel sind geschützt aber gut zugänglich
- Maststufen sind integriert
- die Anbringungmöglichkeiten von Schäkeln und Zubehör ist einfach
- Änderungen und Reparaturen sind überall leicht möglich

Auch ein Nachteil sollen nicht unerwähnt bleiben:

- das außergewöhnliche Erscheinungsbild ist nichts für konservative Segler
 
Ich führe die notwendigen Berechnungen gerne für Sie durch, Sie können von mir auch eine CD-ROM mit einer Bauanleitung und einer Baubeschreibung und zahlreichen Bildern erwerben. Bitte informieren Sie sich auf unserer Hauptseite:

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Letzte Änderung dieser Seite: 02.05.2008