Brugconstructie PWS



  • Ik zit nu in 6VWO en doe mijn PWS (samen met een klasgenoot)over bruggen.
    Nu zijn we van plan een vakwerkbrug en een boogbrug te bouwen, de kracht te bepalen die ze kunnen dragen en dan verklaren waarom de een meer kan dragen dan de ander. Dit verklaren willen we doen door berekeningen te maken aan de brugconstructies (driehoeken en bogen).

    Nu is mijn vraag: Weet iemand hoe dit moet? Hoe bereken je de krachten op de verschillende brugonderdelen?
    (We zijn van plan om in het midden van de brug een gewicht te bevestigen. De brug maken we van sateprikkers.)

    Alvast Bedankt,
    Rolf



  • Hee Joost,

    Uit ons experiment bleek dat de boogbrug het sterkst is.
    Nu willen we dit aantonen met berekeningen. Met de vakwerkbrug lukt dit perfect,ook met matrixframe is er geen probleem. We snappen matrixframe helemaal. Met de boogbrug hebben we alleen meer problemen. Het berekenen staat niet in toegepaste mechanica en in matrixframe kunnen we geen boog maken, want dan komen er hoeken in. Als we de boogbrug met hoeken met de vakwerkbrug gaan vergelijken, blijkt de vakwerkbrug sterker, wat niet overeenkomt met ons experiment. Ik heb dus twee vragen:

    1. Is er een programma zoals matrixframe, waarin je wel bogen kunt construeren?
    2. Is er een boek waarin de boogberekeningen staan?

    mvg,
    Rolf



  • beste Rolf,

    om te kijken hoe dit moet raad ik jullie aan het boek toegepaste mechanica 1 te bemachtigen. Deze is waarschijnlijk wel in de bibliotheek te verkrijgen. Dus het volgende boek:

    titel: toegepaste mechanica 1
    auteur: Coenraad Hartsuijker
    isbn: 9039505934

    hier kan je alles in vinden. Mocht je nog vragen hebben, zoek eens wat rond op het forum of stel je vraag hier in dit forum.

    met vriendelijke groet,
    Joost



  • beste Rolf,

    ik weet op dit moment niet echt een programma waarmee je dit precies kan simuleren. Wel kan ik je een tip geven. Wat wel een optie zou kunnen zijn om ook van de boogbrug een soort vakwerk te maken. Ik weet niet hoe jullie constructie van de boogbrug eruit ziet, maar ik neem aan dat je een boog hebt die met kabels aan het brugdek hebt vastgemaakt. Nu zou je die als pendelstaven kunnen benaderen (aan beide kanten een scharnier plaatsen, zodat de staaf geen moment en dwarskracht kan hebben, dus alleen een kracht in de richting van de staaf). Als je deze dan heel erg dun maakt, kan deze alleen maar trekkrachten opnemen, dus is het vergelijkbaar met een kabel. Dan zou je de boog wel als 1 stuk kunnen maken, alleen dan met rechte stukken. Op deze manier krijg je een aardige benadering.

    Ik hoop dat je er iets aan hebt. Mocht je brug er anders uitzien, is het misschien handig als je een plaatje meestuurt (dit kan volgens mij alleen via een pm).

    graag hoor ik van je om je verder te kunnen helpen.

    met vriendelijke groet,
    Joost



  • beste Ed en Niels,

    je zou het kunnen modelleren doormiddel van een computerprogramma, zoals bijvoorbeeld matrixframe (is een programma waar het mee kan, het is niet heel makkelijk, maar als je het door hebt, kan je er lekker mee experimenteren). Daarnaast kan je het ook berekenen. Echter, door de grote hoeveelheid onbekende (de krachten in de tuien) is het lastig, tenzij je deze allemaal aan een scharnier ophangt, dan kan je het uitrekenen door in ieder scharnierpunt (hierin is het moment 0) de momentensom te pakken. Nu krijg je, afhankelijk hoe je de rest schematiseert (vooral de opleggingen), x aantal onbekenden en x aantal vergelijkingen. Dit kan je oplossen. Mochten jullie dit zelf niet kunnen, dan kan je ze invoeren in een eenvoudiger computerprogramma, als maple. Deze lost het dan voor je op.

    Echter stond in jullie tekeningen geen rode of blauwe peil. Ik weet dus ook niet precies wat je met de belastingen wilt.

    Graag hoor ik of het lukt met het berekenen met die momentensommen. Ik ben met wintersport, ben dus een klein weekje weg. Je kan je vragen gewoon posten. Dan zal ik reageren als ik terug ben, en misschien nog even tussendoor.

    met vriendelijke groet,
    Joost



  • beste Joost

    M.b.v. het boek toegepaste mechanica zijn we al aardig opgeschoten. We hebben nu een goed beeld van hoe de krachten lopen bij een vector en welke vergelijkingen opgelost moeten worden. Namelijk de som van de verticale, horizontale en moment krachten die gelijk moet zijn aan nul. Echter willen we nu een tekening maken voor een ontwerp van een tuibrug waarbij de staander precies in het midden staat en aan weerszijde 3 tuien staan. Het doel van dit practicum is om te kijken of er verschil is wanneer de tuien aan de staander worden bevestigd allemaal in één punt of wanneer deze over de staander worden verdeeld. Tot dusver nog geen problemen want onze TOA denkt ook dat we hier d.m.v. een kracht sensor wel resultaten zullen boeken. Alleen willen wij ons practicum theoretisch beter onderbouwen.

    Het is nu onze vraag hoe je precies bepaald hoeveel elke tui op zich neemt van een bepaalde kracht.

    We hebben een simpele tekening bijgevoegd zodat je kunt zien wat wij bedoel met de tuien vanuit één punt laten vertrekken en hoe ze verdeeld zij over de ligger.

    Je ziet dus dat bij de rode pijl er een kracht op werkt en nu willen we weten hoeveel de blauwe lijnen opnemen. Want immers moeten weer alle momenten gelijk zijn aan 0.

    Als je even de tijd wil nemen om hier naar te kijken zou dat fijn zijn want dan schieten we weer een stuk op.

    Alvast bedankt!

    Ed en Niels


Aanmelden om te reageren
 

Het lijkt erop dat je verbinding naar Forum verloren is gegaan, wacht even terwijl we de verbinding proberen te herstellen.