bruggen



  • [h]Vraag van Anne17[/h]
    Hallo,

    Wij gaan ons pws doen over bruggen en dan of het mogelijk is om een brug te bouwen tussen Frankrijk en Engeland te bouwen, we willen dit gaan berekenen en het ook over het materiaal en het best passende ontwerp hebben. We willen kijken of het technisch mogelijk is ook qua stroming en diepte van de zee. De zeevaart laten we achterwege. We hebben algemene informatie over de lengte opgezocht maar weten nu niet hoe we verder moeten. welke berekeningen moeten we gaan maken?

    Groet, Anne en Gwen

    [h]Reactie van Joost Willems[/h]
    beste Anne en Gwen,

    Dit klinkt als een leuk onderzoek. Uit jullie vraag haal ik het volgende: Jullie gaan een haalbaarheidsstudie doen naar een brug over het kanaal bij Calais. Meegenomen wordt de diepte en de stroming van de zee. Achterwege wordt gelaten de zeevaart en overige factoren? Klopt dit laatste?

    Voor jullie berekeningen zullen jullie de opdracht nog iets meer moeten specificeren en een aantal brugtypen uitkiezen. Bijvoorbeeld is het mogelijk om de overspanning te maken met een tuibrug, of een hangbrug, of een vakwerkbrug. Dit zouden deelvragen kunnen zijn. Vervolgens kan je gaan kijken naar eventuele ontwerpen en naar de berekeningen. Hier kan ik jullie wel bij helpen.

    Ik ben benieuwd hoe jullie het vervolg aan gaan pakken en help jullie graag verder.

    met vriendelijke groet,
    Joost Willems

    [h]Reactie van Anne17[/h]
    Beste Joost Willems,

    Het onderwerp klopt inderdaad.
    We twijfelen nog over het precieze onderwerp, wat haalbaar is en niet te makkelijk.

    Ook hadden we bedacht om een haalbaarheidsconstructie te bedenken voor een brug zonder pilaren in zee en waar de scheepvaart onderdoor kan.. Dan zaten we te denken aan een boog brug waarbij de auto's omhoog rijden, een heel ander type dan de bestaande brug. Dus een brug met een kromming in het wegdek. En om dan te onderzoeken of een brug zo'n lange afstand haalt zonder pilaren, of met zo min mogelijk pilaren.
    Als deelvraag zouden we dan kunnen doen welke brug het minste pilaren nodig heeft.

    Wat is het beste idee voor een pws vwo met hoofdvak natuurkunde?

    Met vriendelijke groeten,
    Anne en Gwen

    [h]Reactie van Joost Willems[/h]
    beste Anne en Gwen,

    allereerst excuses voor de late reactie. In verband met de vakantie vergeet ik regelmatig het forum te bekijken.

    Een brug zonder pilaren in zee.... Dit zou ik vergeten, dit is ongeveer 20 keer de langste overspanning die nu bestaat, dus dat gaat lastig worden voor een profielwerkstuk.

    Wat jullie wel kunnen onderzoeken of het haalbaar is om pilaren in het kanaal te plaatsen, of dat dit niet mogelijk is. Dan ga je inderdaad kijken naar stroming, aanvaring van boten en ander soort belastingen erop. Dan kunnen jullie zo een pilaar ontwerpen en/of een schaalmodel maken.

    Of de brug ontwerpen en ervan uit gaan dat de pilaren blijven staan is ook een optie.

    kijk maar wat jullie willen, ik hoor het graag.

    met vriendelijke groet,
    Joost



  • Beste Joost,

    We hebben besloten om een brug te ontwerpen in het kanaal van calais. We willen niet zelf een nieuw type ontwerpen maar bedenken welk bestaande type hier het best van toepassing is. We willen dan ons verdiepen de pijlers, welke invloed de stroming hierop heeft en wat de afstand tussen de pijlers zal zijn. We hebben ons ingeschreven voor de workshop bruggen op de TU. We willen de scheepvaart in eerste instantie buiten beschouwing laten. Ook de kosten willen we buiten beschouwing laten.

    Hoe moeten we nu verder met het ontwerp van de brug en de afstand tussen de pijlers? Ook willen we een proefje doen met een veerurnster in een bak water met verschillende vormen blokjes eraan en de grootste weerstand meten. En zo de vorm van de pilaar bedenken. Hoe moeten we de omvang van de pilaar en de krachten van de zee op de pilaar berekenen of meer informatie hierover vinden?

    Groetjes, Anne& gwen



  • beste Anne en Gwen,

    ik zit ook weer op dit forum. De website is vernieuwd, maar het forum blijft actief, dus als jullie nog vragen hebben, ben ik hier ook om ze te beantwoorden.

    groetjes,
    Joost



  • beste anne&Gwen,

    ik ken het uittreksel niet, maar ik denk dat je daar al een heel eind mee kom. Ik heb jullie inschrijving ontvangen. Binnenkort ga ik de workshop definitief inplannen, dan krijgen jullie hier meer over te horen.

    Als ik jullie vraag goed lees, willen jullie dus een brug op peilers bouwen, dan de krachten op de peilers uitrekenen, met daarop het eigen gewicht van de brug en het vervoer wat eroverheen gaat en de waterstromingen erlangs. Klopt dit, dan ga ik even kijken hoe jullie dit het beste aan kunnen pakken.

    groetjes,
    Joost



  • We hebben ons opgegeven voor de workshop bruggen in Delft, hiervoor moeten we het boek Toegepaste Mechanica van Coenraad hartsuijker bestuderen, dit boek kunnen we niet lenen in de bibliotheek. Kunnen we dit boek vanuit Delft lenen, of is het ook voldoende om een uittreksel te kopen en te bestuderen?



  • Beste Joost,

    Dit klopt inderdaad, Alvast bedankt!



  • beste Anne en Gwen,

    voor jullie brug zullen jullie een constructie moeten bedenken, waarbij je gaat kijken welke materialen je wilt gebruiken (meestal wordt het gewapend beton). Dan zijn er ontwerp-getallen van de afstanden die er tussen twee steunpunten moeten zijn, op basis van het ontwerp, de belasting. Vervolgens kan je bekijken wat de krachten worden op de peilers. Hebben jullie al een idee hoe de stroomsnelheid is in het kanaal bij Calais?

    hoor het wel.

    groetjes,
    Joost

    p.s. ben bezig met de datum van de workshop, is alleen even lastig met de bezetting van de ruimtes, maar dat horen jullie zo snel mogelijk.



  • Beste Joost,

    wij zitten vast met ons Pws, we hebben besloten om ons te richten op pijlers we hebben een proefje gedaan over de ideale vorm van een pijler. Ook hebben we een aantal wetten bij niet-viskeuze vloeistoffen met laminaire stroming uitgezocht namelijk, wet van bernouilli.. weet u wetten die we uit kunnen zoeken en op die manier de ideale vorm kunnen bereken en die vergelijken met ons experiment? Is er nog een workshop bruggen?

    Met vriendelijke groet



  • Oke bedankt!
    zou je ons op de hoogte kunnen houden of er nog een workshop bruggen komt?



  • beste Anne en Gwen,

    er zal eind januari of begin februari waarschijnlijk nog een workshop komen. Dit hangt af van de hoeveelheid mensen, maar ik verwacht van wel.

    Over de peilers en de vorm:
    Ten eerste zou ik zeggen dat je aan de wet van bernoulli niet heel veel hebt, aangezien je hiermee niet echt de kracht op het voorwerp uitrekent. Hiervoor moet je de sleepkracht uitrekenen die het water op de peiler uitoefent. Voor jullie onderzoek wil je natuurlijk de vorm van de peiler waarbij de sleepkracht het laagst is.

    De sleepkracht reken je uit met de volgende formule:
    Fw = cw * 0,5 * rho * U^2 * A
    waarin:
    Fw = de sleepkracht
    cw = de wrijvingscoefficient (drag coefficient in het engels)
    rho = de dichtheid van het water
    U = de snelheid van het water
    A = de oppervlakte van het voorwerp waar het water tegenaan stroomt.

    De cw-waarde is hiervoor het belangrijkst. Deze hangt weer af van het Reynoldsgetal. Op de volgende wikipedia pagina staat hier het eea over:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_coefficient

    Heel veel succes ermee en ik hoop dat jullie er iets aan hebben.

    met vriendelijke groet,
    Joost



  • beste Anne en Gwen,

    jullie hebben meegekregen dat de workshop op 6 februari is zag ik. Goed dat jullie erbij zijn. Vrijdag waarschijnlijk stuur ik jullie de route. Houdt er rekening mee dat het rond een uurtje of half 2 begint.

    groetjes,
    Joost



  • Oke bedankt!
    Ik heb de mail ontvangen :)
    We willen ons ook richten op max overspanning en dan een hangbrug bouwen, heeft u suggesties wat we nu nog kunnen bestuderen?

    Groetjes



  • Hoi Joost,

    Zou je ons de powerpoint willen mailen?
    En we snappen nog steeds niet echt hoe het zit met die momentenlijn en dan de kracht onderin het punt, die kan je uitrekenen met 1/8ql2 maar hoe doe je dat anders? Want in het punt helemaal aan de rechterkant hebben we dat ook nodig om dat uit te rekenen? Kan dat altijd gewoon met de formule 1/8ql2 en is het het zo dat in het andere punt die dan 2x zo groot is? Want we hebben iets onduidelijks staan met A keer FA + B keer FB maar weten niet welke krachten we moeten gebruiken in het voorbeeld met een q-last van 4 2 drukkrachten van 6 en een dwarskracht van 12.



  • beste Anne en Gwen,

    morgen zullen we alles wel even bespreken, maar wat jullie sowieso kunnen bestuderen is Construciemechanica deel 1. Dit is geschreven door Coenraadt Hartsuijker. Dit boek wordt ook in het eerste jaar van de studie civiele techniek gebruikt. Hierin staat de basis van krachten uitgelegd. In de workshop gaan we daar ook in vogelvlucht doorheen.

    groetjes en tot morgen,
    Joost



  • Hoi joost!
    Mijn eerste berichtje snappen we nu, dus daar hoef je niet meer naar te kijken..
    Zou je misschien nog een keer kunnen uitleggen hoe we de verticale kracht en de horizontale kunnen uitrekenen? Want hebben het niet goed opgeschreven, en op school is er geen leraar die het echt snapt..
    groetjes



  • Nog een vraagje,
    bij een vakwerkbrug zijn er scharnieren en daardoor geen moment maar wel dwarskrachten toch?
    Of kwamen die door de driehoekige vormen niet voor? In spaghettibruggenbouwenvoordummy's van de TU Delft staat namelijk dat er (Bijna) geen dwarskrachten voorkomen, waarom is dit zo?



  • beste Anne en Gwen,

    allereerst, 1/8ql^2 mag alleen gebruikt worden voor het moment in het midden van een balk, met een q-last erop en aan beide kanten een rol/scharnieroplegging. Je kan dit ook narekenen door de balk in het midden door te knippen, te doen alsof de balk daar dan met een moment vaste verbinding is vastgemaakt aan de andere helft. (dan heb je een inklemming, of moment vaste oplegging, waarvan je het moment kan uitrekenen. Dit is dan gelijk aan 1/8 q L^2. Maar dit mag je dus ook alleen dan gebruiken.

    Die FA en A en FB en B komen van dat ik waarschijnlijk als voorbeeld de ene oplegging A heb genoemd en de ander B. Dan is A waarschijnlijk de afstand van A tot aan het punt waar je het omheen wilt laten draaien (dus waar je het moment wilt weten).

    Voor zover nog even een toelichting op jullie eerste vraag. Ik zie nu inderdaad pas dat jullie dat al begrepen.

    Bij een vakwerk zitter er alleen maar normaalkrachten in een staaf. Zodra er dwarskrachten bijkomen, komt er ook altijd een moment bij, ga maar na met de ezelsbruggetjes dat de momentenlijn de vorm aanneemt van de primitieve van de dwarskrachtlijn. Om dus ook te voorkomen dat er dwarskrachten op een staaf komen, mag je staven alleen belasten in de knooppunten van de staven. De kracht afdracht gaat dan volledig via normaalkrachten.

    Om vervolgens dus de horizontale en de verticale kracht uit te rekenen in een vakwerk, kan je het makkelijkst per knooppunt kijken, want in een knooppunt geldt: de som van alle krachten in de x-richting is 0 en de som van alle krachten in de y-richting is 0.
    Aangezien een kracht altijd de richting van de staaf aanneemt, weet je de met de hoek van de staaf ook de verhouding tussen de horizontale en verticale component. Op deze manier kan je een vakwerk helemaal doorrekenen. Dit is wel echt veel werk, het kan ook wat makkelijker, maar dat zal wat meer uitleg nodig hebben. Dan ga je namelijk het vakwerk op sommige plekken virtueel doorknippen en met behulp van het momenten evenwicht de grootte van de krachten in de staven uitrekenen.

    Ik hoop dat het zo duidelijk is. Zo niet, hoor ik het graag en help ik jullie verder.

    groetjes,
    Joost



  • Hoi Joost,

    Bedankt voor je uitleg!
    zou je misschien ook nog kunnen uitleggen hoe we de krachten in een hangbrug uitrekenen? en daarmee dus de hoogte van de pilaar kunnen bepalen bij een bepaalde q-last?
    Kunnen we dit ook met de kettinglijn doen? Daar hebben we namelijk wel uitleg van..

    Groetjes



  • Krachten in een hangbrug:

    Een hangbrug bestaat uit een hoofdkabel, met daaraan kabels of stalen staven die (schematisch) met een scharnier vast zitten aan de hoofdkabel. Aan deze staven (of kabels) hangt het brugdek. De hoofdkabel kan dus gezien worden als een kabel, met allemaal krachten eraan die recht naar beneden zijn gericht.

    Let op: In een kabel kunnen alleen maar krachten voorkomen in de normaal kracht richting.

    Al de kabels die het brugdek dragen zijn losse krachten op de hoofdkabel. Als je deze heel dicht op elkaar zou leggen, dan kan je al deze losse krachten zien als een q-last. De grootte van de q last is het totale gewicht van de brug gedeeld over de kabel. De vorm van de kabel is nu de momentenlijn (je kan dit zien als de momentenlijn van een balk die loopt voor tussen de twee toppen van de pilaren). Het hoogte verschil tussen het onderste van de kabel en de top van de pilaar is dan 1/8qL^2. Dit is een standaardsituatie waar dit het geval is. Dat is dus ook de hoogte van de pilaren.

    De vorm van de kettinglijn is vergelijkbaar met de vorm van de momentenlijn in dit geval. Alleen weet ik niet de invulling van de getallen hoe je dezelfde waarden krijgt.

    Kunnen jullie hier iets mee?

    Hoor het graag, anders zal ik het wel even uittekenen.

    groetjes,
    Joost



  • Voor de L moet je de hele overspanning gebruiken. 1/8qL^2 staat voor het maximale moment. Maar omdat een kabel gaat hangen naar de vorm van de momentenlijn (zodat er alleen maar normaalkrachten in staan), zal dit dus ook de minimaal benodigde hoogte zijn.

    Als jullie hier meer informatie over willen kan ik je aanraden even in de bibliotheek te kijken naar het boek Constructiemechanica Deel 1, evenwicht. Van Coenraadt Hartsuijker. Hier staat ook precies waar het vandaan komt.

    heel veel succes, als er nog dingen zijn hoor ik het graag.

    mvg,
    Joost



  • En voor L gebruiken we dan de helft van de totale overspanning?
    en dan krijgen we de hoogte van boven tot het onderste punt van de momentenlijn?
    Ik dacht dat de formule 1/8ql2 staat voor de spankracht, dit klopt niet?

    Groetjes


Aanmelden om te reageren
 

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