beste Sicco,

uiteraard kan ik je helpen. Als je een tuibrug ontwerpt is het ten eerste belangrijk dat je een basis kennis van statica hebt. Dit houdt in dat je moet weten wat voor soorten krachten er werken in een tui, staaf of een balk. Een goed boek om dit uit te halen is Toegepaste mechanica deel 1: Evenwicht, geschreven door Coenraad Hartsuijker.

Schematisatie van de brug
Om nu aan je tuibrug te gaan rekenen is het praktisch om de brug in een aantal delen op te delen. Dit zijn, in jouw geval als je het eerlijk verdeelt, 8 stukken. Eén stuk heeft dan een lengte van 60 / 8= 7.5 m. Nu kan je de situatie vereenvoudigen door het te zien als een balk, waar het wegdek op steunt. Als je dan een inschatting maakt van de krachten op de brug (denk aan het gewicht van een auto, het beton en asfalt enz, enz...)

krachten in een tui
In een tui komen alleen maar trekkrachten voor, in de richting van een de tui. Dus afhankelijk van het gewicht en de krachten op de brug, kan je deze krachten uitrekenen.

Ik denk dat je met deze schematisatie en informatie uit het boek Toegepaste Mechanica Deel I al een heel eind moet komen. Omdat ik nog niet weet hoe verder je ontwerp of je onderzoek eruit ziet, kan ik je nu niet direct verder helpen.

Graag hoor ik of je hier iets aan hebt. Mocht je vragen hebben, post ze op het forum, of schrijf je in voor een spreekuur om langs te komen.

groetjes,
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

Hoi John,

De Pieter Schelte is een interresant schip, wat naast boorplatform verwijderen ook pijpen kan leggen. Leuk om daar een PWS over te houden. Er zijn trouwens veel verschillende soorten offshore platforms. Je hebt vaste, maar ook drijvende, die kunnen gewoon naar een haven varen of gesleept worden om ontmantelt te worden. Maar vaste moeten inderdaad verwijderd worden. Op dit moment zijn er ook schepen die boorplatforms kunnen verwijderen, allen de Pieter Schelte kan verwijderen, vervoeren en ook nog pijpen leggen. Op dit moment is er vaak een kraanschip nodig om het te verwijderen en een heavyliftship om het te vervoeren. En er zijn dan weer apparte schepen die kunnen pijpen leggen. Dus dat maakt de Pieter Schelte uniek.

Hier zijn een aantal websites waar je misschien wat aan hebt.
Algemeen
http://www.schooltv.nl/?infoblok=1706524&project=1551469&template=templates/service/infoblok.jsp
http://nl.wikipedia.org/wiki/Offshore
http://www.naturalgas.org/images/offshore_drill_platform.gif

Waarom verwijderen?
http://www.greenpeace.nl/news/10-jaar-brent-spar-succes
Hier is niet zoveel informatie over te vinden, je kan misschien Greenpeace vragen waarom precies, maar je zegt het zelf al, het milieu. Zo'n platform zit nog vol met resten olie en andere chemische stoffen , als je het gewoon laat staan, kan het gaa roesten en lekken, of als je het in het water laat storten heb je ook veel vervuiling. Verder kan zo'n onbemand eiland een obstuctie zijn in de zee,schepen kunnen er tegen aan varen en dan is er ook veel vervuiling.

Constructie
Wat wil je precies weten over de constructie van de boorplatforms? Want bijna elk platform wordt opnieuw ontworden, omdat bijvoorbeeld de bodem waar het platform op moet staan anders is, of omdat de oceaanbodem dieper is, of omdat er een bepaalde stroming staat. Dus bij elk platform wordt opnieuw gekeken wat je juiste constructie is.
In deze link, http://www.naturalgas.org/images/offshore_drill_platform.gif staat een plaatje met verschillende platforms. Je ziet dat de twee platforms in ondiep water staan op de bodem, de rest drijft. Deze platforms zijn eigenlijk altijd opgebouwd met een vakwerk constructie. Een vakwerkconstructie bestaat uit allemaal, in het geval van boorplatforms, buizen die in driehoeken aan elkaar zijn gelast. Dit geeft een sterke maar lichte constructie en het water kan er doorheen stromen.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Vakwerk_(ligger)
http://en.wikipedia.org/wiki/Truss

Ik hoop dat ik je hiermee verder heb geholpen. Als je meer vragen hebt hoor ik het graag.

Groetjes
Thijs

Beste Luuk en Jimmy,

over de eerste twee deelvragen, dat kan inderdaad kloppen. Als je naar de theorie kijkt, dan is het logisch, dat meer brugdelen meer kunnen houden. De krachten worden verdeeld over meerder delen. Dat de verhoudingen niet helemaal zijn zoals je in eerste instantie verwacht kan met veel dingen te maken hebben (net wat verschillen in de constructies, de zogeheten constructiefouten, maar het kan ook zijn dat het te maken heeft met de torsie en dat een brug met meer delen stijver wordt, dat kan ik zo ook niet zeggen, dan zou ik moeten zien hoe ze kapot zijn gegaan).

Over de derde vraag snap ik niet helemaal wat jullie bedoelen. Zouden jullie dit misschien iets anders uit kunnen leggen, of misschien even tekenen en dan inscannen. Dan kan ik het even bekijken.

Zo te zien lukt het allemaal wel met de experimenten verder. Ziet er goed uit, ben benieuwd naar jullie uiteindelijke rapport.

Laat maar even weten hoe het zit bij de derde vraag.

groetjes,
Joost

beste Anna,

om dit beter te begrijpen heb je kennis nodig van statica. Het idee is namelijk dat je probeert je moment in de brug zo klein mogelijk maakt. Als je moment heel klein is heb je alleen maar normaalkrachten in je constructie. Dit is wat je bereikt met een boog die de vorm aanneemt van de momentenlijn. Deze vorm is de kettingvorm.

Dit is een beetje een vaag verhaal, dat begrijp ik goed. Daarom wijs ik je er graag op dat meer informatie over de normaal-, dwars en moment-krachten te vinden is in: Toegepaste mechanica, deel 1. Geschreven door Coenraad Hardtsuijker. Dit is een flink boek, maar geeft wel een mooi overzicht van de basis mechanica.

Ook op de bruggenworkshop van het scholierenLAB komt dit langs. Deze zal eind januari of begin februari weer plaats vinden. De datum wordt binnenkort geprikt.

Ik hoop dat je er iets aan hebt. Mocht je het boek niet te pakken krijgen, of nog andere vragen hebben, of dingen zijn niet duidelijk, stel gerust je vragen. Nu de vakantie over is krijg je op het forum weer binnen 3 dagen een reactie.

groetjes,
Joost

beste Raldi,

golfbrekers zijn een interessant onderwerp. Wel vraag ik me nog het een en ander af. Op wat voor schaal wil je ze maken en hoe wil je ze belasten. Met golven, of met trillingen? Graag wil ik jullie helpen met je onderzoek en hoe je je experimenten gaat uitvoeren. Alleen verwacht ik dat het waterlaboratorium op de TU Delft niet de mogelijkheden heeft hiervoor. De opstelling waar dit in kon is een jaar geleden opgeheven en een eventuele andere opstelling is praktisch altijd in gebruik. Wel kan ik met jullie meedenken.

Een paar vragen:

hoe ziet een bewegende golfbreker eruit? Hoe wil je de golfbreker belasten? van wat voor materiaal is het gemaakt? wat voor apparaat hebben ze in Utrecht?

Laat maar even weten. Ik help jullie graag verder.

beste Ilona en Sanne,

het klinkt als een leuk onderwerp. De krachten op palen zijn relatief gemakkelijk te berekenen. Je kan in jullie geval uitgaan van een vereenvoudigd model van het huis. Dan is het total gewicht van het huis gedeeld door het aantal palen de kracht per paal.

De waterstroming erlangs, kan je ook relatief gemakkelijk berekenen. Hier is een formule voor. Dit is hetzelfde als wanneer er wind langs een gebouw waait.

Wat voor vorm gaan de palen hebben. Of gaan jullie verschillende vormen testen? Hebben jullie er al over nagedacht?

In een maquette is het lastig om krachten te testen, omdat je vaak andere materialen gebruikt en alles wordt geschaald. Wel zou je de stroming langs de palen kunnen testen. Kijken waar de stroming het mooist er langs gaat. Bijvoorbeeld als je palen in verschillende formaties neerzet en verschillende vormen.

Hier kan je wel even naar kijken.

ben benieuwd naar wat jullie gaan doen en help jullie graag verder. Ik kan jullie ook wel helpen voor die formule voor de belasting van het water op de palen.

met vriendelijke groet,
Joost

Beste Chloë,

voor jou heb ik het even nagekeken. Een eenvoudig programma waarmee je constructies door kan rekenen is Matrixframe. Dit gebruiken wij ook op de universiteit en het is met de handleidingen erbij gemakkelijk te leren, gratis te downloaden en waarschijnlijk een goed programma voor jullie. Dit programma rekent constructies door met behulp van de eindige elementen methode.

Matrixframe is te downloaden op: http://www.matrix-software.com/nl/onderwijs/producten/index.html

heel veel succes ermee. Mocht je vragen hebben, dan hoor ik ze graag en help jullie graag verder.

groetjes,
Joost

Hey Erik en Nelleke,

De momentenlijn heeft de vorm van de primitieve van de dwarskrachtlijn. Dus als je bijvoorbeeld een q-last hebt van 1 kN/m, dan wordt je dwarskracht een lijn met helling 1 kN/m. De momentenlijn wordt dan 0,5 kNm/m^2

Op de plek waar een kracht op de staaf werkt, zal er een knik in de momentenlijn komen. (dit geldt echter niet voor een kracht in de normaalrichting). Dus waar de dwarskracht een sprong maakt, zal de momentenlijn een knik maken.

Hebben jullie hier wat aan?

groetjes,
Joost

beste Ensar,

als ik me niet vergis zat jij van de week bij onze pws-middag. Geldt jouw vraag dan ook nog steeds?

hoor het graag, ook als je tegen andere dingen aanloopt.

groetjes,
Joost

beste Tim en Erik,

een drijvende woning is relatief gemakkelijk te funderen. De bodem kan van allerlei materialen zijn, belangrijk is dat de wet van archimedes altijd moet gelden. Deze wet vertelt dat het draagvermogen van een onderwerp in water gelijk is aan de verplaatsing van het water.

Dus de diepte van de fundering speelt een goede rol. Verschillende materialen hebben verschillende eigenschappen. Zo kan je ook denk en aan een betonnen bak die hol is van binnen. Dit kan ook een prima fundering zijn.

Ik kan aanraden om dan even uit te zoeken wat de eigenschappen van verschillende materialen zijn en dan een simpele berekening te maken voor het drijfvermogen van verschillende materialen en alle verschillende opties afwegen om vervolgens 1 drijfmechanisme (en dus je fundering) kiezen.

Over de model huisjes. Deze hebben wij niet tot onze beschikking. De studenten kopen deze voorwerpen zelf als ze een maquette bouwen en het grootste gedeelte wordt altijd zelf gemaakt van karton, piepschuim, hout of plastic.

Ik hoop jullie zo even geholpen te hebben. Als jullie meer vragen hebben, help ik jullie graag.

groetjes,
Joost

Wij hebben ons idee voor de proef aangepast.
Ons nieuwe idee is dat we de invloed van wind op schaalmodellen van verschillende vormen onderzoeken door met rook en wind te werken. We zouden rook willen maken met een rookmachine en het experiment willen filmen.
Wij vroegen ons af hoe wij hierbij kunnen voorkomen dat de rook op de lens slaat.

Beste Thomas, Tim en Tim,

het klinkt als een erg mooie ontwerp opdracht. Wat jullie kunnen doen is het kijken naar het boek toegepaste mechanica deel 1 van Coenraadt Hartsuijker. Dit is een boek waarin erg duidelijk staat uitgelegd hoe de basis mechanica in constructies werkt. Ook geldt dit voor vakwerken.

Verder kan ik jullie aanraden naar een bruggenworkshop te komen van het ScholierenLAB. Hier wordt dit ook kort behandeld.

Ook kan ik jullie helpen met hoe je het aanpakt. Hebben jullie al een idee hoe jullie de brug willen bouwen, zoals het ontwerp, type, materiaal?

hoor het graag,

groetjes,
Joost

Beste Sophie,

heb je al wat kunnen vinden over ETFE, of over andere materialen? Zo niet, kan je mij vertellen wat je niet kunt vinden? Anders wordt het lastig om je te helpen.

hoor het graag,

groetjes,
Joost

Hey Jasper,

het klinkt als een erg leuk en uitdagend onderzoek. Wat het belangrijkste is voor je onderzoek is om te weten hoe de constructies werken.

Er zijn een aantal belangrijke dingen. Als een constructie blijft staan, moet het in balans zijn. Daarnaast moet de fundering goed zijn, zodat het moment dat waarschijnlijk ontstaat opgevangen kan worden en het gebouw niet kantelt.

Zelf denk ik dat het uitzoeken hoe een programma werkt niet zo interessant is, maar vooral de theorie erachter. Dit is in principe dezelfde als wanneer je met de hand alles gaat doorrekenen, alleen kan de computer het veel sneller en betrouwbaarder.

Dus ik denk dat het voor jou allereerst interessant is om de theorie te leren. Hiervoor is het boek constructiemechanica 1, evenwicht, van Coenraad Hardtsuijker een erg goed boek, waarin de basis van de theorie over evenwichten goed uitgelegd.

Dan is het voor jou belangrijk om te kijken wat voor krachten er opspelen en wat voor gevolgen deze hebben en hoe je die gevolgen kan voorkomen/gebruik van maken om ervoor te zorgen dat het gebouw blijft staan.

Ik hoop dat ik je zo een beetje heb kunnen helpen. Mocht er nog iets onduidelijk zijn, of je hebt nog niet echt een goed beeld van waar je heen wilt, dan hoor ik het graag. Ik wil jullie graag helpen.

groetjes,
Joost

Wat waren zijn ideeen, dan kan ik jullie wel helpen met het nadenken over de uitwerking hievan voor jullie geval.

hoor het graag.

groetjes,
Joost

beste Jasper en Sjors,

allereerst excuses voor de late reactie. Voor mijn studie was ik een week in het buitenland en heb daar niet de gelegenheid gehad om even de tijd te nemen op het forum te kijken.

Bij deze zal ik jullie helpen. Het is inderdaad vrij lastig een boogbrug te maken. Dit, omdat het heel lastig is een boog vast te zetten aan de fundering of de ondergrond. Nu kan je wel een vakwerkbrug maken met een boog, waarbij de boog bestaat uit rechte staven die allemaal onder een hoek zijn, zodat het een boog lijkt. Alleen zal dit nooit het effect van een boog hebben, wel is het op zich een goede constructie.

Als tips kan ik jullie meegeven. Kies een materiaal uit waar je makkelijk mee kan werken. Balsahout is op zich goed, uit zich zelf niet sterk, maar met een goede constructie kan het toch behoorlijk wat gewicht dragen.

Als je niet te veel wilt bouwen, kan je wat bruggen modelleren in de computer en dan kijken waar de grootste belasting optreedt in een staaf als je ze allemaal op dezelfde manier belast. Hier zijn wel wat programma's voor. Kijk maar even op internet, anders heb ik ook nog wel wat.

succes ermee en ik hoop jullie zo weer even geholpen te hebben.

met vriendelijke groet,
Joost

beste Ilona en Sanne,

overstromingsrobuust kan op verschillende manieren. Hebben jullie dit al bedacht? Je kan denken aan de omgeving aanpassen, of het huis aanpassen. Daarnaast staat het huis in een omgeving. Hier moet je ook opletten, want een huis aan zee dat aangevallen wordt door golven, zal waarschijnlijk geregeld een golf hebben die het huis raakt, maar als je een huis neerzet in een gebied dat geregeld overstroomt heb je weer een ander soort bescherming nodig.

Voor jullie onderzoek zou ik even nadenken wat voor omgeving jullie het huis willen neerzetten. Dan kan je een onderzoek doen naar wat voor materialen je kan gebruiken en wat voor opties heb je om je huis te verdedigen. Maar je kan er ook voor kiezen een ontwerp te maken en een schaalmodel. Vervolgens kan je in je ontwerp alle krachten nog doorrekenen, om te kijken of het huis blijft staan, de palen de eventuele stroming aan kunnen.

Kortom er is van alles mogelijk. Ik help jullie graag verder. Ik heb voor jullie nu wat opties gegeven, maar er is nog veel meer mogelijk. Laat maar weten welke kant jullie uit willen.

groet,
Joost

Hey Faye,

Allereerst excuses voor de late reactie. De gulden snede is toe te passen op een gebouw. Dit zal dan vooral voor de esthetische facetten zijn van het ontwerp. Er zijn in het verleden ook zeker architecten geweest die dit toegepast hebben.

Verder zijn er voor natuurkundige toepassingen veel dingen mogelijk. Denk bij voorbeeld aan de constructie, de fundering in de grond, de isolatie van een gebouw.

Al met al is er genoeg te bedenken. Kijk maar even wat je wilt, laat het weten, dan help ik je graag verder.

groetjes,
Joost

De constructie is niet exact hetzelfde als in de tekening, er zijn in totaal vijf touwen aan de linkerkant van de brug, maar dan drie dimensionaal. Er zijn dus in totaal tien touwen aan de linkerkant van de brug. De kracht is netjes over het gehele wegdek verdeeld, dus zou deze zich als het goed is lineair verdelen toch? Het middelste touw neemt dat het meeste kracht op. In de tekening is het misschien niet zo nauwkeurig, maar alle touwen staan onder een hoek van 28,77 graden met het wegdek.

EDIT: Ik bedenk me nu dat we naar een andere tekening zitten te kijken, dit is alweer de meest recente versie:

http://img4.imageshack.us/img4/7854/moonbridge.jpg

Vrder vraag ik me af of als ik de doorbuiging van het wegdek uizet tegen het gewicht dat op het wegdek ligt, dit een rechte lijn is of een exponentiële functie, of kan ik daar niks over zeggen? De doorbuiging is de afstand van het midden van de brug tot de grond loodrecht eronder.
Groet, Florian