Rekenen aan een Tuibrug

[Sicco]

Beste Joost,

Mijn naam is Sicco en ik zit nu in 6 vwo, mijn profielwerkstuk gaat over het bouwen van een tuibrug. Ik kom echter niet uit de berekeningen omdat ik geen formules e.d. kan vinden, en ik ook niet precies weet waar ik moet beginnen. De situatie is als volgt:

Een tuibrug met 1 pyloon, en aan allebei de kanten 3 tuien.
De overspanning bedraagt 60 m.
De brug heeft een totaal van 4 rijstroken, 2 rijstroken heen, 2 rijstroken terug.
De brug moet in beide richtingen een totaal van 3000 auto's per uur aankunnen, (dus 6000 totaal)
Wat betreft de materialen sta ik open voor suggesties, ik dacht zelf aan voorgespannen beton voor de overspanning en het wegdek, en staalkabels als tuien?

Zou jij mij kunnen helpen met waar ik moet beginnen en hoe ik dit aan moet pakken? Weet jij misschien wat formules die voor mij van belang zijn? Alle hulp is welkom!

Bij voorbaat dank,

Sicco Klinkert

[Joost Willems]

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