PWS BRUGCONSTRUCTIES

[Robbert]

Hallo,

ik doe mijn PWS over Brugconstructies. Mijn hoofdvraag is : Kloppen de krachtberekeningen van een brugconstructie met de werkelijke gemeten krachten die op een brug werken?

Ik ben van plan om een spaghetti brug te maken en vervolgens proberen te berekenen wat voor kracht erop werkt. Daarna wil ik de kracht op dat punt gaan meten en kijken of het klopt met dat wat ik heb berekend.

Weet iemand hoe ik die kracht kan berekenen? Ik ga proberen om de volgende brug te maken (zie bijlage)

Ik hoop dat iemand mij hiermee kan helpen zodat ik een goed resultaat kan behalen.

Met vriendelijke groet,

Robbert

[Robbert]

Hallo Noor,

Bedankt voor het bericht.
Ik ben inderdaad de bijlage vergeten, ik ben nogsteeds van plan om een eenvoudige liggerbrug te maken, die bijlage heeft geen nut meer. Ik ben ook van materiaal overgestapt. Bij een staalbouwbedrijf heb ik formules en krachtberekeningen gezien en geleerd. Ik heb nu als materiaal 'multiplex'. Ik heb alleen wel een breekgrens of 'knikgrens' nodig, als ik die heb dan kan ik de berekening maken en kan ik kijken of de praktijk klopt met de theorie.

Mijn brug zal 1 meter lang worden en gewoon op 2 tafels steunen.
Mijn definitieve hoofdvraag is :'Komen de berekende krachten die nodig zijn om een brug te doen bezwijken overeen met de praktijk?'. Deelvragen heb ik eigenlijk niet, ik heb afgesproken met mijn begeleider dat ik ipv deelvragen gewoon een opbouw van mijn onderzoek maak. Dus in stappen zeg maar.

Als ik een berekening maak, dan wil ik dus eigenlijk de puntlast berekenen, het aantal N dat nodig is om de brug te doen bezwijken. Ik houd ook rekening met de q(gelijkmatige belasting). Ik teken eerst de dwarskrachten, bij de puntlast kom ik op een moment van 1/4Fl. F= puntlast l=lengte brug.
Bij de gelijkmatige belasting kom ik op een moment van 1/8ql^2. q= gelijkmatige belasting en l=lengte brug.

Dan wil ik de Sigma b berekenen. Dat is moment/weerstandsmoment.
Voor het weerstandsmoment heb ik I en e nodig. I = oppervlaktetraagheidsmoment en e = uiterste vezelafstand.

Dus dan krijg ik: Sigma b = Moment / Weerstandsmoment
= (1/4Fl + 1/8ql^2)/(I/e)

Als ik dan het Moment naar de linkerkant haal, dan krijg ik Moment Max = Sigma b toelaatbaar * Wb

De man waarmee ik gepraat heb zegt dat Sigma b de breekgrens of knikgrens is. Als ik dan die gegevens heb, dan kan ik de F (N) oftewel de puntlast eruit halen en dan heb ik mijn berekening compleet. Klopt dit ongeveer? Ik ga de kracht meten doormiddel van gewichten op de brug te plaatsen. Het zal nooit precies helemaal nauwkeurig verlopen, maar het gaat om het idee. Ik hoop dat je me snel weer kunt helpen. Ik wacht het af.

Alvast bedankt,

Robbert

[noor]

Ha Robbert,

Je bijlage mist. Deze zou je nogmaals kunnen sturen.

Je onderwerp is vrij specifiek. Heb je al bedacht hoe je de krachten gaat meten op de brug? Je zou mogelijk mee kunnen doen aan de workshop die ik geef over bruggenbouw.

Heb je daarnaast al bedacht hoe je de verbindingen tussen de verschillende spaghetti-onderdelen gaat maken? Dit heeft immers invloed op je krachtenberekening. Je hebt vaste verbindingen, en scharnierende. Deze dragen verschillende krachten over. Veelal wordt er bij brugconstructies bestaande uit vakwerken van scharnierende verbindingen uitgegaan. Het vakwerk neemt trek- en drukkrachten op en draagt dit af naar de opleggingen.

Je streeft in je ontwerp naar het voorkomen van doorbuigen van je gebruikte materiaal. Daarnaast wordt bij modelbruggen falen door torsie/wringing vaak over het hoofd gezien. En, een zeer belangrijke maatstaf, misschien wel de belangrijkste in jouw geval; de knikkracht. Wanneer een materiaal knikt, weet je tot hoever je kunt gaan met belasten; de knikgrens is dan overschreden. Dit kun je voor jouw proef goed uitrekenen. Wanneer bezwijkt deze?

Daarnaast ben ik benieuwd naar de opbouw van je hoofd- en bijbehorende deelvragen.

Waarschijnlijk kom je zo al een heel eind. Succes.

Groet,
Noor

[noor]

Ha Robbert,

Ondanks dat je met je begeleider hebt afgesproken niet aan deelvragen te doen, zou ik je toch willen adviseren dit wel te doen. Het is voor jezelf een fijne houvast - ook al zul je er niet veel hebben. Je kunt bijvoorbeeld een opdeling maken in:

ontwerpalternatieven (hoe ben je tot dit ontwerp gekomen)
sterkteberekening (je daadwerkelijke berekeningen)
fotoverslag en bezwijkmechanismen
conclusie

Je zou hierin ook de vertaalslag naar de werkelijkheid kunnen maken - hierin kun je bijvoorbeeld kruip nog noemen, of het effect van directe doorbuiging (om dit te voorkomen zou je kunnen adviseren een zeeg toe te passen).

Dan wat betreft de berekening; Sigma b is niet de breekgrens of knikgrens maar de buigspanning [N/mm2]. Je berekening klopt verder wel.
Je kunt het koppelen aan de eisen die mbt doorbuiging zijn gesteld. Dit wordt de Unity check genoemd Sigmab/houtsterktef < 1 (= (sigma,b)/(f,b) < 1 ). Wanneer de deling kleiner is dan 1, voldoen de waarden. Hierbij een link naar het dictaat dat hier meer uitleg over geeft. Lukt het je dit te openen?

Heb je deze de standaardformules van doorbuiging ook al eens bekeken? Bij jouw puntlast draait dit om FL^3/(48EI).

Bedenk daarbij dat multiplex vrij sterk is en dat er een groot gewicht op gezet zal moeten worden, voordat dit breekt. Hoewel, dit hangt natuurlijk ook van de breedte van je balk af.

Kun je zo verder?