Koepels

[Shiemaa]

Hallo Allemaal,

Ik ben bezig met mijn profielwerkstuk over koepels. Ik vergelijk hierin de koepel van het Capitol in Washington met de koepel van de Reichstag in Berlijn. Ik vergelijk hierin de grootte van de koepels, het materiaal, bouwtechniek en de geschiedenis. Mijn begeleider zou het fijn vinden als ik hierin ook iets praktisch zou doen. Hij stelde voor dat ik bijvoorbeeld druk- en treksterkte proeven zou doen of een masterclass over koepels zou volgen. Weten jullie hoe ik deze druk- en treksterkte proeven zou kunnen uitvoeren? Of weten jullie waar ik een masterclass over koepels kan volgen?

Ook vroeg ik mij af of jullie misschien boeken hebben over krachten op koepels en berekeningen die daarbij horen en of jullie mij informatie kunnen geven over bouwtechnieken die bij koepels worden toegepast. En hoe je een koepel boven op een koepel kunt bouwen.

Alvast bedankt voor de moeite.

Met vriendelijke groet,

Shiemaa

[noor]

Beste Shiemaa,

Je hebt een leuk onderwerp gekozen - daar kun je zeker wat mee! Wat is je hoofdvraag uiteindelijk?

De Capitol in Washington vs. Reichstag in Berlijn?

Waarom vergelijk je deze twee koepels eigenlijk? En niet een andere koepel? Je kunt in je vraag jezelf nog afbakenen, of specificeren. Gaat het om de constructie, de architectuur, de architecten, hoe de mensen de koepel beleven, de geschiedenis, het klimaat aan de binnenzijde etcetera. Daarna volgen je deelvragen. Hoe heb je deze opgesteld? Dit kan ook in je eigen uitleg al veel verhelderen.

Daarnaast, een masterclass over koepels heb ik niet voor je, wel kan ik je wat tips geven over de koepel tav zijn draagconstructie, daar lijken de vragen zich op te duiden. De krachtswerking van een koepel, of een boog om het even in 2D perspectief te plaatsen, kun je goed vervangen door een ketting. Wanneer je een gelijkmatige last over de ketting verdeelt ontstaat er een kettinglijn. Deze lijn ondervindt dan enkel trekkrachten. Fixeer je deze ketting en draai je m om, dan geldt de situatie omgekeerd en heb je enkel drukkrachten (en dus geen buigende momenten). De architect Gaudi paste dit toe op de Sagrada Familia, zoals hier te zien. Wanneer er geen buigende momenten ontstaan in de boogconstructie, bestaat er een gelijkmatige spanning. Let wel; dit is in optimale vorm. In werkelijkheid zullen er altijd meer krachten ontstaan vanwege een dakconstructie, of belasting door bijvoorbeeld de wind. Daarnaast zullen er zijdelingse krachten, de zogenaamde spatkrachten, ontstaan onderaan de boog - hierdoor wil de boog als het ware inzakken. De ondersteuningen zullen deze spatkrachten moeten opvangen. Hoe zou je dit kunnen doen? Denk eens wat er gebeurd als je een trekelement tussen de booguiteinden plaatst. Dit trekelement kan een [i]trekring[/i] zijn. Hier ontstaat trekkracht.
Zo'n koepel kun je zonder wapening maken - zo is het Pantheon de oudste bestaande koepel van ongewapend beton. Stel je eens voor wat er bij deze koepel gebeurd. Onderaan bestaat de trekring, boven in (als je het geheel verticaal doorsnijdt) ontstaan er drukkrachten. Je kunt je indenken dat er dan heel snel verticale scheuren ontstaan. De verdikte (soms wel 6,5m) onderring van het pantheon neemt deze spatkrachten op.

Misschien is deze link naar een college interessant.

Je kunt van allerlei materialen een koepel bouwen, en door er gewicht op te zetten kun je aantonen of deze constructie sterker is dan een vierkante bijvoorbeeld. En denk eens aan een eierschaal, is deze even sterk wanneer er een scheurtje in zit in vergelijking tot een hele?

Zo een stapje verder misschien,

succes.

Grt.
Noor