Maximale spanwijdte hangbrug (koperen draad) berekenen

[snap1997]

Beste forumbezoekers/leden
 
Dit is de eerste keer dat ik een forum gebruik omdat ik echt niet weet/begrijp hoe ik mijn vraag oplos. Ik heb namelijk een eindwerk over brugconstructies, specifiek over de hangbrug. Ik moet dan natuurlijk ook een experiment doen. Alleen weet ik niet hoe. Ik moet de maximale spanwijdte van een koperen draad van 0,3 mm diameter berekenen, wanneer hij wordt belast met bijvoorbeeld 500g 1000g 1500g 2000g 3000g etc. De lengte van mijn draad houd ik wel constant (1meter om het simpel te houden).
 
Alvast bedankt voor een hopelijk snel antwoord!!
 
PS: als je me graag helpt maar ik formuleer alles zo slecht, dan mag je dat zeggen. Dan probeer ik het beter uit te leggen.

[king nero]

De lengte van mijn draad houd ik wel constant (1meter om het simpel te houden).

Bovenstaande klopt niet met wat er gevraagd is. Je wilt de maximale spanwijdte, maar de lengte van de draad is een variabele daarin.
 
Hoe "dieper" de draad doorzakt, hoe groter de belasting erop mag zijn.
Als de draad oneindig lang is, en dus (quasi) vertikaal naar beneden hangt, hangt de maximale belasting enkel af van de sterkte van de draad.
Als deze volledig horizontaal hangt, zal de toelaatbare belasting al veel kleiner zijn.
Dit kun je eenvoudig aantonen door enkele krachtvectoren te tekenen op een schetsje.
Verder kun je googelen naar "catenary", maar dat zal buiten de scope van jouw opdracht liggen.
 
Er zijn ook vele types hangbrug, maar ik denk dat je de klassieke opstelling bedoelt. Je kunt volgens mij best ver gaan daarin.
 
ik zou verschillende proeven doen:
één waarbij de spanwijdte constant is, en je de lengte van de draad laat varieren (tussen de spanwijdte en bijv. 5x de spanwijdte, en per stap van 0.5x spanwijdte je de draad belast tot breuk.
 
een andere waarbij je de doorhanging constant houden (bijv. 0.10 x de spanwijdte) en de spanwijdte zelf laat varieren, en terug telkens de draad belast tot breuk.
 
De bouwkundigen onder ons zullen zeker wel nog iets nuttigs kunnen toevoegen...

[klazon]

Ik snap het voorbeeld al niet. Als je een gewicht van 500 kg aan een koperdraad van 0,3 mm hangt, dan zal de draad zeker knappen.
Misschien kun je een schetsje laten zien van de opstelling die je in gedachten hebt.

[king nero]

500 gram, niet kg 
want die gewichtjes van 500 kg heb ik ook niet direct thuis liggen...

[klazon]

Sorry, leesfoutje.

[snap1997]

Bedankt King Nero!!
Je hebt me al zeker goed geholpen! Weet jij of iemand anders toevallig ook welke formules ik hiervoor moet gebruiken? Want daar zit ik een beetje vast...

[Raspoetin]

Opmerking moderator

Dit past beter in het forum "Constructie- en sterkteleer" en is daarom verplaatst.

[king nero]

Als je een kracht kunt opsplitsen in zijn x- en y-componenten, en je weet dat sigma = F/A dan kun je alle bovenstaande proefjes uitvoeren en documenteren.
Met die proefjes, de bijhorende resultaten en een correcte conclusie heb je volgens mij wel een mooi werkje.

[snap1997]

Sorry mensen maar ik snap het echt niet. Ik maak een schets en heb de volgende formules... Ik weet niet hoe ik de spanwijdte bereken en waarvoor F_t staat? Ik hoop dat jullie er aan uit kunnen.

Hoe voer ik een bestand in ????

[Jan van de Velde]

 
Hoe voer ik een bestand in ????

 
http://sciencetalk.nl/forum/index.php?app=core&module=help&do=01&HID=25&hl=afbeeldingen

[boertje125]

kun je een schetsje maken wat voor type brug je bedoeld.
bij een traditioneel type (oerwoud brug) zonder voorspanning
is de bezwijk sterkte van de kabel niet afhankelijk van de lengte van de kabel.
 
 
als de brug alleen een 0,3 mm dikke koperdraad is
zal het eigen gewicht een erge kleine factor zijn bij testen op een schaal die in de huiskamer passen

[snap1997]

Sorry mensen, maar ik snap het echt niet goed met die vectoren. ik zou de formule nodig moeten hebben om de maximale spanwijdte te berekenen van een koperen draad onder een bepaald gewicht. sorry dat ik zo lastig doe.

proef forum 944 keer bekeken

Hopelijk helpt de tekening,

[king nero]

Je hebt twee variabelen, en in bovenstaande vraag hou je maar rekening met één ervan.
 

Hoe "dieper" de draad doorzakt, hoe groter de belasting erop mag zijn.

Waarom is dit?
Begin met dit uit te zoeken, en laat weten hoever je geraakt.
 
In jouw schets heb je enkel een hoek gegeven, maar geen afstand (vert. of hor.), dus je mist een gegeven om een driehoek onmiskenbaar te bepalen.
 
 
de 2 variabelen:
 

ik zou verschillende proeven doen:
één waarbij de spanwijdte constant is, en je de lengte van de draad laat varieren (tussen de spanwijdte en bijv. 5x de spanwijdte, en per stap van 0.5x spanwijdte je de draad belast tot breuk.
 
een andere waarbij je de doorhanging constant houden (bijv. 0.10 x de spanwijdte) en de spanwijdte zelf laat varieren, en terug telkens de draad belast tot breuk.

 
 

[snap1997]

King Nero,
Als je zegt met de doorhanging constant te houden, bedoel je dan het gewicht dat ik er aan hang?

[king nero]

neen, met doorhanging bedoel ik de vertikale afstand tussen de twee ophangpunten van de draad en het punt waar de kracht aangrijpt (in het midden van de draad).