sciencetalk

Goedendag,

Ik heb een berekening waar ik maar niet uitkom, waarschijnlijk zijn jullie er binnen een paar seconden uit, dus daarom deze vraag:

Ik heb een holle as in vorm van een halve ellips met een hoogte van 0.30 meter over een afstand van 10.75 meter, het materiaal dat ik gebruik is S235 (Dit omdat ik dan de prijs kan bepalen via mcb.nl)

de omtrek is 21.36 meter.

De as zou in ieder geval zijn eigengewicht moeten kunnen houden, (nog een dingetje om het ‘makkelijker’ te maken: er moet ook nog beplating omheen, (ook gemaakt van S235) maar daar heb ik geen bemating van, omdat ik de bemating van de as niet heb… het lijkt me daarom het slimste om een behoorlijke veiligheidsfactor te nemen,. Misschien 100% van het eigengewicht?)

Mijn vraag is dus: wat en hoe moet ik doen om er achter te komen hoe dik de as moet zijn?

Eigenlijk heb ik dus alleen maar het materiaal, en de afstand… mocht iemand het weten, dan zou ik dat graag willen zien, Alvast bedankt voor de moeite.



PS: in de bijlagen zit een voor de duidenlijkheid tekeningetje van het geheel.

Leg eens even de maten 10.75m en 21.36m uit?

en wat is de bedoeling hiervan? Bijna alles zal wel zijn eigengewicht kunnen houden, maar komen er ook nog externe belastingen op? hoeveel mag die as doorbuigen?

Hoe wil je die plooien in die vorm? Koudvervormen? mijns inziens zul je om te beginnen een buis nodig hebben van ~13.2 m, die dus uit meerdere stukken zal bestaan...

Het Is een stage opdracht, waar bij ik een ontwerp moet maken voor een lantaarnpaal. Het ontwerp moest een beetje bijzonder zijn. De as is de ‘ruggengraat’ zodat ik er een bak/beplating overheen gaat, die hem de vorm moet gaan geven. Tevens moet daar over de gehele boog verlichting komen.

Ik heb het geheel in 3 delen opgesplitst. Het 1e is de boog zelf, het 2e is de paal waar hij op komt. En het 3e is de paal die de grond in gaat.

De linker kant komt op de paal die de grond in gaat. De rechterkant komt tegen een muur aan te staan. (dat moet de zwarte streep aan de rechterkant in de tekening voorstellen)

Hij hangt trouwens over 3 rijstroken, met de afstand van het trottoir en de ruimte naast de wegbelijning kom ik uit op een afstand van 10,75 meter. Voor de omtrek van ellips kon ik geen directe formule vinden, maar wel 3 benaderingen.

Als ik ze invul kom ik uit op:

a = 5.375 m

b = 0.15 m

h = 0.30

1e = π∙√2(5.375^2+0.15^2)= 23.88m

2e = π∙(3(5.375+0.15)-√(5.375+3∙0.15)∙(3∙5.375)) = 21.50m

3e = π∙(5.375+0.15)-((3∙0.30)/10+√4-3∙0.30)+1) = 18.68m

Gemiddelde = 21.35 meter

De lantaarnpaal komt uiteraard ook bloot te staan aan wind en sneeuw. Hierbij had ik een veiligheidsfactor in gedachten van 1.5 (deze word ook gebruikt voor andere weg portalen.) ik vraag me wel af, als wanneer er wind en sneeuw is, of ik dan de factor maal 2 moet doen?

De buis word inderdaad koud vervormd, en hij zal ook uit meerdere stukken bestaan. Maar voor de berekening maakt dat (denk ik) niet zo veel uit. Want hij word dan weer tot 1 geheel aan elkaar gelast. De las sterkte is hierbij niet rellevant, omdat hij makkelijk een centimeter dik kan zijn, omdat er toch bak over heengaat. Mocht het echter wel invloed hebben op de berekening, of als ik uitleg vergeten ben, dan hoor ik het graag.

voor die drie benaderingen is b = 0.30 m

en die drie benaderingen moet je dan nog delen door 2.

Voor een stageopdracht kun je toch de moeite doen om een reeks uit te werken? eentje die dan nog vrij snel convergeert.

veiligheidsfactor 2 lijkt mij enorm weinig indien het geheel boven een autostrade wortd gehangen. Best nog eens navragen aan jouw opdrachtgever.

Ben je bekend met dwarskrachten- en momentendiagrammas?

In jouw geval zou ik enkele aannames doen en het als een opgelegde balk beschouwen, ofwel moet je je einddoel iets meer specifiëren wanthet is mij niet echt duidelijk wat je wilt bereiken.

'Voor een stageopdracht kun je toch de moeite doen om een reeks uit te werken? eentje die dan nog vrij snel convergeert.'

Je duid er op dat mijn berekening fout was, of dat ik meerdere formules moet gaan gebruiken?

veiligheidsfactor 2 lijkt mij enorm weinig indien het geheel boven een autostrade wortd gehangen. Best nog eens navragen aan jouw opdrachtgever.

ik heb die 1.5 van dit

(http://english.verkeerenwaterstaat.nl/k ... WW%202.pdf) (bladzijde 23)

bestand gehaald. Volgens mij zijn het standaardwaarden.

(het zou natuurlijk best kunnen dat je alle veiligheidscoeficienten bij elkaar moets optellen.)

Maar zou 5.2 niet te veel zijn?

'Ben je bekend met dwarskrachten- en momentendiagrammas?

In jouw geval zou ik enkele aannames doen en het als een opgelegde balk beschouwen, ofwel moet je je einddoel iets meer specifiëren wanthet is mij niet echt duidelijk wat je wilt bereiken.''

Nee, ik ben niet bekend met dwarskrachten en momentendiagrammen, ik hoop dat je me kan laten zien wat, en hoe ik het moet doen?

Wat ik wil bereiken; is dat ik er achter kom hoe dik de as moet zijn, zonder dat de lantaarnpaal instort. Daarbij moet rekening worden gehouden met een veiligheidscoeficienten voor de wind en de sneeuw, (ik denk dat dat 1.5 is.) verder komt er nog een extra gewicht (De beplating dus) op de as, die ik nog niet weet, want dat hangt af van de afmeting van de as.

Ik zou uiteraard een willekeurige maat kunnen nemen. En dan berekenen of de as sterk genoeg is, en dan net zo lang door te gaan tot ik de juiste dikte heb. Maar mijn probleem is dat ik niet weet hoe ik dat dan moet gaan doen.

Ik heb een tekeningetje gemaakt van de as met beplating. Hopelijk is hij een beetje duidelijk wat ik er mee bedoel.