C4: Øresundsbro og cykler. Et oplæg til projekter
Dette er et oplæg og nogle få indledende spørgsmål til et lille projekt om tryk og trækkræfter.
Et kort og tykt rør af stål har næsten samme styrke, uanset om man trykker enderne sammen eller trækker i dem. Så rørkonstruktioner i stål er gode til at optage både tryk- og trækkræfter; især hvis de er bygget som trekantskonstruktioner.
Det samme gælder ikke for lange og tynde stænger. Tænk fx på en cykeleger. Man kan trække voldsomt i den - og den holder. Men forsøger man at trykke den sammen, bøjer den snart til en af siderne og kan kun bære ganske lidt. Mange mennesker tror, at man hviler på de eger, der går fra navet og ned til vejen. Det er forkert! En cyklist hænger i ethvert øjeblik i de eger, der går lodret og næsten lodret op mod det punkt på fælgen, der er højest. Man siger om nogle cyklister, at de hænger i styret - men alle cyklister hænger i egerne.
Hvis I vil lave et projekt om konstruktioners styrke, er der her en kort og ufuldstændig liste af projektspørgsmål, man kan stille sig:
- Hvorfor er næsten alle virkeligt stærke og lette konstruktioner - broer, cykler, antennemaster, Eiffeltårnet - bygget af trekanter? Hvad er forskellen på trekants- og firkantskonstruktioner?
- Hvilke ligheder er der mellem en Øresundsbro og en cykel?
- Hvornår fandt man på at bruge trekanter i konstruktioner?
- Hvilke dele i en cykel bliver trykket sammen, og hvilke dele bliver strakt?
- Hvorfor er et herrestel stærkere end stellet til en damecykel?
- Hvilke dele i en Øresundsbro bliver trykket sammen, og hvilke dele bliver strakt?
- Er der dele i en cykel/Øresundsbro, der skiftevis skal bære tryk- og trækkræfter? Hvad betyder det for konstruktionen?
- Hvilke dele af en cykel skal kunne tåle bøjning?
- Hvordan har man afprøvet sine konstruktioner, inden man byggede dem?
- Der er andre former, der er ved at overtage trekantens rolle fx i bane og enkeltstartscykler (tænk på Bjarne Riis's "kastecykel"). Hvordan adskiller disse styrkekonstruktioner sig fra trekantskonstruktioner? Hvorfor har vi først set disse konstruktioner for nyligt? Tror du, at trekantskonstruktioner vil blive ved med at dominere? Hvorfor?
Herunder er der en række detaljeskitser fra Øresundsbroen:
Skråstagsbroen. Her er gitterkonstruktionen og stagenes forbindelse til broen.
To brodæk. Øverst motorvej - nederst jernbane. Bemærk størrelsen
af gitterkonstruktionen. Mellemrummet over betonpillen er en ekspansionsfuge.
Tværsnit af brodrager på højbroen. Målangivelserne er i mm.
Fastgørelse af stagene til gitterkonstruktionen på brodrageren.
