Transcript Anteckningar hållfasthet ht 2012

Hållfasthet
Kommer det bära eller brista?
Kommer det bära eller brista?
Vad är det som avgör om ett föremål håller eller går
sönder?
• Vilket eller vilka material är föremålet gjort av?
• Vilken form har föremålet?
• Är det format med tanke på hållbarheten?
• Finns det svaga punkter?
• Vilken belastning kommer föremålet att utsättas för?
Material
• Material har olika egenskaper
• Det gäller att välja rätt
material för ändamålet t.ex.
titan rostar inte i kroppen.
• Material kan t.ex. ha olika
egenskaper vid olika
temperaturer t.ex. blir gummi
skört när det är kallt.
Hoptryckning och utdragning
• Tryckhållfasthet – En egenskap som
säger hur väl ett material tål
tryckkrafter
• En husgrund utsätts för stora
tryckkrafter och görs därför av betong
som tål trycket
• Draghållfasthet - En egenskap som
säger hur väl ett material tål
dragkrafter
• Segelsömmarna på en segelduk måste
ha god draghållfasthet
Elastiska material
• Elastiska – Ändrar form om de utsätts för en
kraft men återtar sin ursprungliga form när
krafterna upphör
t.ex. gummisnoddar, stålfjädrar
Hårda material
• Hårdhet – Är en egenskap som säger hur tålig
ytan på ett material är, ju hårdare materialet
är desto svårare är det att repa
• Glas är hårt och för att kunna göra en repa i
glas krävs ett hårdare material, t.ex. diamant
Balkar
• När ett föremål böjs bildas en ytter- och en
innerkurva. Ytterkurvan utsätts för dragkraft och
innerkurvan för tryckkraft.
• En balk är en stång som ska motstå böjning.
• Stort avstånd mellan inner- och ytterkurva ger en
stabilare balk, t.ex. bräda på högkant.
• Man brukar beskriva balkformer genom att tala
om vilken bokstav kortändan liknar.
CULTIO
Armering
• Betong är ett av våra viktigaste byggnadsmaterial. Betong görs av
bergmaterial, cement och vatten.
• Det har bra tryckhållfasthet men går lätt sönder om den utsätts för
dragkrafter.
• Därför kan man inte bara använda betong i en konstruktion. Den
skulle lätt gå av.
• Man förstärker då betongen med stålstänger som gör att det håller
bättre.
• Denna metod med stålstänger i kallas
armering.
• Betong och järn utvidgar sig lika
mycket vid värme och därför är de
perfekta ihop.
Korrugering
• Korrugering är när man veckar material, tex.
plåt så att den blir vågig och samtidigt styvare.
• Många hustak bygger man ofta av stora bitar
korrugerad plåt.
• Kommer plåten nedan blir styv på längden
eller bredden?
• Ja, på längden.
Sandwichmaterial
• Sandwichmaterial är när man
varvar material med olika
egenskaper i flera lager.
• Tex wellpapp. Det har ett styvt
papper på vardera sida och i
mitten finns ett korrugerat
papper.
• Då blir wellpappen svår att böja
trots att det mest är luft.
• Andra exempel på
sandwichmaterial är plywood
och gipsskiva.
Starkt men ändå lätt - Ramar
• En ram består av stänger eller balkar, men ibland
också vajrar.
• Eftersom en ram är gles så blir den lätt.
• Vilken av ramarna nedan ändrar inte form?
• Triangeln, den är mycket mer stabil.
Fackverk
• Fackverk byggs genom att sätta ihop många
trianglar. De är glesa, lätta konstruktioner som
är mycket starka.
• Fackverk används ofta när man bygger
järnvägsbroar och lyftkranar.
Var?
Brotyper
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Balkbro
Konsolbro
Bågbro
Hängbro
Snedkabelbro
Fackverksbro
Klaffbro
Svängbro
Lyftbro
Rullbro
Balkbro
• Balkbroar är horisontella balkar som hålls uppe i
ändarna av stöd.
• De första balkbroarna var enkla stockar som låg
över bäckar, och liknande konstruktioner.
• Nuförtiden består balkbroar ofta av stålbalkar.
Konsolbro
• Konsolbroar byggs med konsoler; horisontella
balkar som bärs upp endast i ena änden.
• Många konsolbroar använder två konsoler, en
från varje stöd, som möts i mitten.
Bågbro
• Bågbroar är bågformade och har landfästen i
båda ändarna.
• Farbanan på äldre bågbroar ligger alltid ovanpå
bågen, medan hos nyare kan ha farbanan
hängande under bågen.
Hängbro
• Hängbroar hänger från kontinuerliga kablar.
• De äldsta hängbroarna konstruerades med rep
eller rankor och bambu.
• I modern tid består kablarna av ett grovt knippe
stålvajer som hänger över torn, eller pyloner.
Snedkabelbro
• Snedkabelbroar hålls likt hängbroar uppe av kablar.
• Men snedkabelbroar har flera kablar som är förankrade
från olika höjder på pylonerna till olika platser på bron.
• Detta resulterar i att mindre mängd kabel går åt, och
att pylonerna kan vara lägre.
Fackverksbro
• Fackverksbroar byggs av fackverk, i huvudsak stål.
• Fackverksprincipen bygger på att stängerna bildar ett stort
antal trianglar. Detta blir mycket stabilt eftersom en
triangels former och vinklar är entydigt bestämda av
sidlängderna, d.v.s. i fackverkets fall stängerna.
• De har en solid brobana som hålls uppe av ledat infästa
balkar.
Rörliga broar
• http://sv.wikipedia.org/wiki/Bro
Kända broar
Högakustenbron, eller Vedabron som den även kallas, är en hängbro över
Ångermanälven mellan Kramfors och Härnösands kommuner.
Brons fria spann är 1 210 meter och den är 17,8 meter bred. Den segelfria höjden är
40 meter och hela brons längd är 1 867 meter. Pylonerna är 182 meter höga.
Pylonerna på 182 meter var Sveriges högsta byggnadsverk (TV-master oräknade) fram
till att man byggde Öresundsbron. Bron har Sveriges längsta brospann, Skandinaviens
näst längsta (efter Stora bältbron i Danmark), Europas tredje, och världens elfte.[
Kända broar
Tower Bridge är en klaffbro över floden Themsen i London, Storbritannien. Den byggdes
i slutet av 1800-talet.
Tower Bridge kompletterade London Bridge på grund av Londons utbyggnad österut.
Den är en av världens mest kända broar.
1886 började man gjuta grunden till den nya bron (tornen) och den 30 juni 1894, efter
åtta års bygge, hölls det kungliga öppnandet.
Kända broar
Golden Gate-bron är en berömd hängbro över sundet Golden Gate i Kalifornien, USA. Bron
invigdes 28 maj 1937 och är 2 150 meter lång med ett brospann på 1 280 meter. Golden
Gate-bron är en berömd hängbro över sundet Golden Gate i Kalifornien, USA. Bron
invigdes 28 maj 1937 och är 2 150 meter lång med ett brospann på 1 280 meter.
Under byggnationen miste 11 personer livet. Det tog fyra år att måla bron med den typiska
rödbruna färgen som skyddar konstruktionen mot angrepp från väder och vind samt gör
den synlig i dimma.
Andra byggnader som använder
brotekniker
Världens längsta bro över vatten
• Jiaozhou Bay Bridge i Qingdao, i
Shandongprovinsen i östra Kina, är längre än
ett maratonlopp – 42,5 km.
• Det tog mindre än fyra år att bygga den.
Världens högsta bro (för biltrafik)
Millaubron är Europas högsta bro, världens högsta vägbro och världens
näst högsta bro, räknat som höjd över marken nedanför. Den är 2 460
meter lång och har sex stycken ungefär lika långa huvudspann, det
längsta 342 meter. Bron är 270 meter hög mellan marken och
brobanan. Vilken brotyp är Millaubron?