Vorm-actieve constructies. Vrije Universiteit Brussel, Afdeling ...

Vrije Universiteit Brussel Vorm-actieve constructies. 03/01/09
Een pneumatische constructie reageert heel gevoelig op de
wisselende buitentemperatuur. 's Morgens heeft de pneu de normale
vorm. Als de zon de pneu verwarmt begint deze te groeien zoals
een bloem (het volume neemt toe). 's Avonds heeft de pneu dan
alweer de oude vorm. Een pneumatische constructie lijkt een beetje
op een levende bloem.
Eenheid: K
Grootte: ∆T = 40 - 50 K
Voorbeeld:
Temperatuur van het oppervlak s'morgens: 10ºC = 283.15 K
Temperatuur van het oppervlak s'middags: 55ºC = 338.15 K
Aanname: de overdruk blijft constant, wat een isobare
toestandsverandering betekent:
V1/V2 = T1/T2 = 283.14K/338.14K
V2 = V1 338.14K/283.14K = 1.19 V1
Dat impliceert dat bij een temperatuurverschil van 45ºC het volume
met 20% verhoogt.
7.3.2 Vervorming en krachten.
De statische analyse (dus het berekenen van vervorming en
spanningen) van een pneu is in het principe hetzelfde als bij een
andere zeilconstructie. Het enige verschil is de overdruk.
De overdruk is een functie van het volume (en van de temperatuur,
maar men stelt meestal dat de temperatuur ongeveer constant blijft
en geen invloed heeft.)
p = f (V) voor een isotherme toestandverandering (zie 7.2.2)
De overdruk verandert afhankelijk van het volume. De doelstelling
is bij het berekenen alleen één variabel te hebben. Dit betekent dat
het volume of de overdruk tijdens het berekenen moet constant
gehouden worden:
- het volume blijft constant en de overdruk wordt berekend of
- de overdruk wordt constant gehouden en het volume wordt
berekend
7.4 Referenties.
Project study city of the Arctis, Institut für Leichte
Flächentragwerke (IL), 1971
Forming Bubbles, Institut für Leichte Flächentragwerke (IL), 1987
Leicht und Weit, zur Konstruktion weitgespannter
Wlächentragwerke, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG),
1990
Natural Structures Part I, Sonderforschungsbereich 230 Stuttgart,
1991
Ishii, Kazuo Membrane Structures in Japan, SPS Publishing
Company, Tokyo 1995
Otto, Frei Pneu and Bone, Institut für Leichte Flächen-tragwerke
(IL), 1995
Ishii, Kazuo Membrane designs and structures in the world,
Shinkenchiku-sha, Ltd, Tokyo 1999
Prof. M. Mollaert 276