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

Vrije Universiteit Brussel Vorm-actieve constructies. 03/01/09
Fig. 97. Biaxiaal gedrag 2/1 PVC-gecoat polyester 9032 [Seaman Corporation]
1.8.4 Simulatie van een membraan als een kabelnet.
Men kan een membraanconstructie berekenen als een kabelnet,
voor zover men voor de kabelelementen de gepaste equivalente
stijfheid (E x breedte x dikte) beschouwt. Wil men de vervorming
van een constructie onder een bepaalde belasting berekenen, dan
dient men de (gemiddelde) elasticiteitsmodulus (en daarmee de
stijfheid) van het gebruikte materiaal te specifiëren.
Vraag 11:
Bepaal de elasticiteitsmodulus die overeenkomt met een spanning van ~15 kN/m
in de beide vezelrichtingen (Fig. 90).
Als grootteorde voor de elasticiteitsmodulus voor Teflon gecoat
glasweefsel geldt:
0.875 à 1.05 kN/mm 2 [Fiberglas Owens Corning]
0.658 à 1.744 kN/mm 2 [La tensostrutture a membrana per
l'architettura]
Of ter benadering afgeleid uit de technische fiche van Type B18359
[Verseidag Indutex]:
Sterkte:7300 N/5cm, Rek bij breuk: 6%, Dikte: 1 mm
dσ / dε = 7300 x 20 N / (6 x 10 mm 2 ) = 2.4 kN/mm 2
De waarde verschilt voor de 2 hoofdrichtingen.
Als algemene regel geldt dat men de weefrichting (met de grootste
stijfheid) legt
- in de richting van de kortste overspanning,
- of in de richting die de grootste belasting moet opnemen.
Men moet de volgende aspecten in acht nemen:
- Een kabelnet met scharnierende knopen heeft geen schuif- of
torsieweerstand. Om de belasting op de meest gunstige manier
over te dragen op de steunpunten worden de “kabelrichtingen”
best volgens de richting van de grootste kromming gelegd.
- Beschouwt men een vorm met een singulier (hoog of laag) punt,
dan moet men er rekening mee houden dat de stijfheden in de
radiale richting variëren van de rand naar de top.
De veiligheidscoëfficiënten t.o.v. de breuklast die men voor een
structureel membraan moet in acht nemen zijn volgens Stromeyer
(Friedemann Kügel):
- 8 à 10 voor de voorspanning (zonder externe belasting),
- 5 voor de spanning in het membraan welke optreedt onder
externe belasting.
Deze zijn algemeen gebruikte waarden, er zijn voor
membraanconstructies nog geen normen of Eurocodes beschikbaar.
Prof. M. Mollaert 55