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

Vrije Universiteit Brussel Vorm-actieve constructies. 03/01/09
Vraag 19:
Een tunnel heeft een circulaire doorsnede (halve cirkel, straal L/2). Boven het
hoogste punt is de hoogte van de grond nog L/5. Teken de vorm met dezelfde
hoogte, waarbij deze belasting enkel druk teweeg brengt.
Aangezien de vorm van een vorm-actief systeem overeenkomt met
de krachtenveelhoek (met name het krachtenevenwicht
materialiseert) is deze functie van de belasting, de
randvoorwaarden (de vaste punten) en de onvervormde lengte van
de elementen.
Een kabel kan enkel trek opnemen, als de belasting van teken
verandert kan er een vorminversie ontstaan.
Elk bouwwerk moet weerstaan aan de te verwachten externe
sollicitaties. Kabelsystemen zijn uiterst lichte constructies. Dit
betekent dat liftkrachten (tengevolge van wind) en asymmetrische
lasten grote vervormingen kunnen veroorzaken.
Fig. 141. Vormverandering onder asymmetrische lasten.
2.2.3 Stabilisatie en voorspanning.
Om aan wisselende belastingen te kunnen weerstaan moet men
kabelconstructies stabiliseren: men kan ze ofwel
- vormvast maken met extra elementen (bindingen),
- voorspannen,
- verstijven,
- (verzwaren).
Fig. 142. Voorspannen met een puntlast.
In het eenvoudige systeem (Fig. 142) bestaande uit een kabel,
opgehangen in 2 punten, kan men bvb.:
- de vormvastheid van de constructie verzekeren door een
bijkomend element aan te brengen, zodat een opwaartse
sollicitatie wordt opgenomen door het bijkomend element dat
men onderaan verankert.
- Men kan de stijfheid van het systeem nog verbeteren door
voorspanning aan te brengen.
Prof. M. Mollaert 87