Structuurontwerp 1
Les 2: krachten en evenwicht
Karl Culmann (19e eeuw): grondlegger grafische statica
Grafische statica: Verbindt krachten met geometrie. Maakt een visualisatie van de structurele
eigenschappen als een basis voor ontwerpbeslissingen.
KRACHT
- Vectoren:
- Vrije vectoren: verschuifbaar in ruimte
- Vaste vectoren (kracht): startpunt
BELASTING
- Gravitatiekrachten: aantrekkingskracht tussen 2 massa’s. Startpunt= centrum massa,
belasting= gewicht= aantrekkingskracht aarde
- 100 kg= 1000 N= 1kN= +- 1 persoon
- soorten belastingen:
- permanent: dragende en niet-dragende elementen, “dode” lasten (bv. Terras,
tegels)
- mobiel: “levende” belasting (bv. Meubels)
- extern: sneeuw/ wind
- Ander: impact belasting/ aardbevingen
EVENWICHT
-> 2 krachten -> subsysteem persoon
-> een subsysteem deelt het totale systeem op in kleinere eenheden, bij de
beoordeling van krachten.
-> “actie=reactie” Isaac Newton
- In evenwicht als:
1. krachten-> zelfde intensiteit en tegengestelde richting in vormdiagram
2. krachten op zelfde actielijn in vormdiagram
- translatie: geen evenwicht en geen reactiekracht
- rotatie: geen evenwicht omdat actielijnen niet overeenkomen
,RESULTANTE
- Resultante: som van alle getoonde krachten, door het actiepunt van de eerste kracht met het
eindpunt van de tweede kracht te verbinden
- 2 evenwijdige krachten:
Zet je krachten achter elkaar over naar het
krachtdiagram waar je de start en eindpunten verbindt
met een arbitrair (zelfgekozen) punt.
Zet deze verbindingslijnen dan over naar je vormdiagram
om te zien waar je resultante zal moeten staan.
- 3 krachten:
Zoek eerst R12, dan zoek je met F3 en R12 je resultante R.
- 3 evewijdige krachten:
Zet de 3 krachten achter elkaar op je krachtdiagram en
verbind alle start- en eindpunten met een zelfgekozen
punt P. zet deze nieuwe lijnstukken over naar je
vormdiagram. Verleng je eerste en laatste lijn, het
kruispunt daarvan is waar je resultante zal zitten.
INTERNE KRACHTEN
= reactie op externe krachten (belasting)
Bv. hang lamp bv. Staande lamp
, Les 3: kabels
- Kabel met 1 last in evenwicht:
- Q veroorzaakt reactiekrachten A en B
- subsysteem aangrijpingspunt last
- subsysteem interne krachten
- subsysteem verankering
-> alle subsystemen tezamen
VARIATIES
- kabel losser: horizontale reactiekracht kleiner
- verplaatsing naar links of rechts: verticale reactiekracht wordt groter aan dichtste kant bij kracht, en
kleiner bij de andere kant
- schuin aangrijppunt: reactiekracht aan kant van de richting van de kracht wordt kleiner, andere kant
groter
- 2 belastingen:
Les 2: krachten en evenwicht
Karl Culmann (19e eeuw): grondlegger grafische statica
Grafische statica: Verbindt krachten met geometrie. Maakt een visualisatie van de structurele
eigenschappen als een basis voor ontwerpbeslissingen.
KRACHT
- Vectoren:
- Vrije vectoren: verschuifbaar in ruimte
- Vaste vectoren (kracht): startpunt
BELASTING
- Gravitatiekrachten: aantrekkingskracht tussen 2 massa’s. Startpunt= centrum massa,
belasting= gewicht= aantrekkingskracht aarde
- 100 kg= 1000 N= 1kN= +- 1 persoon
- soorten belastingen:
- permanent: dragende en niet-dragende elementen, “dode” lasten (bv. Terras,
tegels)
- mobiel: “levende” belasting (bv. Meubels)
- extern: sneeuw/ wind
- Ander: impact belasting/ aardbevingen
EVENWICHT
-> 2 krachten -> subsysteem persoon
-> een subsysteem deelt het totale systeem op in kleinere eenheden, bij de
beoordeling van krachten.
-> “actie=reactie” Isaac Newton
- In evenwicht als:
1. krachten-> zelfde intensiteit en tegengestelde richting in vormdiagram
2. krachten op zelfde actielijn in vormdiagram
- translatie: geen evenwicht en geen reactiekracht
- rotatie: geen evenwicht omdat actielijnen niet overeenkomen
,RESULTANTE
- Resultante: som van alle getoonde krachten, door het actiepunt van de eerste kracht met het
eindpunt van de tweede kracht te verbinden
- 2 evenwijdige krachten:
Zet je krachten achter elkaar over naar het
krachtdiagram waar je de start en eindpunten verbindt
met een arbitrair (zelfgekozen) punt.
Zet deze verbindingslijnen dan over naar je vormdiagram
om te zien waar je resultante zal moeten staan.
- 3 krachten:
Zoek eerst R12, dan zoek je met F3 en R12 je resultante R.
- 3 evewijdige krachten:
Zet de 3 krachten achter elkaar op je krachtdiagram en
verbind alle start- en eindpunten met een zelfgekozen
punt P. zet deze nieuwe lijnstukken over naar je
vormdiagram. Verleng je eerste en laatste lijn, het
kruispunt daarvan is waar je resultante zal zitten.
INTERNE KRACHTEN
= reactie op externe krachten (belasting)
Bv. hang lamp bv. Staande lamp
, Les 3: kabels
- Kabel met 1 last in evenwicht:
- Q veroorzaakt reactiekrachten A en B
- subsysteem aangrijpingspunt last
- subsysteem interne krachten
- subsysteem verankering
-> alle subsystemen tezamen
VARIATIES
- kabel losser: horizontale reactiekracht kleiner
- verplaatsing naar links of rechts: verticale reactiekracht wordt groter aan dichtste kant bij kracht, en
kleiner bij de andere kant
- schuin aangrijppunt: reactiekracht aan kant van de richting van de kracht wordt kleiner, andere kant
groter
- 2 belastingen:
