Springen naar inhoud

[mechanica] effect baricentrum en grondvlak kegel


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Dmc

    Dmc


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 december 2006 - 22:43

Hoi

Ik probeer een gebouw te ontwerpen (niet te diepgaand) dat de vorm heeft van een kegel. Ik geloof dat hij daardoor steviger staat dan een wolkenkrabber met een verticale zijkant. Vanaf welke vorm van kegel (In wezen een driehoek in alle dwarsdoorsneden) is de kegel dan 'veilig'? Hoe spitser de kegel namelijk, hoe hoger het zwaartepunt. Is er een bepaald verband tussen de diameter van het grondvlak en de hoogte (vanaf het grootvlak) van het baricentrum van de kegel waarbij de kegel 'stevig' staat?

(Het baricentrum van een kegel is natuurlijk gewoon het snijpunt van de zwaartelijnen in een doorsnede van de kegel.)

Bijvoorbeeld een kubus staat stevig, omdat als deze over een hoek rolt naar een ander grondvlak, het baricentrum nog evenver van de grond ligt. De kubus zal dus niet makkelijk omvallen. Betekent dit dan dat een kegel pas stevig staat als de dwarsdoorsnede een gelijkzijdige driehoek is?

Mijn uiteindelijke vraag is dus: Met wat voor grondhoek is het aannemelijk dat een kegel niet omvalt, of is dit werkelijk een geleidelijke overgang waarbij die waarschijnlijkheid van omvallen groter wordt, naarmate de kegel spitser wordt?

:)

Daniel

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 december 2006 - 23:10

Bijvoorbeeld een kubus staat stevig, omdat als deze over een hoek rolt naar een ander grondvlak, het baricentrum nog evenver van de grond ligt. De kubus zal dus niet makkelijk omvallen.

Dit is een misvatting. Als je zo wil praten over de stabiliteit van voorwerpen zul je het tůch anders moeten beschouwen, nl in de zin van de "drempel" waar een zwaartepunt overheen geduwd moet worden alvorens uit eigen beweging verder "door" te vallen. Als ik een kubusvormig gebouw neerzet vind ik het niet leuk dat het omrolt, al ligt het zwaartepunt nog even hoog als eerst.

onderstaand schetsje is een tikje onbeholpen, maar geeft wel aan wat ik bedoel hoop ik.
Geplaatste afbeelding
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Dmc

    Dmc


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 december 2006 - 13:53

Ja dat snap, nu je het zo voorlegt.

Ik weet nu ook dat dit geen eenduidig natuurkundige som is waar 1 perfect antwoord uit kan komen. Maar ik wil graag wat meningen over de juiste marge. Wat voor verhouding tussen het zwaartepunt (hoogte) en het grondvlak zorgt voor een stabiele vorm.

Meningen graag. [rr]

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 december 2006 - 14:03

Theoretisch is alles waarbij het zwaartepunt over zo'n drempel heen moet gewoon stabiel. Vervolgens komt het neer op te verwachten zijdelingse (omduwende) krachten (momenten) vergeleken met de kracht (moment) nodig om dat zwaartepunt ům dat draaipunt heen op te tillen .
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 08 december 2006 - 16:19

Theoretisch zou je een voorspanning kunnen maken van de top van de kegel via hoogwaardige staalkabels naar een diepe verankering in de grond,bijv op een groep diepgeslagen trekpalen.Door de voorspanning wordt het gebouw veel stabieler tegen windkrachten.Weet alleen niet of dit idee ooit werd toegepast!!

#6

Dmc

    Dmc


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 december 2006 - 12:31

Ja I guess, Nu moet ik dus nog zien uit te vogelen wat voor krachten er werken op gebouw in de vorm van een kegel...

#7

Dmc

    Dmc


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 10 december 2006 - 16:07

OK, het ik hbe mijn nieuwe vraag weergegeven in een tekening :) :

Geplaatste afbeelding

Wat is nu het verband tussen de zwaartekracht (Fg), de hoek waarover het gebouw moet draaien voordat het zwaartepunt niet meer boven het grondvlak rust, en de Windkracht (Fw) horizontaal over het gebouw.
Of: vanaf welke hoek zal de windkracht X Newton het gebouw niet kunnen kantelen. Is dit dan ook een functie van de arm van de zwaartekracht tot het draaipunt? :?:

Daniel

#8

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 10 december 2006 - 17:52

Moment berekenen om draaipunt,als de windkracht als rechtsdraaiend moment het gebouwgewicht (geen zwaartekracht) met linksdraaiend moment overtreft,heb je wel problemen.Bij windbelasting heb je behalve wind op de gevel ook windzuiging op de achterzijde van het gebouw en strijkwinden langs de zijgevels.
Dit is maar zeer summier,afhankelijk van de gebouwvorm zijn er variabele druk en zuigkrachten Zie oa.TGB 1990.

Overigens worden hoge gebouwen ook verankerd aan een diepe fundering en speelt natuurlijk de doorbuiging van het totaal een grote rol,met gevolg dat het gebouwgewicht met verankering een tegenmoment vormen dat veel groter is de de optredende windbelasting.

Een ander verhaal is het opvangen van aardschokken;hetgeen tegenwoordig veel met speciale dempers (schokbrekers) gebeurt >houdt oa.verband met eigen trilling van het gebouw en mogelijk optreden trillingen door aardschokken.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures