Hållfasthet. Kommer det bära eller brista?

Transkript

1 Hållfasthet Kommer det bära eller brista?

2 Kommer det bära eller brista? Vad är det som avgör om ett föremål håller eller går sönder? Vilket eller vilka material är föremålet gjort av? Vilken form har föremålet? Är det format med tanke på hållbarheten? Finns det svaga punkter? Vilken belastning kommer föremålet att utsättas för?

3 Material Material har olika egenskaper Det gäller att välja rätt material för ändamålet t.ex. titan rostar inte i kroppen. Material kan t.ex. ha olika egenskaper vid olika temperaturer t.ex. blir gummi skört när det är kallt.

4 Hoptryckning och utdragning Tryckhållfasthet En egenskap som säger hur väl ett material tål tryckkrafter En husgrund utsätts för stora tryckkrafter och görs därför av betong som tål trycket Draghållfasthet - En egenskap som säger hur väl ett material tål dragkrafter Segelsömmarna på en segelduk måste ha god draghållfasthet

5 Elastiska material Elastiska Ändrar form om de utsätts för en kraft men återtar sin ursprungliga form när krafterna upphör t.ex. gummisnoddar, stålfjädrar

6 Hårda material Hårdhet Är en egenskap som säger hur tålig ytan på ett material är, ju hårdare materialet är desto svårare är det att repa Glas är hårt och för att kunna göra en repa i glas krävs ett hårdare material, t.ex. diamant

7 Balkar När ett föremål böjs bildas en ytter- och en innerkurva. Ytterkurvan utsätts för dragkraft och innerkurvan för tryckkraft. En balk är en stång som ska motstå böjning. Stort avstånd mellan inner- och ytterkurva ger en stabilare balk, t.ex. bräda på högkant. Man brukar beskriva balkformer genom att tala om vilken bokstav kortändan liknar. C U L T I O

8 Armering Betong är ett av våra viktigaste byggnadsmaterial. Betong görs av bergmaterial, cement och vatten. Det har bra tryckhållfasthet men går lätt sönder om den utsätts för dragkrafter. Därför kan man inte bara använda betong i en konstruktion. Den skulle lätt gå av. Man förstärker då betongen med stålstänger som gör att det håller bättre. Denna metod med stålstänger i kallas armering. Betong och järn utvidgar sig lika mycket vid värme och därför är de perfekta ihop.

9 Korrugering Korrugering är när man veckar material, tex. plåt så att den blir vågig och samtidigt styvare. Många hustak bygger man ofta av stora bitar korrugerad plåt. Kommer plåten nedan blir styv på längden eller bredden? Ja, på längden.

10 Sandwichmaterial Sandwichmaterial är när man varvar material med olika egenskaper i flera lager. Tex wellpapp. Det har ett styvt papper på vardera sida och i mitten finns ett korrugerat papper. Då blir wellpappen svår att böja trots att det mest är luft. Andra exempel på sandwichmaterial är plywood och gipsskiva.

11 Starkt men ändå lätt - Ramar En ram består av stänger eller balkar, men ibland också vajrar. Eftersom en ram är gles så blir den lätt. Vilken av ramarna nedan ändrar inte form? Triangeln, den är mycket mer stabil.

12 Fackverk Fackverk byggs genom att sätta ihop många trianglar. De är glesa, lätta konstruktioner som är mycket starka. Fackverk används ofta när man bygger järnvägsbroar och lyftkranar. Var?

13 Balkbro Konsolbro Bågbro Hängbro Snedkabelbro Fackverksbro Klaffbro Svängbro Lyftbro Rullbro Brotyper

14 Balkbro Balkbroar är horisontella balkar som hålls uppe i ändarna av stöd. De första balkbroarna var enkla stockar som låg över bäckar, och liknande konstruktioner. Nuförtiden består balkbroar ofta av stålbalkar.

15 Konsolbro Konsolbroar byggs med konsoler; horisontella balkar som bärs upp endast i ena änden. Många konsolbroar använder två konsoler, en från varje stöd, som möts i mitten.

16 Bågbro Bågbroar är bågformade och har landfästen i båda ändarna. Farbanan på äldre bågbroar ligger alltid ovanpå bågen, medan hos nyare kan ha farbanan hängande under bågen.

17 Hängbro Hängbroar hänger från kontinuerliga kablar. De äldsta hängbroarna konstruerades med rep eller rankor och bambu. I modern tid består kablarna av ett grovt knippe stålvajer som hänger över torn, eller pyloner.

18 Snedkabelbro Snedkabelbroar hålls likt hängbroar uppe av kablar. Men snedkabelbroar har flera kablar som är förankrade från olika höjder på pylonerna till olika platser på bron. Detta resulterar i att mindre mängd kabel går åt, och att pylonerna kan vara lägre.

19 Fackverksbro Fackverksbroar byggs av fackverk, i huvudsak stål. Fackverksprincipen bygger på att stängerna bildar ett stort antal trianglar. Detta blir mycket stabilt eftersom en triangels former och vinklar är entydigt bestämda av sidlängderna, d.v.s. i fackverkets fall stängerna. De har en solid brobana som hålls uppe av ledat infästa balkar.

20 Rörliga broar

21 Kända broar Högakustenbron, eller Vedabron som den även kallas, är en hängbro över Ångermanälven mellan Kramfors och Härnösands kommuner. Brons fria spann är meter och den är 17,8 meter bred. Den segelfria höjden är 40 meter och hela brons längd är meter. Pylonerna är 182 meter höga. Pylonerna på 182 meter var Sveriges högsta byggnadsverk (TV-master oräknade) fram till att man byggde Öresundsbron. Bron har Sveriges längsta brospann, Skandinaviens näst längsta (efter Stora bältbron i Danmark), Europas tredje, och världens elfte. [

22 Kända broar Tower Bridge är en klaffbro över floden Themsen i London, Storbritannien. Den byggdes i slutet av 1800-talet. Tower Bridge kompletterade London Bridge på grund av Londons utbyggnad österut. Den är en av världens mest kända broar började man gjuta grunden till den nya bron (tornen) och den 30 juni 1894, efter åtta års bygge, hölls det kungliga öppnandet.

23 Kända broar Golden Gate-bron är en berömd hängbro över sundet Golden Gate i Kalifornien, USA. Bron invigdes 28 maj 1937 och är meter lång med ett brospann på meter. Golden Gate-bron är en berömd hängbro över sundet Golden Gate i Kalifornien, USA. Bron invigdes 28 maj 1937 och är meter lång med ett brospann på meter. Under byggnationen miste 11 personer livet. Det tog fyra år att måla bron med den typiska rödbruna färgen som skyddar konstruktionen mot angrepp från väder och vind samt gör den synlig i dimma.

24 Andra byggnader som använder brotekniker

25 Världens längsta bro över vatten Jiaozhou Bay Bridge i Qingdao, i Shandongprovinsen i östra Kina, är längre än ett maratonlopp 42,5 km. Det tog mindre än fyra år att bygga den.

26 Världens högsta bro (för biltrafik) Millaubron är Europas högsta bro, världens högsta vägbro och världens näst högsta bro, räknat som höjd över marken nedanför. Den är meter lång och har sex stycken ungefär lika långa huvudspann, det längsta 342 meter. Bron är 270 meter hög mellan marken och brobanan. Vilken brotyp är Millaubron?