Spatkrachten bij een piramide dak?
- Onderwerp starter Arjan'74
- Startdatum
Een piramide dak is uit zichzelf heel erg stabiel, juist omdat het bestaat uit 4 driehoeken. Ook het grondvlak wat eigenlijk een vierkant is heeft plezier van het feit dat er driehoeken in de constructie aanwezig zijn.
Ik heb voor de grap een klein modelletje gemaakt om de doorbuiging van een dergelijke constructie te berekenen. Voor het gemak heb ik even met een stalen constructie gerekend, maar hoe het geheel vervormd is met houten balken ongeveer gelijk. Het model is een simpel dak met 4 poten. De onderkant van elke poot is vastgezet, deze punten kunnen niet verplaatsen of draaien. Alsof het in beton gegoten is. Alle verbindingen zijn stijve verbindingen en op de hoek in geel gemarkeerd is een horizontale kracht aangebracht.
Bij belasting van de horizontale kracht vervormd het geheel zich als volgt:
In het boven aanzicht kan je goed zien hoe het grondvlak van de piramide zicht gedraagt. De vierkant wordt natuurlijk uit zijn oorspronkelijke positie geduwd, maar het is goed te zien dat de vierkante vorm zich vrij goed in tact houd.
In het zijaanzicht zie je dat het grondvlak mooi horizontaal blijft. De poten zorgen er natuurlijk voor dat de vier hoekpunten van de piramide niet naar boven of onder kunnen bewegen. En gek genoeg is dit precies wat helpt om het grondvlak vierkant te houden.
Het samenspel van 4 driehoeken in het dak en het feit dat de hoekpunten in verticale richting worden opgesloten door de poten maakt het geheel behoorlijk stabiel.
Wie wel eens zo'n slappe party tent in handen heeft gehad met deze constructie heeft misschien wel gemerkt dat wanneer je het geheel gaat vervormen er 1 of 2 poten worden opgetild. Zou je deze poten goed aan de grond fixeren dan is het ineens veel moeilijker om de boel te vervormen. Heb je zo'n ding in je schuur liggen, probeer het van het weekend even en laat het ons weten.
Om terug te komen op de vraag over spatkrachten die op de wanden worden afgezet, daar heb je vrij weinig last van met een piramide dak. Let wel op dat in de praktijk er altijd verdeelde belastingen zijn die voor doorbuiging zorgen. Het dakvlak zal bijvoorbeeld een lijn last op de ringbalken brengen waardoor deze naar beneden maar ook naar buiten gaat uitbuigen.
Ik heb voor de grap een klein modelletje gemaakt om de doorbuiging van een dergelijke constructie te berekenen. Voor het gemak heb ik even met een stalen constructie gerekend, maar hoe het geheel vervormd is met houten balken ongeveer gelijk. Het model is een simpel dak met 4 poten. De onderkant van elke poot is vastgezet, deze punten kunnen niet verplaatsen of draaien. Alsof het in beton gegoten is. Alle verbindingen zijn stijve verbindingen en op de hoek in geel gemarkeerd is een horizontale kracht aangebracht.
Bij belasting van de horizontale kracht vervormd het geheel zich als volgt:
In het boven aanzicht kan je goed zien hoe het grondvlak van de piramide zicht gedraagt. De vierkant wordt natuurlijk uit zijn oorspronkelijke positie geduwd, maar het is goed te zien dat de vierkante vorm zich vrij goed in tact houd.
In het zijaanzicht zie je dat het grondvlak mooi horizontaal blijft. De poten zorgen er natuurlijk voor dat de vier hoekpunten van de piramide niet naar boven of onder kunnen bewegen. En gek genoeg is dit precies wat helpt om het grondvlak vierkant te houden.
Het samenspel van 4 driehoeken in het dak en het feit dat de hoekpunten in verticale richting worden opgesloten door de poten maakt het geheel behoorlijk stabiel.
Wie wel eens zo'n slappe party tent in handen heeft gehad met deze constructie heeft misschien wel gemerkt dat wanneer je het geheel gaat vervormen er 1 of 2 poten worden opgetild. Zou je deze poten goed aan de grond fixeren dan is het ineens veel moeilijker om de boel te vervormen. Heb je zo'n ding in je schuur liggen, probeer het van het weekend even en laat het ons weten.
Om terug te komen op de vraag over spatkrachten die op de wanden worden afgezet, daar heb je vrij weinig last van met een piramide dak. Let wel op dat in de praktijk er altijd verdeelde belastingen zijn die voor doorbuiging zorgen. Het dakvlak zal bijvoorbeeld een lijn last op de ringbalken brengen waardoor deze naar beneden maar ook naar buiten gaat uitbuigen.
Mijn gevoel zegt dat je, zonder het vierkante grondvlak te schoren/verdelen/vormvast te maken, je erg afhankelijk maakt van de evenredige belasting van de 4 driehoeken van het dak. Dat is een situatie die je maar zeer beperkt onder controle hebt.
Ik ben geen constructeur maar dit staat al een jaartje of 40/50 dus of het theoretisch kan weet ik niet maar in de praktijk kan het in ieder geval prima, en de dak hoek is niet zo heel steil.
Uh zelf gekocht….. als ik die zelf had moeten maken was ik in de luiers als een vakman geweest.Dit vind ik een intrigerende vraag.
De hoofdconstructie is de buitenring en de 4 spanten naar het midden.
De buitenring wordt op trek belast door de duw krachten van de nok balken.
Supersterk, en dan komen er door het gewicht wat buigkrachten op de (andere) balken.
Alles hangt vd verhoudingen af, of dat een probleem is.
Je zou om inzicht en gevoel er bij te krijgen de constructie van spaghetti kunnen maken.
Hoe dat precies gaat weet ik niet maar er worden allerlei constructies mee gemaakt, bruggen en zo, ook voor wedstrijden.
NB, mooie kap hier boven, zelf gemaakt of zelf gekocht ?
( Je kan nog even met de zwabber en de bladblazer er door en dan hard weglopen )
Dat zwabberen en bladblazeren…… tsja , as ik echt niks meer te doen heb gaan de spinnen en muizen eruit.