Wie optimiere ich eine unterspannte Brücke?
Hallo ich habe eine Papierbrücke gebaut. Sie besteht aus einem Papierrohr und einer Papierrohstütze. Die Brücke wird mit zwei Seilen unterspannt. Die am Rohr in der Nähe der Tischkannte befestigt sind. Da die Brücke (1 m Überspannung) bei minimalem Eigengewicht 1 kg tragen soll, möchte ich die Brücke im Gewicht optimieren. Gibt es einen optimalen Winkel für die Seile? Kann ich die Knickkraft mit der Seilkraft gleichsetzen um den optimalen Radius für das Rohr zu berechnen?
2 Antworten
okay, also:
das seil ist ein zugstab, die "fahrbahn" ist der druckstab. im prinzip ist das system schon sehr gut, so wie es ist, nur die knicklängeder fahrbahn ist zu groß. ich würde noch ein paar extra diagonalen einfügen. von der mitte der fahrbahnabschnitte bis zum untersten punkt der vertikalen stütze in der mitte. diese diagonalen sollten dann ca. 30-45° haben, die schnüre dann natürlich entsprechend weniger
Danke, also das Seil hat aktuell 30 Grad. Wenn ich nun Diagonalen einfüge erhöhe ich das Gewicht, aber dann könnte ich vielleicht den Druckstab mit weniger Papier aufrollen, oder? Kann ich die Knickkraft der Papierrolle mit der Seilkraft gleichstellen um einen optimalen Papierverbrauch zu ermitteln? Ist die Seilkraft so richtig berechnet? FS = 0,5*FG/cos(alpha) Ich würde gerne berechnen bevor ich etliche Versuche baue.
am besten nen foto ... der optimale winkel ist 45° , da dann die vertikale und die horizontale komponente gleich groß sind. aber das ist auch von stützenhöhe und spannweite abhängig.
allgemein gilt: je höher der träger, desto steifer ist er (flächenträgheitsmoment)
Ja, Foto ist wichtig, ich kann nur etwas vernünftiges schreiben, wenn ich mir das vorstellen kann.
Danke für die Antwort! Wieso sind die Winkel von 30 bis 45° optimal?