Schaalconstructies en ruimtestructuren (B-KUL-H05L8A)
Doelstellingen
Dit vak stelt de student in staat schaalconstructies te analyseren (gebruik makend van moderne rekentechnieken als de eindige-elementenmethode) en te ontwerpen.
Begintermen
- Sterkteleer (verplicht)
- Elasticiteitsleer (aanbevolen)
- Eindige Elementen (aanbevolen)
Inhoud
Schaalconstructies vormen de laatste aanvulling bij de constructietypes (vakwerkstaven, balken, schijven, platen,
) die voordien reeds aan bod kwamen in de curricula bouwkunde en architectuur.
Ook nu worden (in beperkte mate) schaalconstructies gebouwd: zuiveringstanks, watertorens, gisttanks, koeltorens, silo's,
Het koetswerk van een auto of de romp van een vliegtuig is evenzeer een schaalconstructie.
Vaak gaat men in de moderne architectuur schaalvormen realiseren via driedimensionale systemen van discrete (vakwerk-)liggers of via ruimtevakwerken. Op deze manier kan men zeer grote ruimten overdekken. Voor het ontwerp van dergelijke constructies is een goed inzicht in het krachtenspel van de (continue) equivalente structuur uiterst nuttig. Het is dit inzicht dat zal ontwikkeld worden in deze cursus.
Aard van het studiemateriaal
Handboek
Volgtijdelijkheidsvoorwaarden
Je moet voldoen aan een volgtijdelijkheidsvoorwaarde om dit opleidingsonderdeel te mogen opnemen. Volgtijdelijkheid kan STRENG of SOEPEL zijn of een GELIJKTIJDIGHEID inhouden. Ook kan een diplomaNIVEAU als voorwaarde gesteld zijn.
Verklaring:
STRENG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je geslaagd zijn voor of een tolerantie ingezet hebben voor de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt.
SOEPEL: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, gevolgd hebben.
GELIJKTIJDIG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ook de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, opnemen of al opgenomen hebben.
NIVEAU: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ten minste deze graad behaald hebben.
GELIJKTIJDIG (H04M0B) OF (GELIJKTIJDIG (H9X20A) EN GELIJKTIJDIG (H9X21A))
Bovenstaande codes van opleidingsonderdelen stemmen overeen met onderstaande omschrijvingen van die opleidingsonderdelen:
H04M0B : Eindige elementen
H9X20A : Eindige elementen, deel 1: staafconstructies
H9X21A : Eindige elementen, deel 2
Plaats in het onderwijsaanbod
Onderwijsleeractiviteiten
3.0 sp. Schaalconstructies en ruimtestructuren (B-KUL-H05L8a)
Inhoud
Tijdens de eerste drie lessen wordt aan de hand van een video en een diareeks een overzicht gegeven van schaalconstructies. Hierbij wordt zowel stilgestaan bij historische voorbeelden (Pantheon, Hagia Sophia, San Marco,
) als bij moderne realisaties (overdekte sportstadia, St. Mary's Cathedral - San Francisco, Tentoonstellingshal van La Défense - Parijs,
).
Nadien wordt het krachtverloop in een aantal typische schaalconstructies bestudeerd: koepels, cilinders, vouwschalen,
Vermits schaalconstructies vandaag de dag vooral geanalyseerd worden met behulp van de eindige-elementenmethode, wordt tot slot kort ingegeaan op de beschikbare schaalelementen.
Als toepassing op het theoretisch gedeelte wordt een reële schaalconstructie gemodelleerd en geanalyseerd. Het pakket ANSYS staat hiervoor ter beschikking.
Enkele voorbeelden: een gisttank (denk aan de welbekende 'eitjes', nabij het Sportpaleis in Antwerpen), de dakstructuur van het waterproductiecentrum te Korbeek-Dijle, de water- en antennetoren te Mechelen, een silo voor meelopslag,
Doelstellingen
Schaalconstructies vormen de laatste aanvulling bij de constructietypes (vakwerkstaven, balken, schijven, platen,
) die voordien reeds aan bod kwamen in de curricula bouwkunde en architectuur.
Ook nu worden (in beperkte mate) schaalconstructies gebouwd: zuiveringstanks, watertorens, gisttanks, koeltorens, silo's,
Het koetswerk van een auto of de romp van een vliegtuig is evenzeer een schaalconstructie.
Vaak gaat men in de moderne architectuur schaalvormen realiseren via driedimensionale systemen van discrete (vakwerk-)liggers of via ruimtevakwerken. Op deze manier kan men zeer grote ruimten overdekken. Voor het ontwerp van dergelijke constructies is een goed inzicht in het krachtenspel van de (continue) equivalente structuur uiterst nuttig. Het is dit inzicht dat zal ontwikkeld worden in deze cursus.
Dit vak stelt de student in staat schaalconstructies te analyseren (gebruik makend van moderne rekentechnieken als de eindige-elementenmethode) en te ontwerpen.
Beschrijving leeractiviteit
Hoorcollege. Nadien analyseren de studenten een bestaande schaalconstructie: hiervan wordt een rapport opgemaakt dat tevens dient als evaluatie.
Studiemateriaal
Eigen cursusnota's.
Billington D.P., Thin Shell Concrete Structures, Mc Graw Hill, 1965
Markus, Theorie und Berechnung rotationsymmetrische Bauwerke, Werner Verlag, 1967
Evaluatieactiviteiten
Evaluatie : Schaalconstructies en ruimtestructuren (B-KUL-H25L8a)
Toelichting
De quotering van het vak gebeurt op basis van het verslag van een praktijktoepassing.
