Spannungs- und Durchbiegungsanalyse für Fachwerkbrücken aus Balsaholz

120 Min. Alter 10-14 Drinnen

Entwerfen und montieren Sie eine authentische Warren- oder Pratt-Fachwerkbrücke mit Balsaholzstreifen und Kleber. Spannen Sie die fertige Brücke über zwei Tische und hängen Sie ein...

Benötigte Materialien

  • • Quadratische Balsaholzstreifen (1/8 x 1/8 Zoll, 36 Zoll lang) (6 Streifen)
  • • Schnell trocknender Holzleim oder PVA (1 Flasche)
  • • Millimeterpapier (Rasterliniert) und Stecknadeln (2 Blätter)
  • • Präzises Hobby-Bastelmesser (1 Einheit)
  • • Ladeschaufel, S-Haken und trockener Sand/Gewichte (1 Satz)

Tipps für Eltern

  • → Stecken Sie die Balsastreifen direkt über einen maßstabsgetreuen Schaltplan, der auf 1/4-Zoll-Millimeterpapier gezeichnet ist, während der Kleber trocknet.
  • → Dreiecke sind starre Polygone, die sich nicht verformen, ohne zu brechen, was sie zur Grundlage moderner Baubrücken macht.
  • → Wiegen Sie die fertige Trockenbrücke vor dem Belastungstest auf einer Küchenwaage, um das endgültige Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht zu berechnen.

Sicherheitshinweise

Während des Bastelmesserschnitts und der abschließenden Belastungsprüfung bis zum Totalausfall ist die Aufsicht eines Erwachsenen erforderlich.

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Schritt-für-Schritt-Anleitung

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Schritt 1

Zeichnen Sie auf Millimeterpapier ein maßstabsgetreues Schema einer 30 cm langen Warren-Fachwerkbrücke mit abwechselnden gleichseitigen Dreiecken.

⏱️ ~20 Min.
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Schritt 2

Schneiden Sie die Balsaholzstreben mit einem Cuttermesser präzise zu, stecken Sie sie auf den Plan und verbinden Sie die sich kreuzenden Knoten mit Holzleim.

⏱️ ~40 Min.
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Schritt 3

Konstruieren Sie zwei passende Fachwerkseiten und verbinden Sie sie mit Querstreben, um eine starre 3D-Kastenbrücke zu bilden, damit der Kleber vollständig aushärten kann.

⏱️ ~30 Min.
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Schritt 4

Spannen Sie die Brücke über einen 25 cm breiten Spalt zwischen zwei Tischen, hängen Sie einen Ladekübel an eine zentrale Querstange und gießen Sie abgemessenen Sand ein, bis ein Versagen auftritt.

⏱️ ~30 Min.

Was dabei gelernt wird

Strukturelle Fachwerkmechanik von Warren und Pratt Spannungs- und Druckspannungsverteilung Strukturelles Effizienzverhältnis (unterstützte Last / Brückenmasse)