Skip to content
Graad 9 · Strukture · Kwartaal 1 · Les 2

Kragte & Materiaaleienskappe

Waarom gebruik brûe staal en nie glas nie? Verken hoe laste op materiale inwerk, en die eienskappe wat 'n materiaal geskik maak vir 'n strukturele taak.

Statiese en dinamiese kragte, gelyke en ongelyke laste

'n Statiese krag bly konstant oor tyd — soos die gewig van 'n dak wat permanent op sy mure afdruk. 'n Dinamiese krag verander oor tyd — soos wind wat teen 'n plakkaat waai, of verkeer wat oor 'n brug ry. Strukture moet ontwerp word om albei te oorleef.

'n Las is gelyk (eweredig verspreid) wanneer dit eweredig oor 'n oppervlak of lid versprei is, soos 'n vloer wat met eweredig-geplaaste meubels belaai is. 'n Las is ongelyk (puntlas) wanneer dit op een spesifieke plek inwerk, soos 'n enkele swaar kluis wat op een deel van 'n vloer staan. Ongelyke laste konsentreer spanning en veroorsaak dikwels eerder faling op daardie punt.

Hoe materiale kragte weerstaan

Kyk na die deursnee van enige metaal strukturele lid en jy kan verstaan watter krag dit weerstaan:

Balkbuiging in een prentjie: dink aan die buig van 'n liniaal — die buitenste geboë oppervlak rek (spanning) terwyl die binneste geboë oppervlak saamgedruk word (druk). Presies dieselfde gebeur binne-in 'n belaaide balk.

Eienskappe van boumateriale

Om die regte materiaal vir 'n taak te kies, beteken om verskeie verskillende eienskappe te verstaan, wat nie altyd saamgaan nie:

Voorkoming van korrosie

Omdat ysterhoudende metale (dié wat yster bevat) veral geneig is om te roes, word verskeie metodes gebruik om hulle te beskerm:

Digter is nie altyd sterker nie, en styfer is nie altyd taaier nie — pas altyd die eienskap by die taak wat die materiaal moet verrig.

Belas 'n balk

Kies 'n materiaal en 'n deursnee, en belas dan die balk totdat dit te ver buig of faal.

Voorspel eers: Watter een is stywer, staal of hout? En buig 'n plank minder as dit plat lê of op sy kant staan? Toets dit dan: Belas elke materiaal totdat dit faal, draai dan die plank op sy kant en probeer 'n I-balk.

Materiaaleienskap-vergelykingsinstrument

Kies twee boumateriale om hul digtheid, hardheid, styfheid en korrosieweerstand langs mekaar te vergelyk.

0/6
Gaan die verduidelikings hierbo na.
Beantwoord in jou oefeningboek.
Vraag 1 · (2 punte)
Onderskei tussen 'n statiese krag en 'n dinamiese krag, en gee een voorbeeld van elk.
Vraag 2 · (4 punte)
Verduidelik, met behulp van 'n gemerkte skets van 'n buigende balk, waarom een kant van die balk onder spanning is en die ander kant onder druk.
Vraag 3 · (2 punte)
Verduidelik hoe interne kruisverstywing 'n struktuur help om wringing (draaiing) te weerstaan.
Vraag 4 · (5 punte)
Noem vyf eienskappe wat gebruik word om 'n boumateriaal te beskryf, en gee 'n een-sin-definisie van elkeen.
Vraag 5 · (3 punte)
Noem twee metodes om korrosie in staal te voorkom, en verduidelik waarom galvanisering steeds staal beskerm selfs nadat die laag gekrap is.