Tensegrities

Uiteraard moet de onderste kubus stevig aan de grond verankerd worden.

 

 

Tensegrities kunnen ook nuttig toegepast worden zoals uit het onderstaande blijkt. Door niet het minimum aantal van drie maar vier trekelementen aan beide einden van de drukelementen toe te passen kan onderstaande structuur gemaakt worden.

Door nu de drie onderste en de drie bovenste drukelementen te verlengen krijgt men een structuur die bijvoorbeeld dienst kan doen als tafelpoot. (Klik op bovenstaande figuur voor een foto van zo’n tafel).

 

 

Mooie tensegrities ontstaan als ze op een boogvorm zijn gebaseerd. Een bekende, niet zo vaak voorkomende boogvorm is de catenary (kettinglijn). Voor tensegrities lijkt die vorm niet zo voor de hand liggend. Echter, de vorm van een ketting bestaat slechts vanwege trekspanning in de schalmen. Bovendien gaan de schalmen door elkaar. Hetzelfde geldt voor tensegrities! Ook zij bestaan slechts vanwege trekspanning in de kabels en de elementen gaan door elkaar. Voor dit soort ontwerpen zijn de Eindige Elementen Methode programma’s van onschatbare waarde.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Om de boog stabiel op een horizontaal vlak te kunnen plaatsen zijn aan beide zijden twee drukstaven verlengd. Deze vier staven zijn dus geen zuivere drukstaven ! Is er nu nog wel sprake van een tensegrity ?

 

 

Een betere benadering van een bol dan de hiervoor, op een icosaëder gebaseerde bol verkrijgt men door niet zes maar dertig drukelementen te gebruiken.

 

 

 

 

Als voor de trekelementen zeer elastisch materiaal, bijvoorbeeld nylon vislijn, wordt gebruikt kan de bal echt stuiteren!

Tensegrities (tensional integrities) zijn structuren welke bestaan uit uitsluitend trek- en drukelementen met als kenmerk dat de drukelementen elkaar niet raken. Een heel bekende is de “Needle Tower” van Kenneth Snelson. Minder bekend maar zeker zo mooi is de verzameling tensegrities van Marcelo Pars. Veel achtergrondinformatie is te vinden op de site van Bob Burkhardt.  De hiervoor genoemde tensegrities zijn veelal tot stand gekomen zonder gebruikmaking van de toegepaste mechanica.

Ter voorkoming van ongevallen dienen tensegrities, geplaatst in de openbare ruimte, voldoende sterkte en stijfheid te hebben Met behulp van Eindige Elementen Methode programma's welke beschikken over geometrisch-niet-lineaire rekenroutines (zoals ANSYS en NASTRAN) zijn dit soort structuren te berekenen. In onderstaande Vier-toren bestaan de drukelementen uit stokken en de trekelementen uit staaldraden. Bovendien is een minimaal aantal trekelementen toegepast. Dientengevolge doen alle elementen altijd allemaal mee!

Meer weten over deze toren of dit systeem met minimaal aantal draden ?

 

Als voor de drukelementen kubussen (alleen de ribben) worden toegepast en voor sommige trekelementen de zwaartekracht als stabiliserend element wordt toegepast komt men tot onderstaande HANGENDE-KUBUSSEN.