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Brückenkonstruktion im NwT-Unterricht der Klasse 9b

Die Schülerinnen und Schüler der 9b entwarfen und konstruierten im NwT-Unterricht verschiedene Modellbrücken. Hier sind ihre Erfahrungsberichte.

Gruppe Newton

Am Kreisgymnasium Neuenburg hatten die 9. Klassen dieses Jahr im Fach NWT den Projektauftrag eine funktionstüchtige Modellbrücke zu konstruieren. Dies ist allen Gruppen gut gelungen. Es sind zum Teil beeindruckende Ergebnisse erzielt worden.

Unser Ziel war es, eine Schrägseilbrücke nach dem Vorbild der Rheinbrücke in Wesel zu bauen. Trotz einiger Materialmängel und anderer Probleme haben wir unser Ziel im vorgegebenen Zeitraum erreicht. Unsere Brücke hat nur einen asymmetrisch platzierten Pylon. Die Konstruktion besteht zum größten Teil aus Holz und wird mit Gewindestangen, Schrauben und Nägeln zusammengehalten.

Dieses Projekt hat die Zusammenarbeit im Team gefördert und unser technisches Verständnis von Statik (z.B. bei Brücken) verbessert.

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Gruppe Helmholtz

Wir erhielten den Projektauftrag ein Brückenmodell zu konstruieren. Zunächst teilten wir die NWT Klasse in drei kleinere Gruppen auf, die jeweils eigenständig eine Brücke erbauten.

Zunächst wählte jede Gruppe ihr Material und den Brückentyp. Somit kamen wir alle zu der Entscheidung, Holz zu verwenden, welches Herr Kalt, unser NWT-Lehrer, besorgte. Unsere Gruppe entschied sich für den Brückentyp Hängebrücke. Unser Modell war im Maßstab 1:100 und sollte über den Rheinkanal führen.

Die Spannweite im Realen musste ca. 200 m betragen, also im Modell zwei Meter. Zur Orientierung fertigten wir eine Skizze an (Maßstab 1:1000) und besprachen sämtliche Probleme, die beim Bau auftreten könnten, wie beispielsweise unser Fußgängerweg. Das Problem damit war, dass wir zuerst auf beiden Seiten einen Fußgängerweg errichten wollten, aber dann die Fahrbahn zu schmal wäre, und man sich eingeengt fühlen würde. Die Lösung war simpel: Wir beschränkten den Fußgängerweg auf eine Seite, da im Realen auch nur eine Fußgängerseite vorhanden ist.

Ein weiteres Problem war, dass wir Angst hatten, dass die Brücke einknickt, weil die Pylonen im Modell sehr klein wirkten und den Anschein hatten, dass sie die Brücke nicht tragen und diese in der Mitte einknickt. Die Lösung: Wir stellten uns die Brücke im Realen vor – auch die Pylone: im Realen sind sie 20 m hoch und 2 × 1,5 m breit.

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Gruppe Fraunhofer

Standort und Materialien

Wir haben die Brücke am Schulteich gebaut, da der Abstand der Ufer dort ideal ist und man die Materialien leicht dort hin transportieren kann. Unsere Brücke ist eine Schrägseilbrücke, da diese kostengünstig ist und weniger Material braucht als eine Hängebrücke. Als Material haben wir Holz gewählt, da es leicht zu besorgen ist aber trodtzdem für unsere Zwecke stabil genug.

Ideenfindung und Vorbild

Unsere Brücke orientiert sich an dem Vorbild der Severinsbrücke Köln. Diese Brücke ist, wie unsere Brücke, ebenfalls eine asymmetrische Schrägseilbrücke mit nur einem Pylon. Unsere Brücke musste eine asymmetrische Schrägseilbrücke werden, da die Gegebenheiten des Standortes uns keine andere Wahl ließen. Anfangs wollten wir eine Bogenbrücke aus Stein bauen, allerdings ist dies nicht zu realisieren über die erforderliche Länge. Somit hatten wir die Wahl zwischen einer Hänge- oder Schrägseilbrücke. Wir entschieden uns letztendlich für eine Schrägseilbrücke, da wir nur auf eine Seite einen Pylon hinstellen können.

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Maße und Daten

Die Brücke ist 4,2 m lang und hat eine Breite von 0,6 m. Sie ist eine Schrägseilbrücke mit einem Pylon, der trapezförmig und 2,6 m hoch ist. Der Pylon hat eine obere Breite von 0,3 m und eine untere Breite von 1,2 m.

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Probleme und ihre Lösungen

Jedoch traten bei dem Bau unserer Brücke auch einige Probleme auf. So bog sich unsere Fahrbahn anfangs noch viel zu stark durch. Doch nach einiger Überlegung konnten wir die Lösung in Form von langen Kanthölzern, die die Fahrbahn von oben stabilisieren, finden. Ein weiteres Problem war, dass der Pylon oben zu schmal war, sodass man nicht mehr gerade drunter durchgehen konnte. Infolgedessen bauten wir eine Querlatte am oberen Ende des Pylons ein, die diesen deutlich verbreitert.

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Fazit

Abschließend lässt sich sagen, dass der Bau unserer Brücke sich schwieriger gestaltet hat als erwartet. Jedoch konnten wir sie, mit etwas Stress zum Ende hin, schließlich doch noch fertig stellen.

Veröffentlicht am 14.07.2013, zuletzt geändert am  15.07.2013 • KGN » Unterricht » NwTVerantwortlich: Kal
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