Hoe wolkenkrabbers worden gemaakt
Teacher Toolbox
-
Het doel van deze sectie
Dit gedeelte Toepassen helpt studenten te begrijpen hoe structuurstabiliteit in de echte wereld wordt toegepast door wolkenkrabbers te analyseren. De vragen op deze pagina kunnen als groep worden verkend door een klassikale discussie te faciliteren of door studenten individueel hun ideeën in hun technische notitieboekjes te laten schrijven. Dit kan worden gebruikt als een summatieve beoordeling, zoals een huiswerkopdracht of een formatieve beoordeling in de klas. Klik hier (Google Doc/.docx/.pdf) voor de afzonderlijke rubriek voor technische notitieblokken en hier (Google Doc/.docx/.pdf) voor de rubriek voor samenwerking. Het gedeelte Discussie motiveren bevat vragen om studenten aan het denken te zetten over hoe structuurstabiliteit nuttig kan zijn.
Kracht en vorm zijn belangrijk
Het is ontzagwekkend om gebouwen te zien die hoog genoeg zijn om door de wolken heen te prikken. Naarmate de technologie verbetert, bouwen mensen wolkenkrabbers die nog groter zijn dan voorheen.
Het bouwen van hoge gebouwen betekent het overwinnen van de zwaartekracht. Vroege mensen gebruikten zeer zware materialen zoals steen om sterke gebouwen te maken. Stenen gebouwen kunnen echter geen wolkenkrabbers zijn, omdat de structuur niet zoveel gewicht kan dragen. Uitvindingen zoals staal en beton, en technieken om ze samen te gebruiken in funderingen van gebouwen, stellen gebouwen in staat om wolkenkrabberhoogten te bereiken.
De vorm van het gebouw is ook van belang. Op de foto is te zien dat de bebouwing aan de bovenzijde nooit breder is dan aan de onderzijde. De basis van een gebouw moet het gewicht ondersteunen en ook in balans blijven. Natuurlijke gebeurtenissen zoals wind en aardbevingen kunnen het gebouw doen slingeren. Gebouwen met een bredere bovenkant dan hun basis kunnen omvallen! Ze moeten sterk en ook stabiel zijn om lang rechtop te kunnen staan.
Motiveer discussie
-
Wolkenkrabbers
Wolkenkrabbers zijn te zien in de meeste grote steden en zijn buitengewone architectuurstukken. Vraag je leerlingen om te bespreken waarom de stabiliteit van een wolkenkrabber belangrijk is.
V: Welke factoren kunnen ervoor zorgen dat een wolkenkrabber instabiel is?
A: Mogelijke antwoorden kunnen de vorm van de wolkenkrabbers, het gewicht (materialen) en de sterkte (versterking) zijn.
V: Beschrijf de vorm van wolkenkrabbers die u persoonlijk of op foto's hebt gezien.
A: Mogelijke antwoorden kunnen een piramide, rechthoek en vierkant zijn. De leerlingen moeten kunnen opmerken dat de bovenkant van de wolkenkrabber niet breder kan zijn dan de onderkant, omdat dit ertoe kan leiden dat deze instabiel wordt (top zwaar) en omvalt.
V: Zijn er regels voor hoe hoog een wolkenkrabber kan zijn?
A: De regels verschillen per staat en land. Er bestaan echter enkele regels voor hoe hoog een wolkenkrabber kan zijn, zodat dit geen invloed heeft op het luchtverkeer en vluchtpatronen. Een ander punt om te overwegen is dat extreem hoge wolkenkrabbers voor ontwikkelaars misschien niet het geld waard zijn.