VI LÄR OSS OM: BROAR ht 2023 NO teknik

Vi människor behöver broar för att kunna ta oss fram på ett lättare sätt. - Men hur fungerar en bro egentligen? Hur kan man bygga broar så de håller för alla de olika påfrestningar de utsätts för, som rusningstrafik och kraftiga vindar? Vilka olika konstruktioner finns av broar? Vi undersöker vilka olika sorters broar som finns, samt vad skillnaden mellan en bro och en viadukt är. Vi lär oss många olika begrepp som stödyta, brobana och brospann. Vi får se exempel på vad som händer när en bro inte är korrekt konstruerad, samt några speciella broar som finns runt om i världen!

Tekniska lösningar Centralt innehåll/Mål efter avslutat arbetsområde 

Teknik (åk 4–6)

• Hur vanliga hållfasta och stabila konstruktioner är uppbyggda, till exempel hus och broar.
• Vanliga material, till exempel trä, glas och betong, och deras egenskaper samt användning i hållfasta och stabila konstruktioner.
• Ord och begrepp för att benämna och samtala om tekniska lösningar.

• Vanliga material, till exempel trä, glas och betong, och deras egenskaper samt användning i hållfasta och stabila konstruktioner.

• Ord och begrepp för att benämna och samtala om tekniska lösningar.

 

 

ord- och begreppslista över ämnesspecifika ord och begrepp.

 

 

bropelare

brospann

konstruktion

balkbro

viadukt

valvbro

akvedukt

bågbro

stödyta

hängbro

brobana

snedkabelbro

 brofäste

 

Utvärderingsformer 

Vi kommer att bedöma ditt engagemang och ansvar under lektionerna. 

Redovisning av er power point / minecraftbygge + bild med bildbeskrivning om broar.  Redovisning av er egna byggda  bro. Er bygglogg och användning av NO begrepp

 

 

 

 

 

 

 

Avsnitt 8 UR Typiskt teknik: Bygga | UR Play     https://urplay.se/serie/221349-broarnas-varld

– Bygga

 Erik berättar att hur man bygger är lika viktigt som vad man bygger av, för att få det stabilt.

Vi får se olika tekniker, till exempel pelare, valv, balkar och armering. Dessa har utvecklats under lång tid.

Vi får också se hur fackverk kan användas på ett nöjesfält och hur Erik bygger med olika material. I sitt nummer på scenen prövar om hans konstruktioner håller för att gå på.

Före visning av programmet

1. Diskutera programtiteln Bygga.

2. Vad kan man bygga? Har eleverna själva byggt något? Vad har de då använt för material?

3. Titta på begreppslistan! Vilka ord känner eleverna igen? Vilka ord är nya? Lyft de nya orden så att alla elever får god behållning av tittandet. Finns det ord som kan betyda olika saker? Finns synonymer till orden?

4. Vad tror eleverna att programmet kommer att handla om? Efter visning av programmet

1. Vad handlade programmet om?

2. Berätta om sätt att bygga på, som man har använt sig av länge.

3. Eftersom man har fortsatt bygga så är det bra sätt. Men hur kom man på de sätten? Uppgift för klassrummet

 

Övning: Bygg en bro

a)     Förbered i helklass: Undersök egenskaperna hos ett respektive två platta ovikta papper. Hur fungerar dessa som bro? Hur kan man förändra egenskaperna hos pappret? Testa genom att rulla, vecka, vika i triangelform, vika som U-balk osv.

b)    Fortsätt undersökandet i par. Använd två A4-papper per bygge. 1. Bygg broarna mellan två stolar, cirka 20 centimeters avstånd emellan.

Begrepplista konstruera, konstruktion tryck, drag, böjning fackverk pelare valv balk, balkar rör stång armering betong, trä, stål fundament

Förberedelser: • A4-papper • Två stolar • En bok (per bygge) 17 2. Bestäm vilken byggteknik ni vill använda. 3. Ställ en hypotes om det förväntade resultatet – vilka konstruktioner bär en bok? 4. Pröva er fram! 5. Hur gick det? Vilken byggteknik blev mest stabil? 6. Diskutera. c) Hur kan man förbättra konstruktionen? Blir det bättre med mer pappersmaterial eller räcker det med att göra annorlunda med det material man redan har? Vad behövs för att den bästa konstruktionen ska kunna bära två böcker?

(Lärarhandledningen ovan är till en del skriven av Astrid Lorentzon, och finns på UR)

Den här staden ligger på båda sidorna av en flod. – Det är för att alla broar håller på att rasa ihop säger vi). Det enda sättet att ta sig över floden är med båt. Allteftersom staden växer, blir det fler och fler människor som bor på ena sidan av floden, men jobbar, handlar eller studerar på den andra sidan. Så stadens myndigheter bestämmer att det är dags att bygga en bro, för att göra resor över floden enklare för stadens invånare. De anlitar en grupp ingenjörer till uppdraget.

 

Att bygga en bro tar ofta lång tid, och kostar mycket pengar och resurser, så det är många saker ingenjörerna behöver ta hänsyn till, innan de kan börja bygga. De måste tänka på hur lång bron behöver vara för att förbinda de båda sidorna av floden, hur många människor som kommer att färdas fram och tillbaka, och vilka transportmedel människorna kommer att korsa bron med: kommer de att färdas med bil, med buss, med tåg, eller ska bron kunna omfatta alla de här alternativen? Svaren på de här frågorna hjälper ingenjörerna att bättre förstå hur stor belastning bron behöver klara av. Ingenjörerna behöver också ta hänsyn till de geografiska förhållandena i området. Är jordbävningar eller orkaner vanliga här?

 

Förändras vattennivån under vissa tider på året? Vilken typ av mark och underlag är det? De behöver också veta hur mycket staden vill spendera, så att de kan planera sin budget. Alla de här faktorerna påverkar brons utformning. När de väl vet svaret på de här frågorna, kan ingenjörerna börja tänka på möjliga lösningar.

 

I nästa steg tar ingenjörerna alla fakta de samlat ihop, och analyserar vad det innebär i fråga om krafter. Det finns två typer av krafter som en bro alltid påverkas av. Det ena är tryckande krafter som trycker ihop brons delar. De kallas tryckkrafter. Det andra är "utdragande" krafter som försöker dra isär delarna.

 

De är dragkrafter. Olika konstruktioner och material har olika egenskaper i fråga om dragkraft och tryckkraft. För stora tryck- eller dragkrafter kan få delar av bron att krökas eller spricka. Då kan bron kollapsa! Så ingenjörerna behöver beräkna de här krafterna noggrant, och planera vilken typ av bro och vilka material som passar bäst.

 

De behöver också fastställa vilka stöd som behövs och var de ska stå för att krafterna ska fördelas på det bästa och mest balanserade sättet, för att göra bron stark och stadig. Ju större och stadigare bron är, desto dyrare är den att bygga. Så för att spara pengar, resurser och arbete, konstrueras broar bara till att vara så starka som är nödvändigt. I den här staden har ingenjörerna kommit fram till flera olika lösningar. De har anlitat arkitekter för att få bron att se fin ut, testat de olika förslagen med hjälp av virtuella och fysiska modeller, och beräknat kostnaderna.

 

Nu kan de överväga för- och nackdelarna med varje lösning, och till slut välja det bästa alternativet att presentera för stadens myndigheter. De har beslutat att bygga en hängbro med långa vertikala kablar som håller upp hela konstruktionen. Den här bron är relativt enkel att bygga och underhålla, och tillräckligt stark för att bära den beräknade belastningen. När staden väl har godkänt utformningen och budgeten kan byggandet påbörjas. Beroende på storleken och komplexiteten, kan byggandet av en bro ta allt ifrån några veckor för en enkel gångbro för gående, till flera år för en stor hängbro över vatten.

 

Just den här bron borde bli klar före nästa sommar. Människorna i staden ser redan fram emot den!

 

 

 

 

 

 

Mall för elev-logg

(syftet beskrivs)

Skiss Här lägger du in en bild på din skiss.

Bild på bron Ha med minst två bilder på din färdiga bro. Gärna från olika vyer, till exempel en från sidan, framifrån eller ovanifrån.

Beskrivning av bro-typ Här beskriver du vilken typ av bro din bro är.

Förklara fördelar och nackdelar och motivera ditt val av konstruktion. Beskrivning av materialval Här beskriver du två olika material som du skulle vilja att din bro skulle vara byggd av i verkligheten.

Jämför likheter och skillnader mellan materialen och motivera ditt val av material.

Kostnaden för bron

Här har du en tabell över vilka material och hur mycket av dem din grupp har köpt. Räkna ut sammanlagda kostnaden för att konstruera din bro. Se krav för bygget i arbetsbladet ”Bygg en bro”

Byggandets gång Förklara er byggprocess. Beskriv vad som gick bra och dåligt och vad du hade kunnat göra bättre. Här kan du också skriva hur arbetet fungerade i din grupp.

Håll skalan 1:2

Matris för bedömning http://husbynv.weebly.com/uploads/2/4/1/3/24139721/matris.pdf

 

 

 

 

 

 

 

 

Mer ord och begrepp

NO-bygg ord	NO-bygg ord
Tryck-kraft	En kraft som trycker på någonting, t.ex när man trampar på en cykelsadel, eller när man trycker upp en dörr med handen.
Tryckhållfasthet	Hur bra eller dåligt ett material kan klara tryckkrafter.
Dragkraft	En kraft som drar i någonting till exempel vid dragkamp, om man drar ut ett resårband eller när en hiss hänger i en vajer.
Draghållfasthet	Är ett mått på hur mycket ett material tål, att dras ut innan det går sönder.
Böjbelastning	När t.ex en balk utsätts för böjbelastning uppstår en kombination av två belastningar, tryck belastning på ovansidan och drag belastning på undersidan.
Balk	Är en avlång konstruktion som används när man bygger. Balkar används t.ex i broar tak, och golvkonstruktioner. Om man tittar på ett tvärsnitt av en balk, får man en profil som ser ut som en bokstav. Den bokstaven ger namn åt balken t.ex "I" balk.
Balkformer	Om man tittar på ett tvärsnitt av en balk får man en profil som ser ut som en bokstav. Det finns t.ex "I" balk "I" balk och H balk.
Armering	Används för att förstärka material. Man kan armera betong genom att gjuta in järnstänger och plast genom att lägga in glas eller kolfiber. Förr använde man gräs för att armera lera.
Veckning	När ett material pressas ihop och böjs så att de får en eller flera upphöjningar. Används för att göra material styvare.
korrigering	När man ger en tunn metallplåt, en plastskiva eller ett papper en vågform. Materialet blir på så sätt styvare och starkare.
Ram och skal principen	Konstruktioner där man använder balkar som sätts ihop till ett luftigt ramverk och som täcks med ett skal av t.ex plåt.
Fackverkskonstruktion	Som består av flera trianglar och ibland också fyrhörningar som kopplar samman så att konstruktionen blir stabil.
Valvbåge	Bygger på principen att lasten på valvet huvudsakligen tas upp i form av tryckkrafter utmed valvet.
Elastisk	När något är töjbart. Ett elastiskt material får tillbaka sin form efter att ha blivit utsatt för en kraft.
Plastisk	Material som är formbara.
Sträckgräns	Är den högsta belastningen som ett material tål utan att formen förändras.
Brottgräns	Den maximala belastning som ett material klarar av när de utsätts för sträckning eller dragning innan materialet går sönder.
Hårdhet	En egenskap hos olika material som handlar om hur bra materialet motstår repor.
Korrosion	Kemisk reaktion mellan ett material och den omgivande miljön. Leder ofta till att materialet eller den omgivande miljön påverkas och i värsta fall förstörs.
NO -ord Broar	NO -ord Broar
Balkbro	Är en bro där vägbanan bärs upp av balkar. En balkbro som har flera pelare under varje balk kallas plattbro.
Brospann	Den del av en bro som ligger mellan två stödpunkter.
Plattbro	En bro där brobanan vilar på pelare.
Valvbro	En brotyp där brospannet ligger på en eller flera valvbågar av sten eller betong.
Bågbro	En sorts bro där brobanan bärs upp av en båge av betong eller stål.
Hängbro	En bro där brobanan är upphängd i kraftiga kablar som utgår från höga torn så kallade pyloner.
Pylon	Ett slags torn i trä, stål eller betong som stöder eller bär upp delar av en byggnads konstruktion, t.ex en stålmast som bär upp en ledning eller ett torn som bär upp brobanan i en häng- eller snedkabelbro.
Snedkabelbro	En brotyp där brobanan hålls uppe med sneda kablar eller stag som utgår från pyloner (torn).
Fackverksbro	Är tillverkad av stänger och balkar som fogar samman till ett triangelformat nätverk. De allra flesta fackverksbroar är byggda i stål.
Klaffbro	En typ av rörlig bro där en eller ett par delar av bron kan fällas upp.
Svängbro	En brotyp som öppnas genom att brobanan kan vridas 90 grader åt sidan.
Lyftbro	En öppningsbar bro över ett vattendrag där hela brobanan lyfts rakt upp för att låta båtar komma förbi.
Stomme	Är en bärande ställning t.ex benstomme eller byggnadsstomme.