Direct naar de inhoud
Kartonnen Stoel Challenge: Drukverdeling, Ribben & Golfkarton-Constructies
Bron: James Dyson Foundation — Cardboard Chair Challenge

Kartonnen Stoel Challenge: Drukverdeling, Ribben & Golfkarton-Constructies

Ontwerp en bouw een zitstoel van enkel hergebruikt golfkarton die het gewicht van een volwassene kan dragen, zonder lijm, tape of schroeven.

Groep / Leerjaar
groep 6, groep 7, groep 8
Tijdsduur
90 minuten
Niveau
moeilijk
Groepsvorm
groepjes
A4 Printbaar Werkblad

Leerlingwerkblad voor in de Klas

Stappenplan, materiaallijst en leerdoelen, altijd bijgewerkt vanaf deze opdrachtpagina.

Bekijk & Print Werkblad
Aan de slag

Stappenplan voor Leerlingen

0 / 5 stappen voltooid
Voortgang van de maakles:0%

Kan een stoel gemaakt van oud afvalkarton een leerkracht van 70 of 80 kilo dragen? Golfkarton dankt zijn kracht aan de gegolfde binnenlaag (de 'flute') tussen twee platte laagjes: in de richting van de golven is het bijna onbuigbaar sterk, maar dwars daarop knikt het meteen door. In deze techniek- en ontwerpuitdaging passen leerlingen deze principes toe om, alleen met sleufverbindingen, een stoel te bouwen die een volwassene kan dragen.

🔍 Fase 1: Oriëntatie & Concept

Stap 1

DE ANATOMIE VAN GOLFKARTON ONDERZOEKEN

  • Scheur een stuk golfkarton open en bekijk de binnenste golf. Test in welke richting het karton het sterkst is en wanneer het juist doorknikt.
✏️ Fase 2: Ontwerpen & Schetsen

Stap 2

STRUCTUURPRINCIPES & VERGRENDELING ONTWERPEN

  • Verken hoe je karton zonder lijm of tape stevig verbindt: kruislingse sleufverbindingen, driehoekige vouwkokers en geribde lamellen. Schets een miniatuurmodel op papier.
🛠️ Fase 3: Bouwen & Maken

Stap 3

ONDERDELEN AFTEKENEN & OP MAAT SNIJDEN

  • Teken de dragende ribben en zittingpanelen af op grote golfkartonnen dozen. Laat alle dragende delen de golfrichting verticaal hebben lopen, voor maximale drukkracht.
⚡ Fase 4: Testen & Optimaliseren

Stap 4

DE STOEL ASSEMBLEREN MET SLEUFVERBINDINGEN

  • Schuif de dragende lamellen in elkaar. Zorg dat de sleuven precies even breed zijn als de dikte van het karton, zodat de verbindingen klemvast in elkaar grijpen.
🌟 Fase 5: Presenteren & Evalueren

Stap 5

DE BELASTINGSTEST

  • Test eerst met stapels boeken (10, 25, 50 kg) voordat iemand er echt op gaat zitten. Meet eventuele doorbuiging en bekijk welke verbindingen de meeste spanning te verduren kregen.
Praktijk & Inspiratie

Voorbeelden & Inspiratie

Foto's van gemaakte werkstukken, tussenstappen en inspirerende variaties, aangeleverd door de bron van deze opdracht:

Kartonnen Stoel Challenge: Drukverdeling, Ribben & Golfkarton-Constructies voorbeeld 1
Eindresultaat

Leerdoelen & Vaardigheden

Met deze maakopdracht werken leerlingen aan de volgende SLO kerndoelen en vaardigheden:

  • De mechanische eigenschappen van golfkarton (golfrichting, druk- en knikspanning) doorgronden
  • Complexe zelfdragende 3D-constructies ontwerpen met enkel sleuf- en insteekverbindingen
  • Constructief denken ontwikkelen: van schets en schaalmodel naar een functioneel gebruiksvoorwerp
  • Duurzaamheid en circulaire materiaaltoepassingen koppelen aan structurele engineering
Didactische Handreiking

Leerkrachtinstructies & Klasbegeleiding

1. Voorbereiding & Lokaalinrichting

Verzamel grote schone kartonnen dozen (bijv. van fietsenwinkels of meubelzaken). Richt snijstations in met snijmatten en kartonzaagjes.

2. Prikkelende Introductie & Lesopening

Toon een leeg kartonnen doosje en ga erop staan (doosje bezwijkt). 'Hoe kunnen we met ditzelfde karton een stoel bouwen waar ik de hele dag op kan vergaderen zonder dat hij bezwijkt?'

3. Veiligheidsprotocol & Didactische Valkuilen
⚠️ Veiligheidsinstructies voor de klas:

Gebruik bij voorkeur getande kinderveilige kartonzagen (zoals Canary). Bij stanleymessen snijden leerlingen altijd van zich af en dragen ze snijbestendige handschoenen.

🔍 Waar lopen leerlingen typisch vast?

Verkeerde golfrichting: als de ribben horizontaal lopen knikt het karton bij 5 kg al door. Hamer erop dat dragende delen altijd verticale ribben moeten hebben!

4. Differentiatie & Snelle Makers

Extra uitdaging: Beperk het materiaal tot maximaal 1 vierkante meter karton (optimaliseer materiaalefficiëntie). Ondersteuning: Bied een sjabloon aan voor een 4-delig kruisframe.

5. Klassikale Reflectie & Vragen

  • 1.Waarom is een eierrek-structuur (egg-crate) met veel kruisende ribben zo enorm sterk tegen doorbuiging?
  • 2.Welk onderdeel van jullie stoel begon als eerste te kraken tijdens de zware gewichtstest?
  • 3.Hoe passen meubelontwerpers en architecten deze principes toe in echte gebouwen en meubels?

Reviews van leerkrachten

Geverifieerde leerkrachten of gasten (na goedkeuring) — echte ervaringen

Niet ingelogd?

Log in met je schoolmailadres, of ga verder zonder account — dat wordt dan wel eerst door een beheerder bekeken voordat het zichtbaar wordt.

Log in met een schoolmailadres

Reviews laden…

Laat je inspireren

Vergelijkbare Maakopdrachten

Aardbevingbestendige Wolkenkrabber op Schudtafel
TeachEngineering (University of Colorado Boulder)

Aardbevingbestendige Wolkenkrabber op Schudtafel

Bouw een eigen schudtafel en test of je zelfgebouwde tandenstokers-en-marshmallowtoren een simulatie van een aardbeving van één minuut overleeft.

TechniekOntwerpenNatuur
groep 5, groep 6, groep 7, groep 8 1 u 15 min