دروس سازه اي دانشگاه هاي ايران معمولا به طور كلي به صورت تئوريك تدريس مي گردد و دانشجويان كمتر آنهارا به صورت عملي تجربه مي كنند ، بنابراين شايد فهم اين دروس به صورت عميق در حين دوران تحصيل ممكن نباشد .
ساخت سازه هايي توسط فولاد و يا بتن صرفا براي آموزش هم مقدور نمي باشد ، چرا كه هزينه تمام شده اين كار بسيار بالا است . بنابراين در سرتاسر دانشگاههاي معتبر دنيا ، سعي شده است ، تا بااستفاده از مصالح ارزان قيمت ( به جاي بتن وفولاد ) و مدل كردن سازه هاي واقعي توسط اين مصالح ، آموزش دروس سازه اي به صورت عملي ممكن شود . ماكاروني يكي از اين مصالح جايگزين مي باشد . اين عنصر سازه اي جديد به دليل برخي از خصوصيات ويژه مثل ( سبكي ، دسترسي ساده و ارزان بودن ) بيشتر از ديگر مصالح مشابه مورد توجه قرار گرفته است .
سالانه در آمريكا مسابقات بزرگي در اين زمينه بين دانشجويان برگزار مي گردد و سازه هاي ساخته شده توسط ماكاروني به دليل طراحي بهينه، به ركورد هاي غير قابل باوري دست پيدا مي كنند .
شرايط مصالح مصرفي
براي ساختن قسمت هاي مختلف پل, تيم ها فقط و فقط مجاز به استفاده از ماكاروني و چسب طبق شرايط زير مي باشند:
– ماكاروني ها نبايد تحت تغيير شيميايي يا فيزيكي قرار گيرند.
– حداكثر قطر ماكاروني قابل استفاده ۴ ميليمتر مي باشد.
– از داخل ماكاروني هاي توخالي, تحت هيچ شرايطي نبايد ماده ديگري, حتي ماكاروني عبور كند.
– تنها قسمتي كه در آن مي توان از ماده اي به غير از ماكاروني و چسب استفاده كرد, ريسمان هاي بار گذاري مي باشند.
قوانين ساخت پل ماكاروني
قوانين ساخت پل ماكاروني
بايد توجه داشت كه نخ يا طناب يا ريسمان استفاده شده ارتجاعي نباشد- ريسمان ها يا قلاب هاي بارگيري مي توانند از جنس طناب, سيم. نخ و… باشند.
چسب هاي قابل استفاده عبارتند از:
۱٫EPOXY يا دوقلو.(از هر نوع چسبي كه بتوان اسم دوقلو به آن داد.)
۲٫SUPER GLUE يا چسب قطره اي
۳٫چسب حرارتي
قوانين ساخت پل ماكاروني
قوانين ابعاد پل
– حداكثر طول پل ۸۰ و حداقل آن ۷۰ سانتيمتر مي باشد, فاصله ي لبه به لبه ي تكيه گاه ۷۰ سانتيمتر مي باشد. بنابراين براي اينكه پل به روي تكيه گاه مستقر شود بايد طولي بيشتر از ۷۰سانتيمتر داشته باشد.
– حداكثر ارتفاع پل ۵۰سانتيمتر مي باشد.
– حداكثر ارتفاع پايين آمدگي پل ۱۵سانتيمتر مي باشد.
– حداكثر عرض پل ۲۰ سانتيمتر است كه مي تواند در ارتفاع متغير باشد.
قوانين ساخت پل ماكاروني
تذكر: قبل از بارگذاري پل، يك مكعب به سطح مقطع ۴*۴ بايد بتواند در تراز تكيه گاه از عرشه ي پل عبور كند. بنابراين حداقل عرض پل ۴ سانتيمتر خواهد بود.
قوانين ساخت پل ماكاروني
قوانين وزن پل
قبل از بارگذاري، پل ها وزن خواهند شد و تنها به پل هايي مجوز بارگذاري داده خواهد شد كه وزن آنها زير۶۰۰ گرم باشد.
قوانين اتصال اعضاء
اعضا نبايد به چسب آغشته شوند لذا از شركت كنندگان تقاضا مي گردد در چسب كاري دقت لازم به عمل آورده تا چسب مربوط به اتصالات، به روي عضو نيامده و باعث حذف پل از مسابقات نشود. مقدار مجاز چسب براي اعضا به طول L بايد۰٫۲۵L مي باشد يعني لازم است ۷۵% طول عضو به چسب آغشته نباشد.
هرگونه چسب كاري اضافه امتياز منفي دارد واز امتياز نهايي كاسته مي شود.
قوانين ساخت پل ماكاروني
– براي المان هاي زير ۳سانتيمتر با طول L مي توان تا ۵۰% L را چسب كاري كرد.
– در بين دو گره از سازه، حداكثر مي تواند از ۴ ماكاروني استفاده شود كه لازم است فضاي بين آن ها خالي از چسب باشد و اين براي گره مركزي نيز مصداق دارد.
– مانعي براي عبور اعضا از روي هم وجود ندارد و اعضا مي تواند بدون آن كه در محل برخورد تشكيل گره دهند و نياز به چسب باشد از روي هم عبور كنند. همچنين لزومي به قطع عضو در گره وجود ندارد.
– منعي براي عبور اعضا از روي هم وجود ندارد و اعضا مي توانند بدون اينكه در محل برخورد تشكيل گره دهند و نياز به چسب باشد از روي هم عبور كنند .همچنين لزومي به قطع عضو در گره وجود ندارد. براي بيشترين طول چسب كاري در (Over Lap) اتصال اعضاي كششي (شعاعي) و غيره به صورت هم پوشاني محل اتصال ۳ سانتي متر مي باشد. براي اعضاي به طول ۶سانتي متر و كمتر مقدار طول چسب هم پوشاني برابر( ۱/۵ سانتي متر مي باشد.(شكل ۴ ).
قوانين تكيه گاه
تعريف: گره هايي از پل را كه روي تكيه گاه قرار مي گيرند، گره هاي تماسي تكيه گاه مي ناميم.
لازم است اين گره ها از ۸ عدد, يعني ۴ گره در هر طرف تكيه گاه تجاوز نكند.
شرايط بارگذاري
دراين مسابقه ابتدا پل بر روي دستگاه بارگذاري قرار گرفته و بعد قلاب به رسيمان پل آويزان شده سطل به قلاب وصل مي گردد و بارگذاري شروع مي شود لازم به ذكر است كه شركت كنندگان مي توانند با بار اوليه شروع به بار گذاري كنند و همچنين براي محسوب شدن هربار يا وزنه به عنوان بار كشيده شده توسط سازه بايد سازه آن وزنه را ۳ ثانيه نگه دارد در غير اين صورت وزنه براي پل محسوب نمي گردد. بارگذاري گسسته بوده و به وسيله ي سطل و وزنه انجام خواهد شد هرگونه تخلف در بارگذاري اعم از نگه داشتن سطل يا اينكه كمتر از ۳ ثانيه نگه دارد يا كاري كه باعث بيشتر كشيدن سازه شود و مغاير با قوانين باشد امتياز منفي دارد.
قوانين ساخت پل ماكاروني
– لازم است براي اتصال ريسمان هاي بارگذاري به پل تنها يك گره در هر صفحه ي خرپا انتخاب شود كه اين گره بايد در وسط طول پل و در تراز تكيه گاه باشد. بستن ريسمان هاي بارگذاري به گره اي بالاتر از تراز تكيه گاه باعث حذف پل خواهد شد.
– طول ريسمان بايد به اندازه اي باشد كه از تراز تكيه گاه حداكثر ۱۵ سانتيمتر پايين تر قرار گيرد.
– اتنخاب جنس ريسمان هاي بارگذاري به عهده ي طراح است و استفاده از هرنوع جنسي بلا مانع است.
– در ساخت سازه ها ريسمان بايد قبل از بارگذاري توسط تيم شركت كننده به سازه متصل شود و وزن ريسمان ها جزئي از وزن سازه تلقي مي شود.
– بهتر است ريسمان ها از جنسي انتخاب شوند كه در طول بارگذاري پاره نشوند. در صورت پاره شدن ريسمان ها بارگذاري متوقف مي شود و پاره شدن ريسمان به منزله انهدام كل سازه است.
قوانين ساخت پل ماكاروني
قوانين ساخت پل ماكاروني
انتخاب بهترين سازه
پس از بارگيري، براي هر سازه عددي تحت عنوان راندمان محاسبه مي شود. هر سازه كه راندمان بالاتري داشته باشد از امتياز بيشتري برخوردار خواهد شد.
تعريف راندمان: وزن تحملي سازه تقسيم بر وزن خود سازه در سازه هايي با راندمان برابر، سازه اي كه وزن كمتري دارد، امتياز بيشتري خواهد داشت. بايد توجه داشت كه از امتياز كلي فقط ۶۰ درصد مخصوص به بارگذاري مي باشد و ۴۰ در صد آن بستگي به پرسش هاي ابتدايي داور از شركت كنندگان دارد زيرا كه هدف از برگزاري مسابقات فهم دانش آموزان از سازه و تحليل ابتدايي آن است. هر گونه كمك از سوي مربي امتياز منفي دارد دخالت مربيان در ترميم سازه يا هرگونه عمل ديگر در پل دانش آموزان امتياز منفي دارد پس ممكن است سازه اي در بارگذاري امتياز بالايي بگيرد ولي در پرسش ها دچار مشكل شود و امتياز لازم را كسب نكند.
هدف از اين پرسش ها جلوگيري از ساخت سازه توسط مربيان است كه باعث ضايع شدن حقوق دانش آموزان ديگر است
سوالات در مورد تحليل سازه و چگونگي ودليل شكست پل مي باشد و همچنين درباره طرح.
توجه: هر امتياز منفي مي تواند ۲ تا ۲۰ درصد از امتياز كلي را كم كند پس دقت لازم را مبذول فرماييد.
تذكر!!!: شركت در اين مسابقه به منزله ي پذيرفتن قوانين فوق مي باشد. بنابراين اگر تخلفي توسط يكي از تيم ها در طول مسابقه صورت گيرد، نه تنها سازه ي آن گروه كه تخلف در آن رخ داده است حذف خواهد شد بلكه اگر آن گروه با چند سازه در مسابقه شركت كرده باشد، تمامي سازه هايشان از شركت در مسابقه محروم مي شوند.
پس از اعلام نتايج دوباره سازه هاي گروه هاي برتر چك خواهند شد و تمامي گره ها باز مي شوند. مورد بررسي هيئت داوران قرار خواهند گرفت و در صورت عدم تعارض با آيين نامه مقام آن گروه تاييد خواهد شد هرگونه اعتراض به نظر داوري باعث حذف تيم خواهد شد.