خرپای ماکارونی!

سازه هاي ماكاروني به سازه هايي اطلاق مي شود ، كه مصالح استفاده شده در آنها تنها ماكاروني و چسب مي باشد . اين سازه ها در مقياس كوچكتر نسبت به سازه هاي واقعي طراحي و توسط ماكاروني و چسب ساخته مي شوند و پس از ساخت مورد بارگذاري قرار مي گيرند .

در واقع اين سازه ها به عنوان ماكت ساخته نمي شوند و سازه اي كه بار بيشتري را تحمل مي كند ، موفق تر خواهد بود . پل ( تحت بارگذاري يكنواخت ، متمركز و متحرك ) ، Towercrain ، انواع قاب هاي ساختماني و ستون هاي فشاري از جمله رايج ترين سازه هاي ماكاروني مي باشند .

هر ساله در اين راستا مسابقات بزرگي در دانشگاه هاي معتبر دنيا بين دانشجويان رشته مهندسي عمران برگزار مي گردد . اين دانشگاه ها از سالها پيش در اين زمينه سرمايه گذاري كرده تا ذهن خلاق دانشجويان را فعال سازند و از طرحها و پژوهش هاي آنها در عمل استفاده كنند . طراحي و ساخت پل و ستون هاي فشاري رايج ترين رشته هاي اين مسابقات مي باشند . بطور مثال طراحي و ساخت پل خرپايي تنها با استفاده از 750 گرم ماكاروني ( معادل يك بسته ماكاروني ) كه مي تواند وزن زيادي را تحمل نمايد . طول دهانه پل يك متر و حداكثر ارتفاع پل نيم متر مي باشد . پل روي دو تكيه گاه كه از يكديگر يك متر فاصله دارند قرار مي گيرد و تكيه گاهها فقط قادر به وارد كردن عكس العمل عمودي مي باشند و هيچ عكس العمل افقي در تكيه گاهها بر پل وارد نمي شود . ركورد كسب شده در اين رشته ( پل خرپايي ) معادل 176 كيلو گرم مي باشد ، كه اين ركورد تقريبا 230 برابر وزن خود سازه مي باشد . همچنين طراحي و ساخت سازه هاي فشاري كه قادر به تحمل بار هايي بيش از نيم تن مي باشند ، از ديگر نمونه هاي اين سازه ها هستند . اينجا يك سئوال ممكن است مطرح مي گردد ، آيا جنس ماكاروني در دست يافتن به ركورد هاي بالا موثر است ؟

در اين زمينه تحقيقاتي روي محصول هاي مختلف شركت هاي ماكاروني دنيا انجام گرفته و ماكاروني شركت Rose ايتاليا به عنوان بهترين ماكاروني براي اين هدف شناخته شده است .

اگر کسی پیدا کرد و یا داشت به من بگه خودم میرم با قیمت بالا
البته من از چند تا منبع دیگه هم شنیدم که بعضی از ماکارونی ها ترک کیفیت بالایی دارند که اونم خریداریم.

البته لازم به ذكر است كه قدرت و مهارت طراح در ارائه يك طرح موفق ، بسيار مهم تر از جنس ماكاروني در رسيدن به ركورد هاي بالا مي باشد

معرفي انواع مختلف سازه هاي ماكاروني :

سازه هاي فشاري :

نوعي پل با دهانه كوتاه ، كه اكثر اعضاي آن در فشار مي باشند . از مزيت هاي اين رشته از مسابقات طراحي اعضاي فشاري و بررسي پديده كمانش در آنها مي باشد .

Tower Crain :

دراين نوع از سازه هاي ماكاروني ، هدف طراحي جرثقيلهايي است كه بر روي برجهاي بلند به كار گرفته مي شوند .

اين سازه ها بايد قادر باشند با داشتن ارتفاع معين شعاع خاصي را تحت پوشش قرار دهند .

پل با بار متمركز :

اين سازه از به هم پيوستن دو خرپاي دوبعدي به وجود مي آيد و بارگذاري از وسط دهانه صورت مي گيرد .

اين نوع پل هر سه نوع عضو فشاري ، كششي و خمشي را دارا مي باشد . ( فقط همین پل در ایران ساخته و بارگذاری میشه !)

پل با بار گسترده :

پل به شكل ظاهري خرپا مي باشد ، كه بارگذاري به صورت گسترده و يكنواخت در تمام طول دهانه صورت مي گيرد . در عمل مي توان چنين فرض كرد كه تمام وسايل نقليه به دليل ترافيك به صورت ثابت بر روي پل قرار گرفته اند . ( تو ایران نیست اما تو کشور های اروپایی هست)

پل با بار متحرك :

اين نوع از سازه ماكاروني در واقع پيشرفته ترين و كامل ترين حالت از سازه ها مي باشد ، كه در آن طراحان اقدام به طراحي يك پل واقعي مي كنند .بار قرار گرفته بر روي پل به صورت متحرك مي باشد ، كه اين امر با عبور دادن يك وسيله نقليه كوچك با سرعت معين ، كه بر روي آن وزنه قرار داده مي شود ، صورت مي گيرد . ( تو ایران نیست اما تو کشور های اروپایی هست)



هدف: در آشنایی با عملکرد پل های خرپایی و تشبیه به پل واقعی.

مهارت هایی که یاد خواهند گرفت:
مهارت های عملی تجربی در ساخت پل خرپایی با ماکارونی و نیز با مصالح دیگر مثل چوب(در صورت امکان) ،تشخیص اعضای کششی و فشاری در مدل از طریق تمرین در ساخت پل از طریق نحوه شکستن اعضا در بارگذاری و بر اساس میزان بار ، آشنایی با مفهوم تعادل از طریق نحوه شکستن اعضا در بارگذاری که با توجه به تقارن سازه و بار، شکستگی ها باید (تقریبا) متقارن باشد و نیز کارگروهی و همکاری

مفاهیم علمی پیش نیاز:
آشنایی با مفاهیم نیرو،بردار،مثلثات
مهارت های پیش نیاز:
آشنایی با مثلثات

مفاهیم آموزشی که خواهند آموخت:
آشنایی با سازه(خرپا) : عضو، مفصل، انواع تکیه گاه، شرایط خرپا ها...
انواع پل : پل خرپایی، پل قوسی، پل کابلی ( در این پروژه، پل خرپایی مورد بررسی است)
تحلیل مقدماتی سازه: تعیین نیروی اعضای خرپایی در پل از نظر مقدار و جهت

استوری بورد:
- جلسات ابتدایی: آشنایی با سازه(خرپا) : عضو، مفصل، انواع تکیه گاه، شرایط خرپا ها... تحلیل سازه، تعیین نیروی اعضای خرپایی در پل از نظر مقدار و جهت و حل مثال های متعدد
- آشنایی با انواع پل : پل خرپایی، پل قوسی، پل کابلی
- جلسات عملی: ساخت چند نمونه پل
- آشنایی با استاندارد های مسابقات پل ماکارونی

محصول نهایی:
پل ساخته شده از اسپاگتی(ماکارونی) با وزن مشخص و قدرت تحمل بار با وزن معلوم. میزان وزن و قدرت تحمل بار و طول و ارتفاع طبق استانداردهای مسابقات می باشد . __________________