طراحی و ساخت سازه های ماکارونی - جلسه هشتم

اهداف: چگونگی شروع و مراحل ساخت سازه و تکنیک های ساخت سازه ی ماکارونی

چگونه شروع كنیم ؟

برای وارد شدن به این رشته شما باید دارای خصوصیات اخلاقی چون كنجكاوی، خلاقیت، صبر، همت و تلاش فراوانی باشید.

این خصوصیات به این علت مطرح گردید كه در ساخت و طراحی یک سازه موفق علاوه بر آگاهی از علوم مهندسی، به این ویژگی ها نیز نیازمند هستید. چرا كه ممكن است در طراحی و ساخت یک سازه شما روز ها و هفته ها تلاش نمایید، ولی در نهایت به دلیل یک اشتباه كوچک در طراحی یا ساخت، سازه شما به حداقل ركورد مورد نظر نرسد.

هیجان انگیزترین بخش كار شما مربوط به زمان بارگذاری سازه می باشد، كه سازه ای كه مدت زیادی برای طراحی و ساخت آن صرف كرده اید در نهایت در جلوی چشمان شما منهدم می گردد، ولی آیا ركورد مورد نظر بدست می آید یا خیر ؟

خلاصه برای ساخت یک سازه شما باید مراحل زیر را در پیش گیرید:

1-كشف خصوصیات عنصر سازه ای جدید با انجام آزمایش های ساده ولی دقیق، این مرحله شامل آزمایش هایی برای رسیدن به خصوصیاتی چون حداكثر تنش كششی، حداكثر تنش فشاری، مدول الاستیسیته، حداكثر بار بحرانی در كمانش و غیره می باشد.

2- كار بر روی خصوصیات عنصر سازه ای جدید (ماكارونی) و دست یافتن به نقاط ضعف و یا قدرت آن.

3- آشنایی با یک نرم افزار رایانه ای برای تحلیل و طراحی سازه. (بطور مثال :SAP 2000 )

4- تحلیل سازه های ساخته شده در گذشته و رسیدن به نقاط ضعف و یا قدرت آن ها.

5- طراحی سازه با توجه به اطلاعات بدست آمده.

6- تلاش برای رسیدن به بهینه ترین طرح (بهینه سازی).

7- ساخت سازه توسط ماكارونی و چسب.

تكنیک های ساخت سازه ماكارونی

ماكارونی: این عنصر سازه ای در برابر كشش و فشار ( اگر طول آن كوتاه باشد و دچار كمانش نگردد ) مقاومتی خوبی از خود نشان می دهد، ولی مقاومت آن در برابر خمش بسیار كم است. به همین علت باید تا حد امكان سعی نمود، تا سازه ها به گونه ای طرح شوند كه اعضای آن كمترین خمش ممكن را تحمل نمایند.

در واقع تابع هدف در بهینه سازی سازه خمش و وزن سازه می باشد. یعنی سازه ها باید به گونه ای طرح شوند، كه كمترین خمش در آن ها به وجود آید و در عین حال با كمترین وزن بیشترین مقاومت را از خود نشان دهند.

یک نكته مهم در مورد سازه های ساخته شده توسط ماكارونی این است، كه در هنگام ساخت و یا بعد از آن نباید در مكانی كه در آن رطوبت و گرمای هوا بالا است قرار گیرد، زیرا در این صورت ماكارونی ترک می خورد.

چسب: برای ایجاد اتصالات در اعضاء، آن ها را به صورت سر به سر قرار داده و سپس در محل گره ها از چسب استفاده می نماییم.

1- اتصال مفصلی: برای به وجود آوردن چنین اتصالی باید از چسب حرارتی ( چسب تفنگی) استفاده نمود. زیرا این چسب علاوه بر چسباندن اعضاء به یكدیگر، آن قدر انعطاف پذیر است كه به اعضاء این اجازه را می دهد تا در محل گره ها تا اندازه ای دوران نمایند.

2-اتصال صلب: برای ایجاد اتصالات صلب می توان از دو چسب: دوقلو (EPOXY ) و قطره ای (SUPPER GLUE ) استفاده کرد.

طراحی و ساخت سازه های ماکارونی - جلسه هشتم

اگر از چسب دوقلو استفاده می كنید، این مزیت را دارد كه فضای خالی بین اعضاء در محل گره ها را پر نموده و نیازی نیست كه شما ماكارونی ها را تراش داده و در كنار هم قرار دهید. اما عیب این چسب این است كه وزن تمام شده سازه بالا می رود.

ولی چنان چه از چسب قطره ای استفاده می كنید، اعضاء در محل گره ها باید تراش مناسب داده شوند تا سطح تماس افزایش یابد، چرا كه اصولا این چسب فضا پر كن نمی باشد و فقط در سطوحی كه اعضاء تماس مستقیم با هم دارند اتصال ایجاد می نماید. ولی وزن تمام شده سازه كمتر خواهد شد.