قوانین ساخت سازه ماکارانی، سازه سنگین

الف) مصالح:

برای ساختن انواع مختلف سازه ماکارانی‌، تیم‌های شرکت‌کننده فقط و فقط مجاز به استفاده از ماکارانی و چسب طبق شرایط زیر می‌باشند:

1. مصالحی غیر از ماکارانی و چسب به کار نرود. (شرکت کنندگان مجاز به استفاده از هر نوع ماکارانی تولید کارخانه و با مارک تجاری می باشند)

2. ماکارانی‌ها نباید تحت هیچ گونه تغییر شیمیایی یا تغییر در ساختار قرار گیرند.

3. حداکثر قطر ماکارانی قابل استفاده 3 میلی‌متر می‌باشد.

4. داخل ماکارانی‌های توخالی، تحت هیچ شرایطی نباید ماده دیگری، حتی ماکارانی عبور کند.

5. تنها قسمتی که در آن می‌توان از ماده‌ای به غیر از ماکارانی و چسب استفاده کرد، ریسمان بارگذاری می‌باشد.

نصب ریسمان در سازه قبل از شرکت دادن سازه در مسابقه، باید توسط گروه انجام شده باشد.

ریسمان‌های بارگیری می‌توانند از جنس طناب، سیم. نخ و... باشند. استفاده از هر نوع جنسی بلامانع است. (ریسمان سازه در واقع نوعی کابل محسوب می شود یعنی فقط نیروی کششی تحمل می کند. پس استفاده از چوب یا مفتول خلاف قوانین است)

- طول ریسمان بارگذاری نباید بیش از 15 سانتی‌متر باشد.

-  نخ یا طناب یا ریسمان استفاده شده ارتجاعی نباشد.

-  ریسمان ها باید توسط شرکت کنندگان قبل مسابقه تراز شده باشند.

-   ریسمان باید طوری نصب شده باشد که از درون آن ها میله ی بارگذاری به قطر 2 سانتیمتر عبور کند.

6. چسب‌های قابل استفاده عبارتند از:

دوقلو

SUPER GLUE

چسب قطره ای

چسب حرارتی

ب) ابعاد:

1. حداکثر طول مجاز پل 80 و حداقل آن 70 سانتی‌متر می‌باشد. توجه داشته باشید که فاصله‌ی لبه به لبه‌ی تکیه‌گاه 70 سانتی‌متر می‌باشد. بنابراین برای این که پل بتواند روی تکیه‌گاه مستقر شود باید طولی بیش‌تر از70 سانتی‌متر داشته باشد.

2. حداکثر ارتفاع مجاز پل از سطح تکیه گاه 50سانتی‌متر می‌باشد.

3. حداکثر ارتفاع مجاز برای پایین‌آمدگی پل 15سانتی‌متر می‌باشد.

4. حداکثر عرض مجاز پل 20 سانتی‌متر (با احتساب تکیه گاه) و حداقل آن 5 سانتی متر است که می‌تواند در ارتفاع متغیر باشد.

5. فضای داخل پل باید به نحوی باشد که حداقل یک مکعب به ابعاد 5×5×5 بتواند از میان آن در تراز تکیه‌گاه از عرشه‌ی پل عبور کند. بنابراین عرض پل باید بیش از 5 سانتی‌متر باشد.

پ) وزن

قبل از بارگذاری، پل‌ها وزن خواهند شد و تنها به پل هایی مجوز بارگذاری داده خواهد شد که حداکثر 50 گرم اضافه تر از وزن مجاز رشته‌ی موردنظر باشد. لازم به ذکر است که برای سازه ای که وزن آن در این بازه قرار گیرد یعنی از 1 تا 50 گرم اضافه تر از حد مجاز باشد امتیاز منفی در نظر گرفته خواهد شد که میزان امتیاز منفی توسط داوران منظور می گردد.

وزن ریسمان بارگذاری جزو وزن سازه محسوب می‌شود.

در سازه با گرایش راندمانی، وزن سازه ماکارانی نباید بیش از 600گرم باشد.

ت) ساخت سازه ماکارانی

1. رشته‌ها باید تنها در محل گره (اتصالات) چسب خورده باشند و طول آن‌ها در مناطق موازی و مماس به چسب آغشته نباشد.

در چسب كاری دقت لازم به عمل آید تا چسب مربوط به اتصالات، روی عضو بیش از حد مجاز نیاید.

مقدار طول مجاز برای چسب کاری حداکثر 25% طول هر عضو بوده ولی در هر صورت این مقدار در هر گره (اتصال هر عضو یا بیشتر را در یک نقطه گره می نامند) نباید  از 2.5 سانتیمتر بیشتر باشد. یعنی حداقل طولی که باید عاری از چسب باشد 75% طول هر عضو می باشد.

هرگونه چسب کاری اضافه امتیاز منفی دارد و از امتیاز نهایی کاسته می شود.

هر عضو سازه (هر عضو خرپا) می تواند حداکثر شامل سه رشته ماکارانی در کنار هم قرار گرفته (به هم چسبیده) هم راستا باشد. منظور آن است که حداکثر می توان بین دو مفصل سه رشته ماکارانی را جهت تحمل بالاتر در کنار هم گذاشت و یک عضو را ایجاد نمود.

2. منعی برای عبور رشته‌ها از روی هم وجود ندارد و اعضا می‌توانند بدون اینكه در محل برخورد تشكیل گره دهند و نیاز به چسب باشد از روی هم عبور كنند.

لزومی به قطع عضو در گره وجود ندارد.

ماکزیمم طول مجاز (قطر) چسب کاری در محل گره مرکزی 70میلیمتر می باشد.

در نقاطی که چند عضو با طول های متفاوت به هم می رسند ملاک طول چسب کاری ¼ طول کوتاه ترین عضو می باشد.

ث)تکیه‌گاه

تکیه‌گاه بخشی از سازه است که روی دستگاه بارگذاری قرار می‌گیرد.

در محل تکیه گاه هیچ محدودیتی در تعداد گره ها وجود ندارد.

در هنگام بارگذاری و یا ساخت در محل تکیه گاه ها نباید از هیچگونه مواد اضافی (مانند سکه، کاغذ،  پلاستیک و...) در زیر گره ها استفاده شود لذا مسئولیت تراز بودن سازه بر عهده ی شرکت کننده می باشد، پایه های بارگذاری مسابقه تراز می باشد. (استفاده از چسب حرارتی یا هریک از مصالح مجاز، برای تراز کردن تکیه گاه بلامانع است)

قوانین برگزاری مسابقه سازه ماکارانی

الف) شرایط بارگذاری

در این مسابقه ابتدا پل بر روی دستگاه بارگذاری قرار گرفته و بعد یک میله ی آهنی درون ریسمان قرار داده و قلاب لودسل ( دستگاهی است برای نشان دادن بار وارد شده به سازه ) به میله آویزان شده جک بارگذاری به سر دیگر قلاب لودسل وصل می‌گردد و بارگذاری شروع می‌شود.

-  برای اتصال ریسمان بارگذاری به پل باید تنها یک گره در هر صفحه‌ی خرپا انتخاب شود.

-  این گره باید در وسط طول پل باشد.

-  بستن ریسمان بارگذاری به گره‌ای بالاتر از تراز تکیه‌گاه، تخلف محسوب شده و باعث حذف سازه خواهد شد.

-  بهتر است ریسمان ها از جنسی انتخاب شوند که در طول بارگذاری پاره نشوند. در صورت پاره شدن ریسمان ها بارگذاری متوقف می شود و پاره شدن ریسمان به منزله انهدام کل سازه است.

-   پیش از شروع مسابقه سازه وزن می‌شود.

-  در طول مسابقه تیم شرکت کننده فقط می توانند از راهنمایی های مربی خود بهره مند شوند بدیهی است دخالت مربی در امر مسابقه منجر به کسر امتیاز یا حذف کامل تیم خواهد شد.

-   در گرایش سنگین رتبه‌دهی به سازه بر اساس بار تحمل کرده آن انجام می‌شود به طوری که هر چه بار تحمل کرده بیش‌تر باشد، سازه، رتبه بالاتری به دست می‌آورد.

-    بین دو سازه با بار تحمل کرده مساوی، سازه‌ای که وزن کم‌تری دارد، رتبه‌ی بالاتری به دست می‌آورد.

ب) دفاع از طرح

از امتیاز کل 70 درصد مربوط به بارگذاری می‌باشد و 30درصد مربوط به نحوه‌ی دفاع اعضای گروه در مصاحبه‌ی اولیه و نحوه‌ی پاسخ‌گویی اعضای تیم شرکت‌کننده به پرسش‌های داور درباره‌ی طرح، تحلیل سازه و چگونگی و دلیل شکست پل و مستندسازی می باشد.

پیش و پس از انجام مسابقه و ثبت رکوردها، سازه‌ها به لحاظ اتصال گره، طرز ساخت، مصالح مورد استفاده و سایر موارد مشروح در آیین‌نامه مورد بررسی قرار می‌گیرند و در صورت عدم تعارض تأیید می‌گردند.

امتیاز تشویقی برای گروهی در نظر گرفته می شود که سازه خود را قبل از شروع رقابت در روز مسابقه در پک مناسب تحویل داوران بدهند.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تنظیم: نسرین صادقی