kurdse7en
عضو جدید
سازه های ماکارونی
سازه های ماکارونی به سازه هایی اطلاق می شود که مصالح استفاده شده در آنها تنها ماکارونی و چسب می باشد . این سازه ها در مقیاس کوچکتر نسبت به سازه های واقعی طراحی و توسط ماکارونی و چسب ساخته می شوند و پس از ساخت مورد بارگذاری قرار می گیرند سازه ای که بار بیشتری نسبت به وزن خود تحمل می کند موفق تر خواهد بود بعد از بار گذاری بار تحملی بر وزن سازه تقسیم شده و ضریبی با عنوان ضریب کارایی یا راندمان سازه به دست می آید که سازه ای با ضریب کارایی یا راندمان بیشتر در رتبه بندی در رتبه بهتری قرار خواهد داشت . هر ساله در این راستا مسابقات بزرگی در دانشگاه های معتبر دنیا بین دانشجویان رشته مهندسی عمران برگذار می گردد .این دانشگاه ها از سال ها پیش در این زمینه سرمایه گذاری کرده تا ذهن خلاق دانشجویان را فعال سازند و از طرح ها و پژوهش های انها در عمل استفاده کنند. به طور مثال طراحی و ساخت پل خرپایی تنها با استفاده از 750 گرم ماکارونی ( معادل یک بسته ماکارونی ) که می تواند وزن زیادی را تحمل نماید . طول دهانه پل یک متر و حداکثر ارتفاع پل نیم متر می باشد. پل روی دو تکیه گاه که از یکدیگر یک متر فاصله دارند قرار می گیرد و تکیه گاهها فقط قادر به وارد کردن عکس العمل عمودی می باشند و هیچ عکس العمل افقی در تکیه گاهها بر پل وارد نمی شود.اهداف کلی :
1 – این طرح در وهله اول به عنوان یک طرح آموزشی می تواند بسیار مفید و سودمند برای دانشجویان رشته مهندسی عمران و معماری ایفای نقش نماید. زیرا این امکان را به دانشجویان می دهد که با استفاده از مصالح ارزان سبک و قابل دسترس ( ماکارونی به جای بتن و فولاد ) دست به طراحی و ساخت سازه های مختلف زده و با این کار توانایی خود را در زمینه تحلیل و طراحی سازه ها ارتقا دهند.
2 – دانشجویان می بایست با استفاده از مسائل تئوریک فرا گرفته در دروس مقاومت مصالح و آزمایشگاه های مربوط به آنها تلاش نمایند تا خصوصیات عنصر سازه ای جدید را کشف نمایند.
3 – دانشجویان می بایست با استفاده از تحلیل سازه ها و یا بکارگیری نرم افزارهای کامپیوتری به طراحی و آنالیز سازه مورد نظر بپردازند.
معرفی انواع مختلف سازه های ماکارونی :
1 – سازه های فشاری :
نوعی پل با دهانه کوتاه که اکثر اعضای آن در فشار می باشند . از مزیت های این رشته از مسابقات طراحی اعضای فشاری و بررسی پدیده کمانش در آنها می باشد.
: Tower crain - 2
در این نوع از سازه ها ی ماکارونی هدف طراحی مدل جرثقیل هایی است که بر روی برج های بلند به کار گرفته می شوند.
3 – پل با بار متمرکز :
این سازه از به هم پیوستن دو خرپای دو بعدی به وجود می آید و بارگذاری از وسط دهانه صورت می گیرد .
4 – پل با بار گسترده :
پل به شکل ظاهری خرپا می باشد که بارگذاری به صورت گسترده و یکنواخت در تمام طول دهانه صورت می گیرد. در عمل می توان چنین فرض کرد که تمام وسایل نقلیه به دلیل ترافیک به صورت ثابت بر روی پل قرار می گیرند.
5 – پل با بار متحرک :
این نوع از سازه ماکارونی در واقع پیشرفته ترین و کامل ترین حالت از سازه ها می باشد که در آن طراحان اقدام به طراحی یک پل واقعی می کنند. بار قرار گرفته بر روی پل به صورت متحرک می باشد که این امر با عبور دادن یک وسیله نقلیه کوچک باسرعت معین که بر روی آن وزنه قرار داده می شود صورت می گیرد.
چگونه شروع کنیم :
برای وارد شدن به این رشته شما باید دارای خصوصیات اخلاقی چون کنجکاوی خلاقیت صبر همت و تلاش فراوانی باشید .این خصوصیات به این علت مطرح گردید که در ساخت و طراحی یک سازه موفق علاوه بر آگاهی از علوم مهندسی به این ویژگی ها نیازمند هستید . چرا که ممکن است در طراحی و ساخت یک سازه شما روزها و هفته ها تلاش نمایید ولی در نهایت به دلیل یک اشتباه کوچک در طراحی یا ساخت سازه شما به حداقل رکورد مورد نظر نرسد.
هیجان انگیزترین بخش کار شما مربوط به زمان بارگذاری سازه می باشد سازه ای که مدت زیادی برای طراحی و ساخت آن صرف کرده اید در نهایت در جلوی چشمان شما منهدم می گردد.
برای ساخت یک سازه شما باید مراحل زیر را در پیش گیرید :
1 – کشف خصوصیات عنصر سازه ای جدید با انجام آزمایش های ساده ولی دقیق این مرحله شامل آزمایش هایی برای رسیدن به خصوصیاتی چون حداکثر تنش کششی حداکثر تنش فشاری مدول الاستیسیته حداکثر بار بحرانی در کمانش و غیره می باشد.
2 – کار بر روی خصوصیات عنصر سازه های جدید ( ماکارونی ) و دست یافتن به نقاط ضعف و یا قدرت آن.
3 – آشنایی با یک نرم افزار رایانه ای برای تحلیل و طراحی سازه ( به طور مثال (SAP 2000
4 – تحلیل سازه های ساخته شده در گذشته و رسیدن به نقاط ضعف و یا قدرت آنها.
5 – طراحی سازه با توجه به اطلاعات بدست آمده .
6 – تلاش برای رسیدن به بهینه ترین طرح ( بهینه سازی )
7 – ساخت سازه توسط ماکارونی و چسب .
یک نکته مهم در مورد سازه های ساخته شده توسط ماکارونی این است که در هنگام ساخت و یا بعد از آن نباید در مکانی که در آن رطوبت و گرمای هوا بالا است قرار گیرد زیرا در این صورت ماکارونی ترک می خورد .
آیا جنس ماکارونی در دست یافتن به رکوردهای بالا موثر است ؟
در این زمینه تحقیقاتی روی محصول های مختلف شرکت های ماکارونی دنیا انجام گرفته و ماکارونی شرکت Rose ایتالیا به عنوان بهترین ماکارونی برای این هدف شناخته شده است . البته لازم به ذکر است که قدرت و مهارت طراح در ارائه یک طرح موفق بسیار مهم تر از جنس ماکارونی در رسیدن به رکوردهای بالا می باشد.
هدف از استفاده از ماکارونی به عنوان عنصر سازه های :
1 – در واقع ماکارونی بر خلاف فولاد و بتن عنصر سازه ای ناشناخته ای می باشد. این بدان معنی است که خصوصیات ماکارونی شامل حداکثر تنش کششی حداکثر تنش فشاری مدول آلاستیسیته نحوه کمانش ماکارونی و دیگر خصوصیات ماکارونی که مورد نیاز برای طراحی و تحلیل سازه می باشند.
2 – ماکارونی بر خلاف بتن و فولاد دارای ضعف های زیادی می باشد و این ضعف ها کار را برای طراح مشکل تر می کند و اینجاست که ابداعات و خلاقیت هنر نمایی می کنند و برای رسیدن به رکوردهای بالا بهینه سازی سازه ها مطرح می گردد.
3 – ارزان بودن ماکارونی نسبت به مصالحی چون فولاد و بتن .
سازه های ماکارونی به سازه هایی اطلاق می شود که مصالح استفاده شده در آنها تنها ماکارونی و چسب می باشد . این سازه ها در مقیاس کوچکتر نسبت به سازه های واقعی طراحی و توسط ماکارونی و چسب ساخته می شوند و پس از ساخت مورد بارگذاری قرار می گیرند سازه ای که بار بیشتری نسبت به وزن خود تحمل می کند موفق تر خواهد بود بعد از بار گذاری بار تحملی بر وزن سازه تقسیم شده و ضریبی با عنوان ضریب کارایی یا راندمان سازه به دست می آید که سازه ای با ضریب کارایی یا راندمان بیشتر در رتبه بندی در رتبه بهتری قرار خواهد داشت . هر ساله در این راستا مسابقات بزرگی در دانشگاه های معتبر دنیا بین دانشجویان رشته مهندسی عمران برگذار می گردد .این دانشگاه ها از سال ها پیش در این زمینه سرمایه گذاری کرده تا ذهن خلاق دانشجویان را فعال سازند و از طرح ها و پژوهش های انها در عمل استفاده کنند. به طور مثال طراحی و ساخت پل خرپایی تنها با استفاده از 750 گرم ماکارونی ( معادل یک بسته ماکارونی ) که می تواند وزن زیادی را تحمل نماید . طول دهانه پل یک متر و حداکثر ارتفاع پل نیم متر می باشد. پل روی دو تکیه گاه که از یکدیگر یک متر فاصله دارند قرار می گیرد و تکیه گاهها فقط قادر به وارد کردن عکس العمل عمودی می باشند و هیچ عکس العمل افقی در تکیه گاهها بر پل وارد نمی شود.اهداف کلی :
1 – این طرح در وهله اول به عنوان یک طرح آموزشی می تواند بسیار مفید و سودمند برای دانشجویان رشته مهندسی عمران و معماری ایفای نقش نماید. زیرا این امکان را به دانشجویان می دهد که با استفاده از مصالح ارزان سبک و قابل دسترس ( ماکارونی به جای بتن و فولاد ) دست به طراحی و ساخت سازه های مختلف زده و با این کار توانایی خود را در زمینه تحلیل و طراحی سازه ها ارتقا دهند.
2 – دانشجویان می بایست با استفاده از مسائل تئوریک فرا گرفته در دروس مقاومت مصالح و آزمایشگاه های مربوط به آنها تلاش نمایند تا خصوصیات عنصر سازه ای جدید را کشف نمایند.
3 – دانشجویان می بایست با استفاده از تحلیل سازه ها و یا بکارگیری نرم افزارهای کامپیوتری به طراحی و آنالیز سازه مورد نظر بپردازند.
معرفی انواع مختلف سازه های ماکارونی :
1 – سازه های فشاری :
نوعی پل با دهانه کوتاه که اکثر اعضای آن در فشار می باشند . از مزیت های این رشته از مسابقات طراحی اعضای فشاری و بررسی پدیده کمانش در آنها می باشد.
: Tower crain - 2
در این نوع از سازه ها ی ماکارونی هدف طراحی مدل جرثقیل هایی است که بر روی برج های بلند به کار گرفته می شوند.
3 – پل با بار متمرکز :
این سازه از به هم پیوستن دو خرپای دو بعدی به وجود می آید و بارگذاری از وسط دهانه صورت می گیرد .
4 – پل با بار گسترده :
پل به شکل ظاهری خرپا می باشد که بارگذاری به صورت گسترده و یکنواخت در تمام طول دهانه صورت می گیرد. در عمل می توان چنین فرض کرد که تمام وسایل نقلیه به دلیل ترافیک به صورت ثابت بر روی پل قرار می گیرند.
5 – پل با بار متحرک :
این نوع از سازه ماکارونی در واقع پیشرفته ترین و کامل ترین حالت از سازه ها می باشد که در آن طراحان اقدام به طراحی یک پل واقعی می کنند. بار قرار گرفته بر روی پل به صورت متحرک می باشد که این امر با عبور دادن یک وسیله نقلیه کوچک باسرعت معین که بر روی آن وزنه قرار داده می شود صورت می گیرد.
چگونه شروع کنیم :
برای وارد شدن به این رشته شما باید دارای خصوصیات اخلاقی چون کنجکاوی خلاقیت صبر همت و تلاش فراوانی باشید .این خصوصیات به این علت مطرح گردید که در ساخت و طراحی یک سازه موفق علاوه بر آگاهی از علوم مهندسی به این ویژگی ها نیازمند هستید . چرا که ممکن است در طراحی و ساخت یک سازه شما روزها و هفته ها تلاش نمایید ولی در نهایت به دلیل یک اشتباه کوچک در طراحی یا ساخت سازه شما به حداقل رکورد مورد نظر نرسد.
هیجان انگیزترین بخش کار شما مربوط به زمان بارگذاری سازه می باشد سازه ای که مدت زیادی برای طراحی و ساخت آن صرف کرده اید در نهایت در جلوی چشمان شما منهدم می گردد.
برای ساخت یک سازه شما باید مراحل زیر را در پیش گیرید :
1 – کشف خصوصیات عنصر سازه ای جدید با انجام آزمایش های ساده ولی دقیق این مرحله شامل آزمایش هایی برای رسیدن به خصوصیاتی چون حداکثر تنش کششی حداکثر تنش فشاری مدول الاستیسیته حداکثر بار بحرانی در کمانش و غیره می باشد.
2 – کار بر روی خصوصیات عنصر سازه های جدید ( ماکارونی ) و دست یافتن به نقاط ضعف و یا قدرت آن.
3 – آشنایی با یک نرم افزار رایانه ای برای تحلیل و طراحی سازه ( به طور مثال (SAP 2000
4 – تحلیل سازه های ساخته شده در گذشته و رسیدن به نقاط ضعف و یا قدرت آنها.
5 – طراحی سازه با توجه به اطلاعات بدست آمده .
6 – تلاش برای رسیدن به بهینه ترین طرح ( بهینه سازی )
7 – ساخت سازه توسط ماکارونی و چسب .
یک نکته مهم در مورد سازه های ساخته شده توسط ماکارونی این است که در هنگام ساخت و یا بعد از آن نباید در مکانی که در آن رطوبت و گرمای هوا بالا است قرار گیرد زیرا در این صورت ماکارونی ترک می خورد .
آیا جنس ماکارونی در دست یافتن به رکوردهای بالا موثر است ؟
در این زمینه تحقیقاتی روی محصول های مختلف شرکت های ماکارونی دنیا انجام گرفته و ماکارونی شرکت Rose ایتالیا به عنوان بهترین ماکارونی برای این هدف شناخته شده است . البته لازم به ذکر است که قدرت و مهارت طراح در ارائه یک طرح موفق بسیار مهم تر از جنس ماکارونی در رسیدن به رکوردهای بالا می باشد.
هدف از استفاده از ماکارونی به عنوان عنصر سازه های :
1 – در واقع ماکارونی بر خلاف فولاد و بتن عنصر سازه ای ناشناخته ای می باشد. این بدان معنی است که خصوصیات ماکارونی شامل حداکثر تنش کششی حداکثر تنش فشاری مدول آلاستیسیته نحوه کمانش ماکارونی و دیگر خصوصیات ماکارونی که مورد نیاز برای طراحی و تحلیل سازه می باشند.
2 – ماکارونی بر خلاف بتن و فولاد دارای ضعف های زیادی می باشد و این ضعف ها کار را برای طراح مشکل تر می کند و اینجاست که ابداعات و خلاقیت هنر نمایی می کنند و برای رسیدن به رکوردهای بالا بهینه سازی سازه ها مطرح می گردد.
3 – ارزان بودن ماکارونی نسبت به مصالحی چون فولاد و بتن .