مقاله در مورد سازه های ماکارونی در word

توضیحات

 مقاله در مورد سازه های ماکارونی در word دارای 25 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد سازه های ماکارونی در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد سازه های ماکارونی در word،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد سازه های ماکارونی در word :

سازه های ماکارونی

مقدمه :

دروس سازه ای كه در رشته مهندسی عمران در دانشگاه های ایران تدریس می شود ، معمولا به طور كلی به صورت تئوریك تدریس می گردد و دانشجویان كمتر این دروس را به صورت عملی تجربه می كنند ، بنابراین شاید فهم این دروس به صورت عمیق در حین دوران تحصیل ممكن نباشد .
ساخت سازه هایی توسط فولاد و یا بتن صرفا برای آموزش هم مقدور نمی باشد ، چرا كه هزینه تمام شده این كار بسیار بالا است .

بنابرلین در سرتاسر دانشگاههای معتبر دنیا ، سعی شده است ، تا بااستفاده از مصالح ارزان قیمت ( به جای بتن وفولاد ) و مدل كردن سازه های واقعی توسط این مصالح ، آموزش دروس سازه ای به صورت عملی ممكن شود .
ماكارونی یكی از این مصالح جایگزین می باشد . این عنصر سازه ای جدید به دلیل برخی از خصوصیات ویژه مثل ( سبكی ، دسترسی ساده و ارزان بودن ) بیشتر از دیگر مصالح مشابه مورد توجه قرار گرفته است .
سالانه در آمریكا مسابقات بزرگی در این زمینه بین دانشجویان برگزار می گردد و سازه های ساخته شده توسط ماكارونی به دلیل طراحی بهینه
، به ركورد های غیر قابل باوری دست پیدا می كنند .
گروهSBG نیز از ابتدای سال 1381 پروژه تحقیقاتی را در این زمینه آغاز نمود و توانست به تجربیات و موفقیت های قابل توجهی دست پیدا كند .
این مجموعه شامل دانسته ها و تجربیات این گروه ، در این زمینه می باشد ، كه امیدواریم مورد استفاده علاقمندان قرار گیرد .
در پایان وظیفه خود می دانیم ، تا از اساتید محترم ، دكتر هوشمند ، دكتر فیوض ، مهندس ماهینی ، مهندس صنعتی و بویژه خانم ناصری( معاونت فرهنگی – دانشجویی دانشگاه خلیج فارس ) كه ما را در این امر پژوهشی یاری نمودند ، نهایت تشكر و قدردانی را به جای آوریم .

معرفی سازه ماكارونی :
سازه های ماكارونی به سازه هایی اطلاق می شود ، كه مصالح استفاده شده در آنها تنها ماكارونی و چسب می باشد . این سازه ها در مقیاس كوچكتر نسبت به سازه های واقعی طراحی و توسط ماكارونی و چسب ساخته می شوند و پس از ساخ

ت مورد بارگذاری قرار می گیرند .
در واقع این سازه ها به عنوان ماكت ساخته نمی شوند و سازه ای كه بار بیشتری را تحمل می كند ، موفق تر خواهد بود . پل ( تحت بارگذاری یكنواخت ، متمركز و متحرك ) ، Towercrain ، انواع قاب های ساختمانی و ستون های فشاری از جمله رایج ترین سازه های ماكارونی می باشند .
هر ساله در این راستا مسابقات بزرگی در دانشگاه های معتبر دنیا بین دانشجویان رشته مهندسی عمران برگزار می گردد . این دانشگاه ها از سالها پیش در این زمینه سرمایه گذاری كرده تا ذهن خلاق دانشجویان را فعال سازند و از طرحها و پژوهش های آنها در عمل استفاده كنند . طراحی و ساخت پل و ستون های فشاری رایج ترین رشته های این مسابقات می باشند

. بطور مثال طراحی و ساخت پل خرپایی تنها با استفاده از 750 گرم ماكارونی ( معادل یك بسته ماكارونی ) كه می تواند وزن زیادی را تحمل نماید . طول دهانه پل یك متر و حداكثر ارتفاع پل نیم متر می باشد . پل روی دو تكیه گاه كه از یكدیگر یك متر فاصله دارند قرار می گیرد و تكیه گاهها

فقط قادر به وارد كردن عكس العمل عمودی می باشند و هیچ عكس العمل افقی در تكیه گاهها بر پل وارد نمی شود . ركورد كسب شده در این رشته ( پل خرپایی ) معادل 176 كیلو گرم می باشد ، كه این ركورد تقریبا 230 برابر وزن خود سازه می باشد . همچنین طراحی و ساخت سازه های فشاری كه قادر به تحمل بار هایی بیش از نیم تن می باشند ، از دیگر نمونه های این سازه ها هستند . اینجا یك سئوال ممكن است مطرح می گردد ، آیا جنس ماكارونی در دست یافتن به ركورد های بالا موثر است ؟
در این زمینه تحقیقاتی روی محصول های مختلف شركت های ماكارونی دنیا انجام گرفته و ماكارونی شركت Rose ایتالیا به عنوان بهترین ماكارونی برای این هدف شناخته شده است .
البته لازم به ذكر است كه قدرت و مهارت طراح در ارائه یك طرح موفق ، بسیار مهم تر از جنس ماكارونی در رسیدن به ركورد های بالا می باشد .
هدف از استفاده از ماكارونی به عنوان عنصر سازه ای :
1 در واقع ماكارونی بر خلاف فولاد و بتن عنصر سازه ای ناشناخته ای می باشد . این بدان معنی است كه خصوصیات ماكارونی شامل حداكثر تنش كششی ، حداكثر تنش فشاری ، مدول الاستیسیته ، نحوه كمانش ماكارونی و دیگر خصوصیات ماكارونی كه مورد نیاز برای طراحی و تحلیل سازه می باشند ، ناشناخته می باشد و تنها راه بدست آوردن این ویژگیها ایجاد وابداع آزمایش های ساده و دقیق می باشد .
2 ماكارونی بر خلاف بتن و فولاد دارای ضعف های زیادی می باشد و این ضعف ها كار را برای طراح مشكل تر می كند و اینجاست كه ابداعات و خلاقیت هنر نمایی می كنند و برای رسید

ن به ركورد های بالا بهینه سازی سازه ها مطرح می گردد .
3 ارزان بودن ماكارونی نسبت به مصالحی چون فولاد وبتن .
اهداف كلی طرح :
1 این طرح در وهله اول به عنوان یك طرح آموزشی می تواند بسیار مفید و سودمند برای دانشجویان رشته مهندسی عمران ایفای نقش نماید ، زیرا این امكان را به دانشجویان می دهد كه ، با استفاده از مصالح ارزان ، سبك و قابل دسترس ( ماكارونی به جای بتن و فولاد ) دست به طراحی و ساخت سازه های مختلف زده و با این كار كلیه دروس فراگرفته در رشته سازه را به عمل تجربه نمایند .
2 دانشجویان می بایست با استفاده از مسائل تئوریك فرا گرفته در دروس مقاومت مصالح و

آزمایشگاه های مربوط به آن تلاش نمایند تا خصوصیات عنصر سازه ای جدید را كشف نمایند .
3 دانشجویان می بایست با استفاده از تحلیل سازه ها و با بكارگیری نرم افزار های كامپیوتری به طراحی و آنالیز سازه مورد نظر بپردازند.
4 طراحی و ساخت یك سازه بهینه كه تحت عنوان بهینه سازی سازه ها مطرح است .

معرفی انواع مختلف سازه های ماكارونی :
سازه های فشاری :
نوعی پل با دهانه كوتاه ، كه اكثر اعضای آن در فشار می باشند . از مزیت های این رشته از مسابقات طراحی اعضای فشاری و بررسی پدیده كمانش در آنها می باشد .
Tower Crain :
دراین نوع از سازه های ماكارونی ، هدف طراحی جرثقیلهایی است كه بر روی برجهای بلند به كار گرفته می شوند .
این سازه ها باید قادر باشند با داشتن ارتفاع معین شعاع خاصی را تحت پوشش قرار دهند .
پل با بار متمركز :
این سازه از به هم پیوستن دو خرپای دوبعدی به وجود می آید و بارگذاری از وسط دهانه صورت می گیرد .
این نوع پل هر سه نوع عضو فشاری ، كششی و خمشی را دارا می باشد .
پل با بار گسترده :
پل به شكل ظاهری خرپا می باشد ، كه بارگذاری به صورت گسترده و یكنواخت در تمام طول دهانه صورت می گیرد . در عمل می توان چنین فرض كرد كه تمام وسایل نقلیه به دلیل ترافیك به صورت ثابت بر روی پل قرار گرفته اند .

پل با بار متحرك :
این نوع از سازه ماكارونی در واقع پیشرفته ترین و كامل ترین حالت از سازه ها می باشد ، كه در آن طراحان اقدام به طراحی یك پل واقعی می كنند .بار قرار گرفته بر روی پل به صورت متحرك می باشد ، كه این امر با عبور دادن یك وسیله نقلیه كوچك با سرعت معین ، كه بر روی آن وزنه قرار داده می شود ، صورت می گیرد .

آئین نامه سازه های فشاری:
سازه های فشاری :
این نوع از سازه ها در واقع نوعی پل با دهانه كوتاه هستند ، با این تفاوت كه اكثر اعضای سازه نیروی فشاری را تحمل می كنند . هدف از طراحی این سازه ها رسیدن به بالاترین بار تحمل شده در قبال كمترین وزن سازه می باشد.
هر گروه تنها قادر به ساخت یك سازه می باشد. هر گونه كوتاهی و قصور در مورد نحوه چسباندن اعضا به یكدیگر بر عهده خود شركت كنندگان می باشد .

نوع مصالح :

تمام گروه های شركت كننده ملزم به استفاده از یك نوع ماكارونی، با مقطع دایره ای، به قطر خارجی حداكثر 4 میلی متر می باشند ، كه نوع ومارك شركت تولید كننده متعاقبا اعلام خواهد شد. همچنین چسب به كار رفته در سازه می تواند از سه نوع چسب :
1حرارتی
2 Epoxy ( دوقلو )
3 Supper glow ( قطره ای ) باشد.

ابعاد :
1 حداقل دهانه پل برابر 15 سانتی متر می باشد.
2 عرض عرشه پل حداقل برابر 10 سانتی متر می باشد و سطح زیرین عرشه پل باید حداقل 5/7 سانتی متر بالاتر از سطح زمین باشد.
3 طول پل بین 15 تا 45 سانتی متر و عرض آن بین 10 تا 20 سانتی متر باشد.
4 حداقل ارتفاع تراز بالای عرشه پل تا سطح زمین 75/8 سانتی متر می باشد.
قوانین :
1 حداكثر تعداد اعضای گروه 3 نفر می باشد.
2 هرگونه تغییردر جنس ماكارونی از قبیل ( پركردن ماكارونی با چسب یا مواد دیگر ، حرارت دادن ماكارونی و غیره ) پذیرفته نخواهد شد.همچنین شركت كنندگان فقط از چسب در محل اتصالات می توانند استفاده نمایند.
3 بریدن ، قطع كردن و شكستن ماكارونی قانونی می باشد.
4 حداكثر وزن پل 450 گرم می باشد.
5 شركت كنندگان حداكثر مجاز به چسباندن 2 رشته ماكارونی به یكدیگر و تشكیل پروفیل جدید هستند.
6 به كار بردن هر ماده دیگری به غیر از ماكارونی و چسب مجاز نمی باشد.
7 شركت كنندگان قادر هستند از دیگر منابع برای كمك در طراحی سازه بهینه كمك بگیرند.
8 قبل از بارگذاری تمام سازه ها چه از نظر نوع مصالح وچه از نظر ابعاد مورد بازبینی قرار می گیرند و هرگونه تخلف از قوانین به معنای عدم پذیرفته شدن سازه در مسابقات می باشد.
نحوه بارگذاری سازه ها :
1 پل ها روی سطوح صافی قرار می گیرند.
2 یك صفحه فلزی یا چوبی به ابعاد 10 در 15 سانتی متر روی عرشه پل قرار می گیرد.
3 بار به صورت مداوم روی صفحه فلزی یا چوبی كه روی عرشه پل قرار دارد، اضافه می گردد، تا آنجا كه پل بدون هرگونه شكستگی در كل یا قسمتی از آن قادر به تحمل بار باشد . همچنین در هنگام بارگذاری حداكثر خیز قابل قبول برای پل 2 سانتی متر می باشد.

عوامل موثر در گزینش بهترین سازه:
I. كارآمدی سازه:
حداكثر نسبت بار تحمل شده به وزن سازه.
II. ارائه مقاله:
ارائه مقاله در مورد چگونگی طراحی ، بهینه سازی و ساخت سازه فشاری توسط نرم افزار power point ) ( .
1. زیبایی طرح ارائه شده.

• در شكل بالا حداقل ابعاد نشان داده شده است .
آئین نامه پل خرپایی ( با بارگذاری متمركز )
پل خرپایی :
نوعی پل به شكل ظاهری خرپا می باشد ، كه بارگذاری از وسط دهانه پل صورت می گیرد. دراین نوع پل هر سه نوع عضو كششی ، خمشی و فشاری را دارا هستیم.هر گروه تنها مجاز به ساختن یك پل می باشد ، كه مصالح بكاررفته در سازه تنها ماكارونی و چسب می باشد . هدف از ساختن این نوع پل حداكثر بار تحمل شده در قبال كمترین وزن سازه است.
نوع مصالح :
تمام گروه های شركت كننده ملزم به استفاده از یك نوع ماكارونی، با مقطع دایره ای، به قطر خارجی حداكثر 4 میلی متر می باشند ، كه نوع و مارك شركت تولید كننده متعاقبا اعلام خواهد شد. همچنین چسب به كار رفته در سازه می تواند از سه نوع چسب :
1حرارتی
2 Epoxy ( دوقلو )
3 Supper glow ( قطره ای ) باشد.

قوانین :
1 دهانه پل به طول یك متر می باشد . البته طول پل برابر 1/1 متر می باشد ، كه از هر طرف 5 سانتی متر بر روی تكیه گاه ها قرار می گیرد.
2 پل بر روی تكیه گاه های ساده قرار می گیرد و تكیه گاه ها تنها قادر به وارد كردن عكس العمل عمودی می باشند.

مورد تائید می باشد .

مورد تائید نمی باشد .
حداكثر ارتفاع پل برابر 50 سانتی متر می باشد، كه این ارتفاع از پایین ترین نقطه پل تا بالاترین نقطه آن اندازه گیری می شود.
3 حداكثر وزن پل برابر 750 گرم می باشد.
4 پل باید دارای یك عرشه از جنس ماكارونی به عرض حداقل 5 سانتی متر باشد كه دو سر تكیه گاه ها را به هم متصل كرده و نقش نمادین جاده را ایفا می كند. در این مورد باید به سه حالت زیر توجه كرد .
الف. فضای خالی بین رشته های ماكارونی نباید از 2 میلیمتر تجاوز كند.
ب‌. عرشه پل باید به گونه ای باشد كه قابلیت عبور یك مكعب چوبی شكل به ابعاد (5*5*10 ) كه نقش نمادین یك وسیله نقلیه را بازی می كند ، داشته باشد.
ت‌. عرشه پل نباید بالاتر یا پایین تر از 5 سانتی متر، نسبت به خطی باشد كه دو سر تكیه گاهها را به هم متصل می كند.
6 پل باید دارای یك صفحه بارگذاری از جنس چوب به ابعاد (10 * 5 * 2 ) سانتی متر مكعب باشد.صفحه بارگذاری به وسط پل متصل می گردد و می تواند تا 2 سانتی متر بالاتر یا پایین تر از عرشه نمادین پل قرار گیرد. این صفحه بارگذاری دارای یك قلاب U شكل می باشد ، كه به مركز صفحه بارگذاری متصل می شود . در هنگام بار گذاری بار توسط یك قلاب S شكل ، به قلاب U شكل متصل می گردد. البته لازم به ذكر است كه عرض صفحه بارگذاری كه در بالا 5 سانتی متر ذكر شده، مقدار حداقل می باشد و می تواند با توجه به عرض عرشه افزایش یابد .
نحوه بارگذاری پل :
برای بارگذاری پل از یك میله بارگذاری خاص كه توسط یك قلاب به صفحه بارگذاری متصل می گردد، استفاده می شود. این میله بارگذاری دارای دو میله افقی است كه وزنه ها در طرفین این دو میله قرار می گیرند. وزنه ها با فاصله زمانی روی میله بارگذاری وصل می شودو انتخاب مقدار وزنه بر عهده خود شركت كنندگان می باشد.

دستگاه بارگذاری
نحوه گزینش بهترین پل:
گزینش بهترین پل بر اساس عوامل زیر می باشد:
I. كار آمدی پل:
نسبت بار تحمل شده به وزن پل.
II. ارائه مقاله :
ارائه مقاله در رابطه با چگونگی بدست آوردن خصوصیات ماكارونی ، طراحی ، بهینه سازی و ساخت پل خرپایی توسط نرم افزار (power point)
III. زیبایی طرح ارائه شده.
چگونه سازه ماكارونی را بهینه كنیم ؟

برای بهینه كردن سازه باید یك تابع هدف تعریف كنیم .
تابع هدف در مورد سازه های ماكارونی دو چیز است :
• وزن سازه .

برای دریافت اینجا کلیک کنید