سازه ماکارانی

[edelnabaz361]

یه جزوه یا اموزش واسه سازه ماکارانی میخوام
مبتدی ام
:cry:

[reza2011]

اي بابا .. ماكاروني پختن كه ديگه كاري نداره .... :biggrin:

آشنایی با سازه های ماکارونی

مقدمه :


دروس سازه اي كه در رشته مهندسي عمران در دانشگاه هاي ايران تدريس مي شود ، معمولا به طور كلي به صورت تئوريك تدريس مي گردد و دانشجويان كمتر اين دروس را به صورت عملي تجربه مي كنند ، بنابراين شايد فهم اين دروس به صورت عميق در حين دوران تحصيل ممكن نباشد .


ساخت سازه هايي توسط فولاد و يا بتن صرفا براي آموزش هم مقدور نمي باشد ، چرا كه هزينه تمام شده اين كار بسيار بالا است .
بنابرلين در سرتاسر دانشگاههاي معتبر دنيا ، سعي شده است ، تا بااستفاده از مصالح ارزان قيمت ( به جاي بتن وفولاد ) و مدل كردن سازه هاي واقعي توسط اين مصالح ، آموزش دروس سازه اي به صورت عملي ممكن شود .
ماكاروني يكي از اين مصالح جايگزين مي باشد . اين عنصر سازه اي جديد به دليل برخي از خصوصيات ويژه مثل ( سبكي ، دسترسي ساده و ارزان بودن ) بيشتر از ديگر مصالح مشابه مورد توجه قرار گرفته است .


چگونه شروع كنيم ؟


براي وارد شدن به اين رشته شما بايد داراي خصوصيات اخلاقي چون كنجكاوي ، خلاقيت ، صبر ، همت و تلاش فراواني باشيد .
اين خصوصيان به اين علت مطرح گرديد كه در ساخت و طراحي يك سازه موفق علاوه بر آگاهي از علوم مهندسي به اين ويژگي ها نيازمند هستيد . چرا كه ممكن در طراحي و ساخت يك سازه شما روز ها و هفته ها تلاش نماييد ، ولي در نهايت به دليل يك اشتباه كوچك در طراحي يا ساخت ، سازه شما به حداقل ركورد مورد نظر نرسد .


هيجان انگيزترين بخش كار شما مربوط به زمان بارگذاري سازه مي باشد ، كه سازه اي كه مدت زيادي براي طراحي و ساخت آن صرف كرده ايد در نهايت در جلوي چشمان شما منهدم مي گردد ، ولي آيا ركورد مورد نظر بدست مي آيد يا خير ؟
بطور خلاصه براي ساخت يك سازه شما بايد مراحل زير را در پيش گيريد :


1-كشف خصوصيات عنصر سازه اي جديد با انجام آزمايش هاي ساده ولي دقيق . اين مرحله شامل آزمايشهايي براي رسيدن به خصوصياتي چون حداكثر تنش كششي ، حداكثر تنش فشاري ، مدول الاستيسيته، حداكثر بار بحراني در كمانش و غيره مي باشد .


2-كار بر روي خصوصيات عنصر سازه اي جديد ( ماكاروني ) و دست يافتن به نقاط ضعف و يا قدرت آن .


3- آشنايي با يك نرم افزار رايانه اي براي تحليل و طراحي سازه . ( بطور مثال : SAP 2000 )


4- تحليل سازه هاي ساخته شده در گذشته و رسيدن به نقاط ضعف و يا قدرت آنها .


5- طراحي سازه با توجه به اطلاعات بدست آمده.


6- تلاش براي رسيدن به بهينه ترين طرح ( بهينه سازي ) .


7 – ساخت سازه توسط ماكاروني و چسب .


تكنيك هاي ساخت سازه ماكاروني :


ماكاروني :


اين عنصر سازه اي در برابر كشش و فشار ( اگر طول آن كوتاه باشد و دچار كمانش نگردد ) مقاومتي خوبي از خود نشان مي دهد ، ولي مقاومت آن در برابر خمش بسيار كم است . به همين علت بايد تا حد امكان سعي نمود ، تا سازه ها به گونه اي طرح شوند كه اعضاي آن كمترين خمش ممكن را تحمل نمايند .


در واقع تابع هدف در بهينه سازي سازه خمش و وزن سازه مي باشد . يعني سازه ها بايد به گونه اي طرح شوند ، كه كمترين خمش در آنها به وجود آيد و در عين حال با كمترين وزن بيشترين مقاومت را از خود نشان دهند .

يك نكته مهم در مورد سازه هاي ساخته شده توسط ماكاروني اين است ، كه در هنگام ساخت و يا بعد از آن نبايد در مكاني كه در آن رطوبت و گرماي هوا بالا است قرار گيرد ، زيرا در اين صورت ماكاروني ترك مي خورد .


چسب :


براي ايجاد اتصالات در اعضاء ، آنها را به صورت سر به سر قرار داده و سپس در محل گره ها از چسب استفاده نماييم .


1- اتصال مفصلي :


براي به وجود آوردن چنين اتصالي بايد از چسب حرارتي ( چسب تفنگي ) استفاده نمود . زيرا اين چسب علاوه بر چسباندن اعضاء به يكديگر ، آنقدر انعطاف پذير است ، كه به اعضاء اين اجازه را مي دهد تا در محل گره ها تا اندازه اي دوران نمايند .

2-اتصال صلب :

براي ايجاد اتصالات صلب مي توان از دو چسب :


· دوقلو (EPOXY )

· قطره اي (SUPPER GLUE ) استفاده كرد .


اگر از چسب دوقلو استفاده مي كنيد ، اين چسب اين قابليت را دارد ، كه فضاي خالي بين اعضاء در محل گره ها را پر نموده و نيازي نيست كه شما ماكاروني ها را تراش داده و در كنار هم قرار دهيد . اما عيب اين چسب اين است ، كه وزن تمام شده سازه بالا مي رود.


ولي چنانچه از چسب قطره اي استفاده مي كنيد ، اعضاء در محل گره ها بايد تراش مناسب داده شوند ، تا سطح تماس افزايش يابد ، چراكه اصولا اين چسب فضاپركن نمي باشد و فقط در سطوحي كه اعضاء تماس مستقيم با هم دارند اتصال ايجاد مي نمايد . ولي در مقابل ، اگر از اين چسب استفاده نماييد ، وزن تمام شده سازه كمتر خواهد شد .

چگونگي ساخت :



بعد از آنكه طراحي نهايي را انجام داديد ، مي توانيد براي ساخت ، طرح نهايي را در ابعاد واقعي بر روي يك كاغذ پوستي بكشيد و سپس كاغذ را توسط چسب شيشه اي به يك سطح شيشه اي صاف بچسبانيد . سپس اعضاء را طبق نقشه از ماكاروني توليد كرده و در روي نقشه روي خط مربوط به خود بگذاريد و براي جلوگيري از لغزيدن ماكاروني مي توانيد از خمير بازي براي محكم كردن عضو بر روي كاغذ پوستي استفاده نماييد . سپس در محل گره ها از چسب استفاده نماييد . بدين ترتيب مي توانيد ، آن قسمتهايي از سازه را كه به صورت صفحه اي هستند ، را با دقت بالايي توليد نماييد.
بعد از آنكه قسمت هاي صفحه اي را بدين روش توليد كرديد ، اين قسمت ها را با دقت زياد به هم متصل نماييد ، تا سازه نهايي آماده گردد.
چگونه ركورد را پيش بيني نماييم ؟ ابتدا بايد با آزمايش هاي ساده و ابتكاري حداكثر مقاومت كششي‌ ، مقاومت فشاري ( براي طول مشخص ) ، مقاومت خمشي ، مقاومت برشي را براي ماكاروني مورد استفاده بدست آوريم ، سپس سازه مورد نظر خود را تحت حداكثر بار پيش بيني شده تحليل كنيم ، اگر نيروهاي كششي ، فشاري ، خمشي و برشي ناشي از تحليل از مقاومت هاي بدست آمده در آزمايش بيشتر باشد ، آن سازه فرو خواهد ريخت .
تحليل را براي بارهاي مختلف انجام مي دهيم ، آن باري كه نيروهاي بدست آمده از آن در اعضاء ناشي از تحليل ، بيشترين نزديكي را به حداكثر مقاومت هاي بدست آمده از آزمايش داشته باشد ، ركورد تئوريك خواهد بود .
به علت وجود خطا در ساخت و يا ديگر خطاهاي ممكن بايد ركورد تئوريك بدست آمده را در يك ضريب اطمينان ( مثلا .75 - با توجه به نظر طراح ) ضرب كرد ، تا ركورد عملي بدست آيد با اين كار شما مي توانيد قبل از اينكه سازه مورد نظر را بارگذاري كنيد ، حداكثر ركورد آن را حدس بزنيد .
چگونه سازه ماكاروني را بهينه كنيم ؟

براي بهينه كردن سازه بايد يك تابع هدف تعريف كنيم .

تابع هدف در مورد سازه هاي ماكاروني دو چيز است :


1- وزن سازه .


2- خمش موجود در اعضاء.


سازه مورد نظر را بايد طوري طراحي نماييم ، كه در قبال كمترين وزن بيشترين ركورد را بدست آوريم .
همچنين سازه بايد به گونه اي طراحي گردد ، كه خمش موجود در اعضاي آن به حداقل ممكن برسد . چراكه همانطور كه گفته شد ، ماكاروني در برابر خمش بسيار ضعيف مي باشد .


براي اينكه خمش موجود در اعضاء را به حداقل برسانيم بايد از روش تخم مرغ استفاده نماييم . در تخم مرغ وقتي آن را از بالا و پايين فشار مي دهيم نمي شكند . علت اين امر اين است ، كه نيروي فشاري وارد به خاطر انحناي موجود در تخم مرغ ، قسمت اعظم آن به صورت فشار انتقال پيدا مي كند و قسمت كمي از آن تبديل به خمش مي شود . كه همين اصل در واقعيت باعث بوجود آمدن پل هاي قوسي شده است .


از طرف ديگر سازه بايد به گونه اي طراحي گردد ، كه تقريبا تمام اعضاي اصلي با تمام ظرفيت خود كار كنند . يعني اينكه در هنگام شكست سازه تمام اعضاي اصلي به حداكثر مقاومت خود رسيده باشند و تقريبا خراب شدن سازه در اثر شكست همزمان تمام اعضاي اصلي صورت گيرد . در اين صورت مي توان گفت كه، از تمام اعضاء به نحو احسن استفاده شده است .

[reza2011]

مقاله ديگر براي علاقمندان به ماكاراني ... :biggrin:

معرفی سازه 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 .

در واقع این سازه ها به عنوان ماکت ساخته نمی شوند و سازه ای که بار بیشتری را تحمل می کند ، موفق تر خواهد بود . پل ( تحت بارگذاری یکنواخت ، متمرکز و متحرک ) ، Towercrain ، انواع قاب های ساختمانی و ستون های فشاری از جمله رایج ترین سازه های ماکارونی 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 کرده تا ذهن خلاق دانشجویان را فعال سازند و از طرحها و پژوهش های آنها در عمل استفاده کنند . 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 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 . رکورد کسب شده در این رشته ( پل خرپایی ) معادل 176 کیلو گرم می باشد ، که این رکورد تقریبا 230 برابر وزن خود سازه می باشد . همچنین طراحی و ساخت سازه های فشاری که قادر به تحمل بار هایی بیش از نیم تن می باشند ، از دیگر نمونه های این سازه ها هستند . اینجا یک سئوال ممکن است مطرح می گردد ، آیا جنس ماکارونی در دست یافتن به رکورد های 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 رکورد های بالا می باشد .



معرفی انواع مختلف سازه های ماکارونی

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 :

دراین نوع از سازه های ماکارونی ، هدف طراحی جرثقیلهایی است که بر روی برجهای بلند به کار گرفته می شوند .این سازه ها باید قادر باشند با داشتن ارتفاع معین شعاع خاصی را تحت پوشش قرار دهند .

پل با بار متمرکز :

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 ، کششی و خمشی را دارا می باشد .

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 گرفته اند .

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 با سرعت معین ، که بر روی آن وزنه قرار داده می شود ، صورت می گیرد .


http://www.hamedmonsef.com/images/papers/kharpa%20%283%29.gif



http://www.hamedmonsef.com/images/papers/kharpa%20%284%29.gif



http://www.aalog.net/VB0_0037%20copy.jpg


واي كه چقدر هوس ماكاراني كردم من ... :redface:

[Bana8]

سلام . ببین کاری نداره فقط یکم آب بریز و بعدش بزار یکم بجوشه و بعدش ماکارونی هارو بریز و یکم صبر کن قشنگ بپزه و بعدش آب کشی کن و بزار دم بکشه

فکر سازه و مازه رو هم از سرت بیرون کن همین ماکارونی رو بخور به فکر ساخت ساختمون با ماکارونی هم نیوفت چون آخر عاقبت نداره
قشنگ بشین با مصالح آجر و بتن و سیمان بساز و این فکرها رو هم از سرت بیرون کن که با ماکارونی ساختمون بسازی بندازی به مردم :D

[reza2011]

ايول خوب اومدي .. ماشا الله يك پا ماكاروني پزيا ... :biggrin:

ميگم تو هم اين ساختمون 1 طبقت رو بي خيال شو با هم بريم تو كار ماكاروني ... :biggrin:

تو كه آشپزيت خوبه كارمونم ميگيره حسااااابي :biggrin:

يك زحمت بكش دستور پخت قرمه سبزي رو هم بدي ممنونت ميشم ... :biggrin:

[Bana8]

مگه اینکه من مرده باشم بزارم کسی با ماکارونی خونه بسازه

[reza2011]

مگه اینکه من مرده باشم بزارم کسی با ماکارونی خونه بسازه

بابا بي خيااال عزيزم .... حالا تو برو با سوسيس يا كالباس خونه بسااااز :biggrin:.. اون يك طبقه رو ميگمااااا ... خرجتم كم ميشه :biggrin:... حالا يك ابتكاري به خرج بده واسه اين تاپيك توي تري دي مكس يك خونه با سويس بساز بزار اينجا همه ببينن حالشو ببرن ... اصلا مصالحش رو خودت انتخاب كن ...

ولي خداييش من فكر ميكنم ساختموني كه با ماكاروني درست بشه از اوني كه تو قراره بسازي توي شهرستان اونم بدون آب و برق و با 2 تا بشكه فقط , مقاومتش بيشتره هااا ... :biggrin:

[Bana8]

ولي خداييش من فكر ميكنم ساختموني كه با ماكاروني درست بشه از اوني كه تو قراره بسازي توي شهرستان اونم بدون آب و برق و با 2 تا بشكه فقط , مقاومتش بيشتره هااا ... :biggrin:

خدا به خیر کنه:biggrin: الان تو یه دوراهی هستم که یه طبقه رو شروع کنم یا 3 طبقه با یه پارکینگ :que:

راستی واسه اینکه سود کنم میخوام در و پنجره اش رو هم خودم بسازم . به نظرت جوشکاری در پنجره کار سختیه ؟
میخوام جوشکاری در و پنجره رو هم یاد بگیرم

[reza2011]

خدا به خیر کنه:biggrin: الان تو یه دوراهی هستم که یه طبقه رو شروع کنم یا 3 طبقه با یه پارکینگ :que:

راستی واسه اینکه سود کنم میخوام در و پنجره اش رو هم خودم بسازم . به نظرت جوشکاری در پنجره کار سختیه ؟
میخوام جوشکاری در و پنجره رو هم یاد بگیرم

به نظر من با يك 40 طبقه شروع كن ... :biggrin:

[elham.anbaraki]

مرسی.خیلی برام جالب بود

[middbox]

هر کدوم از دوستان اگه نیاز به راهنمایی داشتن خوشحال میشم بتونم کمک کنم

من 4 دوره شرکت کردم

دانشگاه ما هم چندین دوره اول شده

[Bana8]

به نظر من با يك 40 طبقه شروع كن ... :biggrin:

با کمک شما انشاالله 40 طبقه هم میتونم بسازم :D

[a3mun]

سلام من ترم ا عمرانم میشه یه طوری جم و جور با ماکارونی یادم بدید اسکلت خونه رو ردست کنم با نقشه سازه یه چیز کلی ؟؟؟
میشه؟؟
برا پروزه میخام
بجوابین لطفا

[middbox]

سلام من ترم ا عمرانم میشه یه طوری جم و جور با ماکارونی یادم بدید اسکلت خونه رو ردست کنم با نقشه سازه یه چیز کلی ؟؟؟
میشه؟؟
برا پروزه میخام
بجوابین لطفا

مهندسی شیمی یا عمران؟

نشنیدم با ماکارونیاسکلت یه خونه رو درست کرد

ولی فکر کنم بشه
1- به دوعدد شیشه به اندازه ارتفاع سازه کمی بیشتر نیاز داریم
2- یک عدد گونیا
3- چسب حرارتی یا123 برای نوع کار شما
4- ماکارونی بهاندازه کافی با قطر هر چه بیشتر
5- نقشه دو عدد
روش
دقیقا از پایین لبه شیشه شروع کنید
نقشه ها رو زیر شیشه قرار بدید به طوری که تکون نخوره
دو طرف سازه رو روی هر کدوم از شیشه ها درست کنید
نحوه چسباندن نیاز به خلاقیت دارد
شیشه ها به اندازه تیر نسبت به یکدیگر فاصله داشته باشن
سپس هر دو رو گونیا کنید و ثابت نگه دارید
بعد از این مراحل نوبت به اتصال تیر به ستونهاست که نیاز به خلاقیت خودتون داره

( شما نیاز دارید چندین رشته ماکارونی رو مانند فنداسیون گسترده زیر سازه قرار بدید به این ترتیب که چندین رشته به اندازه زیربنای سازه رو به یکدیگر بچسبانید تا ازنیروهای وارده از پایین به ستونها جلوگیری بشه و ستونهارو روی اون قرار بدید)

امیدوارم مفید بوده باشه، توضیح مختصر بود اما برای کسانی که عمران میخونن کاملا قابل فهم هست

[edelnabaz361]

مرسییییییییییی