کارگاه ساخت پل های کاغذی

دانشگاه تهران

درس: سیستم های ساختمانی

استاد: کتایون تقی زاده

کارگاه های ساخت عناصر سازه ای برای درک هر چه عمیق تر سازه و مشاهده ی عملی رفتار آن، از جمله کارهای جذاب و مورد نیاز است. 

در ترم جاری(نیمسال اول 94-95) دانشجویان دانشگاه تهران به عنوان پروژه ی نهایی درس سیستم های ساختمانی به ساخت پل های کاغذی پرداخته اند.

هر پل بر اساس میزان ایستایی سنجیده می شود و البته وزن پل بدون در نظر گرفتن پی نیز مورد نظر قرار می گیرد.

پل اول

در ساخت این پل از کابل برای نگهداری دک (بست های استفاده شده برای اتصال کابل ها به دک را در عکس مشاهده می کنید.) و لیوان های کاغذی در دک استفاده شده است و با قرار دادن یک ستون در قسمت میانی، دهانه کاهش یافته است.

مشکل بزرگ این پل وجود برش در محل قرار گیری بر روی لبه ی حوض بود که موجب کاهش شدید ایستایی و شکستن پل در همان بارگذاری اولیه شد.

پل دوم

در ساخت این پل تنها از مقوای کارتون با اتصالات کام و زبانه استفاده شده بود. از نکات قابل توجه آن، نحوه ی قرار گیری بر روی حوض بود که مقواها به شکل لبه ی حوض برش داده شده بود و با لبه ی حوض که سایت آن محسوب می شد در تطابق قرار داشت. هم چنین این پل در مقایسه با پل های دیگر، فاقد پی بود.

به دلیل عدم امتداد مقواهای افقی قرار داده شده در جهت دهانه، پل در قسمت میانی دچار آسیب جدی بود و حتی قبل از بارگذاری اثر کمانش در آن دیده می شد. بدین منظور برای تقویت آن، در وسط دهانه یک پایه قرار داده شد و از کابل هایی نیز در طول پل استفاده شد اما در نهایت پل از همان قسمت میانی دچار شکست شد.

پل سوم

این پل، بر اساس ایده ی یک پل معلق با کامواهایی که با گره های مختلف به کاغذهای لوله شده، بافته شده بودند، ساخته شده بود. تبدیل نیرو ها به نیروی کششی و استفاده از کاموا که به صورت کششی نیرو را تحمل می کردند، عامل مهمی بود تا این پل 800 گرمی در عین داشتن حداکثر دهانه نزدیک به 70 کیلوگرم وزن را تحمل کند!

پل چهارم

این پل نیز مانند پل قبلی بیش از هر چیز بر اساس کشش و استفاده از کاموا به عنوان کابل های کششی تحمل نیرو می کرد. همین نکته در کنار ایجاد اتصالات مناسب در پی، عاملی بود تا این پل نیز نیروی نسبتا زیادی (نزدیک به 50 کیلوگرم) را تحمل کند.

عامل ضعف و نقطه ی آسیب این پل، بخش هایی از دک بود که در قسمت زیرین به وسیله ی استوانه های کاغذی تقویت نشده بود.

پل پنجم

در ساخت این پل از بست های پلاستیکی و لوله های ساخته شده از خمیر کاغذ که استحکام بالایی دارند، استفاده شده است. استفاده از دو قوس خرپایی برای نگه داری دک نیز در آن مشاهده می شود.

مشکل اصلی این پل عدم توانایی پخش نیروهای متمرکز و تبدیل آن به نیروی گسترده در دک بود و در نتیجه هر یک از لوله های مقوایی به هنگام وارد شدن نیرو تقریبا به تنهایی بیشتر نیرو را تحمل می کرد که همین امر سبب شکستن لوله های دک شد.

پل ششم

در دک این پل نیز از لیوان های کاغذی استفاده شده بود و برای نگهداری دک از کابل های فلزی که با بست های مناسب به دک متصل شده بودند.

عاملی که در مقایسه با پل مشابه همین پل، سبب شد تا این پل نیروی بیشتری (نزدیک به شصت کیلوگرم) را تحمل کند، اتصال مناسب کابل به دک و تقویت پل در محل قرار گیری بر لبه ی حوض و در نتیجه مقاومت بهتر در مقابل برش این نقطه، می باشد.

در نهایت آنچه که عامل از کارافتادگی پل شد، عدم مقاومت بیشتر پی بود.