崔師杰 匡藝瑋 萬眾 王培成 李子峣
一、設計制圖
紙橋設計為三拱橋,如圖1所示。橋長4.1米,橋寬0.54米,材料全部采用廢舊報紙,橋高0.37米。
二、構件制作
加工基本構件:用面粉調(diào)制稀漿糊,將大報紙密繞在塑料的骨架上,成形后,將骨架抽去,制成基本構件,如圖2所示。制好后將其置于陽光下曬干變硬。
(1)用5張小報紙制成1號構件,每根長0.54米,共200根,作為制作橋面板之用;
(2)用10張大報紙制成2號構件,每根長0.7米,共24根,作為制作小梁之用;
(3)用30張大報紙制成3號構件,每根長1.08米,共12根,作為制作大梁之用。
加工橋面板:用5個1號構件、2張小報紙和適量漿糊合作制成橋面板,如圖3所示。每塊橋面板長0.54米、寬0.11米、高0.02米,共加工成40塊橋面板,并將其曬干變硬。
加工小梁:用6個2號構件、4張大報紙和適量漿糊制成小梁,每根小梁長0.7米、寬0.09厘米、高0.05厘米,共加工成4根小梁,并將其曬干變硬。
加工大梁:用6個3號構件、8張大報紙和適量漿糊制成上部為拱形的大梁,每根大梁長1.08米、寬0.09米,拱的最高處為0.07米,如圖4所示。共加工成2根大梁,并將其曬干變硬。
加工橋墩:再用同樣的方法制成橋墩,橋墩采用多重挑梁的方法,使力層層分解,如圖5所示。其中大拱橋墩和小拱橋墩各2組。也將其曬干變硬。
三、加載試壓
用圖6所示的兩塊橋面板單元進行試壓,跨度0.45米,能承擔一個成人的體重,如圖7所示,用同樣的方法,對大梁和小梁進行試壓,大梁跨度1米,能承擔3個成人的體重;小梁跨度0.6米,能承擔2個成人的體重;從而保證該紙橋能過人。在此同時,用電子秤測量該橋的質(zhì)量,其中大拱橋墩 6.635千克, 小橋墩2.743千克, 大梁4.795千克, 小梁2.095千克,橋面板7.235千克,橋的總質(zhì)量為23.503千克。
四、組裝成橋
將大梁、小梁分別與大、小橋墩用塑料帶連接,再用塑料泡沫切割成圖1所示的外形,將橋裝飾成美觀的拱形橋,然后將制作好的橋面板鋪設在橋梁上,如圖7所示,最后在橋面上鋪設紅色泡沫板,如圖8所示。
五、過人試驗
在2011年3月3日的江蘇省基礎教育工作會議上,我校少年科學院的拱橋作品成功載重9人(圖9),受到了與會領導和嘉賓的高度贊賞。
(作者:江蘇省揚州中學教育集團樹人學校學生;指導教師:崔偉)