过人纸桥的设计与制作

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  一、设计制图
  纸桥设计为三拱桥,如图1所示。桥长4.1米,桥宽0.54米,材料全部采用废旧报纸,桥高0.37米。
  二、构件制作
  加工基本构件:用面粉调制稀浆糊,将大报纸密绕在塑料的骨架上,成形后,将骨架抽去,制成基本构件,如图2所示。制好后将其置于阳光下晒干变硬。
  (1)用5张小报纸制成1号构件,每根长0.54米,共200根,作为制作桥面板之用;
  (2)用10张大报纸制成2号构件,每根长0.7米,共24根,作为制作小梁之用;
  (3)用30张大报纸制成3号构件,每根长1.08米,共12根,作为制作大梁之用。
  加工桥面板:用5个1号构件、2张小报纸和适量浆糊合作制成桥面板,如图3所示。每块桥面板长0.54米、宽0.11米、高0.02米,共加工成40块桥面板,并将其晒干变硬。
  加工小梁:用6个2号构件、4张大报纸和适量浆糊制成小梁,每根小梁长0.7米、宽0.09厘米、高0.05厘米,共加工成4根小梁,并将其晒干变硬。
  加工大梁:用6个3号构件、8张大报纸和适量浆糊制成上部为拱形的大梁,每根大梁长1.08米、宽0.09米,拱的最高处为0.07米,如图4所示。共加工成2根大梁,并将其晒干变硬。
  加工桥墩:再用同样的方法制成桥墩,桥墩采用多重挑梁的方法,使力层层分解,如图5所示。其中大拱桥墩和小拱桥墩各2组。也将其晒干变硬。
  三、加载试压
  用图6所示的两块桥面板单元进行试压,跨度0.45米,能承担一个成人的体重,如图7所示,用同样的方法,对大梁和小梁进行试压,大梁跨度1米,能承担3个成人的体重;小梁跨度0.6米,能承担2个成人的体重;从而保证该纸桥能过人。在此同时,用电子秤测量该桥的质量,其中大拱桥墩 6.635千克, 小桥墩2.743千克, 大梁4.795千克, 小梁2.095千克,桥面板7.235千克,桥的总质量为23.503千克。
  四、组装成桥
  将大梁、小梁分别与大、小桥墩用塑料带连接,再用塑料泡沫切割成图1所示的外形,将桥装饰成美观的拱形桥,然后将制作好的桥面板铺设在桥梁上,如图7所示,最后在桥面上铺设红色泡沫板,如图8所示。
  五、过人试验
  在2011年3月3日的江苏省基础教育工作会议上,我校少年科学院的拱桥作品成功载重9人(图9),受到了与会领导和嘉宾的高度赞赏。
  (作者:江苏省扬州中学教育集团树人学校学生;指导教师:崔伟)
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