第四章_木结构桥梁制作-桥梁欣赏与模型制作

1、第四章木结构桥梁制作细细竹签细细编，世间乾坤尽展现。用细木条作为材料制作模型简单方便而实用。木结构模型的制作是有趣而有用的，相信通过前面的桥梁欣赏和力学结构分析，同学们肯定很有兴致，想亲手去尝试模型的制作了 ，接下来就让我们一起来学习桥模制作吧！桥梁欣赏与模型制作第一节材料与设计一 、主要材料木条 ，规格 畅×畅×，根（由桥协提供 ）。其他材料由自己准备 ，有直尺 、美工刀 、胶水 、夹子 、坐标纸等 （图 。）图 主要材料二 、图纸设计桥体的受力分析绘制设计图纸的前提桥的立体效果图可视为四棱台（如图 ），桥的组成：正面 ，梯形，背面 ，梯形 ；顶部 ，四方形 ，底部 ，四

2、边形 ；左侧面 ，长方形 ，右侧面 ，长方形 。桥身质量 ：不得超过 。承重台规格：×白色正方形，正中心处镂空。测试间距：桌与桌之间 。根据正面横截面又称之为梯形桥。比赛时采用悬空承重测试，白色放置台承受的压重力会沿着四棱台的四条棱、将重力分解为向外的力、 、 和垂直向下的力 。由此 ，可设计合理的图纸 。第四章木结构桥梁制作图 桥的立体效果合理化设计原理制作承重桥梁的前提（重）力是否合理传导到桌子上？正因为悬空测量，顶部的压力往往会向下传递到梯形底部的四个顶点 、，所以四个底角的顶点必须牢固。常见的设计如图、图所示 。图 三条平行线正面底角图 斜三角形汇聚一点底角分析 ：图 中梯形

3、的底角采用正面三条平衡线，与梯形下底交叉为 、 、 彼此独立分开存在，并没有汇聚一点，能平行传递，但缺少三角形稳定性。图 中梯形的底角采用斜三角形， 、 、 慢慢向底角的顶点集中 ，最后交汇在顶点处 ，这样设计具有三角形稳定性特点 。实验证明，正面底角点采用斜三角汇聚一点更有利于力的合理桥梁欣赏与模型制作传递 。（梯）形底角的角度是否合理？合理的桥正面应设计为等腰梯形 ，而且下底 、的长度不能少于 ；上底 、的长度接近 。当底角大于 时°，桥的高度势必较高 ，材料消耗将会增多 ，将导致无法使用更多材料来加固 ，这样不利于 “质量轻而承重大 ”的好成绩 。相反 ，当底角小于 时

4、6;，虽然高度会降低 ，材料消耗会减少 ，但这样却不利于承受更大的重量 。实验证明 ，底角 的°桥设计角度较为合理 ，更有利于力的分解 、传递 。（四）棱台的设计是否对称平衡？要使桥梁承受最大重量 ，必须注意桥梁的对称、平衡 ，即每个面都有与之相对应的面 ，要注意它们之间的平衡性和对称性。如上底与下底要平行 ，正面与背面 、左侧面与右侧面要尽可能吻合。即设计时只要设计一个正面 、侧面图纸就应制作一模一样的背面、另一侧面 。为此 ，木条长度 、角度 、数量使用等都追求等同 ，可考虑一起切割，尽可能减少误差 ，从而保证桥的对称与平衡 ！否则造成不对称在所难免，最终因受力不平衡而败北 。优

5、秀设计图个案 制作承重桥梁的关键第一步 ：设计四棱台主框架的比例。实验中我们得出：上底正方形 ×，下底长方形 ×，正面梯形底角均为。°第二步 ：设计各面合理性加固的方案。在四棱台各个面（正图 梯形主框架面 、侧面 、顶部 、底部 ）分别加固木条。图、图 是桥正面设计的两种方案。年台州市路桥区航模比赛便是图 成就了 “多斤 ”木结构桥梁静压承重冠军。图 斜拉边各一条图 斜拉边各二条第四章木结构桥梁制作【思考与讨论 】 为什么图 能够成就静压承重冠军 ？试从力学结构进行分析 。第二节桥梁模型制作过程步骤一 ：设计桥梁根据套材提供的木条数量来设计桥梁，如图 所示 。图

6、桥梁设计步骤二 ：量取尺寸，裁切木条在制作前 ，制作者需要对结构有一个整体的构思 ，并对各个段木条的长度做好精密的计算 ，为现场制作打好基础 ，如图 所示 。制作者根据桥梁设计图 ，裁切出相应的木条 ，如图 、图所示 。桥梁欣赏与模型制作图 量取尺寸图 竖直切木条图图 按图裁切木条裁切相应的木条时，尺寸量取之后，可用铅笔做标记，然后平整切下。切木条看上去很简单 ，但有些同学所切的木条切口歪七扭八 ，十分粗糙 ，最后与其他部位粘合时 ，耗费胶水比较多 ，并且仍然很不牢固 。正确的操作是 （如图 所示），工具刀竖直向下 ，用力一刀切下木条 ，所切的端口光滑平整 ，且与粘合面能成良好接触 ，一般是垂

7、直于木条 。切口也不能像锯一样留下锯齿状 。假如女生力气不够 ，无法切下 ，建议更换大号的工具刀 ，选择锋利的刀锋 ，或请男同学帮助 。第四章木结构桥梁制作步骤三 ：根据设计图画工作图根据自己的桥梁设计图 ，绘画出桥梁工作图 ，以方便制作 ，如图 所示 。图 桥梁设计步骤四 ：立柱底梁顶梁粘接模型立柱底梁顶梁粘接如图所示 。图 立柱底梁顶梁粘接桥梁欣赏与模型制作（用）直尺和笔在底梁（顶梁）上标出粘接位置。（立）柱粘接底梁 （顶梁 ）时 ，用直角尺定位 ，使之形成 夹°角 ，并用胶水粘合 。（将）所需直角粘合好，保证其准确 、方正 、到位 。步骤五 ：斜撑杆粘接在制作过程中 ，用胶水时

8、需要自己把握添加的量和方法 。制作者将两根木条做粘合时 ，将木条一端粘好 ，另一端适度向下倾斜 ，这样可节省时间 ，涂料均匀 ，以防将胶水涂到手上 ，如图 所示 。图 粘胶水模型斜撑杆粘接如图所示 。图 斜撑杆粘接第四章木结构桥梁制作（将）斜撑梁与桥侧面进行比较，切除多余部分后将边角切成粘°接到桥侧面 ；斜撑梁切割时要稍长于实际长度 ，使它能紧密地卡入模型 ，提高模型粘接强度 。（将）另一根斜撑梁对切两半后，进行第一步骤，对模型进行加强。（将）所有斜撑梁粘接完成。步骤六 ：固定和叠加制作者在制作时，对用 胶水的地方一定要迅速用夹子夹上，如图所示 。凝固过程需要分钟左右，这个制作与当天

9、天气情况相关。图 夹子固定在对弯曲木条叠加使用时，制作者应对准，不然会较大减少受力。制作者需要灵活使用木条，可以二到三根并排，三根品字形，四根田字形等。注意 ：在对木条使用的过程中，要合理地考虑用法用量，这样才能在产生相同受力作用的同时减轻自重。如图 所示 ，木条的受拉效果很好 ，但需要三根才能合理地结合，制作者将需要的地方补上相同宽度，这样既达到了目的也减轻了自重。桥梁欣赏与模型制作图 叠加使用步骤七 ：完成两个桥侧面根据桥梁设计图，将桥左右两边的桥侧面全部完成，如图 所示 。图 制作桥侧面步骤八 ：横梁的粘接将横梁与各连接点粘合 ，使两边桥侧面连接 ，成为一座完整的桥 ，如图 所示 。第四

10、章木结构桥梁制作图 横梁的粘接步骤九 ：抗扭杆加固利用剩余的木条制作一些抗扭杆等部件 ，将其填补到模型较容易折断的部分 ，进行加固 ，如图 所示 。图 抗扭杆加固在制作时 ，时间是有限制的 ，在考虑时间的合理分配时有一些小技巧 。如 ：多准备一点夹子 ，就不需要等夹子使用 。在结构需要较大受力处可以用小刀割一条小口 ，将对应部分嵌入其中 。在结构需要的情况下 ，可以将受力大的地方加一块 ，增加受力面 。在削薄了的部分可以考虑在后面加上一块 ，以防断裂 ，如图 所示 。同学们 ，通过以上 个步骤 ，我们完成了梯形桥，如图 所示 。桥梁欣赏与模型制作图 部分嵌入并夹牢图 梯形桥第三节制作过程注意事

11、项在断裂点分析中发现 ，一个小小失误可能成为承重的薄弱之处 、变形断裂之处 。因此 ，在制作过程中我们要注意以下事项 。一 、木条精挑细选关键之举木条精挑细选 ，要从 “有无虫蛀 、有无霉变 、有无弯曲 、有无扭曲 ”等方面去酌情考虑 。有上述任何一点劣质的木条 ，坚决不能使用在主框架的第四章木结构桥梁制作连接线上，或者侧面的加固条上，如图 、图所示 。如果一定要用 ，也只能截取其中几段部分好的木条用来加固，尽可能减少不必要的失败因素 。因此比赛前要多带一些材料，以便挑选 。图 霉木条在主框架上图 霉木条在加固条上挑选好木条，根据设计图纸剪裁后，我们发现剪裁处可能存在不够光滑 、与原设计角度不

12、相吻合等细节问题。此时就有必要使用砂纸或锉刀来打磨 ，使之更光滑，更符合设计角度，这样便于木条衔接处的充分吻合。也唯有此，制作的桥梁才更坚固。二 、制法慎重选择重中之重打磨好的木条后开始粘贴制作 ，可是我们在实验过程中发现有三种截然不同的制作方向 ，如图 至图 所示 。图 平铺制作图 竖向制作图 悬空制作不难发现，三种制作方法迥然不同：平铺在纸上的制作能够减少误差 ，操作性强，增加平衡性等；而竖向制作则存在很难控制制作面的平整度 、难操作等问题；悬空制作则更难达到制作的精细度，即便再合理的设桥梁欣赏与模型制作计也难过制作这一关。三 、固定恰到好处如虎添翼根据图纸来剪裁木条，我们发现木条很容易移位而与设计图存在着误差 ，反而使原本平衡、对称的桥出现不对称、不平衡 。于是 ，我们采用工字钉来固定，