如何用木條製作出可以承重的橋樑結構?

01-04

木條是松木或輕木細0.5cm 製作完成後長寬高基本在50cm以內。

圖擇日送上。最近忙診斷性考試。。

前段時間我和我的兩名同伴親自做了一個作為學校木結構橋樑的參賽作品。現慢慢修改此答案提供一些親自動手之後的建議。

1.原料準備

這個各個情況不一，我個人記得我們做的是2×2×500mm的規格。松木條。在淘寶上大筆大筆的批發。看清楚自己需要的規格，尤其是材質後下單吧。時間充足建議做兩個模型。關鍵是要留時間給優化方案不然做再多的模型也沒用。

2.方案準備

首先橋的方案。學過物理的都知道橋大部分得做拱橋(凹橋容易爆胎啊)。所以，拱這個結構需要充分利用。有這麼幾個關鍵結構:

①整體結構②拉伸結構③支撐結構④受力結構

①整體結構

首先橋要不高不扁。過扁全靠木頭的彈力不夠支撐，太高重心不穩。如果你不是繪圖狗就別把時間耗在圖紙上畫個草圖，實踐就是檢驗真理的唯一標準。但是得多高呢？這個我個人的過程體會來看，木條可拉可折，把拉的木條和折的木條分配一半，底角45°左右的木橋承重最大。

待續

這裡順便提供一點到處複製粘貼的。。就不要吐槽了

製作要點：

1：木條與木條間需要緊密連接，不可有縫隙，萬一有縫隙的話切一小片很薄的木片塞進去使木條間緊密配合；（圖所示）

2：使用502膠水時不可用很多，粘結處點一小滴就可以了，否則木條粘不牢而且手上會有很多膠水（凝固時間長手會抖的）；

3：502粘結時木條千萬不可左右移動，否則木條粘不老。

4：下面步驟中第七條以下較難，因為為了牢固，我們要使能夠相連的地方全部連接，這就需要5.5cm的短木條二端有時要削成斜角狀（如圖所示）

5：12根松木條在完成製作之前任何的一小段或者一小片都要保留。

以上1、2、3、4能否承受更多重量的關鍵

木橋的製作

1：我將給你們1：1的實樣圖，同學們在實樣圖的節點處粘貼薄型雙面膠，如圖所示。按照線條走向粘貼剪裁完成的木線條。首先粘貼上下二根木線條，上面一根總長8cm，下面一根總長45cm。這二根木線條需要絕對平行。下面這個木線條在中心處做個標記。

2：在粘完上下二根的基礎上粘貼上面中間一根豎直的短木條，第一次用502膠水在上木條與豎直的短木條間點一小滴，在等它乾的過程中不可讓二根木條有任何的移動。

3：用502粘結左右各三根斜撐，同樣與上下二根需要緊密連接。

4：完成12根斜撐後為使斜撐更牢固，我們用短木條固定這些斜撐，正反兩面全部需要固定，我們在實樣圖上首先完成一面的固定。

5：完成一面固定後我們把木橋與實樣圖紙分開。二片木橋重疊後畫出另外一面固定斜撐的小木條的線條的位置，用502固定。

6全部完成後我們把二片木橋固定在垂直的木板模具上（用雙面膠，左右兩邊不要很多），需要注意模板較，所以我們以短木條為基準，兩邊長木條上的中心點需要對齊以免橋樑傾斜。

7：把二片木橋用5.5cm長的短木條固定（502膠水），注意斜角。

8：中間這根需要注意位置，我們需要二根斜撐的空隙正好能夠塞進三根短木條（這樣可以使左右二片木橋連接更牢固。

9：二端底部長木條與斜撐的夾角處各放一根短木條固定（有斜角）；

10：底部木條與斜撐的對外端處用小木條固定（502膠水）如圖

11：斜撐與長木條的三個連接處內外用木條夾住固定呈X狀。目的是受力後斜撐還固定在長木條上。

12：用餘下的大於1cm的短木條來補一下你認為木橋最薄弱的地方。

13：最後用502膠水在各個連接點點一滴補充一下。

材料的選擇：

千里堤壩，潰於蟻穴，在木結構承重比賽中，均勻受力是取得比賽好成績的關鍵。因此我們要精心選擇每一根木條和粘接用的膠水。在萬州區的比賽中，我校周揚同學的木結構模型在靜壓承重測試時，模型整體在幾乎沒有發生變形的情況下，模型整體粉碎，達到最佳效果。

比賽規則中有一條1、承重測試賽前，裁判員對模型進行稱重等檢測和記錄，大於規定重量22g的取消資格，承重測試成績計為零。

首先分析木條，2.5mm×2.5mm×550mm的木條平均重1.7克到1.9克之間，加上膠水干固後的質量，因此我們最多只能選擇11到12根整木條進行製作。

材料選擇時盡量選用顏色鮮艷、木紋比較完整均勻的順紋木條。盡量不要選擇斜紋、橫紋、有油節的木條。通過稱重實驗表明顏色鮮艷、木紋比較完整均勻的木條平均重1.85克，比顏色灰淺，木紋不規則的木條平均重1.78克相比，更加密實（注意：木材重量與批次有關）。

壓力實驗也證明顏色灰淺，木紋不規則的木條比顏色鮮艷、木紋比較完整均勻的木條容易折斷、壓斷、拉斷。

同時，有油節的地方抗拉強度、抗壓強度都不強。

木條間的粘接採用的膠水可以用器材所配用的粘接劑，也可以採用補鞋用的新型萬能膠，二者各有優缺點。鞋用的新型萬能膠根據乾燥時間分為3-8秒，8-12秒，20秒以後，視天氣情況（包括濕度、溫度）進行選擇。

3、圖紙的設計：

好的圖紙是成功的一半，要讓選手學會設計圖紙並利用圖紙進行製作與改進。從規則分析，底部木條長度要≥400mm,頂部為了放置承重台，長度要在40-80mm之間。

根據物體的穩定性，重心不宜過高，同時從力學原理上講，等腰

三角形是高承受力結構，因此腰與底部的夾角以45度為基礎進行設計，可以考慮設計30到60度。現在以45度為例設計。木結構靜壓承重模型製作初探

（1）確定底部的長度：

從規則上看7、不允許木條有任何形式的平行重疊粘接，兩根木條之間平行間距必須≥15mm，任何斜支撐木條必須保證一端與相鄰木條間距≥15mm。

考慮到木條自身的寬度2.5mm,因此斜支撐AA1與BO之間保持20mm可以滿足要求。折算到底部AB長是28.3 mm,底部總長為400十28.3＊2＝456.6MM，略做延伸470mm可滿足要求。

對應上部為70 mm，高為20mm。

（2）AA1BO間的斜支撐數量以4到5個為宜，太少AA1與BO易斷，太多易超重。

（3）木結構的寬度為40mm到80mm之間，可以取中間值.

（4）繪製線條，最好繪製出木條的寬度

4、精心製作是指參賽選手要熟悉自己的圖紙，準確量取尺寸，熟練應用美工刀切割木條，熟練粘接。

切割時的注意點：

（１）切割工具選擇比較大的美工刀，刀片要換新的。

（２）切割時要垂直用力。

（３）可用鉛筆在木條上畫好切割線後，再切割。

（4）切割後用細砂紙打磨切割處使之平整。

粘接注意點：

（1）在粘接時，可以利用圖釘、長尾夾輔助固定。

（2）在平面上粘接時，要注意製作板的平整。圖紙上可以粘貼透明粘膠帶以方便模型的取下。

（3）將兩個立面在平面上製作好後，粘接為立體時，要注意粘正，底部、頂部一定要粘接成矩形。

（4）粘接面平整、牢固，無空隙

（5）前、後、左、右基本對稱，橫平豎直是模型靜壓承重取得好成績的關鍵。

這不就是結構設計大賽么

有圖紙嗎