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[고체역학] 스파게티 타워 제작

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작성일 21-04-30 00:51

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스파게티 타워 구조물을 제작하면서 처음 설계를 했던대로 제작을 하였으나 면의 두께를 생각하지 못하고 제작을 해서인지 약간의 오차가 발생하게 되어 급하게 수정을 해서 제작을 해서 크기도 예상했던 것보다 커지고 무게도 더 나가게 되어서 완전한 구조물이 되지 못한 것 같다. 그리고 트러스 구조물이 힘을 분산시킬 것이라고 생각하여 주기둥에 트러스 구조물을 추가했던 점도 하중을 버티는데 큰 역할을 했다고 생각한다.
구조물의 면적에서 사각 기둥을 여러 개 이으면 다각형의 기둥과 같이 하중을 많이 버틸 것이라고 생각을 했고, 크기가 다른 4각 기둥 여러 개를 이어서 만들어 힘을 분산시키고, 트러스 구조물을 첨가하여 기둥의 힘을 분산시키는 설계를 하였다. 40mm X 40mm인 사각기둥을 제작하고, 다이아몬드 형태의 45mm X 45mm 사각기둥을 이어 붙였다. 그리고 80mm X 80mm인 사각기둥을 제작하였고, 마지막으로 120mm X 120mm인 사각기둥을 제작하였다 이 기둥에는 주기둥을 부착하였고, 모든 기둥의 높이는 20.5mm로 설계를 하였다.
(4) 그 외 보강재는 접착 단부를 제외하고 접착제의 코팅을 엄금함

(6) 구조물 상면에 평판을 얹을 수 있어야 함

(5) 보조부재(수평, 수직, 사선)의 간격 : 20mm 이상

1. 스파게티 구조물의 제한

(3) 부재의 겹침은 허용 : 단, 3개까지 (주기둥 4개까지)

(1) 구조물의 폭 : 가로,세로 180mm X 125mm이하

다.

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스파게티 타워 제작,스파게티 타워
- 못했던 점 -
(2) 구조물의 높이 : 최소 200 mm 이상

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3. 스파게티 구조물의 설계 과정

순서

※ 최종평가: 지지 하중 ÷ 구조물의 자중

※ 제공된 재료(스파게티면, 접착제)외 재료를 사용할 수 없음

스파게티 타워 구조물의 중앙에 위치한 기둥을 견고하게 제작을 했고 주기둥은 면적이 넓을수록 더 많이 버틴다고 생각하여 바깥쪽 기둥에 붙여 제작해서인지 많은 하중을 버틸 수 있었던 것 같다. 그리고 만들어진 기둥이 시간이 지나면 조금씩 휘어지고 틀어지는 현상이 일어나서 이런 현상을 트러스 구조와 세 개의 기둥을 대각선으로 이으므로 방지를 하였다. 그리고 트러스를 붙일 때 안쪽 구조물과 바깥쪽 구조물의 연결이 튼튼하지 못했다. 그리고 제일 중요한 부재간의 간격이 20mm인 조건에 맞게 설계되었다.

설명
1. 스파게티 구조물의 제한 (1) 구조물의 폭 : 가로,세로 180mm X 125mm이하 (2) 구조물의 높이 : 최소 200 mm 이상 (3) 부재의 겹침은 허용 : 단, 3개까지 (주기둥 4개까지) (4) 그 외 보강재는 접착 단부를 제외하고 접착제의 코팅을 엄금함 (5) 보조부재(수평, 수직, 사선)의 간격 : 20mm 이상 (6) 구조물 상면에 평판을 얹을 수 있어야 함 ※ 제공된 재료(스파게티면, 접착제)외 재료를 사용할 수 없음 ※ 최종평가: 지지 하중 ÷ 구조물의 자중

우선 구조물의 형상의 특성상 안쪽 기둥부터 제작을 했다. 그리고 제작 간 온도차이로 인해 스파게티 면이 깨지는 현상이 일어나기도 했다. 이유는 높이가 낮을수록 무게의 중심이 낮아질 것이라고 생각하여 제한조건의 최소 높이인 20mm에 가깝게 제작을 했다.

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