De uitdaging van de papiertoren is een belangrijke oefening voor studenten die beginnen met hun studie van bouwtechniek, omdat het gaat over belastingverdeling, kinematica, de bewegingswetten van Newton en andere belangrijke principes. In een eenvoudige versie van de uitdaging bouwen leerlingen een stabiele toren uit een enkel stuk papier van 8 1/2 bij 11 inch. De meeste strategieën vragen om het papier in reepjes te snijden en ze in liggers te maken. Wanneer meer dan één team tegen elkaar concurreert, is het winnende team degene die de hoogste toren bouwt die bestand is tegen een vooraf bepaalde hoeveelheid kracht, zoals de bries van een ventilator, zonder om te vallen.

Een winnende Strategie

Het belangrijkste onderdeel van de toren is de basis, en hoewel er verschillende benaderingen zijn om het te construeren, is de meest stabiele structuur een gelijkzijdig statief. Omdat de belasting symmetrisch wordt verdeeld, is het statief beter bestand tegen kantelen dan een vlak stuk papier. Het statief verhoogt ook de hoogte van de toren.

Gebruik de rest van het papier dat je hebt voor de toren zelf nadat je de basis hebt gebouwd. Als je op zoek bent naar maximale hoogte, wil je de kleinst mogelijke basis creëren, maar geen stabiliteit opofferen voor zuinigheid, of de toren is misschien zelfs niet bestand tegen een zacht briesje.

Bouwpapier Steunbalken

Elke oplossing voor deze uitdaging bestaat erin het papier in dunne reepjes te snijden en ze in liggers te vormen. U wilt het aantal liggers dat u van het papier krijgt maximaliseren. Om dat te doen, moet je dunne stroken snijden, maar als je de stroken te dun snijdt, zijn ze moeilijk te vormen. Een goed compromis tussen zuinigheid en stabiliteit is om het hele vel papier in de breedte van 1 inch af te snijden.

Je kunt de stroken op twee manieren in liggers verdelen. Een daarvan is om ze om een ​​potlood te wikkelen om cilinders te maken en de andere om ze in buizen met driehoekige doorsneden te vouwen. Een stuk tape aan beide uiteinden van elke ligger moet voldoende zijn om het bij elkaar te houden, maar misschien wilt u een derde stuk tape in het midden toevoegen. Laat ten minste een inch aan beide uiteinden van elke ligger onaangeraakt. Hiermee kunt u de liggers in de lengte in elkaar passen.

De basis bouwen

U hebt minimaal drie liggers nodig om een ​​statief voor de voet te bouwen. Ze moeten uit een centrale top lopen en de afstand tussen elk van de voeten moet gelijk zijn aan de lengte van een ligger. Om de balken aan de top samen te voegen, wikkelt u een enkel stuk tape om de uiteinden van de liggers tot een cilinder die in een van de liggers past. Als u dit te moeilijk vindt om te doen, knijpt u de uiteinden tegen elkaar en geeft u ze een draai voordat u de tape aanbrengt.

Als u de toren op een glad oppervlak bouwt, ondervindt u mogelijk problemen bij het stabiliseren van de basis. Een oplossing is om de voeten te verbinden met drie meer liggers om een ​​driehoek te maken. Dit geeft je minder steunbalken om de toren te bouwen, dus het zal niet zo hoog zijn, maar het zal beter bestand zijn tegen vallen.

Erect the Tower

Je vormt de toren door de overblijvende liggers samen om een ​​lange buis te vormen. Steek het uiteinde van een ligger in het uiteinde van een ligger en duw ze samen totdat de tape ervoor zorgt dat u ze niet verder kunt duwen. Dit geeft je een enkele buis die ergens tussen de 40 en 60 inch lang is, afhankelijk van het aantal liggers dat je voor de basis hebt gebruikt. Richt de toren op door een uiteinde van de lange buis op de top van de drie voetliggers te drukken.

Omdat u het papier in de breedte hebt doorgesneden, hebt u kortere liggers dan wanneer u het papier in de lengte snijdt , wat betekent dat de toren meer verbindingen heeft. Dit is een goede zaak, omdat de gewrichten sterker zijn dan de overspanningen van de liggers. Als je echter iemand bent die graag experimenteert, probeer dan een toren te bouwen met dezelfde procedure, maar deze keer de liggers langs de lengte van het papier te snijden en de stabiliteit van de twee voltooide torens te vergelijken.

Een Extra uitdaging

Sommige wedstrijden laten het gebruik van tape niet toe. Je kunt deze strategie nog steeds gebruiken om de toren te bouwen, maar je zult een manier moeten vinden om de liggers bij elkaar te houden door kleine inkepingen in de uiteinden van het papier te maken en ze samen te vouwen. Zorg dat je handen schoon zijn wanneer je dit doet en gebruik een scherpe schaar.