Copyright 2020 - Custom text here
A NAGY ÖSSZEOMLÁS 2009
Pályázati felhívás tartószerkezeti modell készítésére
 
A SZIE Ybl Miklós Építéstudományi Kar pályázatot hirdet hallgatói részére
tartószerkezeti modell építésére
A pályázat hagyományos célkitűzései:
            A hallgatók kapjanak ízelítőt az optimális tartószerkezeti tervezés problémáiból, tervezői dilemmákból (szerkezetválasztás, funkció, forma, gazdaságosság összhangja) egy viszonylag könnyen átlátható feladat keretében.
            Verseny keretében kívánunk alkalmat teremteni a hallgatóknak leleményességük és statikai érzékük kibontakoztatására, képességeinek felszínre hozására.
            A különböző megoldások közös elemzése kapcsán a jó megoldások és a hibák értékelésével hasznos ismereteket gyűjtünk.
            A pályázati feladat megoldásával felhívjuk a figyelmet a modellépítés fontosságára, amely a modern tervezés eszköze.
            A modellépítési tevékenységet gondolatébresztőnek szánjuk a hasonló, valódi szerkezetek tervezési, gyártási és kivitelezési kérdéseinek jobb megismeréséhez.
 
A pályázaton való részvétel feltételei:
*                A kar hallgatói egyénileg és csoportosan (max 3fő) is pályázhatnak. Csoportos pályázat esetén a kar volt hallgatói is részt vehetnek a versenyben, amennyiben a csoport létszámának legalább 50%-át jelenlegi hallgatóink képezik.
 
*               A modell 2009. április 23-án csütörtökön 1000 óráig vizsgálható állapotban való leadása a SZIE YMÉK kar Mechanika és Tartószerkezetek Tanszéken. 
 
*                Az alábbiakban részletezett formai feltételek teljesítése.
 
Tervezési szempontok:
Tervezéskor képzeljük magunkat olyan helyzetbe, mintha igazi megbízásunk lenne. Vegyük figyelembe, ha a szerkezetet túl erősre tervezzük hiába jó és szép a tervünk, ha nagy az anyagfelhasználás akkor a képzeletbeli „Megbízó” a versenytárgyalás után mást fog megbízni a megvalósítással.
Az anyagfelhasználás csökkentésének határa van, mert ha szerkezet nem felel meg a tervezett funkcióra az megengedhetetlen, különösen akkor, ha az már a szerkezet állékonyságát veszélyezteti.
 
A fentieket a verseny keretében úgy fejezzük ki, hogy az alulméretezést (a tervezett 70N teherbírásnál gyengébb modell) és a túlméretezést (a tervezett 70N teherbírásnál erősebb modell) egyaránt pontok elvonásával „büntetjük”. Az optimálisan kialakított modell az, amelyik a FM=70 N nagyságú „mértékadó” függőlegesen ható terhelést a lehető legkisebb anyagfelhasználás mellett elviseli, azaz teljesül, hogy FM ≈ FH .
 
A feladat leírása:
A feladat egy 150x150 mm alaplap-méretű 500 mm magas egyenes hasábba, mint határoló térfogatba helyezhető tetszés szerinti geometriájú térbeli rúdszerkezet (torony) elkészítése.
Felső kiképzés
A modell tetejét úgy kell kialakítani, hogy a modellre 500 mm magasságban ráhelyezhető legyen egy 100x100 mm oldalhosszúságú merev falap, amely egyben a teher elhelyezésére is szolgál.
Rúdszerkezet
A rúdszerkezet geometriája, a rácsozat kialakítása akármilyen lehet, itt a készítő a megadott méreteken belül szabad kezet kap.
A rúdszerkezet anyaga: kereskedelemben kapható henger és csőkeresztmetszetű száraztészta (spagetti, makaróni).
A szerkezet terhelése a mellékelt terhelési vázlatrajz szerint történik.
 
Rúdszerkezet:
A rácsozat kialakításánál törekedjenek statikailag helyes formák választására.
A rúdszerkezet anyaga csak a kereskedelemben kapható normál keresztmetszetű, maximum 4 mm átmérőjű makaróni ill. spagetti lehet, amelyeket vegyesen is lehet alkalmazni. Nem a tészta szilárdságának a növelése cél, hanem a szerkezet alakjának és rácsozatának, statikai szempontból leghatékonyabb kialakítása.
 
Csomópontok, illesztések:
A csomópontok kialakításához felhasználható:
*          folyékony ragasztó (bármilyen)
*          cérna, fonal
*          cellux (szalagragasztó)
A tészta szilárdságát különböző módszerekkel növelni nem szabad (pl. ragasztóval, lakkal, festékkel történő átvonás; az üregek kitöltése; drótbetét behúzása stb.).
 
Nem alkalmazható rúdköteg, minden rúd egy szál tésztából lehet.
 
A párhuzamos spagetti szálak egymástól mért függőleges és vízszintes távolsága nem lehet kevesebb 1cm-nél.
 
A szálak felületének egymástól mért távolsága, a csomóponttól 20 mm-re, nem lehet kisebb mint 5 mm (lásd az ábrát).
 
 
Ezen szabályok megszegői a Bíráló Bizottság döntésével kizárhatók.
 
Azonosítás:
 
A modellen egy jeligét kell feltüntetni jól látható (vastag nagybetűvel) módon úgy, hogy az egy, a modellről készült fényképen is olvasható legyen.
A készítő vagy készítők nevét – a szak, évfolyam és csoport megjelölésével –, zárt borítékban kell mellékelni.
A boríték külső oldalán a készítők létszáma és csak ugyanaz a jelige szerepelhet, ami a modellen látható.
 
Vizsgálat, értékelés:
 
A modelleket 2009. április 23-án csütörtökön 1300 órától a Nagyelőadóban egyenként vizsgálatnak vetjük alá a Bíráló Bizottság és minden érdeklődő jelenlétében.
A vizsgálat és az értékelés szempontjai a következők:
·       Szerkezetesztétika, a mérnöki modell kialakítása (a szerkezet terheléssel összhangban lévő kiképzése; a kivitelezés gondossága, bonyolultsága): 10 pont,
·       A teherbíró képesség: 70 pont (ha 70N-nál törik el a szerkezet),
Alulméretezett szerkezet esetében: 1N-al kisebb a teherbíró képesség -7 pont a levonás, azaz
                                                 (a teherbíró képesség 65N esetén +35 pont jár)
                                                 (a teherbíró képesség 58N esetén –14 pont jár)
Túlméretezett szerkezet esetében: 1N-al több a teherbíró képesség -3,5 pont a levonás, azaz
(a teherbíró képesség 84N esetén +21 pont jár)
(a teherbíró képesség 90N esetén 0 pont jár)
(a teherbíró képesség 100N esetén –35 pont jár)
·       gazdaságosság teherbiro keplet: 20 pont.
 
Az összesített pontszám a három bírálati szempontból összeszedett pontok előjelhelyes összege.
 
Értékelési példa: a modell súlya 50g, a modell 100N terhelésnél ment tönkre. Esztétikára 8 pontot kapott, a gazdaságossági értékelésből az összes modell törése után kapott pontszám 14 pont, a teherbíró képességből –35 pont járt. Így végpontszám: –7 pont. L
 
Tönkrementnek tekintjük a szerkezetet akkor, ha a modell teherbíró képessége bármilyen okból (rúdszakadás, kihajlás, elcsavarodás) kimerül, ill. olyan mennyiségű szerkezeti elem megy tönkre, hogy az alakváltozás a terhelő erő további növelése nélkül folyamatosan növekszik (a szerkezet folyási állapotba kerül).
 
A modelleket készítőiknek kell a kísérleti berendezésre helyezni, amelyhez természetesen minden segítséget megadunk.
 
Javaslatok korábbi tapasztalataink alapján:
A szerkezet megtámasztási felületeinek környezetében, a rácsozás geometriájának kialakítását, a fogadó csomópont kiképzését különös gonddal kell végezni, hogy az erők bevezetési helyein, a pontatlanságok és egyenetlenségek miatti, esetleges lokális tönkremenetel elkerülhető legyen. Ügyelni kell arra, hogy a feltámaszkodó elemek egy síkban legyenek. Csekély pontatlanság nem okoz különösebb zavart.
A modellek rendkívül érzékenyek, rideg törésre hajlamosak, szállításukat, mozgatásukat nagyon óvatosan kell végezni.
Minden óvatosság mellett is javasoljuk, hogy a résztvevők hozzanak magukkal gyorsan szilárduló ragasztót, illetve készüljenek fel arra az estre, ha mégis kisebb javításokat kellene elvégezni a megterhelés előtt.
 
A Bíráló Bizottság elnöke:
Dr. Bárczi István (nyugalmazott tanszékvezető)
 
A Bíráló Bizottság tagjai:
Dr. Makovényi Ferenc, dékán (SZIE Ybl Miklós Építéstudományi kar)
Dr. Kiss Gyula, tanszékvezető (SZIE YMÉK, Településmérnöki és Építészeti Tanszék)
Dr. Zalka Károly, tanszékvezető (SZIE YMÉK, Mechanika és Tartószerkezetek Tanszék)
Fazakas Margit, minőségirányítási vezető (Mélyépterv Komplex Zrt)
   Gálhidy László, adjunktus (SZIE YMÉK, Mechanika és Tartószerkezetek Tanszék)
   Dr. Fischer János, docens (SZIE YMÉK, Mechanika és Tartószerkezetek Tanszék)
 
 
Jutalmazás:
 
Az első 3 helyezett pályamű készítőinek a tavaszi félévben a mechanika tanszék vizsgatárgyából szerzendő érdemjegyét felfelé kerekítjük és pénzjutalomban részesülnek.
 
Az eredményhirdetést követően milánói makaróni tort ülünk, aminek keretében tovább értékeljük a versenyt, továbbá a makaróni szilárdságtani és gasztronómiai tulajdonságait, remélhetőleg mindannyiunk megelégedésére.
 
 
Budapest, ¨     
 
Az anyag határfeszültségét és rugalmassági modulusát hajlítási törőkísérletekkel állapítottuk meg.
 
A törőkísérlet során az alábbiakban részletezett geometriai adatokkal rendelkező, középen koncentrált erővel terhelt kéttámaszú tartómodelleket vizsgáltuk:
Ø      Tömör spagettiszál (1,8 mm átmérő, és l = 100 mm hossz)
Ø      Csőkeresztmetszetű makaróni (3,2 mm külső-, 1,3 mm belső átmérő, és  = 150 mm hossz)
Ø      Csőkeresztmetszetű makaróni (3,0 mm külső-, 1,0 mm belső átmérő, és  = 150 mm hossz)
 
A hajlításból kapott húzószilárdság törési határértéke 40 kísérlet alapján átlagosan
= 18,0 N / mm2volt.
 
¨      A rugalmassági modulus átlagértéke a törési állapot közelében
E = 2000 N / mm2 (40 mérés alapján)
 
¨      A nyomott rudak törési határerejét az képlettel javasoljuk számítani, ahol a Segédletből (táblázat: 113. oldal „a” oszlop) l függvényében kivehető, a 37-es szilárdsági csoportba tartozó acélanyag csökkentő tényezőinek oszlopából.
a szokásos módon a képlettel számítható, ahol
: a rácsrúd kihajlási hossza,
i:     az inerciasugár.
 
¨      Az összeállításhoz használt ragasztó: ne rontsa le a tészta minőségét, viszonylag gyorsan száradjon, szilárdulás után kellően merev legyen. Bármilyen ragasztó használható, csupán azt kell szem előtt tartani, hogy a szerkezet ne a csomópontoknál menjen tönkre, és az építés megkönnyítése céljából viszonylag gyorsan száradjon.
 
¨      A terhelési folyamat megvalósítására szolgáló kísérleti elrendezés sémája a mellékelt vázrajzon szerepel.
 
¨      A terhelési folyamatot álló- és mozgóképen egyaránt kívánjuk rögzíteni.
 
¨      Minden beadott modell fényképét és adatait szeretnénk megőrizni az „utókornak”, ezért a Mechanika Tanszék örömmel venné, ha a versenyzők az elkészített szerkezet háromdimenziós drótváz modelljét is át tudnák adni a tanszéken, egy autocad2000 dwg file formájában.
 
¨Ø      A modellkészítéssel kapcsolatos technikai kérdésekben tájékoztatásért, a Tanszék oktatóihoz, a konzultációs idejük alatt lehet fordulni.

Képek a modellekről

.

18. Spagetti modellépítő verseny, 2009. április 23.
 
Helyezés
Jelige
Mérés
Törőteher elvárt értéke
Értékelés
Összponszám
Önsúly
Törő teher
Teherbírás
Esztétika
Gazdaságosság
max. 70
max. 10
max. 20
[g]
[N]
[N]
[pont]
[pont]
[%]
[N/g]
[pont]
[pont]
1
Csak egy Mecha 2-est!
72,8
78,84
70,00
39,1
6,5
79,6%
1,083
14,9
60,4
2
Csodalámpa
177,7
65,81
70,00
40,7
4,3
53,1%
0,370
5,1
50,1
3
Zúzmó
186,3
83,77
70,00
21,8
6,8
83,7%
0,450
6,2
34,8
4
TRIPOD
71,4
90,46
70,00
-1,6
6,5
79,6%
1,267
17,4
22,3
5
PAN
63,7
92,85
70,00
-10,0
6,0
73,5%
1,458
20,0
16,0
6
ELTOLTUK!
172
93,00
70,00
-10,5
5,7
69,4%
0,541
7,4
2,6
7
STAN
49,2
56,60
70,00
-23,8
6,0
73,5%
1,150
15,8
-2,0
8
Bábel2009
93
100,00
70,00
-35,0
8,2
100,0%
1,075
14,8
-12,1
9
Pozor Stavenisko!
113,1
100,00
70,00
-35,0
6,3
77,6%
0,884
12,1
-16,5
10
Vízmű
142,3
100,00
70,00
-35,0
7,7
93,9%
0,703
9,6
-17,7
11
Kocka
116,1
100,00
70,00
-35,0
5,2
63,3%
0,861
11,8
-18,0
12
Bolonyai Rendszer
290,6
41,02
70,00
-132,9
4,3
53,1%
0,141
1,9
-126,6
13
TÉGLA
136,9
20,94
70,00
-273,4
6,0
73,5%
0,153
2,1
-265,3
14
Oktatássy Reeform
144,7
19,54
70,00
-283,2
7,2
87,8%
0,135
1,9
-274,2