Copyright 2020 - Custom text here
A NAGY ÖSSZEOMLÁS
2011
 
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 legfeljebb 1 volt hallgatója is bevonható.
 
¨ Jelentkezését a pályázatra május 3.-án délig a tanszéken írásban leadja.
 
¨ A modell 2011. május 4.-én szerdán 1100 óráig vizsgálható állapotban leadja a Mechanika és Tartószerkezetek Tanszéken.
 
¨ Az alábbiakban részletezett formai feltételek teljesítése.
 
A feladat leírása:
A feladat egy 100x100 mm alaplap-méretű 500 mm magas egyenes hasábba, mint határoló térfogatba helyezhető tetszés szerinti geometriájú térbeli rúdszerkezet (torony) elkészítése FM = 70 N nagyságú függőlegesen ható terhelésre.
 
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 átadására is szolgál.
 
Rúdszerkezet:
A rúdszerkezet anyaga: csak a kereskedelemben kapható normál keresztmetszetű, maximum 4 mm átmérőjű henger és csőkeresztmetszetű száraztészta (spagetti, makaróni), amelyeket vegyesen is lehet alkalmazni.
 
A tészta szilárdságát különböző módszerekkel növelni nem szabad (pl. ragasztóval, lakkal, festékkel történő átvonás; az üregek kitöltése; drótbetét behúzása stb.).
 
A rúdszerkezet geometriája, a rácsozat kialakítása akármilyen lehet, itt a készítő a megadott méreteken belül szabad kezet kap.
 
Nem alkalmazható rúdköteg; minden rúd egy szál tésztából lehet.
 
A párhuzamos tésztaszálak egymástól mért 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).
 
csomopont 2011
Csomópontok, illesztések kialakításához használható:
◊ folyékony ragasztó (bármilyen)
◊ cérna, fonal
◊ cellux (szalagragasztó)
 
Ezen szabályok megszegői a Bíráló Bizottság döntésével kizárhatók.
 
Tervezési szempontok, javaslatok korábbi tapasztalataink alapján:
Tervezéskor képzeljük magunkat olyan helyzetbe, mintha igazi megbízásunk lenne. Vegyük figyelembe: ha a szerkezetet túl erősre tervezzük, hiába jó és szép a tervünk, a nagy anyagfelhasználás okozta költségtöbblet miatt a képzeletbeli „Megbízó” a versenytárgyalás után mást fog megbízni a megvalósítással.
Az anyagfelhasználás csökkentésének azonban határa van, mert ha szerkezet nem felel meg a tervezett funkcióra az megengedhetetlen, különösen akkor, ha az már a szerkezet állékonyságát veszélyezteti.
 
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. Ennek szellemében mind az alulméretezést (a tervezett 70 N-nál kisebb teherbírás), mind a túlméretezést (a tervezett 70 N teherbírásnál erősebb modell) pontok levonásával értékeljük.
 
A rácsozat kialakításánál törekedjenek statikailag helyes formák választására.
Nem a tészta szilárdságának a növelése cél, hanem a szerkezet alakjának és rácsozatának, statikai szempontból leghatékonyabb kialakítása.
 
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.
 
Azonosítás:
A modellen egy jeligét kell feltüntetni jól látható módon (vastag nagybetűvel) úgy, hogy az egy, a modellről készült fényképen is olvasható legyen.
A készítő(k) nevét – a szak, évfolyam megjelölésével –, zárt borítékban kell mellékelni.
A boríték külső oldalán a készítő(k) létszáma és csak ugyanaz a jelige szerepelhet, ami a modellen látható.
 
Terheléses vizsgálat:
A modelleket 2011. május 4.-én szerdán 1400 órától a Nagyelőadóban egyenként vizsgálatnak vetjük alá a Bíráló Bizottság és minden érdeklődő jelenlétében.
 
A terhelési kísérlet megvalósítására szolgáló berendezés a mellékelt fényképen látható.
terhelesi kiserlet
 
A modelleket készítőik helyezik a kísérleti berendezésre, amelyhez természetesen minden segítséget megadunk.
A vizsgálatot 30 N terhelésről kezdjük, és tönkremenetelig, de legfeljebb 120 N-ig folytatjuk.
Tönkrementnek tekintjük a szerkezetet akkor, ha behelyezéskor 40 N-nál kevesebbet bír, vagy a modell teherbíró képessége bármilyen okból kimerül (rúdszakadás, 10%-ot elérő összenyomódás, elcsavarodás, kihajlás esetén a modell a törőszerkezethez ér: kb. ± 30 mm oldalirányú kitérés), ill. olyan mennyiségű szerkezeti elem megy tönkre, hogy az alakváltozás a terhelő erő további növelése nélkül folyamatosan növekszik (a szerkezet folyási állapotba kerül).
 
Értékelési szempontok:
¨ Szerkezetesztétika, a mérnöki modell kialakítása (a szerkezet terheléssel összhangban lévő kiképzése; a kivitelezés gondossága, bonyolultsága): max. 10 pont.
¨ Teherbíró képesség: max. 70 pont (ha 70 N-nál törik el a szerkezet).
Alulméretezett szerkezet esetében: minden 1 N-al kisebb teherbíró képesség -7 pont levonással jár, azaz pl.
65 N teherbírás: 70 – (70 N-65 N)×7= +35 pontot ér
58 N teherbírás: 70 – (70 N-58 N)×7= –14 pontot ér
Túlméretezett szerkezet esetében: minden 1 N-al több teherbíró képesség -3,5 pont levonással jár, azaz pl.
84 N teherbírás: 70 – (84 N-70 N)×3,5= +21 pontot ér
90 N teherbírás: 70 – (90 N-70 N)×3,5= 0 pontot ér
100 N teherbírás: 70 – (100 N-70 N)×3,5= –35 pontot ér
¨ Gazdaságosság :teherbiro keplet max. 20 pont.
Az összesített pontszám a három bírálati szempontból összegyűjtött pontok előjelhelyes összege.
Értékelési példa: a modell súlya 50 g, a modell 100 N terhelésnél ment tönkre. Esztétikára 8 pontot kapott, a teherbíró képességre –35 pont járt, a gazdaságossági értékelésből az összes modell törése után 14 pontot kapott. Így a végpontszám: –7 pont.
 
Bíráló Bizottság
elnöke:
Dr. Makovényi Ferenc, dékán, tanszékvezető (SZIE Ybl Miklós Építéstudományi kar)
tagjai:
Dr. Hajdu Miklós, dékánhelyettes, tanszékvezető (SZIE Ybl Miklós Építéstudományi kar)
Dr. Dombay Gábor, szakvezető, f. tanár (SZIE YMÉK, Közmű- és Mélyépítési Tanszék)
Wehner Péter, mb. tanszékvezető (SZIE YMÉK, Mechanika és Tartószerkezetek Tanszék)
Dr. Ivits Iván (nyugalmazott tanszékvezető)
Dr. Fischer János, f. docens (SZIE YMÉK, Mechanika és Tartószerkezetek Tanszék)
 
Jutalmazás:
Az első 10 helyezettnek a mechanika tanszék aktuális tárgyából (~tárgyaiból) elért legalább elégséges érdemjegyét az alábbiak szerint följavítjuk:
1.-2. helyezetteknek +3 jeggyel
3.-4. helyezetteknek +2 jeggyel
5.-10. helyezetteknek +1 jeggyel,
összesítve is személyenként legfeljebb 3 jeggyel, továbbá az első 3 helyezett pályamű készítői pénzjutalomban is részesülnek.
 
A töréses vizsgálatot követően milánói makaróni tort ülünk. Ennek keretében kerül sor az eredményhirdetésre, az oklevelek átadásra a pályázók részére, valamint tovább értékeljük a versenyt és a makaróni tulajdonságait.
 
Budapest, 2011. március
TÁJÉKOZTATÓ
a NAGY ÖSSZEOMLÁS
tartószerkezeti pályázathoz
 
 
¨      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:
à        Tömör spagettiszál (= 1,8 mm átmérő, és l = 100 mm hossz)
à        Csőkeresztmetszetű makaróni ( = 3,2 mm külső-, = 1,3 mm belső átmérő, és = 150 mm hossz)
à        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 ténylegesen felhasználandó tészta nyomószilárdságának megállapítására javasoljuk saját mérések végzését javasoljuk.
 
¨      A rugalmassági modulus átlagértéke a törési állapot közelében
E = 2000 N / mm2 (40 mérés alapján)
 
¨      A nyomott rudak törési határerejét az FH keplet képlettel javasoljuk számítani, ahol a Segédletből (95. oldal 10.18. táblázat „a” oszlopából) függvényében kikereshető.
a szokásos módon a alfa keplet 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 ragasztók közül jól bevált a diszpergum (csemperagasztó), ami háztartási boltokban kapható, valamint a Triplex faipari ragasztó.
 
 
¨       A terhelési folyamatot álló- és mozgóképen egyaránt kívánjuk rögzíteni.
 
¨       Minden beadott modell fényképét és adatait szeretnénk megőrizni az utókornak, ezért a Mechanika Tanszék köszönettel venné, ha a pályázók a modell „építése” közben is készítenének felvételeket és ezeket, valamint az elkészített szerkezet háromdimenziós drótváz modelljét is át tudnák adni a tanszéken, egy autocad2000 dwg file formájában.
 
¨       Képek és írások a korábbi versenyeinkről és további makaróni versenyekről a Mechanika Tanszék Web-oldaláról, a http://mechanika.ymmf.hu címen érhetők el.
 
A modellkészítéssel kapcsolatos technikai kérdésekben tájékoztatásért a Tanszék oktatóihoz konzultációs idejük alatt lehet fordulni.

Modellépítés közbeni képek

.

 

Az eredmények

 


Nagy Összeomlás tartószerkezeti modellverseny, 2011. május 04.

Hely-

ezés


Jelige
Mérés Törőteher elvárt értéke  Értékelés Összponszám Készítette

Önsúly
Törő teher Teherbírás Esztétika Gazdaságosság

max. 70
max. 10 max. 20

[g]
[N] [N] [pont] [pont] [%] [N/g] [pont] [pont]  
1 Félelem és reszketés 73,0 71,24 70,00 65,7 5,2 64,6% 0,976 9,2 80,0 Godinek Márton ; Puskás Imre
2 Pan 50,0 73,79 70,00 56,7 7,5 93,8% 1,476 13,9 78,1 Valuska Gábor ; Nádasdy Tamás
3 Pan újratöltve 65,0 79,69 70,00 36,1 6,5 81,3% 1,226 11,5 54,1 Valuska Gábor ; Nádasdy Tamás
4 Nagy csuszamlás 246,0 65,97 70,00 41,8 4,8 60,4% 0,268 2,5 49,1 Pétery Tamás
5 Az enyém 75,0 81,16 70,00 30,9 6,5 81,3% 1,082 10,2 47,6 Prepuk Attila
6 VEANTA 68,0 88,07 70,00 6,8 6,8 85,4% 1,295 12,2 25,8 Vendrey Balázs ; Ancsin Pál ; Takács Máté
7 Kluster 160,0 89,12 70,00 3,1 4,8 60,4% 0,557 5,2 13,2 Pétery Tamás
8 Taipei 101 72,0 59,29 70,00 -5,0 5,5 68,8% 0,823 7,7 8,3 Prepuk Attila
9 Gerinc 246,0 60,33 70,00 2,3 3,3 41,7% 0,245 2,3 7,9 Pétery Tamás
10 Siralomtorony 84,0 97,73 70,00 -27,1 7,3 91,7% 1,163 10,9 -8,8 Godinek Márton ; Puskás Imre
11 Cirith ungol 89,0 97,10 70,00 -24,9 4,8 60,4% 1,091 10,3 -9,8 Pétery Tamás
12 Torony 88,0 101,62 70,00 -40,7 6,3 79,2% 1,155 10,9 -23,5 Knyihár János ; Almási István
13 Az étel nem játék 52,0 104,74 70,00 -51,6 7,5 93,8% 2,014 18,9 -25,1 Hajdu Mátyás ; Hutter Franciska
14 Tüskevár 113,0 104,23 70,00 -49,8 6,0 75,0% 0,922 8,7 -35,1 Knyihár János ; Almási István
15 Stan 51,0 108,43 70,00 -64,5 5,8 72,9% 2,126 20,0 -38,7 Valuska Gábor ; Nádasdy Tamás
16 Na ki a király??? 67,0 49,65 70,00 -72,5 5,0 62,5% 0,741 7,0 -60,5 Prepuk Attila
17 Kocka3 125,0 112,10 70,00 -77,4 3,8 47,9% 0,897 8,4 -65,1 Pétery Tamás
18 Kocka2 66,0 48,22 70,00 -82,5 3,7 45,8% 0,731 6,9 -71,9 Pétery Tamás
19 Durum 72,0 126,85 70,00 -129,0 7,3 91,7% 1,762 16,6 -105,1 Mészáros Viktória ; Tóth Zoltán
20 Roppan 67,0 138,94 70,00 -171,3 8,0 100,0% 2,074 19,5 -143,8 Orsó Renátó
21 Oroszlánvár 98,0 188,69 70,00 -345,4 5,8 72,9% 1,925 18,1 -321,5 Pétery Tamás
22 Majomketrec 138,0 241,34 70,00 -529,7 5,0 62,5% 1,749 16,5 -508,2 Pétery Tamás
23 Női agyvelő 406,0 351,80 70,00 -916,3 4,0 50,0% 0,867 8,2 -904,1 Pétery Tamás