Copyright 2020 - Custom text here

A NAGY ÖSSZEOMLÁS 2013

május 8. szerda 1400 Ybl - Nagyelőadó

A SZIE Ybl Miklós Építéstudományi Kar, Építőmérnöki Intézet,

Mechanika és Tartószerkezetek Szakcsoport

 pályázatot hirdet hallgatói részére tartószerkezeti modell építésére

a 21. alkalommal megrendezése kerülő

makaróni versenyre

A pályázat hagyományos célkitűzései:

A hallgatók ízelítőt kapnak az optimális tartószerkezeti tervezés problémáiból, tervezői dilemmákból (szerkezetválasztás, funkció, forma, gazdaságosság összhangja) egy viszonylag könnyen átlátható feladat keretében. Emellett felhívjuk a hallgatók figyelmet a modellépítés fontosságára, amely a modern tervezés egyik alapeszköze.

A verseny keretében kívánunk alkalmat teremteni a hallgatóknak leleményességük és statikai érzékük kibontakoztatására, képességeik felszínre hozására. A különböző megoldások és a törési kísérlet közös értékelésével hasznos ismereteket szerezhetnek a hallgatók, ezzel fejlesztve konstrukciós érzéküket.

A modellépítési tevékenységet gondolatébresztőnek szánjuk a hasonló, valódi szerkezetek tervezési, gyártási és kivitelezési kérdéseinek megismeréséhez.

A pályázaton való részvétel feltételei:

  • A Kar hallgatói egyénileg és csoportosan (max 3 fő) is pályázhatnak. Csoportos pályázat esetén a Kar, legfeljebb 1 volt hallgatója is bevonható. 1 fő összesen (egyénileg és csoportosan) legfeljebb 3 modellel vehet részt a pályázaton.
  • A pályázatra április 30-án 1200 óráig kell jelentkezni következő e-mail címre küldött levéllel: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.. Csoportos jelentkezés esetén a levélben kérjük feltüntetni a csapattagok nevét, e-mail címét. (A részvételi szándék jelzésére szervezési okok miatt - várható létszám - van szükség.)
  • A versenyen legfeljebb 20-25 modell törési kísérletét tudjuk elvégezni, így a hallgatók csak abban az esetben vehetnek részt több modellel, ha a jelentkezők száma nem haladja meg a 20 főt a versenyre jelentkezés határidejéig, április 30-án 1200 óráig.
  • A modellt 2013. május 7-én kedden 12-1500 óráig vagy legkésőbb 2013. május 8-án szerdán 9-1000 óráig , elkészült állapotban kell leadni a Mechanika és Tartószerkezetek Szakcsoporton, Tajta István tanársegédnél.
  • A modellek az alább részletezett kiírási feltételeknek feleljenek meg. A törőberendezés csak ezen geometriájú modellek terhelésére alkalmas, ezért az ettől eltérő modelleket nem tudjuk vizsgálni.

A feladat leírása és a geometriai kötöttségek

A pályázati feladat egy 100x100 mm alaplap-méretű 600 mm magas egyenes hasábba, mint határoló térfogatba helyezhető tetszés szerinti geometriájú térbeli rúdszerkezetű torony építése, az alább megadott maximális terhelés figyelembevételével. A torony a mellékelt rajz alapján megadott méretű lyukat tartalmazzon a feltüntetett tartományon belül (a lyukon nem haladhat át szerkezeti elem). A lyuk minimális magassága 250 mm, minimális szélessége 20 mm. A lyuk tengelye a torony tengelyében legyen, attól való eltérés ± 5 mm.

A törőberendezés összeállításáról és a modellek geometriai kötöttségeiről a mellékelt rajz szolgál tájékoztatásul.

A modell tetejét úgy kell kialakítani, hogy a modellre 600 mm magasságban ráhelyezhető legyen egy 100x100 mm oldalhosszúságú merev falap, amely egyben a teher átadására is szolgál.

A vázrajzon feltüntetett és az itt leírtakon túl további geometriai megkötés nincs. A rácsozat jellege és a szerkezet keresztmetszeti kialakítása tetszőleges - az adott korlátokon belül változó is lehet.

A pályázattal és a törőberendezés összeállításával kapcsolatban Tajta István tud tájékoztatást adni a pályázati kiíráson túl.

A rúdszerkezet anyaga:

Kizárólag a kereskedelemben kapható normál keresztmetszetű, maximum 4 mm átmérőjű henger és csőkeresztmetszetű száraztészta (spagetti, makaróni), amelyeket vegyesen is lehet alkalmazni. Laptészta  (csusza-, lasagne-) nem alkalmazható.

A tészta szilárdságát különböző módszerekkel növelni nem szabad (pl. ragasztóval, lakkal, festékkel történő bevonás, az üregek kitöltése, drótbetét behúzása, stb…).

Csomópontok, illesztések:

A csomópontok kialakításához felhasználható:

  • folyékony ragasztó (bármilyen)
  • cérna, fonal
  • cellux (szalagragasztó).

A szerkezetet alkotó rudak kialakításának szabályai:

Rúdkötegek alkalmazása megengedett, de esztétikai és gazdaságossági szempontból a filigrán megjelenés előnyösebb.

Erőbevezetési helyek, támaszpontok:

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.

Terhelés, optimális szerkezet kialakítás:

A modellkészítés célja nem a maximális teherbírás elérése, hanem a valós tervezési feladatoknak megfelelő optimális szerkezeti kialakítás.

Az optimálisan kialakított pályázati modell az, amelyik az FEd = 120 N nagyságú mértékadó függőlegesen ható terhelést a lehető legkisebb anyagfelhasználás mellett elviseli, azaz teljesül, hogy FEd ≈ FRd. A teherbírásra kapható pontszám maximumát a 120 N-hoz legközelebb eső teherbírással lehet elérni (ld. az értékelési szempontoknál).

(Az előző tervezési szempont miatt a kísérlet maximális terhelését korlátozzuk, maximálisan F=300 N-ig növeljük az erőt. A minimális teherbírás pedig 50 N.)

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 költség többlet miatt a képzeletbeli „Megbízó” a versenytárgyalás után mást fog megbízni a feladat megtervezésével és 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 teherbírását vagy állékonyságát veszélyezteti.

A rácsozat kialakításánál a hallgatók törekedjenek a statikailag kedvező forma megválasztására. Nem a tészta szilárdságának a növelése cél, hanem a szerkezet alakjának és rácsozatának, statikai szempontból leghatékonyabb kialakítása.

A modellek rendkívül érzékenyek, rideg törésre hajlamosak, szállításukat, mozgatásukat nagyon óvatosan kell végezni. Minden óvatosság mellett is javasoljuk, hogy a résztvevők hozzanak magukkal gyorsan kötő ragasztót, illetve készüljenek fel arra az estre, ha kisebb javításokat kellene elvégezni a megterhelés előtt.

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 modellek azonosítása

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.

boríték külső oldalán a készítő(k) létszáma és csak ugyanaz a jelige szerepelhet, ami a modellen látható.

 

Terheléses vizsgálat

A modelleket 2013. május 8-án szerdán 1400 órától a Nagyelőadóban egyenként vetjük alá vizsgálatnak a Bíráló Bizottság és minden érdeklődő jelenlétében.

  

A modelleket készítőik helyezik a kísérleti berendezésre, amelyhez természetesen minden segítséget megadunk. A vizsgálatot 50 N terhelésről kezdjük és tönkremenetelig, de legfeljebb 300 N-ig folytatjuk.

Tönkrementnek tekintjük a szerkezetet akkor, ha behelyezéskor 50 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. ± 25 mm oldalirányú kitérés), illetve a lyukat határoló szerkezeti elemek összeérnek vagy olyan mennyiségű szerkezeti elem megy tönkre, hogy az alakváltozás a terhelő erő további növelése nélkül folyamatosan növekszik.

Értékelési szempontok

A modellek értékelésénél az alábbi szempontokat és pontszámokat vesszük alapul, maximálisan 100 pontot lehet elérni.

Szerkezet esztétika: max. 10 pont. A bíráló bizottság a modell mérnöki kialakítását pontozza, mérlegelve, hogy a szerkezet megfelelő összhangban van-e a terheléssel, illetve figyelembe véve a technikai megoldásokat, a kivitelezés gondosságát, bonyolultságát és a modell esztétikai megjelenését.

Teherbíró képesség: max. 70 pont, ha 120 N-nál törik el a szerkezet.

Alulméretezett szerkezet esetében: minden 1 N-al kisebb teherbíró képesség –1 pont levonással jár, azaz pl.

80 N teherbírás:                                 70 – (120 N - 80 N)×1,0= +30 pontot ér,

100 N teherbírás:               70 – (120 N -100 N)×1,0= +50 pontot ér,

viszont ha a szerkezet teherbírása 50 N-nál kevesebb a teherbíró képességre

adott pontszám: 0 pont.

Túlméretezett szerkezet esetében: minden 1 N-al több teherbíró képesség -0,5 pont levonással jár, azaz pl.

150 N teherbírás:               70 – (150 N-120 N)×0,5= +55 pontot ér,

260 N teherbírás:               70 – (260 N-120 N)×0,5=     0 pontot ér,

260 N feletti teherbírás:                                                     0 pontot ér.

                                               (300 N terhelő erő elérése után a kísérletet nem folytatjuk.)

Gazdaságosság: max. 20 pont. A szerkezet teherbiro arányából állapítható meg az összes modell törési eredményének figyelembevételével.

Az összesített pontszám a fenti három bírálati szempont alapján összegyűjtött pontok összege.

Értékelési példa: a modell súlya 150 g, a modell 100 N terhelésnél ment tönkre. Esztétikára 5 pontot kapott, a teherbíró képességre 50 pont járt, a gazdaságossági értékelésből az összes modell törése után 13,5 pontot kapott. Így a végpontszám: 68,50 pont.

Bíráló Bizottság

elnöke:

Dr. Makovényi Ferenc PhD, dékán, főiskolai tanár (SZIE Ybl Miklós Építéstudományi Kar)

tagjai:

Dr. Dombay Gábor PhD, intézetigazgató, főiskolai tanár (SZIE-YMÉK, Építőmérnöki Intézet)

Dr. Markó Balázs DLA, intézetigazgató, egyetemi docens (SZIE-YMÉK, Építészmérnöki Intézet)

Dr. Garai József PhD, egyetemi docens (SZIE-YMÉK, Építőmérnöki Intézet, Mechanika és Tartószerkezetek Szakcsoport)

Kis László, óraadó, hídszerkezet tervező mérnök (SZIE-YMÉK, Építőmérnöki Intézet, Mechanika és Tartószerkezetek Szakcsoport)

 

Jutalmazás

Az első 8 helyezettnek a Mechanika és Tartószerkezetek Szakcsoport az aktuális tárgyából (~tárgyaiból) elért legalább közepes érdemjegyét az adott félévben az alábbiak szerint följavítjuk:

1-3. helyezetteknek          +2 jeggyel

4-8. helyezetteknek          +1 jeggyel.

Továbbá az első 3 helyezett pályamű készítői oklevél és pénzjutalomban részesülnek.

Egyéb információ

  • Minden beadott modell fényképét és adatait szeretnénk megőrizni az utókornak, ezért a Mechanika és Tartószerkezetek Szakcsoport 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, AutoCad dwg file formájában.
  • A modellkészítéssel kapcsolatos technikai kérdésekben tájékoztatásért a Szakcsoport oktatóihoz, konzultációs idejük alatt lehet fordulni.
  • A terhelési folyamatot álló- és mozgóképen egyaránt kívánjuk rögzíteni.

Budapest, 2013. március 19.

Képek a modellekről ÉS A VERSENYRŐL

.

 

Az eredmények

SSZ JELIGE ALKOTÓK Önsúly Kezdő terhelés Mérlegelés CSAK SÖRÉT Összteher

Teherbírás (max. 70
pont)

Esztétika (max. 10 pont)

Összteher
/
Önsúly

Gazdaságosság (max. 20 pont)

Összpontszám
(max. 100 pont)

      [gramm] [kg] [kg] [kg] [pont] [pont] [-] [pont] [pont]
1. TOWER GALAMBOS GÁBOR - TORMA GÁBOR 134,6 2,95 9,937 12,887 65,567 4,2 95,741 12,127 81,893
2. SZÜPÖNÉ GODINEK EDIT - PUSKÁS IMRE 189,2 2,95 14,432 17,382 43,088 8,6 91,873 11,637 63,325
3. NAGYPATIKA HŐGYE GYULA - SZERENCSÉS DONÁT 249,8 2,95 14,071 17,021 44,897 7,2 68,137 8,631 60,728
4. MAKARÓNI PALOTA AZZOUZ L. - JUHÁSZ A. - VEINHARDT M. 208,8 2,95 5,823 8,773 37,733 7 42,018 5,322 50,055
5. PIMPO GODINEK EDIT - PUSKÁS IMRE 178,6 2,95 17,860 20,810 25,950 7,6 116,517 14,759 48,309
6. NO REASON HŐGYE GYULA - SZERENCSÉS DONÁT 290,1 2,95 17,129 20,079 29,604 7,8 69,215 8,767 46,171
7. TRM PÉTERY TAMÁS 378,4 2,95 16,670 19,620 31,898 5,8 51,851 6,568 44,266
8. ÉSZAKI BÁSTYA KORMANN ZSOLT 179,3 2,95 25,361 28,311 0,000 8,2 157,898 20,000 28,200