UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO FACULTAD DE INGENIERÍA 3 CONCURSO REGIONAL DE PUENTES DE PALITOS DE MADERA

Transcripción

1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO FACULTAD DE INGENIERÍA 3 CONCURSO REGIONAL DE PUENTES DE PALITOS DE MADERA Facultad de Ingeniería de la UAEMéx Ciudad Universitaria, Toluca, Estado de México. 1

2 Con motivo de la XLVIII Semana de la Ingeniería, la Universidad Autónoma del Estado de México a través de la Facultad de Ingeniería invita a estudiantes de Ingeniería Civil, Arquitectura y carreras afines de las diferentes instituciones de nivel superior del país al TERCER CONCURSO REGIONAL DE PUENTES DE PALITOS DE MADERA. OBJETIVOS DEL CONCURSO. Promover el estudio y aplicación de la ingeniería estructural en los alumnos. Introducir a los estudiantes en las problemáticas de la práctica del diseño estructural y la construcción de puentes, por medio de un modelo a escala de un puente hecho de palitos de madera y pegamento blanco. BASES DEL CONCURSO. I. REQUISITOS - Ser estudiante de licenciatura de Ingeniería Civil, Arquitectura o cualquier carrera afín a estas. - Llenado y entrega del Formato de Inscripción (Anexo A). - Pago de derechos por equipo. II. INSCRIPCIONES Se realizarán en dos modalidades: Presencial, con un representante por equipo en la Coordinación de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de México (Cerro de Coatepec, s/n, Cd. Universitaria, Toluca, México) a partir del día 20 de Marzo hasta el 27 de Marzo y del 6 de Abril al 17 de Abril de 2015, en un horario de 11:00 a 18:00 horas, debiendo presentar la solicitud de inscripción, copia de credenciales escolares vigentes de los integrantes del equipo y, original y copia del recibo del depósito bancario. A través de internet al correo electrónico SWBC2015@outlook.com enviando copias legibles de solicitud de inscripción, copia de credenciales escolares vigentes de los integrantes del equipo y copia del recibo de depósito bancario, el cual se deberá entregar en original el día del evento. SIN EXCEPCIÓN NO SE RECIBIRÁN EQUIPOS DESPUÉS DE ESTA FECHA. 2

3 CROQUIS DE LOCALIZACIÓN DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA. Formato de Inscripción (Ver Anexo A). Una vez inscritos, la comunicación con los equipos será a través de la cuenta de correo electrónico SWBC2015@outlook.comy a través de los teléfonos de los integrantes del Comité Organizador. III. COMITÉ ORGANIZADOR El comité organizador está conformado por: Cortes Varela Héctor Mario , Durán Ramírez Luis Miguel , Martínez Rangel Juan Antonio , Ríos Mercado Luis Axel , Santiago Flores Alejandro

4 IV. EQUIPOS Características de los equipos concursantes: Cada equipo podrá estar formado por 5 estudiantes de Ingeniería Civil, Arquitectura o carreras afines a estas licenciaturas. Un estudiante no puede pertenecer a más de un equipo. Un miembro del equipo será designado como Capitán y deberá estar presente al momento de la Inscripción, Junta de Aclaraciones y el día de la competencia al momento del Registro, Calificación y Prueba del Puente, y será el único que podrá presentar alguna apelación o inconformidad al Jurado Calificador. Cada equipo participante podrá contar con un asesor de la institución a la que pertenezca indicando en su registro el nombre de dicho asesor. Está permitido que un asesor aconseje a más de un equipo. Los miembros que conforman el comité organizador NO podrán participar en el concurso. Así mismo los miembros del jurado NO podrán participar como asesores de equipo. V. PAGO DE INSCRIPCIÓN Cubrir el pago de derechos por equipo de $400 (Cuatrocientos pesos 00/MN), haciendo un depósito bancario al número de cuenta de la sucursal bancaria Santander, a nombre de Juan Antonio Martínez Rangel (integrante del Comité Organizador) la ficha del depósito será entregado al momento de la inscripción o enviado al correo electrónico SWBC2015@outlook.com No se prevé en ningún caso la devolución del dinero. VI. MATERIAL La cuota de inscripción cubre lo siguiente: - 2 kg de palitos de 60cm de largo x 4mm de diámetro. - 2 kg de palitos tipo abatelenguas. - 2 placas de madera de 20 cm por 20 cm, con un espesor de 1.9cm (3/4 ). - Un carrete de hilo marca Truper de 65m. 4

5 - Pegamento blanco 850 marca Resistol (material permitido para unir los palitos de madera no incluido en la cuota de inscripción). El material será entregado el día de la inscripción en la Coordinación de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de México. De ser necesario se enviará el material por paquetería debiendo pagar el costo de envío por parte de los participantes. EL MATERIAL ANTES SEÑALADO SERÁ EL ÚNICO CON EL CUAL SE PODRÁ ELABORAR EL MODELO DEL PUENTE. VII. RECEPCIÓN La recepción de los puentes se realizará el día miércoles 13 de Mayo de 2015 en un horario de 15:00 a 18:00 horas, y el jueves 14 de mayo de 2015 en un horario de 06:30 a 08:00 horas; En la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de México. Al momento de recibir el puente se verificará que cumpla con las especificaciones indicadas en la presente convocatoria. Los puentes serán analizados, medidos y pesados, los puentes que no cumplan con las especificaciones señaladas serán penalizados o en su caso quedarán descalificados. Cada equipo tendrá que realizar una presentación audiovisual de 3 minutos (memoria USB) el día del concurso, la cual debe contener los siguientes puntos: Descripción geométrica del puente. Metodología de diseño (modelo en el que se basaron, justificación de la estructuración, geometría empleada y criterio estructural o diseño conceptual). El análisis estructural realizado al puente. Fotografías del proceso constructivo y del puente terminado. Cada equipo deberá entregar una memoria de cálculo impresa y en digital en la que indiqué cuál es la carga de falla estimada de su estructura; se premiará al equipo que mejor aproxime la carga de falla de su puente (Ver apartado IX. Premiación). 5

6 El comité organizador se reserva el derecho de propiedad sobre los puentes que estime conveniente para revisión extraordinaria. VIII. PROGRAMA DEL CONCURSO CEREMONIA Y PRESENTACIÓN La ceremonia de inauguración del concurso será el día 14 de Mayo de 2015 a las 09:00 horas en el auditorio 120 José Yurrieta Valdés de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de México. PRUEBA DE LOS PUENTES Los ensayes de los puentes se llevarán a cabo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de México, empleando un Dispositivo de Prueba de Carga fabricado especialmente para esta competencia. En todos los casos, el orden de las pruebas será conforme al orden que fueron entregados los puentes. Nota: A criterio del jurado, el puente o puentes ganadores, podrán someterse a revisión extraordinaria para comprobar que los materiales cumplen con lo estipulado en la presente convocatoria. CLAUSURA La clausura del evento se realizará una vez terminada la prueba de todos los puentes participantes, misma donde serán entregados los premios a los equipos que resulten ganadores. IX. PREMIACIÓN - Al finalizar las pruebas el día del concurso y teniendo un veredicto por parte del Jurado Calificador, se comunicará a los equipos con el mayor puntaje, ganadores del 1er, 2do y 3er lugar. * Habrá un premio especial al equipo que se aproxime más a los cálculos realizados a su estructura; esto con el mínimo error relativo obtenido (aplican restricciones). 6

7 PREMIOS: Primer lugar: $ 7,000 Segundo lugar: $ 4,500 Tercer lugar: $ 2,000 *Premio por aproximación de cargas: $ 1,500 Cada integrante de los equipos recibirá el diploma correspondiente a su participación en el concurso. Por su parte, la Institución de origen de los equipos ganadores obtendrá un reconocimiento especial por parte de la Facultad de Ingeniería de la UAEMéx. X. JURADO El Jurado Calificador estará conformado por 4 profesores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de México y un juez invitado. M. en I. Raúl Vera Noguez. Dr. Horacio Ramírez de Alba. Ing. Adrián B. Izquierdo Zenil. Ing. Fernando Vera Noguez. Juez invitado exterior a la Facultad de Ingeniería, de la UAEMéx. Mismos que tomarán en cuenta para su evaluación las presentaciones entregadas, y los resultados de cada una de las pruebas efectuadas. La decisión de los Jueces será inapelable. XI. DISEÑO Y PRUEBA DE RESISTENCIA MATERIALES - Los puentes a concursar se construirán a base de palitos proporcionados por los organizadores. - Pegamento blanco 850 marca Resistol. - Las piezas que se deseen podrán manipularse en su forma a conveniencia del equipo concursante, siempre que no contravengan alguno de los puntos de las presentes bases. 7

8 - La utilización de hilo nylon sólo se podrá aplicar como elemento a tensión. - En ningún caso el hilo se puede usar como refuerzo ni para forrar otro tipo de elementos. - El puente deberá fijarse en dos placas de madera de 20 cm por 20 cm, con un espesor de 1.9cm (3/4 ). Ver figura 1. DIMENSIONES Y GEOMETRÍA El puente deberá simular un puente vehicular con una superficie de rodamiento como un puente real (ver figuras 2 y 3, Dimensiones básicas). Sólo puede apoyarse en los lugares que simulan suelo en superficie plana. Debe tener una altura máxima de 80 cm. La longitud se limita a 12, que corresponde a la superficie de rodamiento. De ningún modo se permitirá el uso de cualquier tipo de recubrimiento, incluso el mismo pegamento como pintura. El modelo de puente DEBE poseer un aspecto y geometría que lo identifique como una estructura de su tipo. Se considerará pieza aglomerada a aquella que exceda 1. de espesor por unión de los palitos de madera. Será motivo de penalización e incluso descalificación no importando el número de piezas excedentes (ver apartado XII. Penalizaciones, inciso ii). Considerando la entrega de hasta 4 kg de palos de madera, se establece como límite un peso del puente de 3,500 g (3.5 kg). Durante la entrega NO se permitirá que se retiren piezas de la superficie de rodamiento o de otros elementos para aligerar el puente. Aquellos puentes que no cumplan con la especificación descrita serán motivo de descalificación. 8

9 PLACA DE MADERA 20 cm 1,9 cm Área para Columna del Puente 20 cm 20 cm Placa de madera VISTA PERFIL VISTA PLANTA Figura 1, Características de las Placas de Madera El ancho transversal del puente se limita al ancho de las masas de 20 kg (ver figura 6) y el Cabezal del Dispositivo de Prueba de Carga (ver figura 11), considerando por lo tanto un ancho de 12 cm para toda la superficie de rodamiento. Lo anterior se indica para que las masas, la viga de carga y el Cabezal del Dispositivo de Prueba de Carga pase libremente por la parte superior y por lo tanto no debe haber algún elemento que impida la aplicación de la carga cm CLARO A SALVAR Área para Columna del Puente Área para Columna del Puente 12 cm VISTA PLANTA 2 VOLADO Figura 2, Dimensiones Básicas, vista en planta. 9

10 12 SUPERFICIE DE RODAMIENTO 2 Volado 30 cm Apoyo 80 cm CLARO LIBRE A SALVAR 80 cm ALTURA MÁXIMA 20 cm Apoyo 20 cm VISTA ALZADO Figura 3, Dimensiones Básicas, vista en elevación. PRUEBA DE RESISTENCIA La prueba de resistencia se realizará de la siguiente manera: La prueba de resistencia se dividirá en tres etapas, donde a cada puente se le colocarán dos masas de 20 kg cada una, en dos puntos diferentes de la superficie de rodamiento para posteriormente colocar una trabe de acero (Perfil IE 102 mm x 11.5 kg/m) de 100 cm de longitud, cuyo peso será de 11.5 kg (ver Figura 4) sobre dichas masas, a su vez se colocará el Cabezal del Dispositivo de Prueba sobre la trabe a medidos desde uno de los extremos de dicha trabe al centro del Cabezal del Dispositivo de Prueba (ver figura 5, Características Generales). TRABE DE CARGA (PERFIL IE 102 mm X11.5 kg/m) 10,2 cm 100 cm VIGA DE CARGA (PERFIL IE 102 0,74 cm SECCIÓN LONGITUDINAL 10,2 cm 0,49 cm 6,7 cm SECCIÓN TRANSVERSAL Figura 4, Dimensiones de la Trabe de Carga (Perfil IE 102 mm X 11.5 kg/m). 100 cm SECCIÓN LONGITUDINAL 10

11 CARACTERÍSTICAS GENERALES 80 cm Volado 2 Cabezal de la Máquina Universal Viga de Carga d O 24,1 cm 30 cm 80 cm ALTURA MÁXIMA VISTA ALZADO Figura 5. Características Generales (ésta figura es solo un bosquejo general de la Prueba de Resistencia, en figuras posteriores se especifica la ubicación correcta de las masas de 20 kg, trabe de carga y el cabezal del Dispositivo de Prueba de Carga). La porción del puente destinada como claro a salvar (80 cm) tendrá tres posibles puntos para la colocación de la primer masa de 20 kg (opción A, opción B y opción C ), definida como la Primer Etapa de la Prueba de Resistencia descrita más adelante, es importante resaltar que ésta masa permanecerá en el lugar asignado por el Jurado Calificador durante las etapas posteriores, mismas que se describen detalladamente en la sección Procedimiento de la Prueba de Resistencia El primer punto de carga será elegido al azar por los jueces el día del Concurso colocando en una urna tres esferas que en su interior contendrán la letra A, B y C que corresponderán a la opción A, opción B y opción C respectivamente. La opción elegida será única para todos los puentes concursantes, el fallo del Jurado Calificador será inapelable. El segundo punto de carga está descrito en el procedimiento de la prueba de resistencia Segunda Etapa. 11

12 MASA DE ACERO (20 KG) Mango Tubular 6,1 cm 23,4 cm Redondez de todos los bordes "r" de 8 mm 11,7 cm Mango Tubular 20 kg 13,9 cm 10,9 cm 6,4 cm 11, VISTA PERFIL 20 kg VISTA PLANTA Figura 6, Dimensiones de las s. OPCIÓN A: La masa de 20 kg (ver figura 6) será aplicada en el punto a a 2 del punto O (ver figura 7). OPCIÓN "A" cm a O Volado 2 30 cm 80 cm 80 cm ALTURA MÁXIMA CLARO A SALVAR VISTA ALZADO Figura 7, Características de la Opción A, en caso de salir sorteada el día del Concurso 12

13 OPCIÓN B: La masa de 20 kg (ver figura 6) será aplicada en el punto b a 4 del punto O (ver figura 8). OPCIÓN "B" 40 cm 8 b O Volado 2 30 cm 80 cm 80 cm ALTURA MÁXIMA CLARO A SALVAR VISTA ALZADO Figura 8, Características de la Opción B, en caso de salir sorteada el día del Concurso. OPCIÓN C: La masa de 20 kg (ver figura 6) será aplicada en el punto c a 60 cm del punto O (ver figura 9). OPCIÓN "C" 60 cm 6 c O Volado 2 30 cm 80 cm 80 cm ALTURA MÁXIMA CLARO A SALVAR VISTA ALZADO Figura 9, Características de la Opción C, en caso de salir sorteada el día del Concurso. 13

14 PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA DE RESISTENCIA PRIMER ETAPA: Se les colocará a los puentes una masa de 20 kg en la zona sorteada el día de la competencia (ver figura no. 6, Dimensiones de las s y figura no. 7, 8 y 9, Características de la Opción A, B y C, respectivamente), masa que se mantendrá colocada en la zona sorteada durante la Segunda y Tercer Etapa de la prueba, si el puente no presenta inestabilidad, será elegible para pasar a la siguiente etapa, descrita a continuación. De lo contrario por seguridad se detendrá la prueba de resistencia, tomándose como carga máxima soportada la que el puente resista antes de presentar inestabilidad. SEGUNDA ETAPA: Los puentes tendrán 2 de volado medido desde un extremo del puente, esta etapa consiste en colocar otra masa de 20 kg en la parte final del volado, es decir, en el punto d ubicado a 12, medidos desde el extremo marcado como el punto O, considerando el punto d como el extremo final de la masa de 20 kg (ver figura no. 10, Características de la Prueba de Resistencia). Es importante resaltar que durante esta etapa, la masa colocada en la etapa anterior no se retirará. Si el puente no presenta inestabilidad, será elegible para pasar a la siguiente etapa, descrita a continuación. De lo contrario por seguridad se detendrá la prueba de resistencia, tomándose como carga máxima soportada la que el puente resista antes de presentar inestabilidad. TERCER ETAPA: Después de haberse colocado las dos masas de 20 kg, se colocará sobre de éstas una trabe de acero perfil IE 102x11.5 (ver figura 4) donde el centro del Cabezal del Dispositivo de Prueba de Carga estará ubicado a medidos desde uno de los extremos de dicha trabe, se aplicará una carga puntal por medio del Cabezal del Dispositivo de Prueba sobre el perfil IE 102x11.5 incrementándose de forma constante (ver figuras 10.a, 10.b, 10.c y 11). La carga se incrementará gradualmente hasta que el modelo de puente de señales de no poder resistir más incrementos de carga, por lo que la falla se considerará como la lectura última máxima registrada en el Dispositivo de Prueba de Carga. 14

15 80 cm Volado 2 2 OPCIÓN "A" a Cabezal de la Máquina Universal d Viga de Carga O 24,1 cm 30 cm 80 cm ALTURA MÁXIMA VISTA ALZADO Figura 10.a, Características de la Prueba de Resistencia Opción A. Volado 80 cm 2 40 cm 42, 42, OPCIÓN "B" b Cabezal de la Máquina Universal d Viga de Carga O 24,1 cm 30 cm 80 cm ALTURA MÁXIMA VISTA ALZADO Figura 10.b, Características de la Prueba de Resistencia, Opción B. 15

16 80 cm Volado 2 60 cm 32, 32, OPCIÓN "C" Viga de Carga c Cabezal de la Máquina Universal d O 24,1 cm 30 cm 80 cm ALTURA MÁXIMA VISTA ALZADO Figura 10.c, Características de la Prueba de Resistencia, Opción C. La carga puntual, se aplicará sobre una viga sección IE 102 mm x 11.5 kg/m, a la mitad del claro, la cual se muestra en la figura cm Cabezal del Dispositivo de Prueba de Carga IE 102 x ,2 cm 100 cm 6,7 cm Figura 11, Características del Cabezal del Dispositivo de Prueba de Carga. 16

17 Los equipos deberán dejar libre la superficie en la cual serán colocadas las masas de acero y la viga con la que se cargará el puente. Así como contemplar el área donde entrará el Cabezal del Dispositivo de Prueba de Carga. El día de la competencia el Capitán del equipo será el encargado de supervisar que el Cabezal del Dispositivo de Prueba de Carga, la viga de carga y la colocación de las masas estén correctamente ubicadas en el área designada por las bases de esta convocatoria y por el Jurado Calificador. La FALLA se considerará como la lectura última máxima registrada en el Dispositivo de Prueba de Carga. CALIFICACIÓN Se calificará de la siguiente manera: Para la calificación general Puntos = Pr We Donde: Pr = carga máxima soportada más el peso de las masas y trabe de carga (kg) We = peso total del puente (kg). Para la calificación de aproximación de cargas Pc Pr % Error Relativo = ( ) (100) Pc Donde: Pc = carga calculada esperada en el análisis estructural (kg) Pr = carga máxima soportada (kg) *Para concursar por el bono por aproximación de cargas será obligatorio entregar la memoria de cálculo correspondiente al puente. 17

18 XII. PENALIZACIONES Una penalización de peso se evaluará para cada especificación en esta sección que se viole. Si hay múltiples violaciones de la misma especificación, estas serán acumuladas y adicionadas al peso del puente. i) La pena por violación de cada una de las especificaciones de esta sección será una adición al peso del puente que se determina de la siguiente manera: g por cada violación dimensional de 3 mm o menos, g para una violación mayor de 3 mm, pero no superior a 5 mm, g para una violación mayor de 5 mm, pero no superior a 1 cm, - Si una violación es superior a 1 cm, el puente será motivo de descalificación. Se entenderá como violación dimensional aquella que no cumpla con las características del puente marcadas en estas bases, es decir, cualquier variación que presente el puente respecto a las dimensiones proporcionadas será motivo de penalización. ii) Para el caso en específico del uso de piezas aglomeradas que excedan 1. de espesor por unión de palitos de madera, la pena por violación de cada una de las especificaciones de esta sección será una adición al peso del puente que se determina con la siguiente expresión: Adición de Peso al Puente = Peso por Violación x Longitud de la Pieza Aglomerada Penalizada en cm Donde, el peso por violación se determinará de la siguiente manera: - 90 g por cada violación del espesor de la pieza aglomerada mayor de 1.5 cm, pero no superior a 1.7 cm, g para una violación del espesor de la pieza aglomerada mayor de 1.7 cm, pero no superior de 2 cm, - Si una violación del espesor de la pieza aglomerada es superior a 2 cm, el puente será motivo de descalificación no importando el número de piezas aglomeradas excedentes. 18

19 Todas las mediciones se realizarán a las fronteras del elemento o pieza del puente, cabe mencionar que cada elemento del puente se medirá en todas sus direcciones (asegurándose que todos los elementos del puente cumpla con lo estipulado en las presentes bases), de lo contrario el puente será acreedor a penalizaciones o en su caso descalificación. El Jurado Calificador será el encargado de realizar y supervisar dichas mediciones, y solo a consideración de éste, cualquier elemento del puente que consideren que viola alguna especificación podrá ser sometido a más mediciones. SI DESPUÉS DE SER PENALIZADO EL PUENTE, ÉSTE EXCEDE LOS 3,500 g (3.5 kg) SERÁ MOTIVO DE DESCALIFICACIÓN. XIII. APELACIONES Una penalización, decisión, medición o puntuación, podrá ser apelada únicamente por el Capitán del equipo y solamente al Jurado Calificador. El Jurado Calificador no escuchará la apelación si es hecha por otros estudiantes o alguien que no sea el Capitán del equipo, además de negarse a escuchar protestas sobre los puentes sino es echa por el Capitán. La apelación debe ser hecha lo más pronto posible después de que la situación se presente, así mismo el Jurado Calificador valorará si existen motivos suficientes para dictaminar si dicha apelación procede. XIV. JUNTA DE ACLARACIONES Se realizará una Junta de Aclaraciones el día viernes 10 de abril de 2015, a las 18:00 hrs en el Auditorio 119 de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de México, para tratar dudas y dar especificaciones para el día de la realización de las pruebas a los puentes. Solo será necesario la presencia del Capitán del equipo durante la Junta de Aclaraciones, por lo que toda duda, comentario o sugerencia solo podrá ser presentada por él, en representación de todo su equipo. XV. IMPREVISTOS Lo no previsto en la presente convocatoria será tratado el día del evento por el Capitán del equipo dirigiéndose al Comité Organizador y el Jurado Calificador para su aclaración y deliberación. 19