Sísmica (SMIS), ante la El Capítulo Estudiantil de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica (SMIS), Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura Arquitectura (ESIA), hace un llamado a todos los estudiantes de la ESIA a participar en el PRIMER CONCURSO DE EDIFICIOS DE PALITOS DE MADERA EN MESA VIBRADORA, VIBRADORA, que se llevara a cabo c abo dentro de la Quinta Semana de Ingeniería Civil ESIA Zacatenco IPN.
OBJETIVOS DEL CONCURSO Promover la participación de los estudiantes de Ingeniería Civil de la ESIA Zacatenco a obtener y/o aplicar conocimientos relacionados con la Ingeniería Sísmica. Además de buscar el interés de los estudian estudiantes, tes, así mismo premiar el esfuerzo y el desempeño aplicado.
Objetivos Específicos Promover el estudio de la Ingeniería Sísmica de los alumnos y docentes de la ESIA Zacatenco. Proporcionar a los estudiantes de la ESIA Zacatenco la oportunidad de desarrollar los conocimientos afines a la Ingeniería Símica, sobre el diseño y dinámica estructural. Que los estudiantes tengan conciencia de la importancia de tener una buena estructuración en los edificios. Obtener conocimientos acerca de las problemáticas ocasionadas por los sismos, dentro de la práctica profesional. Obtener a un equipo ganador para la representación de la ESIA Zacatenco.
BASES DEL CONCURSO I.- INSCRIPCIONES Las inscripciones podrán inscripciones podrán realizarse a través del correo del Capítulo Estudiantil SMIS – IPN ESIA Zacatenco:
[email protected],y
[email protected] ,y una vez publicada la convocatoria presente. presente. Se requiere contar con los siguientes datos para poder inscribirse. Los alumnos tendrán un máximo de tres integrantes. Los alumnos deberán estar asesorados por un profesor de la escuela. Llenar el formato de Inscripción (Anexo 1) y mandarlo a través de la dirección de correo.
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Se tendrá como fecha límite para la inscripción el miércoles 1 de mayo del año en curso. NO se inscribirán inscribir án equipos después de la fecha. El Capítulo Estudianti Estudiantill se reserva el derecho a admitir algún equipo después de haber completado 10 equipos participantes. Podrán participar estudiantes de cualquier semestre de la carrera de Ingeniería Civil de la ESIA Zacatenco. Con la inscripción se cubre la entrega de 4 kg de palitos de madera y 1 litro de pegamento. En caso de que el quipo requiera más material tendrá que asumir el gasto. Todos los equipos podrán recibir su material a más tardar el miércoles 17 de abril del 2019, dentro de las Instalaciones de la ESIA Zacatenco. Sin excepción ningún equipo podrá solicitar su material después de finalizar el periodo de inscripción ni después de la fecha de entrega.
II.- RECEPCIÓN DE MODELOS Durante el día de entrega se entregará un reporte de cálculo y diseño del edificio con los siguientes puntos: Descripción de la estructuración Proceso constructivo del edificio Análisis sísmico sísmico del ed edificio. ificio. Memoria de cálculo en formato digital
La descripción de la estructuración debe mencionar los elementos estructurales empleados para soportar las solicitaciones, en la misma se deben incluir las dimensiones y características de las secciones de los elementos estructurales. El proceso constructivo debe resumir las etapas de construcción del edificio, este punto debe de incluir fotografías. El análisis sísmico del edificio se puede hacer en cualquier programa comercial de análisis estructural o en hojas de cálculo, modelándolo en dos o tres dimensiones. En este punto se deberá determinar el cortante basal máximo que resiste la estructura, así como el período del primer modo de vibración del modelo. Adicional al resumen del a análisis, nálisis, se debe p presentar resentar la memoria en form formato ato d digital, igital, ya sean Hojas de cálculo o los archivos de datos y de resultados de algún programa de análisis estructural comercial. El reporte tendrá una extensión máxima de 10 cuartillas y deberá entregarse una versión impresa y una digital. En la versión impresa se deberán incluir los primeros 3 puntos, en la versión digital los 4 enlistados. ENFATIZAMOS QUE ESTE REPORTE PODRÍA SER
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CONSIDERADO COMO CRITERIO DE DECISIÓN EN CASO DE UN EMPATE, POR LO QUE SUGERIMOS PONER EL MAYOR EMPEÑO EN SU ELABORACIÓN. La entrega del edificio edifici o y el reporte se llevará a cabo del 20 al 23 de mayo en las instalaciones del laboratorio de estructuras, mismos que serán recibidos por el comité de evaluación el día que se programe la entrega de su modelo. En la entrega-recepción del edificio éste será pesado y medido, se verificará que las condiciones del mismo sean las indicadas en el presente documento. doc umento. Todo edificio que viole alguna de las limitantes mencionadas en el apartado de diseño y materiales, descritos en los lineamientos del concurso, podrá ser retirado del concurso a juicio del jurado calificador y de los miembros del Capítulo. Sin excepción, ningún edificio será recibido después de las fechas indicadas. Las propiedades de la madera a emplear para los análisis serán los descritos en la tabla 1 i
Tabla 1.- Valores especificados de resistencias y módulos de elasticidad de maderas de especies coníferas iNormas
Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Madera (2004), Gaceta Oficial del Distrito Federal, 6 de octubre, DF, México
III.-ENSAYE DE LOS EDIFICIOS Los ensayes se efectuarán el viernes 24 de mayo del 2019 de las 10:00 a las 11:30. Los edificios serán probados de acuerdo con el número de equipo asignado en la entrega recepción y se continuara en orden ascendente. Una vez concluidas las pruebas, cada equipo firmará de conformidad el veredicto que se emita al término del concurso cuya aprobación será irrevocable. IV.- PREMIACIÓN Finalizadas las pruebas y teniendo un veredicto por parte del jurado, se premiará al equipo ganador durante la clausura de la V Semana de Ingeniería Civil. Sólo se premiará al primer lugar, con la inscripción al VI CONCURSO NACIONAL DE EDIFICIOS DE PALITOS DE MADERA EN MASA VIBRATORIA.
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Cabe aclarar que sólo se premiará al primer lugar, en caso de que existan demás equipos para ingresar al VI CONCURSO CO NCURSO NACIONAL DE EDIFICIO EDIFICIOS S DE PALITOS DE MADERA EN MASA VIBRATORIA, el Capítulo NO absorberá los gastos de su inscripción. Se otorgarán reconocimientos a los tres primeros lugares y un reconocimiento adicional al equipo desarrolle la si estructuración más novedosa. El jurado puede declararconcursante desierta estaque ultima premiación lo considera pertinente. V.- JURADO El jurado estará conformado por profesores de la Sección de Estudios de Posgrado e Investigación (SEPI). Cualquier punto no especificado en estas bases quedará a consideración del Jurado y del Capítulo. El jurado hará las revisiones y aprobaciones necesarias para cada edificio al final de las pruebas. El jurado tendrá derecho a inspeccionar minuciosamente cualquier parte de la estructura para corroborar que el edificio cumpla con los lineamientos establecidos en este documento. VI.- SOBRE LOS CRITERIOS DE EVALUACIÓN La calificación total de cada equipo concursante se determinará de la suma algebraica de cada uno de los puntajes obtenidos en los siguientes conceptos: Apariencia arquitectónica, Costo supuesto e Integridad final. Cada uno de los jueces designará una calificación a cada concepto. Para integrar la calificación total, se utilizará el promedio de todas las calificaciones califi caciones asignadas por el jurado para cada concepto. El puntaje obtenido se recortará a centésimas de unidad. Los equipos con mayor puntaje serán los ganadores. Apariencia arquitectónica + optimización + resiliencia = Calificación Total Apariencia Arquitectó Arquitectónica nica Cada uno de los jueces designará una calificación de acuerdo con la apariencia arquitectónica de la estructura. La puntuación en este concepto será el promedio de todas las calificaciones asignadas. La máxima calificación en este concepto será de 10 puntos. Optimización Para los fines de este concurso, se supondrá que el peso del material empleado en la construcción construcci ón del modelo equivale a un costo inicial del edificio, a este peso se le proporciona un costo unitario supuesto. De esta forma el puntaje por Optimización (O) será igual a: O
= 40 (Peso min/Peso i)
Donde
es el puntaje porpeso costo supuesto de construcción. Peso min es el mínimo registrado de todos los modelos que co compiten. mpiten. “La Técnica al Servicio de la Patria.”
Peso i es el peso del modelo i-ésimo que se califica califica.. La máxima calificaci calificación ón en este concepto será de 40 puntos
Capacidad remanente La capacidad remanente, para efectos de este concurso, se define como la permanencia de entrepisos del edificio una vez concluido el ensaye. El puntaje por capacidad remanente del edificio se obtendrá a partir de la siguiente ecuación: Cr = 50(Ie) Donde: Cr es el puntaje por comportamiento estructural dinámico. Ie es el porcentaje de integridad estructural que se determinará, una vez concluido el ensaye, de acuerdo como se especifica en la sección 7 de este documento. La máxima calificación en este concepto será de 50 puntos VII.- DESCRIPCIÓN DEL ENSAYE DINÁMICO El ensaye dinámico de los edificios se realizará sobre una mesa vibradora que recreará un sismo mediante una señal acelerográfica aplicada unidireccionalmente. Esta señal corresponde a la idealización de un sismo intraplaca en Puebla. En esta región la placa de cocos subduce por debajo de la placa de norteamericana. El ensaye se dará por concluido una vez que ocurra una falla en el edificio o bien, que la señal acelerográfica finalice sin que ocurra la falla. Se considera como falla en el edificio cuando uno o varios de sus elementos resistentes, en cualquiera de los entrepisos, presente(n) daño(s) que evidencien una reducción sustancial de la capacidad de carga lateral y/o pongan al edificio en una condición de inestabilidad local o global. La placa de apoyo del edificio (ver Anexo) se fijará a una placa de madera, que a su vez estará conectada de manera firme a la plataforma de la mesa vibradora a través de la cual se inducirá el sismo. La unión entre la placa de apoyo y la placa de madera se realizará mediante pijas de acero que serán proporcionadas por el comité organizador. El espectro de diseño que corresponde a la señal acelerográfica que será aplicada es elástico y se puede elaborar con la siguiente información: a0 C Ta Tb k
0.115 0.372 0.27 1.35 1.40
Tabla 2.- Valores de las constantes para la construcción del espectro de diseño
El edificio será cargado con un total de 60 kg distribuidos en 20 kg por nivel; la carga será aplicada en cada uno de los entrepisos utilizando placas de acero. La carga se aplicará en una sola ocasión de tal manera que el ensaye al edificio será en un solo paso y por una única ocasión. El porcentaje por integridad estructural del edificio medirá qué tanto de la
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estructura original del edificio permanece en pie una vez que haya concluido el ensaye dinámico, por lo que a cada uno de los niveles del edificio se le asignará un porcentaje del total de la estructura, conforme a lo siguiente: Primer nivel 50%
Segundo nivel 30% Tercer nivel 20%
A manera manera de eje ejemplo, mplo, si una ve vezz que co concluya ncluya el ensa ensaye, ye, el ed edificio ificio su sufrió frió un co colapso lapso (to (total tal o parcial) de los niveles 2 y 3, el porcentaje de integridad estructural será del 50%, pero si el colapso (total o parcial) ocurrió únicamente en el tercer nivel, el porcentaje obtenido será del 80%. Cabe aclarar que si se colapsa el sistema de piso (trabes y/o losa) pero las columnas se mantienen en pie, se considerará como nivel colapsado y no se podrá asignar porcentaje alguno. La dirección de excitación que se aplicará a los edificios será tal como se muestra en la figura 1.
PENALIZACIONES Se penalizará al equipo concursante si el edificio no se construye con la madera y pegamentos Reglamentados. El uso de cualquier material ajeno a lo mencionado anteriormente será motivo de descalificación inmediata. Si posteriormente a aceptar el edificio para su prueba, e incluso después de haberlo sometido a la carga, se encuentra visible otro tipo de madera o pegamento, será descalificado El jurado calificador, se reservan el derecho a hacer modificaci modificaciones ones eventuales a lo programado según los requerimientos de la competencia. Será mo motivo tivo de descalifi descalificación cación aquellos equipos que no cumplan con cualquiera de los requerimientos especificados en el ANEXO 2 de la presente convocatoria.
La presente convocatoria fue basada en concursos anteriores de la SMIS.
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ANEXO 2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y LINEAMIENTOS DEL CONCURSO Construcción de los edificios Sección en planta como ejemplo. La sección en planta del edificio será la que se muestra en la figura A1. Las dimensiones son en cm. La tolerancia será de ± 1.5 cm.
Figura A1.- Planta de la estructura
Figura A2.- Alturas de Entrepiso
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La altura de cada entrepiso será la descrita en la figura A2. En esta figura se muestra que el primer entrepiso es mayor que los dos subsecuentes. Las alturas de entrepiso mostradas son las distancias entre el lecho superior de una losa de piso y el lecho superior de la losa inmediata inferior o superior. La tolerancia será de ± 1.5 cm. En la sección en plantade no pisos deberán existirdeberán vacíos sin rellenar que el peso del edificio. Los sistemas (losas) construirse conaligeren los palitos de total madera proporcionados, como se muestra en la figura A3, soportada sobre las trabes que estructuren al edificio. El espesor de la losa no deberá exceder de 0.4cm (dos palitos juntos). Es obligatorio colocar losa en cada entrepi entrepiso so y azotea. La tolerancia será de ± 0.05 cm. Todos los elementos estructurales deberán contenerse dentro de las dimensiones de la planta, no se permite exceder las dimensiones fijadas. La separación mínima entre ejes de columnas deberá ser mayor o igual a 9cm. La tolerancia será de ± 0.5 cm.
Figura A3.- Colocación de la losa de piso en cada nivel de la planta del edificio.
Elementos estructurales Se consideran elementos estructurales a columnas, trabes primarias y secundarias, muros, contraventeos y sistemas de piso (losas). Ninguna de las dimensiones de una columna rectangular maciza deberá exceder de 2 cm. Véase figura A4. La tolerancia será de ± 0.2 cm. En caso de trabes primarias primaria s y secundarias la dimensión dimensi ón máxima de la base debe ser menor o igual a 1 cm y la altura máxima menor o igual a 1.5 cm tal como se muestra en la figura cm. A4. La tolerancia será de ± 0.2 cm. Cuando se trate de muros el espesor (t) de estos no deberá exceder de 0.2cm. La longitud de los muros no deberá exceder de 9cm, los muros no deberán abarcar dos crujías continuas en el mismo eje, a excepción exc epción de los muros colindantes colind antes donde puede ser a lo largo del eje (Véase figura A4).
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Cuando se empleen contraventeos la dimensión máxima de la base debe ser menor o igual a 1cm y la será alturade máxima menor o igual a 1.5cm tal como se muestra en la figura A.4. La tolerancia ± 0.2 cm. La configuración y disposición de los contraventeos en una crujía deberá tener alguna de las figuras mostradas en la imagen A5.
Los contraventeos no deberán abarcar dos crujías continuas sobre un mismo eje. Tampoco se permite que se contraventeen dos ejes paralelos continuos, sino que los contraventeos se deberán alternar entre los ejes. “La Técnica al Servicio de la Patria.”
Si se emplearan secciones huecas o aligeradas en la estructuración del edificio, solo se restringe la dimensión máxima que puede tener ésta, cualquiera que sea su forma. La dimensión máxima del elemento estructural estruct ural deberá ser menor o igual a 4 por 4cm y espesor menor o igual a 0.4cm. El interior de las secciones no deberá rellenarse rell enarse con ningún material. La tolerancia será de ± 0.2 cm para cm para la dimensión y de ± 0.05 cm para el espesor. Cabe aclarar que la cualquier dimensión y/o espesor que rebase las tolerancias, será penalizado a criterio del juez, dependiendo de la gravedad del caso. Si se emplearan disipadores de energía, construidos con el material proporcionado, en la estructuración no existe ningún lineamiento. Placa de apoyo El edificio deberá fijarse sobre una placa de triplay de construcción, de 50 cm por 75 cm y espesor de 1.9 cm (3/4”), la cual NO será proporcionada. Para la unión de la Placa Base y el edificio no se deberán aumentar las secciones de las columnas de forma abrupta; es decir, no se puede construir un elemento tipo zapata en la unión entre columna y Placa Base. Se recomienda que para unir las columnas con la Placa base se le hagan perforaciones perforaci ones a esta para darle conti continuidad nuidad a la columna a través de dicha placa. Material de construcción Se deberán emplear los siguientes materiales para la construcción de los edificios: Palitos de madera de paleta marca PINGÜINO. Pegamento blanco marca RESISTOL 850. Triplay de construcción de 1.9 cm (3/4”) de espesor para la placa base. Otras consideraciones importantes El peso total del edificio edifi cio sin incluir la Placa Plac a Base será como máximo de 3250gr. (3.25 Kg) Queda estrictamente prohibido el uso de cualquier tipo de recubrimiento final. Incluso el mismo pegamento. Los palitos podrán ser totalmente modificados, es decir, ser cortados, lijados y sufrir toda clase de deformaciones. Si dos o más edificios resultaran result aran con el mismo puntaje, el desempate se determinará a través de criterios que serán dados a conocer por el comité organizador durante los ensayes. Si tienen dudas sobre los datos presentados deberán dirigirlas al siguiente correo electrónico:
[email protected]
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