Bases Administrativas y Técnicas: II Concurso de

Estructuras de Obras Civiles.

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1. Inscripciones: El Proceso de inscripción para los participantes se detalla a continuación:

- ¿Quiénes participarán? Todos aquellas(os) alumnas(os) de educación primaria y secundaria que se encuentren debidamente matriculados en una institución pública, particular o subvencionada de Chile de las regiones del Maule, Región del Libertador General Bernardo O'Higgins y Metropolitana.

- ¿Cuántas personas participaran? Los grupos de estarán conformados por 3 estudiantes como máximo y una(o) como mínimo, pero siempre que sean del mismo establecimiento, pudiendo ser de distintos niveles si se diera el caso. No existe restricción, la idea es fomentar la participación y existe un máximo de 10 equipos por establecimiento. Existe la categoría adulto para mayores de edad pertenecientes al colegio, educación superior o independiente que quieran participar.

- Etapas de Inscripción: El proceso ha sido subdividido en etapas:

ETAPA 1: Postulación: desde el 31 de Mayo hasta el 24 de Julio del año en curso, mediante el formulario oficial en formato digital alojado en Google forms: https://goo.gl/forms/hhzNxagwXhcLPFhz1 , que incluye: Datos personales del equipo, contacto, teléfonos, etc. Esto no tiene costo alguno y se debe completar antes de la fecha indicada.

ETAPA 2: Selección: Una vez inscritos mediante formulario serán contactados en un plazo de 48 horas, para confirmar sus datos de relación y tomar consultas generales FAQs con la mesa central de ayuda, a fin de validar la información declarada. Los seleccionados aceptan su leal compromiso de participación y el cumplimiento fiel de estas bases con pena de ser eliminados si infringen normas de seguridad, uso de otros materiales no señalados y/o refuerzos adicionales no contemplados, o una eventual mala conducta el día del evento. Además deberán entregar el nombre de fantasía definitivo de su estructura en el registro durante su llegada al Liceo. Los grupos seleccionados oficialmente contaran con el beneficio de poder probar sus estructuras de forma anticipada en el establecimiento, sobre el soporte oficial donde se montaran las estructuras de todos los competidores. Se permitirá el acceso al recinto si y solo si, de forma previa al concurso seleccionan los días que asistirán y, serán recibidos oficialmente en el recinto los días:

Viernes 14 de Junio. 10:00 -12:00 hrs.

Viernes 21 Junio. 10:00 -12:00 hrs

Viernes 28 de Junio. 10:00 -12:00 hrs

Viernes 05 de Julio. 10:00 -12:00 hrs,

Viernes 26 de Julio. Solo el día de la competencia.

Esto se traduce en un contacto previo con el encargado del evento, para determinar días y horarios para que realicen pruebas de concepto y/o aprobación de prototipaje.

NOTAS:

a. El formulario de inscripción se encontrará disponible en la página web del Liceo Bicentenario Zapallar de Curicó: https://www.liceozapallar.cl/ . https://goo.gl/forms/hhzNxagwXhcLPFhz1

b. Si un estudiante se intenta inscribir en más de un grupo, uno de estos será eliminado automáticamente.

2. Materiales: según la categoría de participación

- Resistencia de carga central: pueden ser de tallarines, papel, palitos de helados o técnicas mixtas.

- Diseño histórico: pueden ser de tallarines, papel, palitos de helados o técnicas mixtas.

- Plano o dibujo técnico: papel diamante, papel plano (ploteo) u otro que considere adecuado.

- Prueba de sismo: pueden ser de tallarines, papel, palitos de helados o técnicas mixtas.

Los materiales serán recolectados por los participantes, financiados por ellos.

3. Recepción de Estructuras y Cumplimiento de Bases: Revisión de Estructuras es hecha al momento de recibir las estructuras, la comisión organizadora controlará que éstas cumplan con los requisitos estipulados en las bases. Algunos ensayos que se realizarán para esto son:

- Materiales: Se revisarán las evidencias de que sólo se ocupó el material solicitado (fotos si es necesario), se procederá a pesar y registrar el peso de la estructura, en el cual además se medirá para asegurarse que está en norma.

- Montaje: Se montarán las estructuras en el sistema, para comprobar que ésta cumpla con las restricciones dadas en las bases y además se revisará que no se haya construido en áreas restringidas. De lo contrario se descalificará.

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- Fecha de Entrega: Las estructuras deben ser entregadas el día del evento entre las 09:00 y 14:15 horas en un lugar dispuesto por el Liceo Zapallar que es informado en el registro al momento de ingresar al Liceo.

4. El día del concurso: No se admitirá el ingreso de personas ajenas a la comisión al área de ensayo y que no se encuentre inscrito o mencionada su asistencia con el organizador, las estructuras serán trasladadas y manipuladas sólo por la comisión organizadora. Los participantes observarán desde un sector asignado, mediado por la comisión organizadora, exclusivo para ellos durante el desarrollo del concurso. El no respetar esto, puede ser motivo de descalificación del grupo por la comisión organizadora. Esto es para dar integridad al proceso y que los asistentes sean parte de la exposición de las estructuras participantes que hayan sido recibidas, para ser visitadas por el público y puedan ser parte del registro audiovisual, de prensa y otros comunicacionales presentes el día del evento.

5. Ganadores y Premios:

- 1er lugar: 3 premios, copa de reconocimiento y medallas para cada integrante.

- 2do lugar: 3 premios y medallas de reconocimiento.

- 3er lugar: 3 premios y medallas de reconocimiento.

El primer, segundo y tercer lugar estará dado por según los criterios de cada categoría:

- Resistencia de carga central: los tres primeros lugares serán los puentes que logren soportar mayor cantidad de pesos hasta que se rompa la estructura.

- Diseño histórico: los tres primeros lugares serán los puentes que logren mayor puntaje según la 1rúbrica de diseño histórico aplicada.

- Plano o dibujo técnico: los tres primeros lugares serán los puentes que logren mayor puntaje según la 2rúbrica de plano o dibujo técnico aplicada.

- Prueba de sismo: los tres primeros lugares serán los puentes que logren mayor puntaje según la 3rúbrica de Prueba de sismo aplicada.

6. Otras Consideraciones: Además de lo anterior, estipulado en las bases, es importante señalar: El evento está programado para el día viernes 26 de Julio del 2019 desde las 10:00 horas en el Liceo Bicentenario Zapallar de Curicó, Manuel Labra n°205, Camino a Zapallar, Curicó. La entrada es totalmente liberada, pudiendo asistir público en general de la delegación del centro educativo para visitar los trabajos de sus hijas(os) y compartir de la actividad. Este documento está sujeto a susceptibles modificaciones que estime conveniente la comisión organizadora del concurso y el encargado, modificaciones que serán oportunamente informadas a los interesados y concursantes por los medios de comunicación oficiales.

7. Contacto: Mail: cristian.cubillos.r@gmail.com Web: https://www.liceozapallar.cl/ Fono contacto/whatsapp: +56 9 92690908, Cristian Cubillos Rodríguez Coordinador de Enlaces Liceo Bicentenario Zapallar de Curicó.

1 Anexo n°1. Rúbrica para categoría de “Diseño Histórico”. 2 Anexo n°2. Rúbrica para categoría de “Plano y dibujo técnico”. 3 Anexo n°3. Rúbrica para categoría de “Prueba de Sismo”.

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Bases Técnicas.

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1. Introducción:

Las presentes bases técnicas, brindan el marco al cual regirse para la construcción de las estructuras y clarificarán el método de ensayo y aplicación de las cargas a las maquetas y los criterios de diseño para evaluar las distintas categorías en el concurso propio. En concordancia con lo anterior, se definirá un volumen estricto en la que podrá construirse y la estructura deberá enmarcarse en estos márgenes, para evitar que la estructura no pueda ser montada de forma correcta, o que alguna parte de ella interfiera con los sistemas de carga o medición.

2. La Estructura

La estructura debe ser construida sólo con los materiales mencionados según la categoría:

- Resistencia de carga central: pueden ser de tallarines, papel, palitos de helados o técnicas mixtas.

- Diseño histórico: pueden ser de tallarines, papel, palitos de helados o técnicas mixtas.

- Plano o dibujo técnico: papel diamante, papel plano (ploteo) u otro que considere adecuado.

- Prueba de sismo: pueden ser de tallarines, papel, palitos de helados o técnicas mixtas.

No se permite el uso de otro material de unión que no sea cola fría, debiendo guardar registro fotográfico de esto para mostrar la metodología del trabajo. Además, la masa de la estructura solo en el caso de las categorías “Resistencia de carga central y prueba de Sismo” no pueden ser superior a 5 kilogramos. En el formulario de inscripción online (https://goo.gl/forms/hhzNxagwXhcLPFhz1) deberán los equipos seleccionar el material de construcción con que participan en las categorías.

“Se deja claro que un equipo puede participar en más de un categoría”. El desafío del presente año especifica que solo las categorías de “Resistencia de carga central y Prueba de Sismo” deben ser un modelo de un puente tamaño escala, apoyado en sus extremos, los que soportarán una plataforma a la cual se le aplicará una carga, el puente podrá ser atirantado, con estructura reticular o sólida, según se considere mejor cada grupo participante, sólo debiendo regirse por los volúmenes de construcción, los cuales limitan el área admisible para la estructura. La plataforma del puente deberá medir 80 cm de extremo a extremo, 8 cm de ancho mientras que el alto será libre. Además, se deberá considerar que se instalará un perno U, soga, amarra y/o otra amarra de sujeción en el centro del puente para proceder a cargarlo, por lo cual deberá contar con los espacios necesarios. Modelos de medidas inferiores al largo propuesto, queda descalificado por norma técnica ya que no puede ser puesto en la plataforma.

3. Modo de Ensayo categorías “Resistencia carga central y Prueba Sismo”

Las maquetas serán montadas en un equipo diseñado específicamente para este propósito, la cual cuenta con soportes específicos para recibir a la estructura, razón por la que deben respetarse las medidas del puente específicamente para las pruebas de “Resistencia de carga central y Prueba de Sismo”. Para la primera, aplicar una carga a la estructura, se procederá a instalar un perno U metálico en el centro del puente, el cual estará unido a una cadena u otros dispositivos de enganche, la cual a su vez tendrá ganchos donde se le agregando bolsas forma consecutiva pesos estandarizados de 1 o más kilos de masa, hasta que se rompa la estructura. Si una estructura sufre alguna rotura que le permita seguir resistiendo

cargas se seguirá cargando hasta que falle por completo o haya una deformación en el plano vertical mayor a 20 cm, momento en el cual se dejará de ensayar. Si una estructura soporta sin colapsar el máximo de carga que permite el equipo de cargas, ésta pasará a una etapa final con el resto de estructuras que también resistan el máximo de carga, en dicha etapa un jurado decidirá por criterios de deformación y diseño cual es la ganadora.

Para la categoría de “Prueba de sismo”, sobre una mesa sísmica se sujeta con prensas el puente en sus extremos y, este se somete a vibraciones de distintas frecuencias, efectos de torsión, compresión y elongamiento por separado. Las medidas del desafío Prueba de sismo, deben tener las medidas de 80 centímetros obligado de largo, 8 cm de ancho como máximo, no pesar más de 5 kilogramos de masa, ya que debe ser capaz de soportar el mayor peso posible sobre ella, montado sobre una “Mesa Sísmica”. Se aplicaran presiones, torsión, compresión, además de esto se evaluará la forma de la estructura del puente (estética y control de cargas) hasta que la estructura colapse (se rompa). Las demás categorías serán montadas en stand de exposición y muestra.

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NOTA: Las medidas del desafío Resistencia de cargan central y Prueba de sismo, deben tener las medidas de 80 centímetros obligado de largo, 8 cm de ancho como máximo, no pesar más de 5 kilogramos de masa, ya que debe ser capaz de soportar el mayor peso posible sobre ella, montado sobre una “jaula de prueba, que es un cubo metálico de 1metro de ancho en su base por 2 metros de altura”. En su parte más alta se colocaran los puentes y se les colgaran pesos en el caso de la categoría Resistencia de carga central y Sismo. Se aplicaran presiones, torsión, compresión, además de esto se evaluará la forma de la estructura del puente (estética y control de cargas). La estructura se apoyará sobre los extremos y se comenzará a someter a un aumento de carga en el centro, hasta que la estructura colapse (se rompa). Las demás categorías serán montadas en stand de exposición y muestra.

4. Montaje de ensayo categorías: “Diseño histórico y Plano-dibujo técnico”.

Para la categoría de Diseño histórico lo que se evalúa es la estética, terminaciones, complejidad de la estructura y el contexto histórico de las maquetas. No importa los materiales, peso y dimensiones ya que no se somete a pruebas de esfuerzo, idealmente situar la obra en el contexto histórico, de donde es, que relevancia tuvo, en qué país se encuentra,

quienes fueron los arquitectos, periodo de construcción, etc. Como ejemplos podemos dar los puentes de Isabel II, Queensboro, Forth Rail, Hohenzollern, San Antón, Liberty, Benson Footbridge, Pattullo, Khaju, Wushan, Williamsburg, Tower Bridge, Yaquina Bay, Pont Neuf, De las Cadenas, Alejandro III, Puente Nuevo Ronda, puente Carlos, Kintai, Python, Chengyang Wind and Rain, Rainbow, Bolsheokhtinsky, Punete del Milenio, Cal y Canto, Calle-Calle, Carlos Ibañez del Campo, Ferroviario de Toltén, etc.

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5. Para la categoría de “Plano-Dibujo Técnico” se evalúa la calidad del plano o dibujo artístico que representa una obra estructural real o ficticia y, se evalúa de acuerdo a la rúbrica del Anexo n°2. Por ejemplo se pueden ejemplificar los siguientes casos:

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ANEXOS. ANEXO N°1. RÚBRICA “DISEÑO HISTÓRICO”.

Aspectos a evaluar

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Calidad de la construcción

La maqueta muestra una considerable atención en su construcción. Todos los elementos están cuidadosamente y seguramente pegados al fondo. Sus componentes están nítidamente presentados con muchos detalles. No hay marcas, rayones o manchas de pegamento. Nada cuelga de los bordes.

La maqueta muestra atención en su construcción. Todos los elementos están cuidadosamente y seguramente pegados al fondo. Sus componentes están nítidamente presentado con algunos detalles. Tiene algunas marcas notables, rayones o manchas de pegamento presentes. Nada cuelga de los bordes.

La maqueta muestra algo de atención en su construcción. Todos los elementos están seguramente pegados al fondo. Hay unas pocas marcas notables, rayones o manchas de pegamento presentes. Nada cuelga de los bordes.

La maqueta fue construida descuidadamente, los elementos parecen estar "puestos al azar". Hay piezas sueltas sobre los bordes. Rayones, manchas, rupturas, bordes no nivelados y /o las marcas son evidentes.

No construyó la maqueta

Atención al tema

El estudiante da una explicación razonable de cómo cada elemento en la maqueta está relacionado al tema asignado. Para la mayoría de los elementos, la relación es clara sin ninguna explicación.

El estudiante da una explicación razonable de cómo la mayoría de los elementos en la maqueta están relacionados con el tema asignado. Para la mayoría de los elementos, la relación está clara sin ninguna explicación.

El estudiante da una explicación bastante clara de cómo los elementos en la maqueta están relacionados al tema asignado.

Las explicaciones del estudiante son vagas e ilustran su dificultad en entender cómo los elementos están relacionados con el tema asignado.

No presentó explicaciones del trabajo

Creatividad

Varios de los objetos usados en la maqueta reflejan un excepcional grado de creatividad del estudiante en su creación y/o exhibición.

Uno u dos de los objetos usados en la maqueta reflejan la creatividad del estudiante en su creación y/o exhibición.

Un objeto fue hecho o personalizado por el estudiante, pero las ideas eran típicas más que creativas.

Los objetos presentados en la maqueta no denotan creatividad ni atractivo.

No hizo o personalizó ninguno de los elementos en la maqueta.

Diseño

Todos los componentes reflejan una imagen auténtica del tema asignado. El diseño de la maqueta está excelentemente bien organizado.

Todos los componentes reflejan una imagen auténtica del tema asignado. El diseño de la maqueta está muy bien organizado.

La mayoría de los componentes reflejan una imagen auténtica del tema asignado. El diseño de la maqueta está bien organizado.

Algunos de los componentes reflejan una imagen auténtica del tema asignado. El diseño de la maqueta no está bien organizado

Ninguno de los componentes reflejan una imagen auténtica del tema asignado. El diseño de la maqueta no tiene orden.

Trabajo en equipo

Todos los integrantes del grupo participaron activamente en el trabajo, con materiales y elaboración

Todos los integrantes del grupo participaron medianamente en el trabajo, con materiales y elaboración

La mayoría de los integrantes del grupo participaron en el trabajo, con materiales y elaboración

Algunos de los integrantes del grupo participaron en el trabajo, con materiales y elaboración

Ninguno de los integrantes del grupo participaron en el trabajo, con materiales y elaboración

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ANEXO N°2. “RÚBRICA PLANO O DIBUJO TÉCNICO.”

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ANEXO N°3. “RÚBRICA PRUEBA DE SISMO.”

Sobre una mesa sísmica se sujeta con prensas el puente en sus extremos, sometiendo a la estructura a vibraciones de distintas frecuencias, efectos de torsión, compresión, elongamiento por separado y/o en conjunto que 4simulen movimientos tectónicos sísmicos. Las medidas del desafío Prueba de sismo, deben tener las medidas de 80 centímetros obligado de largo, 8 cm de ancho como máximo, no pesar más de 5 kilogramaos de masa, ya que debe ser capaz de soportar el mayor peso posible sobre ella, montado sobre una “Mesa Sísmica”. Se aplicaran presiones, torsión, compresión, además de esto se evaluará la forma de la estructura del puente (estética y control de cargas) hasta que la estructura colapse (se rompa). Las demás categorías serán montadas en stand de exposición y muestra.

5 ¿EN QUÉ CONSISTE LA 6 ARQUITECTURA ANTISÍSMICA?: La arquitectura antisísmica define los parámetros y características a analizar para diseñar edificios resistentes a terremotos, previniendo los posibles daños. Describimos los elementos que se estudian para la creación de sistemas y tecnologías antisísmicas. Los fenómenos naturales son procesos permanentes que sufre la naturaleza, por lo que las comunidades deben considerarlos y adaptarse a ellos para que no se conviertan en grandes desastres. En Chile, uno de los más comunes son los sismos o temblores, movimientos de la tierra producidos por acumulaciones de energía. Estos fenómenos han motivado el desarrollo de la arquitectura antisísmica, un conjunto de sistemas de diseño y construcción para adaptar los edificios a estas condiciones y prevenir los posibles daños. La arquitectura antisísmica especifica el tipo de materiales que se deben utilizar y las técnicas a seguir para que las construcciones acompañen los movimientos del suelo, desplazándose, vibrando e incluso deformándose, para no resistirse al impacto y colapsar.

4 http://estructurando.net/curso-puentes-hormigon-pretensado-midas-civil/ 5 http://www.hildebrandt.cl/en-que-consiste-arquitectura-antisismica/ 6 https://www.midasoft.com/latinoamerica/learning/bridge/puentes-presforzados-en-midas-civil

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PARÁMETROS DE ESTUDIO Para medir y analizar los efectos de un terremoto en el suelo y los posibles movimientos que provocará en el edificio, se estudian las siguientes características de los sismos: Aceleración: Frecuencia y proporción en que cambia la velocidad. Velocidad: Proporción en que cambia la posición, medida en centímetros por segundo. Desplazamiento: Distancia desde el punto inicial, medida en centímetros. Duración: Tiempo que dura el ciclo de un temblor. 7Magnitud: Fuerza o tamaño de un terremoto, medido en la escala de Richter. Intensidad: Daño que causa el movimiento, medido en la escala de Mercalli.

EFECTOS EN LOS EDIFICIOS Todos estas características de los movimientos afectan a los edificios causando una respuesta de la estructura que varía según el diseño particular de la construcción. Estos efectos pueden ser: Torsión: Si la distribución de la masa es desigual, al enfrentar un sismo el centro de la masa estará fuera del centro geométrico, generando una torsión que causará daños. 8Amortiguación: Los edificios disipan la vibración al absorber el movimiento. Ductilidad: Los materiales tienen cierta flexibilidad, pudiendo doblarse y moverse hasta sobrepasar su límite elástico. Se puede conseguir un buen nivel de ductilidad diseñando las uniones para mejorar su comportamiento. 9Fuerza y rigidez: Es la resistencia de los materiales antes de quebrarse. Inercia: Es la fuerza interna generada por el movimiento en el suelo. Mientras más pesado es un edificio, mayor será la fuerza de inercia. Al entender estos efectos y estudiar cómo se comportan en relación a las distintas variaciones de los parámetros que definen un movimiento telúrico, es posible determinar el mejor diseño antisísmico y las estrategias de mitigación más adecuadas. Un adecuado análisis entregará información sobre los posibles daños y las medidas a tomar. Algunas recomendaciones comunes son: Calcular las relaciones precisas entre planta y alzado. Usar materiales de menor peso a medida que se aumenta la altura. Diseñar estructuras simétricas con la menor cantidad posible de protuberancias. Realizar pruebas en materiales para determinar su resistencia a la tracción y compresión. Analizar el suelo para comprobar sus características y su resistencia.

7 http://www.cenapred.gob.mx/es/documentosWeb/Enaproc/EvaluacionEstructuras_.pdf 8 http://www.arquitecturaenacero.org/sites/default/files/adjuntos/articulo_dannemann_lsf.pdf 9file:///D:/ENLACES/PUNTES%20ZAPALLAR/Evaluaci%C3%B3n%20de%20la%20rigidez%20a%20flexi%C3%B3n%20de%20puentes%20de%20viga%20y%20 losa.pdf