1. Estudi sobre la capacitat mecànica d'una muntanya russa
- Author
-
Ortega Vidiella, Jordi, Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Resistència de Materials i Estructures a l'Enginyeria, and Bernat Masó, Ernest
- Subjects
Estructures, Teoria de les ,Amusement rides ,Anàlisis estructural ,Enginyeria mecànica [Àrees temàtiques de la UPC] ,Structural analysis (Engineering) ,Disseny ,Muntanya russa ,Building, Iron and steel ,Càlcul ,Construccions metàl·liques ,Atraccions de fira ,Normativa - Abstract
En aquest estudi s’avalua la capacitat mecànica d’una muntanya russa d’acer de fricció lateral mitjançant el seu disseny, càlcul i anàlisi seguint la normativa principal UNE-EN 13814-1:2020 (que és la norma principal que regula els projectes d’atraccions de fira i dispositius d’entreteniment) així com també altres codis complementaris com ara l’Eurocodi 1 i l’Eurocodi 3; tot comparant diverses alternatives i establint diversos criteris de decisió. Per fer aquest disseny s’ha definit la geometria de la seva trajectòria incloent paràmetres de velocitats i acceleracions, s’ha realitzat el modelatge del tren de viatge (especificant materials i característiques generals dels seus components) i s’ha quantificat i comparat les accions tant permanents com variables i accidentals que actuen sobre l’estructura. Posteriorment s’ha realitzat el càlcul i l’anàlisi estructural del tram més desfavorable de la muntanya russa, a través del mètode dels elements finits que proporciona el software SolidWorks. Per al seu dimensionament s’ha considerant l’efecte de la combinació de diverses càrregues (pes de l’estructura, forces inercials, acció del vent) i els efectes de fatiga, sempre respectant l’ELU i l’ELS. Per aconseguir- ho s’han hagut de revisar exhaustivament valors de tensions i deformacions, així com la realització d’un llarg procés iteratiu. A més a més, s’ha realitzat el càlcul de les unions cargolades d’aquest tram a analitzar. Finalment s’ha procedit a fer un pressupost del cost tècnic de redacció del projecte (honoraris professionals). L’efectuació d’aquest treball de final de grau representa la consolidació dels conceptes vists durant la carrera i la familiarització amb codis tècnics d’obres civils vigents actualment. This study evaluates the mechanical capacity of a roller coaster of side friction steel through its design, calculation and analysis following the main standard UNE-EN 13814- 1: 2020 (it is the main standard that regulates the projects of fairground rides and entertainment devices) as well as other complementary codes such as Eurocode 1 and Eurocode 3; comparing various alternatives and establishing various decision criteria. To make this design, the geometry of its trajectory has been defined, including parameters of speeds and accelerations, the modeling of the passenger train has been carried out (specifying materials and properties of its components) and has quantified and compared both permanent and variable and accidental actions acting on the structure. Subsequently, the calculation and structural analysis of one of the most unfavorable sections of the roller coaster was performed using the finite element method provided by SolidWorks software. Considering the effect of combining various loads (structure weight, inertial forces, wind action) with respect to ELU and ELS. To do this, it has been necessary to thoroughly review the values of stresses and strains, as well as to carry out a long iterative process for their sizing. In addition, the screw joints of this section to be analyzed have been calculated. Finally, a budget was drawn up for the technical cost of drafting the project (professional fees). The completion of this final degree project represents the consolidation of the concepts seen during the degree and the familiarization with the technical codes of civil works currently in force.
- Published
- 2022