Estudi qualitatiu i quantitatiu de la resposta estructural del model físic (Kit Mola)

Abstract

Aquest Treball de Fi de Grau presenta la caracterització mecànica i la validació estructural del Mola Structural Kit, un sistema de modelització física dissenyat per simular el comportament d'estructures a escala. L'objectiu principal és determinar si aquest model pot reproduir amb precisió els fenòmens descrits per la teoria de la resistència de materials i la mecànica d'estructures. En una primera fase, s'ha dut a terme una caracterització experimental als laboratoris de la universitat mitjançant assajos de tracció per determinar la rigidesa axial (EA) i assajos de flexió per obtenir la rigidesa flexional (EI) dels components. Per tal de donar rigor a l'anàlisi, s'ha contrastat la resposta de les barres helicoïdals amb la teoria de molles de Carles Riba, justificant l'ús del mòdul de rigidesa transversal (G) i definint un mòdul d'elasticitat equivalent (Eeq) que permet homogeneïtzar el material per al seu posterior càlcul computacional.[1] Els resultats obtinguts mostren una elevada convergència entre la teoria i la realitat física del model, amb errors relatius inferiors al 10% en la predicció de fletxes. Així mateix, l'estudi qualitatiu ha permès documentar amb èxit fenòmens d'estabilitat com el vinclament d'elements comprimits, la influència de la rigidesa dels nòduls en la distribució de moments i la importància dels arriostraments en la rigidesa lateral. Es conclou que el kit és una eina fidel i robusta per a l'anàlisi estructural, proporcionant una comprensió física intuïtiva essencial per al disseny en enginyeria.