Construcció i Prova d’una Biga IPE de Cartó

1. Títol

Biga lleugera, gran resistència: disseny i prova d’una biga tipus IPE de cartó (50 cm, 5×7 cm)

---

2. Producte final

L’alumnat elaborarà:

• Una biga tipus IPE de cartó, de 50 cm de llarg i secció 5 × 7 cm.
• Un informe tècnic amb:
  • croquis i mesures,
  • descripció del procés i del muntatge,
  • previsió de càrrega màxima,
  • taula de dades i gràfic càrrega–deflexió,
  • conclusions i propostes de millora.

---

3. Objectius d’aprenentatge

• Comprendre la funció estructural d’una biga IPE.
• Identificar com es distribueixen els esforços de tracció, compressió i tallant.
• Planificar i fabricar una biga amb precisió dimensional.
• Realitzar una prova de càrrega i registrar dades experimentals.
• Representar gràficament el comportament de la biga i interpretar-lo.
• Comunicar conclusions amb terminologia tècnica adequada.
• Utilitzar el cartó de manera responsable i sostenible.

---

4. Temporització

3–4 sessions de 55 min:

• Sessió 1: Disseny, planificació i normes de taller
• Sessió 2: Fabricació
• Sessió 3: Prova de càrrega i registre de dades
• Sessió 4 (opcional): Anàlisi, conclusions i presentació

---

5. Materials i eines

Materials

• Cartó rígid (cartó ploma o microcanal)
• Cola blanca o cola calenta
• Paper protector i contenidor de residus
• Pesos: llibres, bosses amb sorra o material equivalent

Eines

• Cúter o tisores fortes
• Regle metàl·lic i escaire
• Base de tall
• Ulleres i guants fins
• Cinta mètrica o regle per a la deflexió

---

6. Seguretat

• Tallar només sobre base de tall i amb regle metàl·lic.
• Mans sempre darrere de la fulla.
• Ús obligatori d’ulleres i recomanat de guants.
• Control de cables, adhesius i objectes punxants.
• Neteja i reciclatge de restes de cartó.

---

7. Desenvolupament de les sessions

Sessió 1 — Disseny i planificació

1. Introducció al funcionament d’una biga tipus I:
   • ales ⇒ tracció/compressió,
   • ànima ⇒ resistència al tallant.
2. Elaboració del croquis acotat.
3. Preparació de la llista de peces.
4. Planificació del procés i revisió de les normes de taller.

Llista recomanada de peces:

Ala superior: 500 × 50 mm
Ala inferior: 500 × 50 mm
Ànima: 500 × (70 − gruix real de les ales) mm
Nervis interns (opcionals): 6–8 peces de 50 × ample de l’ànima

---

Sessió 2 — Fabricació

1. Tall de totes les peces indicades en el croquis.
2. Muntatge de la secció en I:
   • encolar ala + ànima, comprovar angle recte,
   • deixar curar i afegir la segona ala.
3. Incorporació opcional de nervis interns per evitar el pandament de l’ànima.
4. Control de rectitud, perpendicularitats i toleràncies.

---

Sessió 3 — Prova de càrrega

1. Muntar la biga simplement recolzada en dos suports separats 48–50 cm.
2. Afig càrrega al centre de manera gradual.
3. Registrar la deflexió central després de cada increment.
4. Parar l’assaig si apareixen:
   • arrugues a l’ànima,
   • despreniment d’ales,
   • deformació excessiva.

Full de registre recomanat:

| Càrrega (kg) | Deflexió (mm) | Observacions |
|--------------|----------------|--------------|
| 0                     | 0                             | Estat inicial |
| 0.25               |                             |               |
| 0.50               |                             |               |
| 0.75               |                             |               |
| 1.00                |                            |               |
| ...                    |                             |               |

---

Sessió 4 — Anàlisi i presentació

• Elaboració del gràfic càrrega–deflexió.
• Comparació entre bigues de diferents parelles.
• Identificació del tram elàstic, punt de col·lapse i possibles causes.
• Propostes de millora: nervis, reforç d’ales, diferent adhesiu, etc.
• Presentació oral de 2–3 minuts.

---

8. Fitxa de taller per a l’alumnat

(Pots afegir aquesta part com a descarregable o com a bloc plegable (toggle) a WordPress)

Dades del projecte

Longitud total: 500 mm
Secció final: 5 × 7 cm
Tolerància admissible: ±1 mm

Procés resumit

1. Retalla les peces indicades.
2. Muntatge en “I”: ala + ànima, després segona ala.
3. Afig nervis si cal.
4. Revisa alineació i rigidesa.
5. Participa en la prova de càrrega.
6. Completa el registre de dades i l’informe final.

---

9. Rúbrica d’avaluació

Criteri	Excel·lent	Notable	Bé	En procés
Disseny i planificació	Croquis clar i precisa planificació	Bona organització	Acceptable però incomplet	Poc planificat
Fabricació	Dimensions i acabat impecables	Menudes desviacions	Diversos errors visibles	No funcional
Seguretat i eines	Ús impecable	Correcte amb algun oblit	Alguns errors	No compleix normes
Registre de dades	Complet i coherent	Gairebé complet	Incomplet	Insuficient
Anàlisi i informe	Reflexió tècnica detallada	Bones conclusions	Bàsic	Superficial