ATPS Resistência dos Materiais

Apresentação

O ATPS é um método de ensino que faz com que os alunos desenvolvam habilidades em pesquisas e elaboração de relatórios por meios de um conjunto de atividades programadas e supervisionadas. A pesquisa é feita por meio de livros, sites na internet que possam fornecer informações técnicas em relação ao tema que está sendo estudadas, revistas especializadas no assunto e etc., a esse tipo de pesquisa é muito importante, pois faz com que o aluno se aprofunda em suas pesquisas para poder obter as melhores informações sobre o tema abordado, e é de extrema importância na área da Engenharia Mecânica esses tipos de pesquisa, pois serão muito utilizados no dia-a-dia no desenvolvimento de um projeto ou trabalho.

O objetivo com esse trabalho de estimular os alunos a serem independentes em relação à obtenção de informação, auxiliar no desenvolvimento profissional e promover a aplicação aprendida em sala de aula na prática.

Etapa 1

Conceitos de tensão: cisalhamento e esmagamento; Tensão admissível, tensão última e coeficiente de segurança.

– Como construir uma ponte

Assistimos ao vídeo proposto e vemos o princípio da construção de uma ponte, desde a desmontagem da ponte de madeira, construção de uma ponte provisória ao lado e a final de concreto de viga reta.

- Pesquisar sobre os diversos tipos de pontes e suas características: estruturas, funcionalidades e extensões

Figura 1 -Tipos de Pontes

1. Ponte Viga (Beam Bridge): A sua construção é feita com vigas de aço em baixo, e betão ou então em peças pré-fabricadas. Este é o tipo de ponte tecnicamente é mais simples e consequentemente mais fácil de se construir. Neste tipo de ponte uma viga horizontal é suportada em ambas extremidades por pilares.

Figura 2 - Ponte de Vigas Rio Niterói no Rio de Janeiro

2. Ponte de Treliças (Truss Bridge): Este tipo de pontes é construído juntando elementos retos. São feitas tanto de metal, como de madeira. A madeira é mais usada para compressão, enquanto o metal é usado para suportar a tensão. Este tipo de ponte foi muito popular nos Estados Unidos entre 1870 a 1930.

Figura 3 - Ponte de Treliças

3. Ponte de Arco (Arch Bridge): Tem este nome devido à sua forma. A ponte mais antiga deste tipo ainda existe, e foi construída na Grécia Antiga em 1300 A.C. (Ponte Arkadiko). No entanto quem ficou conhecido por construir pontes deste tipo foram os romanos.

Figura 4 - Ponde de Arco mais Alta do Mundo na China

4. Ponte Suspensa (Suspension Bridge): Este tipo é uma ponte que está segura por cabos de aço que são suportados por torres nas extremidades. Tecnicamente, a carga da ponte é transformada na elasticidade dos cabos. Algumas das pontes suspensas populares incluem a ponte Golden Gate nos Estados Unidos, a Ponte Humber na Inglaterra e a Ponte Tsing Ma na China.

Figura 5 - Ponte suspensa

5. Ponte Estaiada (Cable-stayed Bridge): Estas são quase semelhantes às pontes suspensas na sua estrutura, mas com algumas diferenças. A principal diferença é a quantidade de cabo usada. Na ponte estaiada, as torres de suporte usadas para cabos são relativamente curtas e requerem menos quantidade de cabo em relação à ponte suspensa.

Figura 6 - Ponte estaiada em São Paulo

6. Ponte Balanço (Cantilever Bridge): Estas pontes são suportadas apenas numa das extremidades. Duas das pontes cantilever mais populares incluem a Ponte Quebec do Canadá e Oakland Bay Bridge de San Francisco.

Figura 7 - Ponte Balanço

Escolha do tipo de Macarrão

Escolhemos vários tipos de massas para fazer os testes, dentre elas escolhemos:

 

Espaguete número 8

Figura 8 – Espaguete

Bavette

Figura 9 – Bavette

Bucatini

Figura 10 – Bucatini

Linguine

Figura 11 – Linguine

Dimensionar a área da seção transversal (em metros quadrados) com o auxílio de um micrômetro. Isto deverá ser feito para cada macarrão escolhido do passo 1. Lembre-se que este passo poderá ser realizado num Laboratório de Metrologia, Materiais ou de Física de sua unidade.

Figura 12 - Vista superior ponte em 3D

A sessão transversal foi dimensionada em 90x500mm, sendo 0,045m2.

 

Etapa 2

Tensão e deformação para carregamento axial; Diagrama tensão vs. deformação. Lei de Hooke (módulo de elasticidade); Deformações de barras carregadas axialmente.

2.1 Pesquisar sobre tensão última, tensão admissível e tensão de cisalhamento.

2.1.2 Tensão Última:

Tensão Última é levar uma chapa a uma ferramenta de corte e aplicar um

carregamento crescente, até que a carga última PU para cortes simples seja atingida.

2.1.2 Tensão Admissível:

O engenheiro responsável pelo projeto de elementos estruturais ou mecânicos deve restringir a tensão do material a um nível seguro, portanto, deve usar uma tensão segura ou admissível.

2.1.3 Tensão de Cisalhamento:

Tensão de Cisalhamento é um tipo de tensão gerado por forças aplicadas em sentidos iguais ou opostos, em direções semelhantes, mas com intensidades diferentes no material analisado.