DIMENSIONAMENTOS DAS BARRAS

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO 4

1 OBJETIVOS 5

1.1 OBJETIVO PRINCIPAL 5

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 5

2 METODOLOGIA E MATERIAIS 5

2.1 DIMENSIONAMENTOS DAS BARRAS 6

2.1.1 RESISTÊNCIA À TRAÇÃO 7

2.1.2 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO 7

2.2 MATERIAL UTILIZADO E QUANTIDADE 8

3 DESENVOLVIMENTO DOS GABARITOS 8

4 FABRICAÇÃO DA PONTE 9

4.1 FABRICAÇÕES DOS FEIXES DE ESPAGUETE 9

4.2 FEIXES PRONTOS 9

4.3 COLAGEM 9

4.4 MASSA EPÓXI 9

5 ENSAIO DE CARGA 10

6 RESULTADO FINAL 10

7 MEMORIAL DE CÁLCULO 11

CONCLUSÃO 15

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 16

INTRODUÇÃO

As pontes são uma das invenções mais antigas criada pela humanidade. Pontes são construções que permitem interligar pontos não acessíveis separados por rios, vales, ou outros obstáculos naturais ou artificiais, permitindo a passagem sobre o obstáculo a transpor, de pessoas, veículos, comboios, canalizações, aquedutos. Ganharam grande expressão na arquitetura, principalmente, após o século XVIII, com a revolução industrial, pois garantiu condições de construí-la com maior dimensão e força, tornando-se essencial para acelerar a economia, com a diminuição de tempo e dinheiro, tornando o crescimento rápido da revolução.

Na atualidade, com toda infraestrutura, tecnologia e a mecânica avançada faz com que as primeiras pontes construídas pelo homem sejam tidas como inferiores, porém devem ser avaliadas as condições que estas foram realizadas. Mesmos sem ter os conhecimentos mecânicos-matemático, as primeiras pontes foram muito bem executadas e projetadas mostrando a engenhosidade dos construtores, uma vez que elas duram até hoje, transpassando os séculos, mantendo-se sólidas.

O campeonato de pontes, feitas de macarrão, é uma proposta de algumas Instituições de ensino pelo mundo, incluindo o Brasil, com o objetivo de empregar os conhecimentos obtidos em sala de aula, nos cursos de Engenharia, colocando-os em prática. O trabalho consiste em construir uma maquete de uma ponte, produzida de macarrão, assim como as plantas, vistas, perspectivas, planilhas e cálculos utilizados. O ensaio para verificar a quantidade máxima que a ponte pode suportar, é realizado na feira com o rompimento da mesma.

Uma ponte de espaguete é uma maquete, feita de macarrão duro, seco e reto. As pontes são construídas com propósitos experimentais, uma vez que é possível ver as deformações causadas nos banzos e bielas das pontes, conhecimento esses adquirido nas aulas teóricas, e até mesmo para fins competitivos, fornecendo aos bem colocados um incentivo, seja ele, experiência e até mesmo prêmios. O objetivo é construir uma ponte com limites de dimensões padronizadas, como altura, comprimento e largura, sobre um vão específico, onde serão colocadas as cargas para avaliar a capacidade. Em competições, a ponte que sustenta a maior carga por um curto período de tempo e menor massa é a vencedora. Diversas competições ocorrem no planeta, normalmente organizadas por escolas, colégios e universidades.  

1 OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO PRINCIPAL

Trabalhar a interdisciplinaridade entre as disciplinas através da construção de uma ponte de macarrão para ensaio destrutivo.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Produzir uma ponte estática utilizando o espaguete sendo capaz de vencer um vão livre correspondente ao comprimento da própria estrutura, sendo obrigatório estar compreendida entre 0,60m e 1,20m, e suportar em seu ponto central a carga mínima de 135 N, que corresponde ao peso da corrente de 13.5 kg. Fundamentar teoricamente e demonstrar os cálculos utilizados para construção dessa maquete. Detalhando a sua fabricação e outras informações necessárias para a sua compreensão.

2 METODOLOGIA E MATERIAIS

Definiu-se como objetivo a construção de uma ponte com uma boa capacidade de carga, porém sua confecção e cálculos fossem descomplicados e simples para serem executados. Logo a sua escolha restringiu-se as expostas pelo manual disposto pelo professor orientador, nas mais relevantes e conhecidas para execução do projeto.

Todo projeto construtivo de pontes têm em seu desenvolvimento a análise de esforços, lidando com importantes tensões, chamadas de compressão e tração. A compressão é o resultado da aplicação de uma força axial que promove a redução de seu comprimento e um aumento da seção transversal a este mesmo eixo, já a tração, por sua vez, é uma força que age também axialmente, expandindo o comprimento e reduzindo sua secção transversal a este mesmo eixo. Entortar é o que acontece quando a força de compressão ultrapassa a habilidade de um objeto em lidar com essa compressão, deformação permanente, e rachar é o resultado do excesso de tração sobre o objeto. A melhor maneira de lidar com essas forças são dissipá-las ou transferi-las, usou-se, portanto o treliçamento. Dentre inúmeros modelos de tesouras que existem, para que nosso protótipo ficasse rígido e com boa resistência, escolhemos o modelo de tesoura proposto por Warren.

Com uma estrutura simples e contínua, a treliça Warren é a mais comum em pequenos vãos, porque não há necessidade de usar elementos verticais para amarrar a estrutura. Porém usaram-se elementos verticais, para unir-se ao nó, mesmo não tendo esforços, pois seria necessário fazer emendas, pois os feixes seriam curtos para tal viga. E como cada emenda torna-se um nó, além disso, ela deveria der isostática.

Os ensaios de laboratório realizados pelo professor Luís Alberto Segovia González e seus alunos indicaram que um fio de espaguete apresenta uma resistência à tração de aproximadamente 4, 267 kgf. A resistência à compressão, entretanto, não é tão fácil de ser estudada, e envolve a compreensão do fenômeno de flambagem, que não faz parte do conteúdo programático da grade curricular do 5° período de Engenharia Civil.

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