ETAPAS PARA A CONSTRUÇÃO DA PONTE MACRARONISMO

Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia - ICET Curso de Engenharia

Carlos F. L. F. Junior - RA: B36HJI-7 Clayton Sibuya - RA: B2416B-3

Danilo de Oliveira RA: B21681-6 Jhonatan S. T. dos Anjos - RA: B4266H-2

Carlos F. L. F. Junior - RA: B36HJI-7 Clayton Sibuya - RA: B2416B-3

Danilo de Oliveira RA: B21681-6 Jhonatan S. T. dos Anjos RA: B4266H-2

Carlos F. L. F. Junior RA: B36HJI-7 Clayton Sibuya RA: B2416B-3

Trabalho de conclusão do segundo semestre, do ciclo engenharia básico apresentado a Universidade Paulista - UNIP

SUMARIO

1. INTRODUÇÃO 4

2. OBJETIVOS 5

3. PASSOS PARA A CONSTRUÇÃO DA PONTE DE MACARRÃO 6

4. FABRICAÇÃO DA PONTE 13

5. DESENVOLVIMENTO DOS GABARITOS 15

6. RESULTADO FINAL 16

7. CONCLUSÃO 18

8. ANEXOS 19

1. INTRODUÇÃO

As pontes são uma das estruturas mais antigas inventadas pelo homem. Foram criadas pela necessidade de se atravessar obstáculos, como rios ou vales, na tentativa de encontrar alimentos ou abrigos. Ganharam grande notoriedade na arquitetura após a revolução industrial, pois construir pontes se tornou essencial para fazer a economia acelerar, significando rapidez e economia de tempo e dinheiro.

Nos tempos atuais, com toda infraestrutura tecnológica, comunicação digital e equipamentos pesados que temos a disposição, é fácil chamar as pontes mais antigas de “primitivas”, mas não se pode esquecer das reais circunstâncias que essas pontes foram construídas. Mesmos sem os cálculos de engenharia e os testes de materiais usados atualmente, o raciocínio lógico das estruturas esteve presente na mente dos antigos construtores de pontes. Através do teste e do erro, construíram estruturas tão bem projetadas e sólidas que sobrevivem por séculos, até os dias atuais.

A competição para construção e teste de cargas em pontes feitas de macarrão é uma proposta que algumas Universidades do Brasil e do mundo fazem aos seus alunos de Engenharia, com o intuito de motiva-los a empregar os conhecimentos obtidos em sala de aula na prática. No geral, através de analises e pesquisas, o desafio é demonstrar passo a passo a construção do protótipo de uma ponte feita de macarrão bem como o esboço do projeto, cálculos utilizados e o ensaio destrutivo para verificar a quantidade máxima de carga suportada.

Como alunos do segundo semestre de engenharia básica sabemos que ainda não possuímos conhecimentos suficientes para demonstrarmos todos os cálculos corretos que envolvem a construção de uma ponte de macarrão. Por tanto para desenvolvê-la, fizemos pesquisas, utilizamos nossos conhecimentos de física e matemática adquiridos até o momento e assim como os antigos construtores, nossa intuição, raciocínio lógico, experimentos e testes.

2. OBJETIVOS

Objetivo Geral

- Construir uma ponte utilizando no máximo 1kg de macarrão e cola, capaz de vencer um vão livre de 1,00m e suportar em seu ponto central a carga mínima de 2kg.

Objetivos específicos

- Fundamentar teoricamente e demonstrar os cálculos utilizados para construção do protótipo.

- Detalhar passo a passo como foi feita a construção.

- Relatar os resultados finais.

3. PASSOS PARA A CONSTRUÇÃO DA PONTE DE MACARRÃO

Definições da Geometria da ponte

Existe uma série de bibliografias referente ao tema deste trabalho, por tanto focamos nas mais relevantes para execução do nosso projeto. Nosso objetivo foi construir uma ponte com uma boa resistência, mas que sua montagem e cálculos fossem descomplicados para serem executados. O primeiro passo foi a definição de que tipo de ponte deveríamos utilizar.

Há três tipos principais de pontes:

• Ponte em Viga • Ponte em Arco

• Ponte Suspensa

A maior diferença entre as três é a distância que elas podem cruzar entre um suporte e outro. As pontes em viga são as mais antigas feitas pelo homem, sua estrutura tem menor capacidade de atravessar longas distâncias. Como para o nosso projeto a distância a se atravessar foi pré-estabelecida em 1m, a estrutura da ponte em viga é suficiente, e são as menos descomplicadas de se calcular e construir.

• Cada tipo de ponte lida com duas forças importantes, chamadas de compressão e tração:

• Compressão: é uma força que age para comprimir ou diminuir a coisa sobre a qual está agindo;

• Tração: por sua vez, é uma força que age para expandir ou aumentar a coisa sobre a qual está agindo.

A compressão e a tração estão presentes em todas as pontes, e é trabalho do projeto da ponte lidar com essas forças sem o risco de que a ponte entorte ou rache. Entortar é o que acontece quando a força de compressão ultrapassa a habilidade de um objeto em lidar com essa compressão, e rachar é o resultado do excesso de tração sobre o objeto. A melhor maneira de lidar com essas forças é dissipá-las ou transferi-las. Dissipar força é espalhá-la sobre uma grande área, fazendo com que nenhum ponto tenha de suportar o impacto da força concentrada. Transferir força é mudá-la de uma área de fraqueza para uma área de força, uma área projetada para suportar a força.

O tamanho da viga, e especialmente sua altura, controla a distância que essa viga pode atingir sem precisar de uma nova coluna. Ao aumentar a altura da viga, há mais material para dissipar a tração. Para criar vigas bem altas, os projetistas de pontes adicionam redes de apoio, ou tesouras, à viga da ponte. Essa tesoura de suporte adiciona rigidez à viga existente, aumentando bastante sua capacidade de dissipar tanto a compressão como a tração. Assim que a viga começar a comprimir, a força será dissipada por meio da tesoura.

Dentre inúmeros modelos de tesouras