Guindaste De Palito De Sorvete

PROJETO DE UMA GRUA DE PALITOS PARA AUXILIAR O

APRENDIZADO PRÁTICO EM ESTÁTICA MECÂNICA

Camila do Nascimento Gomes – [e-mail]

Universidade Federal do Ceará, Departamento de Engenharia Mecânica e de Produção

Bloco 714 – Campus do Pici

60455-760– Fortaleza – CE

Samuel Nicodemos Bezerra da Cruz – [e-mail]

Universidade Federal do Ceará, Departamento de Engenharia Mecânica e de Produção

Bloco 714 – Campus do Pici

60455-760– Fortaleza – CE

Roberto de Araújo Bezerra – [e-mail]

Universidade Federal do Ceará, Departamento de Engenharia Mecânica e de Produção

Bloco 714 – Campus do Pici

60455-760– Fortaleza – CE

Resumo: Na maioria das disciplinas de engenharia, na área de projetos, os alunos

se deparam com a necessidade de projetar diversos componentes ou sistemas

mecânicos, a partir dos quais o aluno consolida os conhecimentos adquiridos nas

disciplinas. No presente trabalho, foram sugeridas práticas de laboratório nas quais os

alunos são estimulados a projetar e confeccionar sistemas mecânicos apresentados em

sala de aula. Neste contexto, especificando tal aplicação para a disciplina de Estática

dos Sistemas Mecânicos do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do

Ceará, foi realizada uma atividade em que os alunos são os responsáveis pelo projeto e

construção de uma grua de treliças feita de material padronizado.

Palavras-chave: Estática, treliça e grua.

1. INTRODUÇÃO

Na primeira etapa deste trabalho foi escolhida uma estrutura que permitisse a

fixação dos conhecimentos adquiridos na disciplina de Estática dos Sistemas

Mecânicos. Foram confeccionados alguns kits com vários componentes entregues aos

alunos da turma. Tais kits possibilitavam a construção dos sistemas mecânicos

projetados. Em seguida foi escolhido um modelo padrão para servir de referência para a

turma. Ao término da construção dos sistemas foi feita uma competição, para avaliar a

qualidade dos modelos construídos pelos alunos.

1.2.Objetivos

Os principais objetivos deste trabalho são:

a) Elaborar práticas de laboratórios que auxiliem o ensino da disciplina de estática

de sistemas mecânicos;

b) Possibilitar ao aluno construir sistemas a partir dos projetos por eles

desenvolvidos.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Para que fossem elaborados os protótipos foi necessário o conhecimento sobre

alguns aspectos que dizem respeito a estruturas mecânicas.

2.1 Treliças

Denomina-se treliça, o conjunto de elementos de construção (barras redondas,

chatas, cantoneiras, I, U, etc.), interligados entre si, sob forma geométrica triangular,

através de pinos, soldas, rebites, parafusos, que visam formar uma estrutura rígida, com

a finalidade de resistir a esforços normais. A denominação treliça plana deve-se ao fato

de todos os elementos do conjunto pertencerem a um único plano. A sua utilização na

prática pode ser observada em pontes, viadutos, coberturas, guindastes, torres, etc.

Dois métodos de dimensionamento podem ser utilizados para as treliças:

• Método dos Nós;

• Método das Seções (analíticos e usados com maior freqüência).

Figura 1 – Exemplos de treliças

2.2 Método dos Nós

A resolução de treliças planas pelo método dos nós consiste em verificar o equilíbrio

de cada nó da treliça, seguindo-se os passos descritos a seguir:

a) Determinação das reações de apoio;

b) Identificação do tipo de solicitação em cada barra (barra tracionada ou barra

comprimida);

c) Verificação do equilíbrio de cada nó da treliça, iniciando-se sempre os cálculos

pelo nó que tenha o menor número de incógnitas.

2.3 Método das Seções

Para determinar as cargas axiais atuantes nas barras de uma treliça plana, através do

método das seções, deve-se proceder da seguinte forma:

a) Secciona-se a treliça em duas partes;

b) Uma das partes é usada para verificar o equilíbrio, ignorando-se a outra parte até

o próximo corte. Ao cortar a treliça deve-se observar que o corte a intercepte de

tal forma, que se apresentem no máximo três incógnitas, para que possa haver

solução, através das equações de equilíbrio. É importante ressaltar que entrarão

nos cálculos, somente as barras da treliça que forem cortadas, as forças ativas e

reativas da parte adotada para a verificação de equilíbrio.

c)