Os Principais campos da engenharia

INDECISOS

Eduardo Bertuol, Eduardo Pedroni, Luis Fernando Rech, Pricila Mecabo, Rodrigo Bechara

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Um dos principais campos da engenharia com vasta aplicação é o estudo estrutural de treliça, no seguinte trabalho será elaborado um dos exemplos que se remete a primeiro instante o uso delas, uma ponte. Provando do que os cálculos são capazes será elaborado o projeto de duas pontes, com sua matéria prima única sendo espaguete e colas, com o estudo iremos executar somente uma e assim provar o quanto um projeto bem elaborado pode resistir.

Em seguida da construção da ponte e aprovação pelas regras do concurso, será posta a prova por meio de uma competição realizada em inúmeros países, com a meta de conferir a exatidão dos cálculos e layout na pratica, acrescentando peso a ela até seu rompimento. Com o intuito de aprimorar nossa inteligência e por a prova nossos conhecimentos em calculo estrutural, este tipo de tarefa apesar de parecer complexa e de imaginável dificuldade por muitos, serve de ensaio para futura situações pra nos engenheiros.

Palavras-chave

ponte; espaguete; carga.

1 Introdução

O objetivo principal do trabalho é motivar o desenvolvimento de habilidades que permitam criar um produto baseado nos estudos realizados nas disciplinas de Materiais Mecânicos 1 e Materiais Mecânicos 2, utilizando softwares para efetuar cálculos de resistência, estruturas treliçadas e principalmente trabalho em equipe e espírito de esportivo através da competição.

O tema do trabalho é constituído por planejamento, construção e a realização de testes de carga em uma ponte treliçada estruturada com espaguete e colas do tipo epóxi. A ponte deve ser capaz de vencer um vão livre de 1m, e não ultrapassar 950g de peso. Através dos resultados obtidos, o projeto ira participar de uma competição na qual será premiada a estrutura que resistir maior carga.

A competição de pontes de espaguete é realizada em diversos países, a registros que a primeira instituição de ensino que realizou a competição foi a Okanagan College, na Colúmbia Britânica, em 1983. Já no Brasil, a primeira competição teve início na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) no ano de 2004, sendo implantada nos anos seguintes na maioria das grandes instituições de ensino do Brasil.

2 Regulamento/Normas para o Projeto

As pontes que participam da competição que ocorre na FSG, na disciplina de Mecânica dos Sólidos I e II, devem se adequar a alguns padrões como tamanho, peso máximo, material utilizado, entre outros. Cada grupo deve apresentar apenas uma ponte para competir.

Alguns dos materiais utilizados para construção das pontes são espaguete, como material básico, e algumas colas específicas para a junção das partes. O objetivo da competição consiste em averiguar qual ponte suporta maior peso dentro de um período de tempo previsto. É sugerido que cada grupo competidor doe 500g de massa tipo espaguete para ser repassado para uma instituição de caridade.

Normas:

A ponte finalizada deve ter no máximo 900g de massa, somando-se a ponte e a barra de fixação de aço. Essa barra de aço já possui 150g de massa, nela será pendurado o suporte para sustentar os pesos. Sendo assim, o material utilizado na ponte deve somar apenas 750g. A ponte deve ser uma peça única, não podendo haver divisão.

Materiais:

— Espaguete nº 7 da arca Barilla.

— O material utiliza para colar as partes deve ser epóxi do tipo massa ou resina, para união das barras nos nós pode ser utilizado cola quente.

Epóxi — Durepoxi, Polyepox, Poxibonder...

Resina — Araldite, Poxipol, Colamix...

Como a massa da ponte, sem a barra de aço, deve ser de no máximo 750g, deve-se considerar nesse limite a massa de espaguete e a massa de cola utilizada.

As dimensões da ponde devem ser no máximo, 110 cm de comprimento, 50 cm de altura e largura deve ser entre 5 e 20 cm. A ponte deve ter mais de 100 cm de comprimento para conseguir alcançar nos blocos de apoio laterais, que tem 100 cm de distância entre si. Para o apoio das pontes deve-se usar um tubo de PVC de água fria de 1/2” de 20 cm de comprimento em cada extremidade da ponte. A massa dos tubos não será considerada no peso final da ponte.

A ponte não poderá ter base de apoio interna na parte inferior em relação aos blocos de apoio, seu único apoio deve ser os canos de PVC. O processo de preparação da ponte deve ser feito entre 3 à 7 dias ates da competição. Esse período é considerado o mais adequado porque deve haver tempo suficiente para que as colas possam fixar bem as partes e, mesmo assim, não se passe muitos dias para que o espaguete utilizado não perca sua consistência e acabe ficando frágil por causa do ressecamento.

Como processo final, é sugerido que o grupo dê um nome para sua ponte. Esse nome normalmente tem a ver com sua composição estrutural ou o quanto foi projetada para suportar.

Competição

A manipulação da ponte e a colocação dos pesos será feita apenas pelos membros do grupo. Após posicionada a ponte nos blocos de apoio, um único membro do grupo coloca o gancho que servirá de suporte para os pesos, esse gancho já possui 2kg de massa. Após 10 segundos, o peso de é validado.

Esse tempo é o padrão para a competição, sendo assim, a ponde deve suportar o peso colocado por 10 segundos antes de seja validado como peso suportado válido.

Os pesos serão adicionados pelo mesmo integrante do grupo que colocou o gancho. Ele irá adicionar pesos até que aconteça a ruptura da ponte, essa carga é chamada de Carga de colapso. A carga válida que a ponte suporta será considerado a última carga que ela suportou por 10 segundos.

Após a ruptura da ponte, os restos serão examinados pela comissão avaliadora para averiguar se nenhum material inadequado inválido foi utilizado. Em caso de empate nas cargas suportadas por duas ou mais pontes, os critérios de desempate são, por ordem de avaliação:

1º - Quantidade de massa doada pelo grupo.

2º - Data e hora de entrega das pontes.

3º - Massa final da ponte (ganhando a de menor massa).

3 Geometrias Estudadas por cada Integrante do Grupo

Uma maneira de compreender melhor o comportamento de sistemas estruturais pode ser feita através da observação de modelos reduzidos de estruturas, como exemplo pode-se citar sistemas estruturais confeccionados com materiais flexíveis como o silicone, a borracha e o elástico. Aqui utilizaremos macarrão.