PONTE DE MACARRÃO ASSIS 2014 UNIVERSIDADE PAULISTA

13 PONTE DE MACARRÃO ASSIS 2014 UNIVERSIDADE PAULISTA

€“ UNIP INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS FACULDADE DE ENGENHARIA PONTE DE MACARRÃO Atividades Praticas Supervisionada – Trabalho apresentado como exigência Para a aprovação na disciplina de Atividades Pratica Supervisionada do primeiro semestre letivo de 2014, do curso de Engenharia – Ciclo Básico, da Universidade Paulista, sob orientação dos professores do semestre. Assis 2014 LISTA DE FIGURAS Figura 1 – material utilizado .................................. 7 Figura 2 – Barras ................................................... 9 Figura 3 – Esboço ..................................................10 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Ângulos. ................................................8 Tabela 2 – Forças de Tração .................................8 SUMARIO INTRODUÇÃO.............................................................................4 1- OBJETIVOS ............................................................................5 1.1 Objetivo Geral.....................................................................5 1.2 Objetivo Especifico.............................................................5 2- ETAPAS DO DESENVOLVIMENTO........................................6 2.1 definição da Ponte..............................................................6 2.2 Definir o Material a ser utilizado.........................................6 2.3 Dimensionamento das Barras............................................7 2.4 Definição da Quantidade de Fios das Barras.....................8 3- FABRICAÇÃO DA PONTE.....................................................9 3.1 Esboço...............................................................................9 3.2 Colagem das Barras.........................................................9 3.3 Finalização da Ponte........................................................10 CONCLUSÃO..............................................................................11 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS............................................12 INTRODUÇÃO O trabalho de trata da construção de uma ponte de macarrão, que devera ser avaliada seguindo algumas regras de construção proposta pela universidade. Ela serve como estimulo para os universitários do curso de engenharia, no intuito de levar seus executores á  experimentação pratica de conhecimentos obtidos em sala de aula desde matérias como física e matemática ate desenho técnico. O estudo sobre a construção de pontes esta focado no desenvolvimento de técnicas de construção e manutenção de pontes. Como aluno do primeiro semestre de engenharia básica sabe-se que ainda não possuo conhecimentos suficientes para demonstrarmos todos os cálculos corretos que envolvem a construção de uma ponte de macarrão. Por tanto para desenvolve-la, fiz pesquisas, utilizando meus conhecimentos de física e matemática adquiridos até o momento e assim como os antigos construtores, minha intuição, raciocínio lógico experimentos e testes. 1- OBJETIVOS 1.1 – Objetivo Geral Construir uma ponte utilizando no máximo 1kg de macarrão Barilla numero 7 e colas quentes ou frias, capaz de vencer um vão livre de 1,00m estando apoiada livremente nas suas extremidades, de tal forma que a fixação das extremidades não será admitida e suportar no seu ponto central a carga máxima de 2kg. 1.2 – Objetivo Específicos Fundamentar teoricamente e demonstrar os cálculos utilizados para a construção do protótipo. Detalhar passo a passo como foi feita a construção. Relatar os resultados finais. 2-ETAPAS DO DESENVOLVIMENTO 2.1-Definição da ponte Para a escolha da ponte fizemos pesquisas em sites, e outras fontes onde já se tinham outros trabalhos prontos para poder analisar com calma questões como estrutura, modelo, as mais complicadas, as que exigem mais material, etc... Após discutirmos as nossas opções chegamos a conclusão de que a que se encaixaria melhor na nossa escolha seria a ponte em viga, porque é mais fácil de ser calculada e também um pouco mais simples para se concluir já que sua estrutura não é feita para atravessar longas distancias e nossa meta é de apenas 1 metro. 2.2- Definir o Material a Ser Utilizado. Para definir o material que iriamos utilizar precisamos fazer alguns testes, testamos a cola super bonder, mas ela corroeu o macarrão, tentamos a cola silicone mas ela é muito flexÃvel e instável não garantia a sustentação necessária para firmar as vigas, após um pouco mais de pesquisas encontramos um vÃdeo em que se utilizavam cola branca diluÃda em agua, testamos e ficou constatado que a cola branca diluÃda em água deixa o macarrão um pouco menos quebradiço e mais fácil de se manusear; Porém a cola branca não seria suficiente para segurar os nós da ponte, então para isso utilizamos a cola araldite e cola quente, que são colas mais resistentes. 2.3- Dimensionamento das Barras. Com a geometria da ponte já definida, o terceiro passo foi dimensionar cada uma das barras que formariam nossa ponte. Para o cálculos adotamos NP392= o equivalente a aproximadamente 40kg. Formulas para os cálculos: F3= P/2xsen60º; F5= P/2xsen60º; F1= -P/2xsen 60º; F7= -P/2xsen 60º, F6= P/2xcos 60º; F2=P/2xcos 60º; Como a treliça é simétrica concluÃmos que: Depois dos nossos cálculos de qual seria a força exercida em cada barra, chegamos a seguinte conclusão: barras F7 e F1 = -226,32N; barras F6 e F2 = 113,16N e barras F5 e F3 = 226,32N. 2.4- Definição da Quantidade de Fios das Barras Para calcular o numero de fios em cada barra foi usada as seguintes formulas: F2 e F6 = 113,16N/42,67N (a carga media de ruptura); F3 e F5 = 226,32N/42,67N; F1, F7 e F4 = porem na barra F4 como nossa barra superior seria única, dobramos o número de fios. *barra F4 é o dobro de fios, ou seja a fórmula acima x 2. Portanto barras F2 e F 6 = 3 fios; barras F3 e F5 = 6 fios; barras F1 e F7 = 50 fios e barra F4 = 100 fios. 3- FABRICAÇÃO DA PONTE. 3.1- Esboço Usamos cartolina com as medidas exatas da ponte em tamanho real para desenhar um esboço, um gabarito para fazermos a colagem das barras em cima desse papel. 3.2- Colagem das Barras. De inicio tentamos fazer a colagem das barras em formato roliço, mas elas não se sustentaram o suficiente, e dessa forma também não foi possÃvel fazer a emendas das barras, após um pouco mais de pesquisas e com informações de alunos de outros semestres encontramos uma forma de melhor colagem das barras que seria uma técnica em que uma barra de 50 fios por exemplo em seu centro deveria existir duas fileiras compostas por 7 fios cada, as próximas fileiras 6 e assim sucessivamente até as ultimas com três fios. Usamos pincel para espalhar a cola branca nos macarrões e amarramos com elásticos nas pontas para secar. Depois de prontas chanframos as barras que formariam a treliça. 3.3- Finalização da Ponte. Após todas as barras prontas e secas chegou a hora da montagem da ponte, com a ajuda de um filete de madeira conseguimos manter a ponte em pé até a secagem das emendas. Atingimos plenamente os nossos objetivos, construÃmos nosso protótipo dentro das normas estabelecidas e suportando uma carga mÃnima exigida de 2kg. Dados gerais do protótipo construÃdo: Material utilizado: espaguete marca Barilla n° 7 e cola araldite, cola quente e cola branca. Peso total: 1000 gramas Comprimento: 1 metro e 10 centÃmetros. Altura: 45 centÃmetros. Largura: 10 centÃmetros. Carga suportada em seu cetro: + 2 kg. CONCLUSÃO Foi aproximadamente cinco semanas o tempo gasto entre fazer os cálculos, projetar, fabricar e realizar o teste destrutivo do meu protótipo da ponte de macarrão. Quando esse trabalho foi proposto para-nos do primeiro semestre de engenharia civil, eu imaginei comigo que jamais eu seria capaz de fazer uma ponte de macarrão, pois não tenho conhecimento algum e estou começando agora a me familiarizar com conteúdo proposto nesses cinco anos de uma dura caminhada que vai valer a pena quando nos formamos. Ao final deste trabalho agreguei importantes conhecimentos no estudo das estruturas e resistências dos materiais, tanto nos aspectos conceituais quanto na pratica. A oportunidade de testar o que projetamos nos trouxe uma experiência que jamais teria, somente dentro da sala de aula, e isto mostra a importância de executar atividades praticas supervisionada durante o curso de engenharia. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS http://ciencia.hsw.uol.com.br/pontes1.htm http://www.labciv.eng.uerj.br/rm4/trelicas.pdf http://www.ppgec.ufrgs.br/segovia/espaguete/dados.html

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