Ponte de Palitos de Picolé

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UNIVERSIDADE SALVADOR

EETI – Escola de Engenharia e Tecnologia da Informação

Alunos: Hivis Ribeiro Pimenta e Taylan Torres Costa

Curso: Engenharia Mecatrônica

Projeto Estrutura: Ponte de Palitos

SALVADOR – BA

PRIMEIRO SEMESTRE DE 2016

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UNIVERSIDADE SALVADOR

EETI – Escola de Engenharia e Tecnologia da Informação

Projeto Estrutura: Ponte de Palitos

Relatório com fins avaliativos sobre atividade prática interdisciplinar a ser desenvolvido na disciplina Mecânica dos Sólidos dos cursos de Engenharia da EETI.

Professor:

Celso Argolo Xavier Marques

SALVADOR – BA

PRIMEIRO SEMESTRE DE 2016

SUMÁRIO

1 - INTRODUÇÃO

  1.1 Definição do problema

  1.2 Justificativa

  1.3 Objetivos

    1.3.1 Objetivos Gerais

    1.3.2 Objetivos Específicos.

2 - FUNDAMENTO TEÓRICO

  2.1 O que é?

  2.2 Tipos de Treliças.                

3 - METODOLOGIA

  3.1 Materiais

  3.2 Métodos

4 - RESULTADOS E DISCUSSÕES

5 - CONCLUSÃO

6 - REFERÊNCIAS

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1 - INTRODUÇÃO:

1.1 Definição do Problema

        Qual o tipo de treliça ideal para a construção de uma ponte de palitos de picolé com 1 metro de distância entre os apoios?

1.2 Justificativa

        Design é a essência da engenharia, portanto nenhuma estrutura é eficiente se o design não o for. Familiarizar-se com vários aspectos e componentes estruturais que precisam ser levados em consideração quando se constrói uma ponte é a proposta passada aos alunos de engenharia. Construindo uma ponte previamente desenhada, o estudante estará apto a:

• Aprender conceitos chave sobre treliças e cuidados estruturais.
• Aprender técnicas de construção especiais apropriadas para o tipo de material utilizado.
• Trabalhar com confiança, sabendo que sua ponte irá suportar a carga estabelecida com sucesso, desde que se construa a estrutura como foi planejado anteriormente.
• Aprender sobre os desafios enfrentados pelos construtores de verdade, os quais muitas vezes são requisitados para construírem estruturas que foram projetadas por outras pessoas.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivos Gerais

O objetivo deste projeto é projetar e construir, com palitos de picolé e cola, uma ponte com um vão de 1 metro, capaz de suportar a cargas crescentes, para avaliação do seu desempenho estrutural, sendo resistente ao mesmo tempo que não muito pesada.

1.3.2 Objetivos Específicos

• Pesquisa Bibliográfica;
• Simulação de 3 tipos de treliças;
• Cálculo da eficiência dos tipos de treliças escolhidos.

2 - FUNDAMENTO TEÓRICO

2.1 O que é?

Ponte é uma construção que permite interligar ao mesmo nível pontos não acessíveis separados por rios, vales, ou outros obstáculos naturais ou artificiais. As pontes são construídas para permitirem a passagem sobre o obstáculo a transpor, de pessoas, automóveis, comboios, canalizações ou aquedutos. A estrutura da ponte é essencial e, embora existam diversos tipos de estrutura (arco, com apoios ao longo da extensão, com cabos) as treliças estão sempre presentes nas pontes.

Em engenharia de estruturas, uma treliça é uma estrutura composta por cinco ou mais unidades triangulares construídas com elementos retos cujas extremidades são ligadas em pontos conhecidos como nós. Os elementos retos são, na maioria das vezes, barras ou vigas, que são conectados entre si por pinos, soldas, rebites ou parafusos, que são consideradas, no cálculo estrutural, articulações (ou nós) perfeitas (isto é, sem qualquer consideração de atrito ou outras forças que impedem a livre rotação das barras em relação à articulação).

Para a estrutura poder ser considerada treliça, duas hipóteses são utilizadas: As cargas são aplicadas apenas nos nós e as barras são presas umas às outras por pinos lisos, sendo que as linhas de ação das forças atuantes em cada barra de um nó são concorrentes e as forças agem na direção do eixo da barra.

Através do princípio geométrico da lei dos senos, é possível verificar que o triangulo é a única forma poliédrica que não altera sua forma sem igualmente alterar o comprimento dos seus lados. Portanto, união de treliças formando triângulos é o ideal, pois não sofrerá qualquer deslocamento por ação do seu peso ou por ação de outras forças exteriores, o que não ocorre com outras formas geométricas (ver Figura 1.1).

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FIGURA 1.1: Configuração de estabilidade de uma treliça triangular e de uma treliça retangular

Um método para estabelecer uma treliça estável é construir uma unidade triangular básica e então fixar nós adicionais, estendendo barras a partir dos nós do primeiro elemento triangular formando novos triângulos. As treliças formadas dessa maneira são chamadas treliças simples. Se duas ou mais treliças simples são conectadas por um pino ou por um pino e um tirante, a treliça resultante é denominada treliça composta (ver Figura 1.2).

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Figura 1.2: Treliça composta constituída de treliças simples

As diagonais de uma treliça normalmente se inclinam para cima em um ângulo que varia de 45° a 60°. Se uma treliça suporta cargas iguais ou praticamente iguais em todos os nós, a direção na qual as diagonais se inclinam determinará se elas transmitem forças de tração ou compressão.

Em termos de convenção de sinais, é usual admitir que uma barra tracionada está sujeita a um esforço positivo, enquanto que uma barra comprimida, a um esforço negativo. Esta convenção não deve, no entanto, interferir com a convenção de sinais arbitrada para a definição das equações de equilíbrio que permitem resolver a estrutura (ver Figura 1.3).