Estrutura de ponte de tipo gelosia

No trabalho realizado descrevemos a construção de uma ponte do Tipo Treliçada a qual foi utilizado como material macarrão, pvc e cola, nessa construção da ponte foram levados em consideração cálculos para saber a força que vai atuar sobre a ponte, o peso que a ponte vai suportar também.

Introdução

Uma maneira de compreender 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.

No trabalho proposto consiste na análise da construção de uma ponte de macarrão, mas antes de construirmos uma ponte devemos entender melhor as forças que agem na estrutura de uma ponte.

Para isso temos que ver um pouco de estática de corpo rígido.

É a parte ou o conjunto das partes de uma construção que se destina a resistir a cargas.

Tipos de carga em uma estrutura:

Cargas permanentes: Toda a vida útil;

Cargas acidentais: Eventualmente.

Em um corpo rígido, existe duas condições para que o corpo esteja em equilíbrio:

1. A força resultante sobre o corpo deve ser nula;

2. O torque resultante em relação a qualquer ponto

deve ser zero.

Normal Normal

Peso

Forças que atuam sobre a base de uma ponte.

Desenvolvimento:

Escolha do tipo da Ponte

Pontes treliçadas são um dos tipos mais antigos de pontes modernas, essas estruturas idealmente compostas por barras birrotuladas retas conectadas aos nós, possuem em seu interior esforços normais de tração ou compressão.

O que é uma Ponte Treliçada: É uma estrutura reticulada que tem todas as ligações entre barras articuladas.

Tipos de pontes Treliçadas:

Após uma análise dos diversos tipos de pontes a escolhida foi a de VIGA PRATT COM BANZO SUPERIOR CURVO muito utilizada em competições obtido a partir da modificação da ponte de Viga Pratt( figura 01) vendo que ela satisfaz o requisito de ter as barras em compressão (as barras "circunferênciais") com um comprimento substâncialmente menos que as barras de tração (barras "radiais").

Figura: 01

Após a escolha do tipo de ponte, procedeu-se ao projeto da treliça plana que dara origem à ponte no software FTool. As dimensões máximas da ponte serão 37,3 cm de altura, 108 cm de comprimento e 15 cm de largura.

Figura: 02 Treliça da ponte construída no software Ftoll

Para o projeto da ponte, foi aplicado no nó 0 da estrutura uma força vertical para baixo de 1500 N (152,96 kgf). Os comprimentos e os esforços normais nas barras da treliça plana são apresentados na Tabela 01 e na Tabela 03. Na Tabela 02 e 04 são apresentadas as correções dos comprimentos e esforços normais para a estrutura espacial.

Tabela 01: Comprimentos e esforços normais das barras em compressão na treliça plana

Barra Comprimento da Barra na treliça plana (cm) Esforço normal de Compressão(kgf)

AB 23,5 83,59

BC 21,5 98,66

CD 18,2 107,87

DE 17,2 110,68

EF 18,2 107,87

FG 21,5 98,66

GH 23,5 83,59

Os valores apresentados na Tabela 01 são os da treliça plana. A estrutura espacial, no entanto, apresenta barras que não estão contidas no plano da treliça. A partir de agora, serão indicados apenas por letras os pontos contidos no plano da treliça. Já os pontos marcados com uma linha e duas linhas indicarão os pontos localizados 7,5 cm para frente e 7,5 cm para trás do plano da treliça, respectivamente. A barra AB, por ex, corresponde à projeção reduzida de duas barras que concorrem ao ponto B, chamadas A'B e A"B, ambas com comprimento de 24,7 cm. Como barras A'B e A"B então não são paralelas ao plano da treliça, o esforço normal nessas barras não é simplesmente a metade do esforço normal em AB. A metade do esforço normal em AB corresponde, na verdade, à componente vertical do esforço normal nas novas barras A'B e A"B, pois existe também um componente perpendicular ao plano da treliça. Os dasdos da Tabela 01, com as devidas correções para a estrutura espacial são apresentados na Tabela 02.

Tabela 02: Comprimentos e esforços das barras em compressão na treliça espacial

Barra Comprimento da Barra na treliça plana (cm) Esforço normal de Compressão(kgf)

A'B=A"B 24,7 43,93

BC 21,5 98,66

CD 18,2 107,87

DE 17,2 110,68

EF 18,2 107,87

FG 21,5 98,66

GH'=GH" 24,7 43,93

A tabela 03 apresenta os comprimentos e esforços normais para as barras em tração da treliça plana, mas somente quatro das dezesseis barras em tração são paralelas ao plano da treliça (A'O', A"O",H'O' e H"O"), e para