Ponte De Macarrao

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................4

2 PONTE DE ESPAGUETES.......................................................................................5

2.1 CÁLCULO DAS FORÇAS NOS ELEMETOS DA TRELIÇA...................................6

2.2 CÁLCULO DO MÚMERO DE FILETES...............................................................12

2.2.1 Tração...............................................................................................................12

2.2.2 Compressão......................................................................................................13

3 CONSTRUÇÃO DA PONTE...................................................................................14

3.1 MATERIAIS E MÉTODOS....................................................................................15

3.2 CUSTO E PESO DA PONTE...............................................................................15

4 CONCLUSÃO.........................................................................................................16

REFERÊNCIAS..........................................................................................................17

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1 INTRODUÇÃO

Neste trabalho será apresentada a proposta de dimensionamento de uma

ponte de macarrão para a disciplina de Mecânica Geral do curso de Engenharia

Mecânica do IST – SOCIESC, visando aplicar os conceitos vistos em sala de aula de

forma prática e interativa.

Será apresentada a geometria da ponte (HOWE) definida pelos alunos

integrantes da equipe, juntamente com os cálculos de dimensionamento de cada

barra da mesma e os cálculos de compressão e de tração que cada barra será

submetida para o peso dimensionado. Ainda apresentará dados referentes a valores

dos materiais utilizados desde a concepção até a montagem final da ponte

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2 PONTE DE ESPAGUETES

Para realizar a construção da ponte, optou-se em utilizar duas treliças Howe

conforme figura abaixo:

Figura 1 – Geometria da Ponte

A equipe optou em projetar a ponte para que esta suporte uma carga de 40

Kgf, com um coeficiente de segurança 1,5.

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2.1 CÁLCULO DAS FORÇAS NOS ELEMETOS DA TRELIÇA

1 – Diagrama de corpo livre

2 – Dados:

P = 40 Kgf = 392,4 N

Ax = ? FBC = ? FCD = ? FEF = ? FFH = ?

Ay = ? FBL= ? FCJ = ? FEJ = ? FFG = ?

Gy = ? FBK = ? FKJ = ? FEI = ? FGH = ?

FAB = ? FLK = ? FDE = ? FIJ = ?

FAL = ? FCK = ? FDJ = ? FFI = ?

3 – Hipóteses justificativas: 4 – Fórmulas

- Treliça plana; - Σ Fx = 0;

- Corpo rígido; - Σ Fy = 0;

- Carga gradativa; - Σ M = 0;

- Peso da treliça desprezível. - Método dos nós;

- Método das seções.

5 – Cálculo

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6 – Resultados

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Como P assume o valor de 392,4 N obtém-se:

FAB = 98,1 N (T); FDE = 294,3 N (T);

FAL = 138,73 N (C); FIJ = 196,2 N (C);

FBL = 98,1 N (T); FEJ = 138,73 N (C);

FLK = 98,1 N (C); FEI = 98,1 N (T);

FBC = 196,2 N (T); FEF = 196,2 N (T);

FBK = 138,73 N (C); FHI = 98,1 N (C);

FCK = 98,1 N (T); FFI = 138,73 N (C);

FKJ = 196,2 N (C); FFH = 98,1 N (T);

FCD = 294,3 N (T); FFG = 98,1 N (T);

FCJ = 138,73 N (C); FGH = 138,73 N (C)..

FDJ = 196,2 N (T);

2.2 CÁLCULO DO NÚMERO DE FILETES

2.2.1 Tração

Para o cálculo do número de filetes para os elementos submetidos à

esforços de tração utilizou-se a fórmula abaixo:

n = ___4.P__

π.d2.Tadm

Onde: n = número de filetes;

d = diâmetro do filete de macarrão (1,815 x 10-3 m);

P = carga de tração no elemento (N);

Tadm =__Trup_ , onde Trup = 16,5 MPa e Fs = 1.5, Tadm = 11 MPa.

Fs

Através dos cálculos realizados anteriormente verificou-se três valores de

força de tração para os elementos da ponte. Para os elementos AB, BL, CK, EI, FH e

FG obteve-se o valor de 98,1 N. Assim, aplicando a fórmula:

n = ___4.98,1__

π.(1,815 x 10-3)2.11 x 106

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n = 3,45

n=