Pronte Treliça Prratt

INTRODUÇÃO

Neste relatório temos como objetivo apresentar todo o processo de projeto e construção da Ponte de Treliça, sendo esta a responsável pela atribuição da terceira note da disciplina de Mecânica Geral 1A.

Colocamos, através de cálculos, dados e ensaios, a escolha do tipo de ponte a ser construída e o processo de otimização da mesma obedecendo às limitações que nos foram apresentadas.

Foram apresentados também, os resultados dos ensaios de Tração e Compressão realizados nos fios de macarrão e os gráficos gerados através deles, sem os quais não poderíamos ter obtido êxito na construção da ponte.

Por fim, explanamos o processo de construção e os resultados do ensaio destrutivo, analisando a carga máxima obtida por meios teóricos e por meios práticos e a contribuição dos métodos de construção para que estas cargas fossem tão próximas.

ENSAIO DE TRAÇÃO

O procedimento experimental da tração consiste na deformação de uma amostra de macarrão até a sua fratura. Essa fratura se dá devido à aplicação da tração, crescente ao longo do eixo mais comprido de um corpo de prova.

A máquina de ensaio de tração é projetada para alongar o corpo de prova a uma taxa constante, que é preso por suas extremidades nas garras de fixação do dispositivo da máquina. Os resultados desses ensaios de tração são registrados por um computador, mostrando gráficos na forma de carga ou força em função do alongamento.

Inicialmente optamos por realizar o ensaio de tração conforme o procedimento acima descrito, utilizando uma máquina computadorizada.

Conseguimos a utilização da máquina de tração da Escola Técnica SENAI Manoel de Brito, localizado em Santo Amaro, porém o diâmetro da amostra não permitiu a execução do ensaio, já que as garras de fixação do dispositivo não tinham a sensibilidade necessária para a utilização de uma amostra tão pequena.

Partimos então para a execução do ensaio a partir de um dispositivo caseiro, elaborado especialmente para este fim.

DESCREVER COMO É QUE FOI EXECUTADO O ENSAIO.

 

RESULTADO DO ENSAIO DE TRAÇÃO

1ª amostra

Dados: Fios = 01; Diâmetro Unitário = 1,64cm

Experimento Tensão de Ruptura

01 2,235 kgf

02 1,967 kgf

03 2,112 kgf

04 1,920 kgf

05 2,108 kgf

Carga Média = 2,068 Kgf

Desvio Padrão = 0,126 Kgf

Tensão de Ruptura Média = (2,1 ± 0,1) Kgf

2ª Amostra

Dados: Fios = 03; Diâmetro Unitário = 1,64cm

Experimento Tensão de Ruptura

01 4,185 kgf

02 5,035 kgf

03 5,104 kgf

04 4,325 kgf

05 4,974 kgf

Carga Média = 4,725 Kgf

Desvio Padrão = 0,434 Kgf

Tensão De Ruptura Média = (4,7 ± 0,4) Kgf

 

CÁLCULOS DA PONTE DE TRELIÇA TIPO “PRATT”

P = F/2

Nó A

∑ FX = 0 → FAB – 0,7 FAC = 0 → FAB = 0,7 FAC

∑ FY = 0 → F/2 – 0,7FAC = O → FAC = F/1,4 → FAB = F/2

Nó B

∑ FX = 0 → FBD – FAB = 0 → FBD = F/2

∑ FY = 0 → FCB = 0 → Força Nula

Nó C

∑ FY = 0 → 0,7FAC – 0,7FCD = 0 → FAC = FCD → FCD = F/1,4

∑ FX = 0 → 0,7FAC + 0,7FCD - FCE = 0 → FCB = F

Nó D

∑ FY = 0 → 0,7FCD – FDE = 0 → FDE = 0,7 x (F/1,4) → FDE = F/2

∑ FX = 0 → FDG - 0,7FCD – FBD = 0 → FDG = F

Nó E

∑ FY = 0 → FDE - 0,7FEG = 0 → FDE = F/1,4

∑ FX = 0 → FCE - 0,7FEG – FEF = 0 → FEF = 1,5F

Nó F

∑ FY = 0 → FFG = 0 → Força Nula

∑ FX = 0 → FEF - FFH = 0 → FFH = 1,5F

Nó G

∑ FY = 0 → 0,7FEG + 0,7FGH - F = 0 → FGH = F/1,4

∑ FX = 0 → FGI – 0,7FGH – FDG – 0,7FEG = 0 → FGI = F

A partir dos valores da força atuante nestes nós podemos ter os resultados para os outros nós, já que a treliça apresenta simetria.

CÁLCULOS DA PONTE DE TRELIÇA TIPO “K”

F = P/2

Nó A

∑ FX = 0 → FAE = 0 → Força Nula

∑ FY = 0 → - FAB + F/2 = O → FAB = F/2

Nó C

∑ FX = 0 → FCD = 0 → Força Nula

∑ FY = 0 → FCB = 0 → Força Nula

Nó B

∑ FX = 0 → (FBE/√2) - (FBD/√2) = 0 → FBD = FBE

∑ FY = 0 → FAB - (FBE/√2) - (FBD/√2) = 0 → (F/2) = √2 FBD → FBD