UNDB-UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR DOM BOSCO
PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO
COORDENADORIA DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
JOSÉ CAETANO L. JUNIOR
SÉRGIO OLIVEIRA BARROS
GERMANO DE OLIVEIRA BARROS
ROGÉRIO CARLOS
“CONSTRUÇÃO DA PONTE DE MACARRÃO – UNDB”
São Luís
2013
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UNDB-UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR DOM BOSCO
PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO
COORDENADORIA DO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
EQUIPE - FRANÇA
JOSÉ CAETANO L. JUNIOR
SÉRGIO OLIVEIRA BARROS
GERMANO DE OLIVEIRA BARROS
ROGÉRIO CARLOS
“CONSTRUÇÃO DA PONTE DE MACARRÃO – UNDB”
Trabalho de Atividade Prática Supervisionado
pelo Curso de Engenharia Civil da Unidade
de Ensino Superior Dom Bosco, como
requisito parcial para obtenção de nota na s
disciplinas afins.
O ri en t ad or : Prof. º MS Pr of . V it or Al e nc a r
São Luís
2013
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SUMÁRIO:
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................ 4
2. OBJETIVOS ................................................................................................ 4
3. MATERIAIS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DA PONTE...................... 4
4. A CONSTRUÇÃO DA PONTE.................................................................... 5
5. PROJETO TEÓRICO - DESENVOLVIMENTO DOS CÀLCULOS............. 5
6. CONCEITOS UTILIZADOS......................................................................... 7
7. RESISTENCIA DE MATERIAIS.................................................................. 8
8. CONCLUSÃO ............................................................................................. 8
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................... 8
10. ANEXOS ...................................................................................................11
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1 INTRODUÇÃO:
Uma maneira de compreender melhor 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. Aqui
utilizaremos macarrão.
Um sistema estrutural bastante utilizado na engenharia são as
chamadas treliças, mas o que é uma treliça??
Uma treliça é uma estrutura reticulada que tem todas as ligações entre
barras articuladas, a figura 1 mostra uma treliça plana com suas cargas e
reações. Na análise de uma treliça as cargas atuantes são transferidas para
os seus nós. A consequência disso em conjunto com a hipótese de ligações
articuladas, é que uma treliça apresenta apenas esforços axiais (esforços
normais de tração e compressão).
2 OBJETIVO DO PROJETO
Este trabalho trata-se do projeto da construção e ensaio destrutivo de
uma ponte de macarrão treliçada, utilizando de macarrão do tipo espaguete
número 7 e cola branca, e outras conforme especificado no regulamento da
competição. Será dimensionada de modo que a ponte atinja o melhor
resultado (quociente entre a máxima massa suportada pela ponte antes da
ruptura e a massa da ponte). A ponte será colocada entre dois apoios,
superando um vão livre de 1,0 m. Uma barra atravessará a ponte no seu
ponto médio e sustentará o dispositivo em que serão colocados os pesos. A
construção da ponte será precedida da análise de algumas opções possíveis
de tipos de pontes e do projeto detalhado do tipo de ponte escolhida.
3 MATERIAIS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DA PONTE:
Macarrão barilla nº 7; Molde de compensado;
Colas: cola quente, araldite, durepox;
Cano PVC ½”; Vergalhão de aço.
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4 A CONSTRUÇÃO DA PONTE:
Inicialmente, moldamos nove “tubos” com diâmetro de 5/8” com 30 fios
de
macarrão
formando
geometrias
de
cilindro
oco,
estes
tubos
posteriormente forma embebidos em cola araldite para torná-los mais
elásticos e resistentes. Preparamos um molde de compensado da geometria
do arco da ponte, em seguida juntamos os tubos para formar o arco principal
e colamos com cola quente e araldite, após a cura das colas iniciamos a
montagem dos raios, que anteriormente foram colados sete fios e envolvidos
por uma camada de araldite. Com os raios prontos começamos a moldar os
raios no arco principal seguindo espaçamento de 5 cm, no outro lado dos
raios colocamos o vergalhão centralizado, que suportará os pesos e colamos
inicialmente com araldite depois colamos com durepox e aguardamos a cura.
Em seguida, fixamos o arco nas bases de apoio de tubo de pvc, para levantar
aponte. Após a fixação das colas iniciamos a colocação dos raios laterais,
que partiam das extremidades em direção ao arco principal, também com
espaçamentos de 5 cm.
Para finalização da ponte impermeabilizamos todas as juntas e nós com
araldite reforçando a ponte em geral.
5 PROJETO TEÓRICO - DESENVOLVIMENTO DOS CALCULOS
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As forças de tração da ponte são simétricas por isso foi desenhado somente
em um quadrante.
T1=25cm
T6=25cm
T2=25cm
T7=25cm
T3=25cm
T4=25cm
T8=25cm
T9=25cm
T5=25cm
As forças foram divididas simetricamente:
T1y = 8,5cm
T5y = 4,3cm
T2y = 16cm
T6y = 12,2cm
T3y = 21,8cm
T7y = 18,8cm
T4y = 24,5cm
T8y = 23 cm
T9y = 25cm
5.1 Taxa de tração
Tração total = {[(8,5+16+21,8+24,5+4,3+12,2+18,8+23)x2]+50-500} / 2
Tração total = {[(129,1)X2]-450} / 2
Tração total = {258,2-450} / 2
Tração total = {190}/2 = 95N
Numero de fio = Tração total / taxa de tração = 95/39,2 = 2,4fios ou
aproximadamente 3fios
5.2 Taxa de compressão
Numero de fios = sqrt{[(N.(I 2 ))/27906(r 4 )]}
N = compressão = 258,2N
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I = comprimento do fio = 87 mm
R = raio do macarrão = 0,9mm
27906 = taxa de compressão para fios até 9cm de comprimento
Numero de fios = sqrt{[(258,2.(87 2 ))/27906(0,9 4 )]}
Numero de fios = 10,7 ou 11fios
6 CONCEITOS UTILIZADOS
6.1 Primeira Lei de Newton
Conhecida como princípio da inércia, a Primeira lei de Newton afirma
que a força resultante (ovetor soma de todas as forças que agem em um
objeto) é nulo, logo a velocidade do objeto é constante.
Fr = 0
6.2 Tração
Na física, a tração é a força aplicada sobre um corpo numa direção
perpendicular à sua superfície de corte e num sentido tal que, possivelmente,
provoque a sua ruptura.
Basicamente, a tração trata-se de utilizar um corpo e exercer sobre ele
esforços com sentidos opostos, tracionando-o.
6.3 Compressão
A compressão física é um resultado da aplicação de uma força de
compressão a um material, resultando em uma redução em seu volume, ou,
como tratado em resistência dos materiais e engenharia, uma redução de
uma de suas dimensões, axial com a atuação da força, e um aumento da
seção transversal a este mesmo eixo, quando a deformação da peça nesta
direção é permitida, pois deve-se considerar que teoriamente, neste caso,
seu volume mantenha-se constante.
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7 RESISTENCIA DE MATERIAIS
A resistência dos materiais significa a capacidade do material resistir
a uma força a ele aplicada.
A resistência de um material é dada em função de seu processo de
fabricação e os cientistas empregam uma variedade de processos para
alterar
essa
resistência
posteriormente.
Estes
processos
incluem
encruamento (deformação a frio), adição de elementos químicos, tratamento
térmico e alteração do tamanho dos grãos. Estes métodos po dem ser
perfeitamente quantificados e qualificados. Entretanto, tornar materiais mais
fortes pode estar associado a uma deteorização de outras propriedades
mecânicas.
8 CONCLUSÃO
O trabalho nos fez concluir que, para a construção de uma ponte (ou
algum outro projeto), é necessário muito conhecimento e estudo sobre o que
se irá fazer. A aplicação do item, local de utilização, forças que irão agir
sobre ele, interpéries do tempo, fadiga, entre outros.
Sendo assim, é de extrema importância o prosseguimento n o estudo para que
quando
formos
construir
algo
de
grande
responsabilidade,
conhecimento para que possamos executar um bom trabalho!
Fonte:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Resist%C3%AAncia_dos_materiais
http://pt.wikipedia.org/wiki/Compress%C3%A3o_f%C3%ADsica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tra%C3%A7%C3%A3o_(f%C3%ADsica)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Leis_de_Newton
Própria - Equipe de projeto
tenhamos
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FOTOS DO PROJETO
Abaixo segue os passos para a construção de nossa ponte de Macarrão
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