APS PONTE

1. INTRODUÇÃO

1.1 Histórico

Antes da descoberta dos metais, por volta de 5000 a.C., o homem já havia aprendido, imitando a natureza, a construir pontes em viga e suspensas, às quais tinha forçosamente de recorrer, pela necessidade de locomover-se e vencer obstáculos para obter alimentação e abrigo. Com esse fim, empregava os materiais que existiam a seu alcance: madeira e pedra. Com a idade do bronze e a substituição do nomadismo pela vida sedentária, o conforto e a durabilidade passaram a ser considerados na construção de pontes. Nas regiões de clima quente, como China, Índia, África e América do Sul, desenvolveram-se as pontes suspensas, representadas, em primeira solução espontânea, por uma corda que sustentava uma cesta, na qual o passageiro era transportado.

1.2 Ponte de Macarrão

Uma ponte de macarrão ou espaguete é uma pequena maquete de ponte (modelo arquitetônico) feita de espaguete ou outra massa de macarrão duro, seco e reto. As pontes são construídas com propósitos experimentais e competitivos. O objetivo é normalmente construir uma ponte com uma quantidade especificada de material sobre um vão específico, capaz de sustentar uma carga. Em competições, a ponte que sustenta a maior carga por um curto período de tempo é a vencedora. Diversas competições ocorrem no mundo, normalmente organizadas por universidades.

Como alunas do 2º Semestre de Engenharia Civil, sabemos que ainda não possuímos conhecimentos suficientes para demonstrarmos todos os cálculos corretos que envolvem a construção de uma ponte como essa de macarrão. Devido a isso para desenvolvê-la, fizemos pesquisas, utilizamos nossos conhecimentos de exatas (FISICA e MATEMÁTICA) adquiridos até o momento e assim como os antigos construtores, nossa intuição, raciocínio lógico, experimentos e testes.

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo Principal

Este trabalho tem como principais objetivos, aplicar conhecimentos básicos de Mecânica dos Sólidos, resistência dos materiais, projetar sistemas estruturais simples, comunicar e expressar nossos projetos de forma oral e escrita, trabalhar em grupo para executar nossos projetos

2.2 Objetivos Específicos

Fundamentar teoricamente e demonstrar os cálculos utilizados para a construção do protótipo, detalhar passo a passo o processo de construção e relatar os resultados finais.

 

3. PASSOS PARA A CONSTRUÇÃO DA PONTE DE MACARRÃO:

3.1 Definições da Geometria da ponte:

Após pesquisas existentes sobre o tema deste trabalho, informações relevantes foram agregadas á experiência adquirida pelo grupo. Nosso objetivo foi construir uma ponte de grande resistência, e que possuísse cálculos simples de ser executados. O primeiro passo foi a definição de que tipo de ponte deveríamos construir.

3.2 Materiais utilizados:

• Macarrão: Barilla, número 7

• Colas: Cola quente e Araudite

• Suporte para peso: Vergalhão

• Extremidades: Dois pedaços de cano PVC

3.3 Passo a Passo da Contrução:

Nossa ponte é composta por dois arcos + base. Arco composto por:

Astes: Existem 15 astes em cada arco, com junção de 10 macarrões em cada uma, 45 cm de comprimento cada.

Peças de ligação: 15 filetes com 10 macarrões medindo 9 cm (para unir uma aste a outra).

13 filetes com 10 macarrões medindo 7 cm (para unir um arco ao outro).

13 filetes com 10 macarrões

3.4 Ilustrações da Construção

3.5 Cálculos Utilizados

Após a escolha do tipo de ponte, procedeu-se ao projeto do arco, obedecendo aos limites dimensionais estabelecidos pela UNIP. As dimensões máximas da ponte serão 54 cm de altura, 110 cm de comprimento.

Tabela 1

Barra Comprimento da Barra natreliça 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

Tabela 2

Comprimentos e esforços normais das barras em compressão na treliçaespacial

Barra Comprimento da Barra natreliça 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

Tabela 3

Comprimentos e esforços normais das barras em tração na treliça plana

Barra Comprimento da Barra natreliça plana (cm) Esforço Normal de Compressão (kgf)

AO 54 33,78

BO 49,4 55,35

CO 42,1 33,74

DO 38,3 26,71

EO 38,3 26,71

FO 42,1 33,74