Relatório Da Ponte De Macarrão

UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA – UNISUL

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

BRUNNA ALCANTARA

RELATÓRIO

PONTE DE MACARRÃO

RELATÓRIO

PONTE DE MACARRÃO

Relatório apresentado para especificar os cálculos e métodos construtivos, para execução da ponte de macarrão, apresentada em aula, na Universidade do Sul de Santa Catarina - UNISUL.

INTRODUÇÃO

Este relatório apresenta os métodos para a construção de uma ponte treliçada, utilizando macarrão do tipo espaguete e colas epóxi do tipo massa, mais especificamente a cola Power Crystal e Poxipol, além da Durepox, conforme especificado no regulamento. A ponte não pode pesar mais de 750 gramas.

As medidas obrigatoriamente devem obedecer as especificadas na figura abaixo.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1 OBJETIVOS GERAIS

Aplicar conhecimentos básicos de Mecânica para resolver problemas de Engenharia;

Projetar e aperfeiçoar sistemas estruturais simples.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Construir uma ponte de macarrão, utilizando os conhecimentos adquiridos no decorrer do semestre na disciplina Mecânica II.

2.3 METODOLOGIAS

Cada tipo de ponte lida com duas forças importantes, chamadas de compressão e tração: Compressão: é uma força que age para comprimir ou diminuir a coisa sobre a qual está agindo; Tração: por sua vez, é uma força que age para expandir ou aumentar a coisa sobre a qual está agindo. A compressão e a tração estão presentes em todas as pontes, e é trabalho do projeto da ponte lidar com essas forças sem o risco de que a ponte entorte ou rache. A melhor maneira de lidar com essas forças é dissipá-las ou transferi-las. Dissipar força é espalhá-la sobre uma grande área, fazendo com que nenhum ponto tenha de suportar o impacto da força concentrada. Transferir força é mudá-la de uma área de fraqueza para uma área de força, uma área projetada para suportar a força.

O tamanho da viga, e especialmente sua altura, controla a distância que essa viga pode atingir sem precisar de uma nova coluna. Ao aumentar a altura da viga, há mais material para dissipar a tração. Para criar vigas bem altas, os projetistas de pontes adicionam redes de apoio, ou tesouras, à viga da ponte. Essa tesoura de suporte adiciona rigidez à viga existente, aumentando bastante sua capacidade de dissipar tanto a compressão como a tração. Assim que a viga começar a comprimir, a força será dissipada por meio da tesoura. Dentre inúmeros modelos de tesouras que existem, para que nosso protótipo ficasse rígido e com boa resistência, escolhemos o modelo de tesoura proposto por Warren.

Para os Cálculos adotamos P=392N o equivalente aproximadamente 40kg.

Σ Fx = 0

F1 sen 60º + P/2 = 0

F1 = - P/2sen60º

F1 = -226,32 N (barra comprimida)

Σ Fx = 0

F2 + F1 cos 60º = 0

F2 = - (F1 cos 60º)

F2 = 113,16 N (barra comprimida)

Através do corte BB, determinamos as forças nas barras 3 e 4.

Σ M = 0

0,44 F4 + 0,5. P/2 = 0

F4 = - 0,25 P / h

F4= -225,28 N (barra comprimida)

Σ Fy = 0

F3 sen 60º = P/2

F3 = P / 2sen60º

F3 = 226,32 N (barra comprimida)

Como a treliça é simétrica, concluímos que:

F7 = F1 = -226,32 N

F6 = F2 = 113,16 N

F5 = F3 = 226,32 N

O terceiro passo foi definir a quantidade de fios de macarrão que cada barra deveria ter para que não se rompesse, para isso, pesquisamos sobre a resistência de materiais, especialmente sobre a resistência do macarrão.

Encontramos disponíveis na internet resultados de testes realizados em Universidades Federais, foram testados a tração em 6 corpos até a ruptura. A carga média de ruptura obtida nestes ensaios foi de 4,267 kgf (42,67 N).

Através destes ensaios, determinou que para encontrar o número de fios de espaguete necessário para compor as barras tracionadas, basta dividir o Esforço Normal de tração calculado, pela resistência de cada fio, independente de seu comprimento:

Número de Fios = CARGA (N) / 42.67 (N)

Usamos esta equação para determinar a quantidade de fios que as nossas barras tracionadas (F2, F3, F5 e F6) deveriam