Ponte de Macarrão - UNIP

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[pic 5]

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Conceitos

As barras de uma treliça atuam com duas forças, sendo elas: tração e compressão.

Tração: é uma força que tende o alongamento da barra.

Compressão: é uma força que tende o encurtamento da barra.

[pic 6]

Nas treliças simples, o peso no tabuleiro é transmitido para as longarinas, logo depois para as vigas do piso e então, para os nós das treliças. Como mostra a imagem a seguir:

[pic 7]

• Transversinas: fazem parte da superestrutura da ponte, e ligam as vigas, aumentando a rigidez da estrutura, e podem servir de apoio ao tabuleiro da ponte.

• Longarinas: viga longitudinal utilizada para reforçar as peças transversais no tabuleiro de uma ponte.

• Tabuleiro: estrutura que suporta as cargas de circulação.

• Nós: são pontos utilizados para ligamentos das barras, tendo as forças externas e reações aplicadas nesses pontos (nós).

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Etapas de Construção

Materiais Utilizados

• Macarrão Spaghetti Barilla nº 7

• Adesivo Epóxi Araldite Hobby 10min

• Fio dental

• PVC

• Vergalhão 8 mm

• Furadeira

• Esmerilhadeira

• Chapa de fibra

• Serra manual

• Lixa 180

• Esquadro

• Transferidor de grau

• Linha de costura

• Durex

• Fita isolante

• Broca • Disco para cortar ferro

• Tesoura[pic 8][pic 9]

Desenho Técnico

[pic 10]Desenho Técnico - AutoCAD

Imagens

[pic 11]

[pic 12]

Cálculos

[pic 13]Vista Frontal

• Quantidade de barras que sofrem tração e compressão;

• Cálculos (forças, quantidade de fios e fator de segurança);

[pic 14]Resultados do diagrama - Ftool

Utilizando o programa Ftool, determinar-se duas forças de carga que seria aplicada em cada barra. Os cálculos foram feitos para que suporte 100 kg (cem quilogramas). Totalizaram-se 38 barras com tração e 36 barras com compressão, para o fator de segurança: 1,5 para tração e 4 para compressão.

Equação de Euler:

• Tração: [pic 15]

• Compressão: [pic 16]

Onde:

F = força em Newton (N)

L = comprimento em milímetro (mm)

R = raio em milímetro (mm)

Cálculo das Forças

[pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23][pic 24][pic 25]

Analisando o ponto A[pic 26]

[pic 27][pic 28][pic 29]

(compressão)[pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34]

(tração)[pic 35]

Como a ponte é simétrica, os valores de tração e compressão são definidos a partir dos valores já encontrados.

Número de Fios

• Tração:

[pic 36][pic 37]

• Compressão:

[pic 38][pic 39]

Fator de Segurança

• Tração:

[pic 40][pic 41]

• Compressão:

[pic 42][pic 43]

Tabela de Dados

Membros

Força (N)

Nº de fios

Nº de fios com fator de segurança

Tração

AW, BW, CW, DW, EW, FW, GW, HW, IW, JW, KW, LW, MW, NW, OW, PW, QW, RW e SW.

43,68

1

2

Compressão

AB, BC, CD, DE, EF, FG, GH, HI, IJ, JK, KL, LM, MN, NO, OP, PQ, QR e RS.

251,52

2

8

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Resultados dos Testes Preliminares

1º Teste: Para o primeiro peso, utilizamos um pacote de arroz de 5 kg (cinco quilogramas). Ao colocar o peso cronometrou-se 15 segundos, após o tempo estimado a ponte não esboçou reação, permaneceu estável e intacta.

2° Teste: Para o segundo peso, utilizamos dois pacotes de arroz, totalizando 10 kg (dez quilogramas). Assim como o teste anterior foram cronometrados 15 segundos, e novamente a ponte