trabalho de aps_ponte de macarrão

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OBJETIVO
 O objetivo do trabalho proposto e por nós desenvolvido é a construção e o teste de carga de uma ponte de macarrão, utilizando macarrão do tipo espaguete número 7 ou8 e cola epóxi do tipo resina, conforme especificado no regulamento da competição.
A ponte deverá conter um tabuleiro em toda sua extensão com largura de no mínimo 5 e no máximo 12 cm, altura máxima de 50 cm e comprimento não definidos, devendo levar em conta o vão a ser vencido que é de 50 cm.
1. INTRODUÇÃO
 A queda de troncos sobre rios, com a conseqüente união de suas margens, foi provavelmente a origem das primeiras pontes do planeta. 
Hoje as pontes são estruturas, construídas com diferentes materiais, destinadas à passagem sobre um rio, um braço de mar, um lago ou qualquer outro obstáculo, até mesmo uma simples depressão de terreno. Modernamente, dá-se o nome específico de viaduto às pontes que atravessam ruas e estradas de ferro e de rodagem. Os elevados, por sua vez, são estruturas erguidas em área urbana, para tráfego rodoviário ou ferroviário em nível superior ao solo.
 2. UM POUCO DA HISTÓRIA
 Há tempos que o homem procura superar barreiras em busca de sustento ou abrigo. As primeiras pontes que surgiram aconteceram por causa de troncos que caíram sobre os rios de forma natural. Com isso, o homem passou a copiar, assim surgindo as pontes, que eram feitas de troncos de árvores. Desde a antiguidade, os povos civilizados construíram pontes com arte, de madeira ou de cordas, na forma de vigas, vigas escoradas e vigas armadas simples. Chineses, romanos e turcos desenvolveram várias pontes para atravessar obstáculos. Com o surgimento das ferrovias, tornaram-se necessárias grandes pontes para suportar cargas pesadas. A partir de 1900, começaram a surgir as pontes de concreto, onde este substituía a pedra como material de construção.
 Em 1912, surgiram pontes em vigas e pontes em pórtico. Simultaneamente, as pontes em arco de concreto atingiram dimensões cada vez maiores. Analisando a história, logo vemos que ela é de fato permeada de significativos desenvolvimentos que marcaram o destino da humanidade.
3. TIPOS DE PONTES
 3.1. PONTE ESTAIADA
    Ponte estaiada é um tipo de ponte suspensa por cabos constituída de um ou mais mastros de onde partem cabos de sustentação para os tabuleiros da ponte.
    A ponte estaiada costuma ser a solução intermediária ideal entre uma ponte fixa e uma ponte pênsil em casos onde uma ponte fixa iria requerer uma estrutura de suporte muito maior, enquanto uma pênsil necessitaria maior elaboração de cabos.
    No modelo estaiado, os esforços são absorvidos pela parte superior do tabuleiro, por meio de vários cabos que se concentram em uma torre apoiada em um bloco de fundação. A fixação dos cabos pode ser feita em forma de leque (com um ponto fixo no pilar), em forma de harpa (com cabos paralelos partindo de vários pontos do pilar) ou em forma mista.
Figura 1 Fixação dos cabos em forma de leque
Fonte wikipédia
Figura 2 Fixação dos cabos em forma de harpa
Fonte wikipédia
Figura 3 Viaduto de Millau
Fonte engenhariacivilonline.blogspot.com.br
 3.2. PONTE PÊNSIL
 Neste tipo de ponte o tabuleiro contínuo é sustentado por vários cabos metálicos ligados a dois cabos maiores que, por sua vez, ligam-se às torres de sustentação. A transferência das principais cargas às torres e às ancoragens em forma de pendurais é feita simplesmente por esforços de tração. Os cabos comprimem as torres de sustentação, que transferem os esforços de compressão para as fundações.
Figura 4 Ponte de Akashi-Kaikyo
Fonte engenhariacivilonline.blogspot.com.br
 A ponte Akashi-Kaikyo está localizada entre a cidade de Kobe e a ilha de Awaji, sendo famosa pelo vão livre de 1.991 metros.
 3.3. PONTE TRELIÇADA
 A treliça é uma solução estrutural simples. Na teoria de projeto, os membros individuais de uma treliça simples são sujeitos somente a forças de tração e compressão e não a forças de flexão, Portanto, na maioria das vezes, as vigas de uma ponte treliçada são delgadas. As treliças são compostas de várias pequenas vigas que juntas podem suportar uma grande quantidade de peso e vencer grandes distâncias. 
 Na maioria dos casos, o projeto, construção e erguimento de uma ponte treliçadaé relativamente simples. Contudo, uma vez instaladas, as treliças ocupam uma grande quantidade de espaço em relação ás pontes de vigas, e em alguns casos podem servir de distração para os motoristas.
 
Figura 5 Ponte Treliçada
Fonte miliauskasarquitetura.wordpress.com
 3.4. PONTE EM ARCO
     
 O arco é um tipo estrutural que tem um comportamento estrutural interessante, pois apresenta a possibilidade de ter os esforços de flexão reduzidos em função da sua forma. 
     Em contrapartida ao bom comportamento estrutural do arco, tem-se o alto custo da construção das formas e do cimbramento, o que tem justificado
a redução do emprego deste sistema estrutural. No entanto, a partir da década de 90 observou-se uma retomada ao sistema estrutural com a utilização de construção em balanço, com concreto pré-moldado, na forma de aduelas, ou concreto moldado no local, para grandes vãos, principalmente.
     Destaca-se ainda que no caso de pontes em arco com tabuleiro superior, em que a largura do arco é igual à largura do tabuleiro, o arco recebe a denominação de abóbada.
Figura 6 Ponte rodoviária do rio Zhijingue
Fonte gigantesdomundo.blogspot.com.br
 A ponte rodoviária do rio Zhijingue, na China, é a mais alta ponte em arco do mundo, com 294 metros.
4. DESENVOLVIMENTO DA PONTE DE MACARRÃO
 4.1ESCOLHA DO TIPO DA PONTE:
 
 Após a leitura de trabalhos acadêmicos e sugestões de outros alunos que já participaram da competição, optamos pela do tipo treliçada. Pois a treliça é uma solução estrutural simples e são compostas de várias pequenas vigas que juntas podem suportar uma grande quantidade de peso e vencer grandes distâncias. 
 Optamos adotar em nossa ponte o tipo de viga Warren com montante, conforme pode-se ver na figura abaixo.A treliça Warren é talvez a mais comum quando se necessita de uma estrutura simples e continua.
Figura 7 Tipos de vigas
Fonte www.ppgec.ufrgs.br/segovia/espaguete/imagens/pontes1/trelicas
 4.2.ESCOLHA DO TIPO DE MACARRÃO E COLA
 O macarrão usado na construção da ponte foi o macarrão número 8 da marca Adria, que cada grão pesa-se entorno de uma grama e cerca de 27 cm de comprimento. A cola usada foi a epoxi do tipo resina das marcas Araldite e Polly Hobb, esta última, por sua vez, utilizamos de dois tipos de secagem, a de 5 e de 10 minutos.
 4.3. CONSTRUÇÃO
 De maneira simples, vamos resumir em 4 etapas o procedimento da construção da nossa ponte de macarrão.
· Definição das dimensões da ponte e esboço em papel;
· Junção e colagem de fios de macarrão: 4 camadas em 5 fileiras (base), 10 fios para as vigas mais grossas( no total 30) e 5 fios para as demais (parte superior). Lembrando que as dimensões, já foram posteriormente medidas e cortadas com o auxílio de uma faca de serra. E com linhas, amarramos as pontas enquanto está no processo de secagem;
· Montagem da ponte seguindo modelo esboçado: após a secagem por completa das vigas, começou o processo de montagem da nossa ponte, seguindo o modelo estudado;
· Secagem da ponte: a secagem em ambas as partes foi um processo lento, deixamos secar por volta de 12 horas, porém em alguns casos não foi tempo suficiente para a secagem por completo.
5. CONCLUSÃO
 O objetivo do trabalho proposto é motivar nós alunos o desenvolvimento de habilidades que nos permitam: aplicar conhecimentos básicos de Mecânica dos Sólidos para resolver problemas de Engenharia e estimular o trabalho em grupo que será indispensável para executar projetos futuros.
 Com as análises das demais pontes da competição chegamos a conclusão de que com x pacotes de macarrão é possível desenvolver uma ponte bem resistente, ou seja, dependendo doprojeto e da distribuição das forças na ponte, mesmo com materiais não resistentes é possível desenvolver uma ponte utilizando os conceitos aprendidos durante este primeiro bimestre do curso de Engenharia. Foi um grande aprendizado para toda equipe, onde todos participaram, e principalmente trabalhamos como um time, com distribuição das tarefas.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SAMPAIO, JF Física Básica- Mecânica. R.J; LTC Editora
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte
http://www.engenhariapt.com/2013/04/12/tipos-de-pontes/
http://www.infraestruturaurbana.com.br/solucoes-tecnicas/10/artigo243545-1.asp
http://www.isiengenharia.com.br/espaco-do-engenheiro/ponte-estaiada-octavio-frias-de-oliveira
http://vidaeestilo.terra.com.br/turismo/conheca-25-pontes-incriveis-pelo-mundo,3c99392625237310VgnCLD100000bbcceb0aRCRD.html
http://gigantesdomundo.blogspot.com.br/2011/10/as-10-maiores-pontes-suspensas-do-mundo.html
http://lemeribas.blogspot.com.br/2009/02/ponte-pensil.html
http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2003-1/pontes/Pontes%20em%20Arco.htm
http://www.engenhariaportugal.com/as-10-pontes-mais-estranhas-do-mundo 
7. GALERIA