PAPER PONTE TRLIÇADA

Prévia do material em texto

PONTE TRELIÇADA
Bruna Antônia Borges Gomes
Evar Sebastião Gonçalves Junior 
Leonardo Pereira Costa
Aldo Bruno Nascimento Moura
Nilan Félix Pereira
Prof. Helon Elias Rocha Junior
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Bacharelado em Engenharia de Produção (ENG0031) – Seminário Interdisciplinar V
13/06/2018.
RESUMO
Espera-se que por meio deste trabalho algumas informações, anotações, dados coletados e experiências sejam bem esclarecidas em relação ao tema proposto pela instituição de ensino (UNIASSELVI). Neste trabalho será abordado o tema ponte de treliça (feita com palitos de picolé), referente ao seminário interdisciplinar V. Será explicado por meio deste o que é a ponte de treliça (ou treliçada), para que servem as treliças, suas vantagens e como construir uma ponte treliçada de palitos de picolé. É relatado toda a experiência por parte do grupo na construção da ponte e todas as outras informações necessárias para o trabalho. Todo o aprendizado adquirido pelo grupo foi inserido no trabalho, juntamente com anotações e todas as pesquisas relacionadas ao tema.
Palavras-chave: Ponte. Treliça. Palitos.
1. INTRODUÇÃO
A obra construída denominada de ponte é uma estrutura no qual permite interligar diferentes pontos com o intuito de transpor obstáculos possibilitando o trânsito de qualquer natureza (ferrovias, rodovias e pedestres). Por um lado, é o método mais comum para esta ligação, por outro, os cálculos e procedimentos de construção são fundamentais para a segurança da obra e, consequentemente, de seus usuários. (BARRETO, BARRETO, EDUARDO, 2017).
Com uma estrutura simples a treliça é uma ótima solução para vencer grandes vãos. As treliças possuem membros individuais que utilizam forças da tração e compressão, mas deixam de usar a força de flexão, por isso que as vigas de uma ponte treliçada são delgadas. As pequenas peças que compõe as vigas, juntas suportam uma grande quantidade de peso e vencem grandes distâncias. A construção de uma ponte treliçada é bastante simples, tanto o projeto quanto a construção e o erguimento. Após a sua instalação, ocupam um grande espaço em relação às pontes de vigas. Assim como as pontes de vigas as treliças são simples e contínuas, com suas peças pequenas tornam-se ideais para lugares onde as partes grandes não podem ser transportadas e erguidas, por não utilizarem guindastes ou equipamentos pesados. (IFMG, 2016).
O objetivo do trabalho em si é abordar o tema proposto pela instituição (UNIASSELVI), que é ponte treliçada de uma forma teórica (PAPER) e de uma forma prática (construção de uma ponte e socialização em sala), explicando o que é, para que serve, onde ou em que pode ser utilizado, entre outras coisas relacionadas ao tema.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Treliça seria uma armação formada pelo cruzamento de elementos retos (de madeira, aço, alumínio, etc) cujas extremidades são ligadas em pontos conhecidos como nós. As treliças são dimensionadas de modo que as únicas forças atuantes nos elementos sejam de tração ou compressão. As treliças podem ser planas ou tridimensionais. Na representação gráfica de uma treliça é comum a indicação em vermelho das barras que trabalham a compressão e azul as barras que trabalham à tração. (ARTHUR, 2018).
Treliça é uma estrutura de vigas conectadas entre si, em suas extremidades. As vigas normalmente usadas em construções consistem de escoras de madeira ou barras de metal. Esse tipo de estrutura é muito resistente, sendo utilizadas em pontes e telhados. Para analisar ou projetar uma treliça, é necessário determinar a força em cada um de seus membros. Uma maneira de fazer isso é usar o método dos nós. Como os membros de uma treliça plana são membros de duas forças retas situadas em um único plano, cada nó está sujeito a um sistema de forças que é coplanar e concorrente. Os efeitos são claramente demonstrados isolando-se o nó com pequenos segmentos do membro conectados. Ao usar o método dos nós, geralmente deve-se começar o balanço de forças em um nó que tenha pelo menos uma força conhecida e, no máximo, duas forças desconhecidas. O sentido correto da direção de uma força do membro incógnito pode, em muitos casos, ser determinado por inspeção visual. Em casos mais complexos, o sentido de uma força do membro incógnito pode ser assumido, seja em tração ou em compressão. Uma vez que uma força de membro incógnito é encontrada, deve-se utilizar a intensidade e sentido corretos no diagrama de corpo livre do nó subsequente. A fim de analisar um caso aplicado de esta metodologia de análise de vigas. (PIMENTA; SCUDELLER; MARTINS, 2015).
Um dos mais importantes objetivos de aprendizagem deste projeto é o de compreender como uma ponte treliçada suporta carga. Para alcançar este objetivo devemos introduzir (ou talvez rever) alguns conceitos básicos de física. (UFJF, 2009).
2.1 FORÇA
A força é uma grandeza do tipo vetorial, ou seja, é definida a partir das informações de valor numérico (módulo), direção e sentido. A ideia de força está associada a ações como puxar, empurrar, arrastar, quebrar, etc. (JÚNIOR, 2018).
Força é simplesmente tração ou compressão aplicada a um objeto. Uma força sempre tem tanto magnitude quanto direção. Quando um caminhão atravessa uma ponte, ele exerce uma força sobre a ponte. A magnitude da força é o peso do caminhão, e a direção da força é para baixo. Matematicamente, nós representamos uma força como um vetor. Por definição, um vetor é uma quantidade que tem tanto magnitude quanto direção. Para mostrar uma força sobre uma imagem ou diagrama, nós normalmente o representamos como uma seta (que mostra a direção) e uma amplitude (em unidades de força, como libras ou newtons). (UFJF, 2009).
2.2 CARGA
Basicamente carga é uma força que é aplicada em uma estrutura, que nesse caso será aplicada sobre nosso projeto (ponte de palitos).
2.3 REAÇÕES 
Reação é uma força contraria em relação a força exercida sobre a estrutura, ou seja, é uma força negativa que existe para dar equilíbrio, ela tem a mesma intensidade que força normal (peso). Caso a força de reação seja menor que a força peso, acontece uma ruptura na estrutura, pois a mesma não suportou o peso exercido sobre ela. Haja visto que todo projeto igual a este tem seu limite de peso suportado, então em casos de excesso de peso, a estrutura não irá suportar e irá se romper.
3. MÉTODOS PARA EXPERIMENTO
O experimento a ser construído neste seminário é uma ponte treliçada, feita de palitos de picolé, para isso devemos utilizar os materiais recomendados, que são eles:
· Trena ou régua;
· Palitos de picolé;
· Estilete ou tesoura;
· Cola branca ou cola quente.
O projeto pede que sejam utilizados no mínimo 200 palitos para a construção do protótipo. Este que por sua vez deve suportar uma carga concentrada de no mínimo 5kg. A ponte deve ter uma extensão de, pelo menos, 35 centímetros. O projeto deve ser filmado, para posteriormente postar as etapas e o mesmo finalizado funcionando no YouTube. 
A primeira etapa é juntar todos os materiais e escolher o modelo a ser desenvolvido, logo após é feito o desenho do projeto para se iniciar então a construção do mesmo.
A segunda etapa é montar as vigas que serão o suporte de todo o peso, serão utilizados 2 ou mais palitos colados para formar cada viga para ter melhor resistência, os vãos serão colados conforme o desenho da estrutura em anexo 2, e assim está finalizado a parte de estruturação da ponte.
A terceira etapa consiste em montar o piso, a ponte terá, além disso, vigas por baixo do piso travando o mesmo fazendo com que suporte mais carga, serão adicionadas de forma que o peso da carga seja distribuído de maneira igualitária entre essas vigas. O piso terá duas ou mais camadas de palitos (como as vigas) para haver maior segurança em relação à resistência da ponte. Ao final serão utilizados um valor mínimo de 250 palitos para a construção da mesma.
4. RESULTADOS
A ponte foi finalizada e testada pelo grupo, foi alcançado o objetivo inicial e mínimo para a aprovação do projeto que era suportar 5 kgde carga centralizada, ter comprimento mínimo de 35 centímetros e usar o mínimo de 200 palitos de picolé. Uma observação é que não era permitido usar qualquer outro tipo de material além dos citados.
TABELA DE DADOS DA PONTE
	Altura da ponte (cm)
	Largura da ponte (cm)
	Comprimento da ponte (cm)
	Nº de palitos utilizados (Un)
	Carga aplicada sobre a ponte (kg)
	5 centímetros
	
	44 centímetros
	293 palitos
	26 kilos
Fonte: O autor.
Dentre os 293 palitos utilizados na construção da ponte, foram distribuídos sendo 62 palitos no corrimão, 90 palitos no piso e 141 palitos na estrutura restante (vigas, vãos e demais reforços). 
A formula usada para calcular o índice é (Carga (kg) * Altura * Comprimento)/Número de palitos usados). O índice obtido será ranqueado e comparado com os demais projetos da turma.
O valor do índice é então: 
I: 26x5x44 / 293
I:5720 / 293
I: 19,52
O valor do índice do projeto aqui apresentado é 19,52.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O projeto foi realizado com sucesso, pois ultrapassou os requisitos mínimos que foram pedidos pela instituição de ensino. A ponte ficou esteticamente bonita, apesar de não influenciar no desempenho da mesma. 
O projeto em si foi concluído pelo grupo e será apresentado para a turma e professor na socialização do seminário V, que será dia 27/06/2018 em sala de aula.
A treliça é um tipo de estrutura muito resistente, sendo utilizadas em pontes e também telhados. É facilmente vista em pontes pelo mundo, e vem cada vez mais sendo utilizada em construções.
6. ANEXOS
7. REFERÊNCIAS
BARRETO, Bruno; EDUARDO, Bruno; BARRETO, Hiago. PONTE TRELIÇADA HOWE. 2017. Disponível em: <https://www.trabalhosgratuitos.com/Exatas/Engenharia/PROJETO-ESTRUTURA-PONTE-TRELIÇADA-HOWE-1325163.html>. Acesso em: 16 abr. 2018.
IFMG (Minas Gerais) (Org.). PONTE TRELIÇADA DE MACARRÃO. 2016. Disponível em: <https://pontetrelicada.wordpress.com/2016/07/02/pontes-trelicadas/>. Acesso em: 16 abr. 2018.
 PIMENTA, Moisés; SCUDELLER, Paulo; MARTINS, Tharles. ANALISE ESTRUTURAL DE UMA PONTE DE TRELIÇA.2015. Disponível em: <http://portaldeperiodicos.unibrasil.com.br/index.php/anaisevinci/article/view/242>. Acesso em: 16 abr. 2018.
ARTHUR, Lachlan. Treliça. Disponível em: <http://www.ecivilnet.com/dicionario/o-que-e-trelica.html>. Acesso em: 20 abr. 2018.
UFJF (Brasil). Universidade Federal de Juiz de Fora. CONSTRUINDO UMA PONTE TRELIÇADA DE PALITOS DE PICOLÉ.2009. Disponível em: <http://www.ufjf.br/lrm/files/2009/06/concurso-de-estruturas-apostila.pdf>. Acesso em: 20 abr. 2018.
SILVA JÚNIOR, Joab Silas da. O que é força? Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/o-que-e-forca.htm>. Acesso em: 22 abr. 2018.