Construção de Pontes Civis

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PONTE TRELIÇADA 
 
 
Gabriela Tainá Schmitz¹ 
Jonathan dos Santos¹ 
Matheus Mendes da Silva de Assis²1 
 
RESUMO 
 
O presente artigo tem como objetivo apresentar e explicar de maneira dinâmica o 
conhecimento sobre construção de pontes civis. Com base no conteúdo apresentado, iremos 
projetar e testar um protótipo do modelo Warren, permitindo imaginar como seria sua versão 
em escala real, independentemente do local de sua aplicação. Um dos objetivos estabelecidos 
é fundamentar e executar o projeto de elaboração e construção do modelo de ponte treliçada 
conforme as especificações técnicas propostas. O conteúdo enfatiza o conhecimento geral e 
conceitual sobre as características envolvidas na elaboração do projeto, detalhando suas 
principais etapas. Além de adquirir conhecimento, este trabalho visa demonstrar, na teoria e 
na prática, que a ponte de 53,5 cm de comprimento, feita de palitos de picolé, é capaz de 
suportar um peso de 10 kg sem sofrer deformações, comprovando a eficácia do design e da 
construção do protótipo. 
 
Palavras-chave: Projeto, Ponte Treliçada, Protótipo. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A evolução constante das tecnologias e das Engenharias surge pela demanda de 
melhorias nos diferentes setores da sociedade, no que diz respeito ao setor de Engenharia Civil, 
referente a projeção e construção de pontes essa afirmação se confirma com análise da grande 
quantidade de modelos de pontes diferentes que existem, essa diversificação surgiu para suprir 
as necessidades de aumento de resistência, redução de quantidade e custo de material, 
otimização de mão de obra, entre outros. 
Dos diferentes tipos de pontes, será abordado nesse trabalho a Ponte Treliçada que é 
formada por estruturas triangulares e diferente dos outros tipos de pontes, sofre apenas esforços 
de tração e compressão. 
Para descrever o planejamento do protótipo será utilizada fundamentação teórica que 
abordará principalmente os conceitos de resistência dos materiais, física e matemática, fatores 
decisivos para projetar uma ponte com utilização de materiais adequados à aplicação da mesma. 
Para execução do protótipo serão utilizados os materiais previamente definidos no 
escopo do projeto e executado testes para comprovar a eficácia do mesmo, além de registros 
 
1 Nome dos acadêmicos – Gabriela Tainá Schmitz – Jonathan dos Santos 
² Nome do Professor tutor externo – Matheus Mendes – UNIASSELVI – Engenharia de Produção – 
(FLC14398ENG) – Seminário Interdisciplinar Ponte Treliçada – 01/07/2024 
 
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fotográficos que servirão de auxílio na descrição daquilo que foi desenvolvido e possibilitarão 
a reprodução do protótipo. 
 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
O conceito de ponte pode ser definido como construções que conectam dois pontos 
separados e tem como objetivo transpor um obstáculo para estabelecer a continuidade de uma 
via de qualquer natureza, e existem desde o início da humanidade, evoluindo de amarras e 
madeiras para o ferro e concreto. 
 
“Denomina-se ponte a obra destinada a transposição de obstáculos à continuidade do 
leito normal de uma via, tais como rios, braços de mar, vales profundos, outras vias etc.” 
(PFEIL,1979, p.9). 
 
Sabe-se que existem vários tipos de estruturas. Treliças são um dos principais tipos 
de estrutura da engenharia. Muito utilizadas em projetos de pontes, edifícios, 
torres de transmissão e coberturas, consegue prover, por vezes, soluções tanto eficazes 
quanto econômicas em diversas situações (BEER;JOHNSTON, 2012). 
 
 
Pelo fato de serem bastante resistentes e terem um peso proporcionalmente 
pequeno, elas são também usadas em longas distâncias. 
 Uma treliça é formada por barras retas unidas em nós (geralmente dispostas em 
triângulos interconectados), conectadas apenas em suas extremidades, isto é, os elementos 
que a formam não são contínuos através de um nó (PFEIL, 2003). [01] 
 Tem a finalidade de desenvolver resistência a certos esforços aos quais é submetida. 
As barras que formam a estrutura e suportam estes esforços. As cargas, entretanto, devem 
ser aplicadas nos nós da estrutura, e não nos elementos de barras que a compõe, como está 
ilustrado na Figura 1. 
 
Figura 01 – Representação da treliça isostática 
 
 
Existem várias formas de treliças e de acordo com o modelo utilizado, a inversão da 
direção diagonal de uma treliça muda completamente a sua funcionalidade, podendo deixar de 
sofrer compressão e vir a sofrer tração. Estas são as variáveis que se pode trabalhar para projetar 
a ponte de treliça da melhor maneira possível, visando economia de recursos, uso de matéria 
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prima sustentável, baixo custo e o mais importante, que ela suporte a carga solicitada e as 
especificações do projeto. 
 
3. PRINCÍPIOS DA ENGENHARIA ESTRUTURAL: FORÇA, TRAÇÃO, 
COMPRESSÃO, CARGA, REAÇÃO E EQUILIBRIO. 
 
3.1 FORÇA 
 
O conceito de força é compreendido como uma tração ou compressão aplicada a um 
objeto específico. Uma força sempre possui intensidade e direção. Por exemplo, quando um 
caminhão atravessa uma ponte, ele exerce uma força sobre a ponte. A intensidade dessa força 
é o peso do caminhão, e a direção da força é para baixo [02]. Matematicamente, uma força é 
representada como um vetor, que é uma quantidade com intensidade e direção. Para representar 
uma força em uma imagem ou diagrama, utiliza-se uma seta para mostrar a direção e uma 
magnitude (em unidades de força, como libras ou newtons). Quando cargas externas são 
aplicadas a uma estrutura, reações externas ocorrem nos apoios. No entanto, forças internas 
também se desenvolvem dentro de cada parte da estrutura. Em uma treliça, essas forças internas 
são sempre de tração ou compressão. [02] 
 
Figura 02 
 
Fonte: Adaptado de Universidade Paulista (2013) 
 
Figura 03 
 
Fonte: Elementary MESA Day (2005) 
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3.2 CARGA 
 
A carga é basicamente uma força que age sobre uma estrutura. Pontes reais estão 
constantemente sujeitas a diferentes tipos de cargas, como o peso de veículos e pedestres que 
as atravessam, o peso da própria estrutura da ponte, o peso do asfalto ou pavimento de concreto, 
e o vento que empurra a estrutura lateralmente. No planejamento de uma ponte, o engenheiro 
estrutural deve garantir que os efeitos de todas essas cargas sejam considerados, inclusive nos 
casos em que dois ou mais tipos de cargas possam ocorrer simultaneamente. 
 
3.3 REAÇÃO 
O conceito de reações na física se refere às forças que atuam em resposta a outras forças 
aplicadas, em conformidade com a terceira lei de Newton, que afirma: "Para toda ação, existe 
uma reação igual e oposta." Isso significa que se um objeto exerce uma força sobre outro, o 
segundo objeto exerce uma força de igual magnitude e direção oposta sobre o primeiro. 
 
4. MODELOS DE TRELIÇAS 
 
Para ampliar o conhecimento, visto que as pontes do modelo treliça são esqueletos 
estruturais [04] e não atrapalham a via, por exemplo, as estradas que podem passar por cima ou 
por baixo da treliça ou mesmo em um vão definido. Essas estruturas permitem um espaço livre 
que seria impossível com outro tipo de ponte, por isto existe alguns modelos de treliças para a 
melhor aplicabilidade. 
 
 FIGURA 04: MODELOS DE PONTES TRELIÇADAS 
 
 
4.1 TRELIÇA PRATT 
 
Este tipo de treliça é facilmente identificado pelos componentes em diagonais, que são 
direcionados para o vão central, exceto os componentes diagonais centrais, todos os outros 
componentes sofrem a tração. Os componentes verticais suportam sem exceção toda a força decompressão, desta forma os elementos diagonais conseguem ser minimizados, deixando o 
projeto mais barato. 
 
4.2 TRELIÇA HOWE 
 
Neste caso, os componentes diagonais estão colocados no sentido contrário ao centro da 
ponte, desta forma estes que suportam a força de compressão. Isso exige que seja utilizado 
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perfis de vigas maiores, deixando a construção mais cara. Este modelo de ponte basicamente é 
o inverso do modelo Pratt, citado anteriormente. 
 
 
4.3 TRELIÇA WARREN 
 
Com uma estrutura simples e contínua, a treliça Warren é a mais comum em pequenos 
vãos, porque não há necessidade de usar elementos verticais para amarrar a estrutura. 
Geralmente as treliças tipo Warren são usadas para vãos entre 50 e 100 metros, que não 
necessitam de elementos verticais para dar maior resistência à estrutura. 
A partir destes conceitos fomos identificando a melhor opção dentre os tipos conhecidos 
de treliças para a construção do nosso projeto, a fim de adquirir a eficácia necessária conforme 
as diretrizes que conduzem tal prática. 
 
5. MATERIAIS E MÉTODOS 
Na fase de planejar o protótipo, foram utilizados os seguintes materiais: 
 
• Cola Branca (90g) 
• Palitos de Picolé (11,3cm altura x 1cm largura x 0,2cm espessura) 
• Trena 
 
A metodologia utilizada na construção da ponte surgiu a partir do modelo Warren, sendo 
uma estrutura retilínea (não curvo), que usa formas de triângulos retângulos com ângulos de 
45º e 90º. 
A ponte foi construída com palitos de picolé, foram necessários 206 palitos para as 
junções (na qual chamamos de nó) [05], foi utilizado cola branca que serviu para a fixação dos 
palitos para que não saíssem do ângulo que foi posto, com o propósito de não comprometer a 
estrutura da ponte. Por último, foi realizado as devidas medições com a trena. [06] 
 Figura 05 Figura 06 
 
Fonte: Autor (2024) Fonte: Autor (2024) 
 
 
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6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Realizado primeiro teste com peso inicial de 5 kg [07], a estrutura se manteve estável e 
não sofreu deformações, no segundo teste dobramos a carga chegando em um valor de 10kg 
[08], no qual a ponte se manteve resistente sem nenhuma deformação. 
 
 Figura 07 - Teste 5kg Figura 08 - Teste 10kg 
 
 
 
 Fonte: Autor (2024) Fonte: Autor (2024) 
 
 
6.1 TABELA DE DADOS 
 
 
 
A ponte treliçada de palito de picolé, quando bem projetada, pode suportar uma carga 
considerável, surpreendendo pela eficiência do material simples utilizado. Durante os testes de 
carga, foi observado que a treliça distribuía o peso uniformemente, permitindo que a ponte 
suportasse mais peso do que inicialmente esperado. Os resultados destacaram a importância do 
design geométrico na eficiência estrutural das pontes treliçadas. 
A forma triangular da treliça demonstrou ser crucial na distribuição das forças de 
compressão e tração ao longo dos palitos, minimizando a deformação e o colapso. 
 
7. CONCLUSÃO 
 
Com isso, concluímos que o protótipo demonstrou não apenas a viabilidade e a 
eficiência das pontes treliçadas, mas também proporcionou um entendimento profundo sobre a 
aplicação prática dos princípios de engenharia estrutural. 
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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA 
 
 
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DUARTE, Erick José Costa. Análise de caso: comportamento mecânico das pontes de palito 
de picolé da UFERSA Campus Pau dos Ferros/RN. 2023. Acesso em 30 de junho de 2024. 
 
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https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira -lei-newton.htm. Acesso em 27 de junho de 
2024. 
 
HIBBELER, Russell Charles. Resistência dos materiais. 7. Ed. São Paulo: Pearson Education 
do Brasil Ltda, 2010. 659 p. Acesso em 25 de junho de 2024. 
 
PIMENTA, Moisés; SCUDE LLER, Paulo; MARTINS, Tharles. Análise Estrutural de Ponte 
de Treliça. 2015. 
Disponível em: http://portaldeperiodicos.unibrasil.com.br/index.php/anaisevinci/article/vi 
ew/242/230. Acesso em: 23 de junho de 2024.