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Impresso por Izabella Barbosa, E-mail izabella2018barbosa@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 13/03/2024, 13:02:28 LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Princípios da aerodinâmica ................................................................... 10 Figura 2 – Tipos de pás .......................................................................................... 11 Figura 3 – Campo magnético ................................................................................. 12 Figura 4 – Corrente induzida .................................................................................. 12 Figura 5 – Indução Eletromagnética ....................................................................... 13 Figuras 6 a 12 – Desenho da Turbina .................................................................... 15 Figura 13 – Desenho em três vistas ....................................................................... 23 Impresso por Izabella Barbosa, E-mail izabella2018barbosa@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 13/03/2024, 13:02:28 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Cronograma de elaboração do projeto ................................................. 22 Tabela 2 – Materiais e custos do projeto ................................................................ 22 Impresso por Izabella Barbosa, E-mail izabella2018barbosa@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 13/03/2024, 13:02:28 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 8 1.1 Objetivos ................................................................................................... 8 1.2 Metodologia ................................................ Erro! Indicador não definido. 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................................... 9 2.1 Energia eólica ......................................................................................... 10 2.2 Turbinas eólicas ......................................... Erro! Indicador não definido. 2.3 Turbina Savounius ..................................... Erro! Indicador não definido. 2.4 Geradores de energia ................................ Erro! Indicador não definido. 2.4.1 Indução eletromagnética ........................... Erro! Indicador não definido. 3. 16 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO ............................................................... 3.1 Materiais e ferramentas utilizadas ........................................................ 17 3.2 Confecção do sistema eólico ................................................................ 17 3.2.1 Planejamento do protótipo .................................................................... 17 3.2.2 Confecção da turbina ............................................................................ 18 3.2.3 Confecção do alternador ........................... Erro! Indicador não definido. 3.2.4 Montagem do sistema ............................... Erro! Indicador não definido. 3.3 Cálculos utilizados para confecção do protótipo ............................... 19 4. CONCLUSÃO ...................................................................................................... 9 5. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................. 10 6. ANEXOS ............................................................................................................ 11 6.1 Cronograma de elaboração do projeto ................................................ 11 6.2 Materiais e custos do projeto................................................................ 11 6.3 Desenho do protótipo ............................................................................ 12 6.4 Termo de compromisso sobre plágio .................................................. 13 Impresso por Izabella Barbosa, E-mail izabella2018barbosa@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 13/03/2024, 13:02:28 INTRODUÇÃO Treliças tem como função carregar tráfegos sobre obstáculos, dar continuidade sobre uma via, e entre outras coisas. Pontes são feitas com o intuito de facilitar o transporte em geral. A engenharia civil, tem como responsabilidade, realizar o projeto, a construção e a manutenção, dessas infraestruturas, sempre visando o desenvolvimento da sociedade. As pontes são responsáveis por interligar pontos separados por obstáculos naturais. Desde os primórdios da sociedade, são utilizadas para facilitar os transportes de mercadorias e pessoas, antigamente usavam matérias como madeira e amarras na construção, com o tempo esse material foi substituído pelo concreto e ferro. As estruturas tem grande eficácia e resistência as possíveis ações que possam sofrer com o decorrer do tempo, o atrito gerado pela natureza e pela ação humana, faz ter a grande necessidade de um estudo aprofundado, em relação ao material que será utilizado, ambiente que a construção será feita, as pontes devem resistir a intensas vibrações, tensões, compressões, flexões, etc.. Além do desgaste natural dos materiais utilizados. As pontes de treliça são muito econômicas, por utilizarem materiais de forma eficiente, pois são estruturas compostas por barras interligadas entre si, dessa forma faz com que a carga seja aplicada por toda estrutura, dando uma maior estabilidade. OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral Consiste em arquitetar, elaborar, projetar e construir uma estrutura formada por treliças que suporte cargas superiores ao seu próprio peso. Para tanto, algumas restrições dimensionais e estruturais são estipuladas, além de ser fabricada somente com palitos de madeira para churrasco e cola. 2.2 Objetivo Espeífico Estudar através da criação de uma treliça, tópicos abordados em algumas matérias do semestre, estando diretamente ligada a matéria de Resmat; verificar resistência de cargas nos nós de acordo com os tamanhos dos palitos utilizados, Impresso por Izabella Barbosa, E-mail izabella2018barbosa@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 13/03/2024, 13:02:28 transpasses e bitolas. Desenvolver as relações interpessoais e as dinâmicas do trabalho em grupo, proporcionando uma visão mais ampla dos conceitos estudados em sala; chegar a um excelente trabalho atendendo todas as exigências e restrições impostas. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 3.1 Treliça Treliça pode ser considerada como estrutura de sustentação formada da associação de peças retas e articuladas entre si, para formação de triângulos estáveis.(RIGHI, 2018) Elementos da treliça Fonte: http://maquetesdicas.blogspot.com/2015/01/ponte- -macarrao.html de As treliças são estruturas leves e podem ser feitas de materiais como alumínio, aço, ferro e madeira, por isso, têm larga aplicação na construção civil. Estas são compostas de barras delgadas cujas extremidades são supostamente conectadas por articulações sem atrito, esse tipo de armação pode ser plano ou tridimensional. Por ser um sistema muito resistente e ter um peso proporcionalmente pequeno, é uma ótima opção para vencer grandes vãos em longas distancias, por isso é muito utilizada em pontes desde o século XIX. Hoje observamos seu uso na construção de tetos, guindastes e outrasestruturas. Para vãos maiores, podem ser utilizadas vigas treliçadas que normalmente são mais leves. Além disso, as estruturas constituídas de treliças geralmente são mais Impresso por Izabella Barbosa, E-mail izabella2018barbosa@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 13/03/2024, 13:02:28 rígidas do que as constituídas por vigas e apresentam assim menores deslocamentos verticais (STALNAKER e HARRIS, 1989). Ponte São João, Morretes, Paraná Fonte:http://www.belgianclub.com.br/pt-br/heritage/ponte-s%C3%A3o-jo%C3%A3o-morretes A ponte São João localizada em Morretes, Paraná, é um exemplo de estrutura treliçada no Brasil. Considerada uma obra de arte da engenharia brasileira do século XIX, foi projetada no Brasil e construída na Bélgica, sendo transportada em pedaços e montada no local. A ponte possui 112 metros de extensão, divididos em 4 vãos, o maior com 70 m, seu vão central está a 55 metros de altura em relação ao fundo da grota do Rio São João, o equivalente a um edifício de 24 andares. 3.2 Treliças Planas Treliça pode ser considerada como estrutura de susten ção formada da ta associação de peças retas e articulados entre si, para formação de triângulos estáveis. (RIGHI, 2018) As associações de treliças são muito comuns para vencer esforços e grandes Impresso por Izabella Barbosa, E-mail izabella2018barbosa@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 13/03/2024, 13:02:28 vãos, e vem sendo usadas a muito tempo, com algumas que datam até a Roma antiga, com a ponte do rio Danúbio, projetada pelo engenheiro Apollodorus por volta de 105 D.C. (Gomes, 2016) Segundo Pfeil e Pfeil, das associações que mais são utilizadas podem-se fazer notar as treliças dos tipos Howe, Pratt e Warren, concebidas respectivamente por William Howe, Caleb e Thomas Pratt e por James Warren, no meio do século XIX. Tais modelos de treliça diferenciam-se, além da configuração estrutural, pelas distribuições das solicitações internas axiais encontradas, de forma que de acordo com a treliça aplicada certos elementos (diagonais, montantes e banzos) podem por vezes estar sob esforços de compressão e em outros sob esforços de tração. (RIGHI, 2018) Nas treliças Howe, as barras diagonais sustentam um esforço de compressão junto com o topo da treliça, enquanto seus montantes, ou barras verticais, sustentam um esforço de tração. (Pfeil, 2009) Treliça Howe Fonte: Gomes.2016 As treliças Pratt são semelhantes as treliças Howe, porém com alguns esforços invertidos, as barras diagonais agora são tracionadas e os montantes trabalham os esforços de compressão. (Pfeil, 2009) Impresso por Izabella Barbosa, E-mail izabella2018barbosa@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 13/03/2024, 13:02:28 Treliça Pratt Fonte: Gomes.2016 As treliças Warren trabalham de forma intermitente, suas diagonais trabalham tanto tração quanto compressão, numa configuração em triangulos isóceles. Quando as diagonais, partindo dos extremos da treliça indo ao seu centro, partem do cordão superior trabalham os esforços de tração e quando partem do cordão inferior em direção ao centro da treliça, trabalham esforços de compressão. No caso dos montantes, são utilizados quando o vão entre os nós é muito grande, tem a função de adicionar pontos de aplicação de cargas. (Pfeil, 2009) Treliça de Warren Fonte: Gomes.2016 3.3 Treliças Espaciais Treliças espaciais podem ser definidas como um reticulado espacial constituído por barras não coplanares, ligadas umas as outras por dispositivos Impresso por Izabella Barbosa, E-mail izabella2018barbosa@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 13/03/2024, 13:02:28 chamados nós. Suas barras e nós suportam cargas axiais e têm a capacidade de distribuí-las no espaço, criando um sistema eficiente quando calculado de maneira apropriada. Esse sistema funciona de modo que quando um membro atinge sua capacidade máxima, os demais suportam cargas adicionais, fazendo com que o sistema funcione de maneira integrada. Este tipo de treliça é aplicado predominantemente em coberturas que se exigem grandes vão livres. A utilização das treliças espaciais é bem vista, devido principalmente a sua intrínseca leveza e aparência agradável. Estação Brás, São Paulo (SP) Fonte: https://www.viajeleve.net/como-chegar- -bras-metro-trem-e-onibus/ no 3.4 Tração e comprenssão As treliças são construídas de forma que suportam força de tração ou de compressão. Quando aplicamos cargas externas a uma estrutura de treliças, observamos reações externas ocorrendo nos apoios. Mas forças internas também são desenvolvidas dentro de cada membro estrutural. Caso o esforço seja orientado para o interior da barra, esta se encontra em estado de compressão, caso a orientação seja para o exterior, a barra se encontra em tração. Em termos de convenção de sinais, é usual admitir que uma barra tracionada está sujeita a um esforço positivo, enquanto que uma barra comprimida, a um esforço negativo. (HIBBELER, 2004) Impresso por Izabella Barbosa, E-mail izabella2018barbosa@gmail.com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 13/03/2024, 13:02:28 Esforços barras treliças em de Fonte: http://maquetesdicas.blogspot.com/2015/01/ponte- -macarrao.html de 3.5 Estudo da treliça Quando um esforço é aplicado a um nó de uma treliça, observamos que ele é distribuído pelas barras de forma que buscam o equilíbrio. Para qualquer um dos nós permanecer estático, devem ser verificadas as seguintes condições: o somatório de todas as forças horizontais e verticais deve ser igual a zero. A análise destas condições em cada nó, por exemplo, permite determinar as forças em cada elemento da treliça (método do equilíbrio dos nós). Calculando as reações de apoio vertical: ΣFy = 0 As reações VA e VB são iguais porque a carga está pendurada no ponto médio entre os nós A e B. Logo: VA = VB = P/2 Nesse exemplo simples podemos dizer que as barras 1 e 5 estão comprimidas, pois equilibram as reações de apoio. A barra 3 está tracionada, pois equilibra a