Projeto pontes de palito

Prévia do material em texto

1 
 
 
FACULDADE DO FUTURO 
Recredenciada pela Portaria nº. 1.266, de 18/10/2012, publicada 
no D.O.U. de 19/10/2012. 
 
 
Projeto Pontes de Palito 
 
 
DISCIPLINA: Teoria das Estruturas II 
 
PROFESSOR: Msc. Carlos Augusto Bonifácio Pires Filho 
 
 
1. Introdução 
 
Projetar é a essência da engenharia. É de importância relevante que um aluno do curso de engenharia 
civil vivencie durante sua fase acadêmica algumas experiências que possam proporciona-lhe maior 
segurança ao executar atividades inerentes à profissão. Durante esse trabalho serão abordados 
conceitos chaves sobre projeto de estruturas treliçadas, técnicas de construção, modelagem estrutural, 
trabalho em equipe e relacionamento interpessoal. 
 
2. Objetivo 
 
O objetivo é construir uma ponte de palito de madeira (palito de picolé) com vão entre apoios de 
1,0 metro, largura de 110 mm e carga de projeto de 100 kg, utilizando os conhecimentos adquiridos 
durante o curso de graduação em engenharia civil. Apresentar memorial de cálculo e projeto 
executivo, visando, sempre, economia do material utilizado. 
 
A apresentação do trabalho será realizada no dia 08/11/2017 na Faculdade do Futuro, como evento 
da Semana Acadêmica Unificada da FAF. 
 
Como objetivos secundários os alunos vivenciarão o desafio de fazer um projeto e executa-lo, 
verificando em modelo real as cargas de projeto através de um teste de carga. 
 
3. Desenvolvimento 
 
Cada empresa será composta de 6 alunos e deverá apresentar um modelo de ponte treliçada a sua 
escolha, conforme Figura 01 e Figura 02. 
 
 
Figura 01 – Modelo de Ponte treliçada – Vão de 1 metro 
 
 
2 
 
 
FACULDADE DO FUTURO 
Recredenciada pela Portaria nº. 1.266, de 18/10/2012, publicada 
no D.O.U. de 19/10/2012. 
 
 
Figura 02 – Modelo de Ponte treliçada 3D – Em ensaio 
 
A construção deverá ser realizada utilizando apenas palitos de picolé e cola de madeira. 
 
Fazem parte das etapas do projeto: 
 
 Elaborar o cronograma do projeto; 
 Desenvolver o projeto da ponte de acordo com os requisitos informados no escopo do trabalho; 
 Construir um protótipo (opcional) e o projeto final; 
 Elaborar o projeto e o memorial de cálculo, instrumentos que serão utilizados na apresentação. 
 
 Recomendações e dados: 
 
3.1 As dimensões dos palitos de picolé são aproximadamente: 115 mm de comprimento; 2 mm 
de espessura; 8,4mm de largura. 
 
3.2 A resistência à tração do palito é de 90 kgf ou 882,9 N. (Obtida em ensaio de tração) 
 
3.3 A resistência à compressão de um palito de 110 mm de comprimento é de 4,9 kgf ou 
48,07 N. (Obtida em ensaio de compressão) 
 
3.4 A resistência à compressão de uma composição formada por dois palitos de 110mm é de 
27kgf ou 264,87N. (Obtida em ensaio de compressão) 
 
Para palitos de dimensões diferentes das testadas, observar carga crítica de Euler (Pc) mostrada na 
equação e gráfico que seguem: 
 
Pc = π²EI/L² 
 
onde: 
E é o módulo de elasticidade da madeira que constitui o palito (E = 7350 MPa); 
I=bh³/12 (b e h são, respectivamente o maior e o menor lado da seção transversal da barra) é o menor 
momento de inércia (5,6 mm4 para um palito e 44,8 mm4 para a composição de dois palitos); 
L é o comprimento da barra. 
 
Obs. É permitido o uso de barras com mais de 2 palitos. 
 
 
3 
 
 
FACULDADE DO FUTURO 
Recredenciada pela Portaria nº. 1.266, de 18/10/2012, publicada 
no D.O.U. de 19/10/2012. 
 
 
Figura 03 – Diagrama Carga crítica x Comprimento destravado 
3.5 As juntas para as barras deverão ser feitas com emenda por superposição de palitos. 
Recomenda-se o esquema da figura que segue, principalmente nas barras tracionadas: 
 
 
Figura 04 – Emenda Típica 
 
3.6 Os coeficientes de segurança são inerentes aos projetos, diante disso, será necessário adotar 
um e considera-lo nos cálculos. 
 
O modelo estrutural que deverá ser representado conforme a Figura 05. 
 
 
Figura 05 – Modelo estrutural adotado 
 
Obs.: Como a ponte possuirá duas faces como visto na Figura 02, a carga será dividida igualmente 
para cada treliça. 
 
 
4 
 
 
FACULDADE DO FUTURO 
Recredenciada pela Portaria nº. 1.266, de 18/10/2012, publicada 
no D.O.U. de 19/10/2012. 
 
 
Figura 06 – Resultado da análise estrutural – DEN (N) 
 
Nesta imagem verificam-se as dimensões da ponte e o valor da carga sobre cada barra. Os valores 
negativos indicam que a barra sofre compressão, e os valores positivos indicam que haverá tração 
agindo sobre a barra. 
 
 
Tabela 01 – Dimensionamento de cada barra da treliça. 
 
 
3.7 Com intuito de economizar material, recomenda-se evitar pontes com número excessivo de 
barras. 
 
3.8 Para a colagem da ponte recomenda-se utilizar uma cola de madeira de boa qualidade e 
confiável, para que a mesma não seja um ponto de fragilidade do projeto. 
 
3.9 As pontes serão carregadas com auxilio de ganchos metálicos no nó posicionado na parte 
inferior do centro do vão da treliça, conforme Figura 07. 
 
 
5 
 
 
FACULDADE DO FUTURO 
Recredenciada pela Portaria nº. 1.266, de 18/10/2012, publicada 
no D.O.U. de 19/10/2012. 
 
 
Figura 07 – Modelo de ponte de palito carregada 
 
As pontes serão carregadas no intervalo de 20 Kg e 188 Kg. 
 
4. Avaliação 
 
As avaliações ocorrerão com as seguintes dimensões: 
 
- Carga de Projeto – 40 % 
- Eficiência Estrutural ( relação peso x carga de Ruptura) – 40% 
- Estética – 10 % 
- Auto avaliação – 10% 
 
1- As notas atribuídas no quesito Carga de Projeto seguirão o gráfico que segue: 
 
 
Figura 08 – Distribuição das notas no quesito carga de projeto. 
 
As pontes com Crup ≤ 20 Kgf, serão eliminadas. 
 
2- As notas para o quesito Eficiência Estrutural serão dadas segundo o seguinte critério: - Para as 
pontes classificadas (Crup > 20 kgf) faz-se a razão Crup/(peso próprio), sendo que ao maior 
coeficiente será atribuída a nota 100 e ao menor coeficiente será atribuída a nota 70. As demais notas 
serão obtidas por interpolação linear. 
 
3- As notas para do quesito Estética serão atribuídas conforme observação do avaliador.