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UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLIGIA Aline Esteves Ana Letícia Ferreira Bruna Rocha Caroline Dias Graziele Lourenço Irene Andressa Marcos Luan Rosa Thaliny Rosa PROJETO E EXECUÇÃO: PONTE DE PALITO DE PICOLÉ Diamantina 2018 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA Aline Esteves Ana Letícia Ferreira Bruna Rocha Caroline Dias Graziele Lourenço Irene Andressa Marcos Luan Rosa Thaliny Rosa PROJETO E EXECUÇÃO: PONTE DE PALITO DE PICOLÉ Relatório apresentado à disciplina CTD 328- Mecânica dos Sólidos da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - UFVJM como parte dos requisitos necessários para sua conclusão. Professora: Mariana Vasconcelos Diamantina 2018 3 LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Gráfico de Deformação...............................................................................................6 Figura 2 – Diagrama de Forças....................................................................................................7 4 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO........................................................................................................................5 2 ANÁLISE ESTRUTURAL.....................................................................................................6 2.1 Carga de Ruptura..........................................................................................................6 2.2 Dimensões, Peso e Eficiência........................................................................................7 3 CONSIDERAÇÕES FINAIS..................................................................................................8 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................9 5 1 INTRODUÇÃO As treliças são uns dos principais tipos de estruturas de engenharia, surgiram como um sistema estrutural mais econômico às vigas. Estes sistemas estruturais foram utilizados durante séculos para vencer grandes vãos. O engenheiro romano Apollodorus construiu sobre o Rio Danúbio por volta de 105 d.C, uma ponte de treliça de múltiplos vãos. Cada vão de ponte tomou forma similar à arqueada (SCHMIDT & BORESI, 1999). As pontes são capazes de interligar pontos de mesmo nível separados por diversos tipos de obstáculos naturais, objetivando suportar cargas elevadas com uma estrutura em treliça. As treliças são estruturas formadas por barras ligadas entre si por articulações consideradas perfeitas, que também são chamadas de elementos indeformáveis ou nós que suportam as cargas existentes que fazem com que as barras fiquem sujeitas aos esforços normais de tração ou compressão. Os estilos de treliças de pontes mais comuns são a treliça tipo Warren, Howe e Pratt. A partir dessas informações para execução do projeto proposto no concurso, a equipe utilizou o método de Treliça Pratt, que é facilmente identificada pelos seus elementos diagonais que, com exceção dos extremos, todos eles descem e apontam para o centro do vão. Enquanto os elementos verticais suportam as forças de compressão, os elementos diagonais estão sujeitos somente à tração, exceto aqueles elementos diagonais centrais próximos ao meio. Este trabalho teve como objetivo observar qual será o comportamento da estrutura quando recebe uma carga agindo de acordo com as forças atuantes. 6 2 ANÁLISE ESTRUTURAL Para a análise estrutural do projeto analisaram-se os seguintes parâmetros: primeiramente estimou-se carga de ruptura utilizando o software Ftool, posteriormente avaliaram-se os esforços nas barras considerando a carga de ruptura estimada, por fim definiram-se as dimensões e peso da ponte. 2.1 Carga de ruptura Para estimar a carga de ruptura da ponte no software Ftool, adotou-se o grid com 10cm no eixo X e 10cm no eixo Y. As medidas de comprimento total e de vão da ponte foram, respectivamente, 80cm e 70cm. A sessão retangular com altura de 10cm e a base de 15cm. O teste de carga da ponte seria feito com 20kg, portando adotou-se uma carga de 45kg utilizando o fator de segurança de 5kg, contabilizando uma força de 490N. Dessa maneira, foi possível estimar a carga de ruptura do projeto e plotar o gráfico da ponte quando se aplica uma carga máxima de 490N, o resultado dessa aplicação no projeto é mostrado pela Figura 1. Figura 1 – Gráfico de deformação Fonte: Os autores. 7 O gráfico de deformação gerado pelo software considerando a carga de ruptura estimada de 490 N está representado pela Figura 2, assim como os esforços nas barras. Os esforços de compressão estão representados pelo sinal negativo e forças de tração positivas. Figura 2 – Diagrama de forças Fonte: Os autores. 2.2 Dimensões, Peso e Eficiência Finalizado o projeto, obtiveram-se as dimensões e o peso da ponte. As medidas foram: Comprimento: 80cm Largura: 15cm Altura: 8cm Peso: 387g Com o dado do peso e da carga de ruptura encontrada anteriormente foi possível calcular a eficiência do projeto. Eficiência: 78,98% 8 3 CONSIDERAÇÕES FINAIS O projeto modelo proposto foi de fundamental importância para verificar os fatores que devem ser considerados na execução de um projeto em escala real. É preciso conhecer as especificações, identificar o tipo de ponte de interesse e com auxílio do software Ftool, foi possível encontrar os parâmetros objetivados pelo trabalho. Por fim, concluiu-se que a fase de execução é muito importante para que o projeto atinja os objetivos para qual se destina. Desse modo atingiu-se o resultado esperado suportando uma carga de 490N e alcançando uma eficiência de 78,98%. 9 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SCHMIDIT, Richard J.; BORESI, Arthur P. Estática. Edição de Cengage Learning Editores. ISBN 85-22102-87-2, 97-88522102-87-7. 1999.
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