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Unidade de Ensino Superior Dom Bosco CONSTRUÇÃO DA PONTE DE MACARRÃO. 1 Adriele Rodrigues, Camilla Saraiva e Ludmilla Sámeneses Penha. 2 José Wilson. 3 1 DESCRIÇÃO DO CASO No Brasil, a competição de pontes de macarrão se iniciou em 2004, nas Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e logo depois foi feita por mais 20 instituições. Para nosso case, propomos a construção e teste de carga de uma ponte treliçada, feita de macarrão. A ponte deve ser capaz de vencer um vão livre de 50cm com peso não superior a 750 g. A construção da ponte deverá ser precedida da análise de algumas opções possíveis de tipos de pontes e do projeto detalhado do tipo de ponte escolhida. A estrutura da ponte deve prever um local para colocação de um suporte metálico que irá sustentar as cargas de teste, que serão aplicadas no centro da ponte. O trabalho deverá ser realizado em grupo, sendo cada grupo formado por 2 a 3 alunos. Segundo Santiago Calatrava, “O maravilhoso nas pontes é o incrível sentido de gravidade. São obras que permanecem na paisagem com a mesma naturalidade que as montanhas. Funcionam sob compressão, não sob tensão. O trabalho sob compressão é como trabalho de pirâmide. E às vezes até tem argamassa, um componente fraco, mas trabalham sem ela. É só pedra sobre pedra. É um sentido de pureza e de conquista artístico muito profundo.” 2 IDENTIFICAÇÃO E ANÁLISE DO CASO O projeto de construir uma ponte de macarrão requer o estudo de alguns conceitos fundamentais como o de treliças, trapreção e compressão, sendo as principais forças a atuarem sobre a ponte. sabendo que a estrutura é a parte ou conjunto de partes de uma construção que se dispõe a suportar cargas. 1 Case apresentado a disciplina de Mecânica Geral da Unidade de Ensino Superior Dom Bosco - UNDB. 2 Alunas do 4° período do curso de Engenharia Civil da UNDB. 3 Professor, Mestre, Orientador. Unidade de Ensino Superior Dom Bosco 3 DESCRIÇÃO DAS DECISÕES POSSÍVEIS ● Descrição detalhada em 8 passos a construção da ponte de macarrão ● Desenho do projeto final da ponte indicando as dimensões de todas as partes ● Encontrando a Força de Apoio 3.1 ARGUMENTO CAPAZ DE FUNDAMENTAR CADA DECISÃO Descrição detalhada em 8 passos a construção da ponte de macarrão: A construção da ponte de macarrão pode ser exposta nos seguintes passos para um entendimento maior do trabalho: ● Estudo sobre ponte de macarrão Inicialmente foi feito um mapeamento dos conhecimentos necessários para a construção de uma ponte de macarrão e a procura por materiais e grupos de estudantes que já tivessem trabalhado o mesmo assunto, para assim obteve um conhecimento melhor e maior sobre a construção da ponte de macarrão, dessa forma podendo executar o trabalho com uma melhor qualidade. ● Definição do tipo de ponte O principal objetivo do trabalho é apresentar uma ponte de macarrão com uma determinada resistência dentro de algumas limitações e para que os cálculos e a montagem fossem executados com excelência o estudo sobre os tipos de pontes foi primordial para a definição do tipo escolhido para a construção do trabalho. Existem três tipos de pontes: - Pontes em Arcos - Pontes em Vigas - Pontes Suspensas A distância localizada entre um suporte e outro é a maior diferença entre os tipos, sendo que as pontes em viga têm uma estrutura com a menor capacidade quando se falar em Unidade de Ensino Superior Dom Bosco longas distâncias de travessia. O tipo de ponte foi escolhido baseado nas condições impostas ao trabalho e por apresentar uma maior facilidade em montagens e na execução do objetivo geral. ● Determinação da estrutura da ponte Ao determinar a estrutura física de montagens foi levado em consideração as condições em que o trabalho deve ser executado, como a distância de 50 cm de vão livre e de peso máximo de 750g, além dos materiais de construção. ● Determinar as reações de apoio Após a determinação do tipo de ponte e da estrutura a ser construída, os cálculos das reações de apoio são de extrema importância. As reações de apoio foram feitas através do Métodos dos Nós e assim foi determinado onde havia tração e compressão nas treliças presentes na ponte. ● Confirmar os cálculos no programa Md Solid Para ter uma maior certeza que a ponte de macarrão resistiria a uma determinada carga e que os cálculos estavam todos certos, a estrutura escolhida foi colocada no programa ftool e devidamente calculada novamente. ● Preparação do material O material escolhido foi selecionado visando a maior resistência possível e a máxima duração, além da questão das condições pré-estabelecidas. Sendo assim o macarrão escolhido foi da marca Barilla Nº 7, a cola durepox e cola Araldite e os outros materiais de auxílio manual. ● Preparar a estrutura Foi confeccionado 30 barras de 15 cm e 8 barras de 10 cm e separado a barra de ferro para o apoio central. Unidade de Ensino Superior Dom Bosco ● Montagem final da ponte Com as barras de macarrão secas e visivelmente prontas para a montagem a mesma foram organizadas de acordo com a estrutura. As barras de 15 cm foram colocadas nas laterais da ponte, devidamente coladas e secas e as barras de 10 cm foram colocadas na distância de uma lateral a outra. Com a estrutura pronto e selada a ponte de macarrão está pronta. Desenho do projeto final da ponte indicando as dimensões de todas as partes: A partir do dados fornecidos pelo case foi utilizado o programa Md Solid para calcular o dimensionamento das barras, as forças de tração e compressão que atuarão na ponte de macarrão. OS VALORES ABAIXO ESTÃO EM NEWTON COM ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE APROXIMADO A 10 m/s2 Unidade de Ensino Superior Dom Bosco Encontrando a Força de Apoio: Como é necessário algo mais definido para poder encontrar os valores iniciais, foi feio a divisão das treliças para fazer os cálculos e determinar as cargas essenciais que atuam nas barras das treliças, então: foi adotado um das partes para analisar o equilíbrio. depois fazendo o mesmo para cada uma das partes até que todas as barras das treliças sejam calculadas. Levando em conta que inicialmente todas as barras tradicionais puxam os nós, a barras que tem sinal negativo nos cálculos, estariam comprimidas. De acordo com a posição da estrutura e do carregamento,temos: Va = Vb = P/2 4 REFERÊNCIAS CÉSAR, Augusto; BRUNO, Daniel; MARTINS, Gleidson. CONFECÇÃO DE PROTÓTIPOS DE PONTES DE MACARRÃO, 2016. SOUZA, Sarah de Medeiros Pinheiro; FLORIANO, Natalia do Couto; FREITAS, Murilo de Jesus. Projeto Ponte de Macarrão, 2016. F. JUNIOR, Carlos F. L.; SIBUYA, Clayton; OLIVEIRA, Danilo de. PONTE DE MACARRÃO, 2012. ENGENHARIA, Estudantes de. Projeto Ponte de Macarrão, 2012.
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