Relatório da Ponte Espaguete

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UNIVERSIDADE UNIVATES 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE PROJETO E MONTAGEM DA PONTE 
DE ESPAGUETE 
 
Ana Caroline Ziem 
Petra Schmidt 
Tailine Luísa Schuster 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lajeado, outubro de 2017. 
Ana Caroline Ziem 
Petra Schmidt 
Tailine Luísa Schuster 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE PROJETO E MONTAGEM DA PONTE DE 
ESPAGUETE 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de projeto e montagem da ponte 
de espaguete, realizada na disciplina de 
Mecânica Estrutural II, ministrada pelo 
professor Cristian Pohl Meinhardt, do curso 
de Engenharia Civil da Universidade 
Univates, para compor a terceira nota do 
semestre. 
 
 
 
 
 
 
 
Lajeado, outubro de 2017. 
Sumário 
 
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 4 
2. OBJETIVO..................................................................................................................................... 4 
3. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO ........................................................................................ 4 
3.1. ESTIMATIVAS DA CARGA DE COLAPSO E DO LOCAL DE RUPTURA ..................... 7 
3.2. CARGA DE COLAPSO OFICIAL ........................................................................................ 7 
3.3. MEMORIAL DE CÁLCULO ................................................................................................ 8 
4. MONTAGEM DO PROTÓTIPO ................................................................................................... 8 
5. CONCLUSÃO ............................................................................................................................. 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
No presente trabalho será descrito o passo a passo para a elaboração do projeto e 
montagem da ponte de espaguete para a disciplina de Mecânica Estrutural II, do curso de 
Engenharia Civil – 2017/B. Os protótipos serão entregues no dia 04 de outubro de 2017 e 
submetidas à análise da equipe organizadora, os mesmos serão testados no evento Technology 
Day, realizado no dia 06 de outubro de 2017 no Ginásio Esportivo da Univates – prédio 17. 
Cada grupo obrigatoriamente deverá apresentar um membro do ensino médio para a 
colocação da carga na ponte no dia do evento. 
 
2. OBJETIVO 
 
 
O objetivo principal para o projeto e montagem do protótipo da ponte de espaguete, 
foi colocar em prática, todos os conteúdos que estavam sendo passados durante a disciplina de 
Mecânica Estrutural II. Ao iniciar o projeto da ponte, adquirimos novas habilidades, como: 
uso do programa Excel para elaborar planilhas de coleta e cálculo dos dados, uso do programa 
Ftool para desenho do projeto e cálculo da ponte, conceito físicos de equilíbrio, estática, 
tração, compressão e também o trabalho em equipe. Ainda e não menos importante um dos 
objetivos do nosso projeto, é que o protótipo da ponte aguente uma força de 70 kgf. 
 
3. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 
 
 
Iniciando o projeto da ponte de espaguete o grupo teve como ponto de partida a busca 
por referenciais nas competições já realizadas na UFRGS (Universidade Federal do Rio 
Grande do Sul). O ponto crucial para determinarmos qual seria a ponte como referencial, foi a 
qual suportou mais peso nos últimos anos; sendo assim o grupo selecionou a ponte “PODE 
SER” (nome designado a equipe), suportando 164kgf e pesando 889,0g. 
 
 
Figura 01 – Ponte “PODE SER” 
Fonte: http://www.ppgec.ufrgs.br/segovia/espaguete/imagens2/20162/index.html 
 
Com o referencial escolhido, passamos a elaboração e cálculo do nosso projeto, o qual 
foi intitulado de Ponte da Amizade. Inicialmente estipulamos um peso a ser suportado pelo 
protótipo, no qual determinamos 400 kN; em seguida elaboramos o projeto no programa 
Ftool, neste colocamos todos os apoios, barras e nós, no qual iriam compor o projeto do 
protótipo da ponte de espaguete. Sendo assim após projetar a ponte, o programa nos 
forneceria com precisão todas as forças a serem exercidas aplicando o peso de 400 kN. 
http://www.ppgec.ufrgs.br/segovia/espaguete/imagens2/20162/index.html
 
Figura 02 – Projeto da Ponte da Amizade com medidas. 
Após concluir o projeto no Ftool, passamos o mesmo para o programa AutoCad, para 
que as medidas e ângulos fossem conferidos e não causassem erros no momento da 
montagem. Tendo o projeto pronto, e os dados das forças exercidas, passamos para os 
cálculos, nos quais nos forneceriam dados, como: espessura das barras e números de fios de 
espaguete a serem utilizados na montagem do protótipo. 
 
 
Figura 03 – Projeto da Ponte da Amizade com barras enumeradas. 
 
3.1. ESTIMATIVAS DA CARGA DE COLAPSO E DO LOCAL DE RUPTURA 
 
 
A carga de colapso oficial da ponte será a última carga que a ponte irá suportar durante 
um período de 10 segundos, sem que ocorram severos danos estruturais. A expectativa é de 
que a ponte suporte 70,00 kgf. 
O possível local de ruptura será uma das juntas da ponte, nas barras de compressão, 
indicadas na figura. 
 
Figura 04 – Ponte de Espaguete com os estimativos locais de ruptura. 
Fonte: http://spoletoengenharia.blogspot.com.br/ 
 
3.2. CARGA DE COLAPSO OFICIAL 
 
 
A carga de colapso oficial que ponte de espaguete suportou foi obtida no dia da 
competição, sendo a última carga que a ponte suportou durante um período de 10 segundos, 
sem que ocorressem severos danos estruturais a mesma. A carga suportada foi de 37 kgf. 
 
http://spoletoengenharia.blogspot.com.br/
3.3. MEMORIAL DE CÁLCULO 
 
Para o dimensionamento de cada barra da ponte foram utilizadas as seguintes 
fórmulas: 
 Barras de Tração: 
 
 Barras de Compressão: 
 
 Onde: 
N é a solicitação de compressão em kgf; 
L é o comprimento da barra em cm; 
R é o raio do fio de espaguete em cm; 
 Sendo que 1 kN = 100 kgf. Para as barras de tração foi calculado o número de 25 fios 
de espaguete por barra, já para as barras de compressão o número de 4 fios de espaguete por 
barra. 
4. MONTAGEM DO PROTÓTIPO 
 
 
 Para iniciar a montagem do protótipo, foram comprados os seguintes materiais: 
 
 Macarrão tipo Espaguete marca: Barilla (tipo n°7); 
 
 
 
 Cola Epóxi do tipo massa, marca: Loctite Durepoxi; 
 
 Cola Epóxi do tipo resina, marca: Araldite Hobby 10min; 
 
 Cano PVC para água fria de 20 milímetros para apoio; 
 
 
 
 Barra de Aço de construção de 8 milímetros para teste com os pesos; 
 
 
 
O macarrão é o principal elemento para a montagem do protótipo, observando todos os 
critérios a serem seguidos, segundo o regulamento elaborado pela equipe responsável do 
evento Technology Day; o mesmo determina também as colas a serem utilizadas para o 
revestimento da ponte. Segundo o regulamento o protótipo não pode exceder o peso de 
900g/0,9Kg, sua dimensão deve vencer um vão de 100cm/1M; sua altura máxima não pode 
ultrapassar 50cm/0,5M, a largura deve ser de no mínimo 5cm/0,05M e seu comprimento deve 
ser de no mínimo 104cm/1,01M e no máximo 110cm/1,1M. Seus apoios laterais devem ser 
compostos por 1 cano de PVC para água fria de 20mm de diâmetro e máx. 20cm de 
comprimento em cada extremidade, o protótipo também deve apresentar no seu centro uma 
barra de Aço para construção de 8mm de diâmetro e máx. 20cm de comprimento para que 
nela possa ser apoiado os pesos. 
Inicialmente foram montadas separadamente cada barra que compunha a ponte, tendo 
o maior cuidado para que ficassem no comprimento e espessura exato, para assim evitar erros 
de montagem. 
Em seguida quando fora iniciado o momento de montagem da ponte, fora necessário o 
projeto plotado na escala correta, tornando assim o trabalho de montagem mais preciso, 
principalmente na angulação das barras. 
 
5. CONCLUSÃO 
 
 
Ao finalizarmos todo o processo de projeto e montagem do protótipo da ponte de 
espaguete,concluímos que nada teria sido feito sem o trabalho em equipe, cada componente 
do grupo complementou o trabalho dentro de seus conhecimentos e habilidades; todos 
colaboraram para que conseguíssemos concluir o trabalho visando o máximo de excelência. 
Observamos também que a preocupação deve ser detida totalmente ao projeto, ou somente a 
execução; deve-se ter uma preocupação em todas estas etapas. 
Vemos também ao final desta etapa, o quão preciso e cuidadoso deve ser o nosso 
trabalho no dia a dia, esta é apenas uma atividade prática de forma lúdica dentro da 
universidade, para que assim possamos compreender a importância, o cuidado e a 
responsabilidade que temos em nossa prática diária.