Relatório de Pontes

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CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
PROJETO INTEGRADOR
PROJETO ESTRUTURAL
Orientador (a): 
Orientado (s): 
JOÃO PESSOA
2018.
RELATÓRIO DA PONTE DE PALITOS DE PICOLÉ
Relatório entregue como requisito para obtenção de nota do projeto estrutural.
joão pessoa
2018.
LISTA DE FIGURAS
Figura 01 - Ponte Hercílio Luz, Florianópolis – SC.............................................5
Figura 02-Separação e corte de alguns palitos..................................................8
Figura 03 - Colagem e montagem da estrutura..................................................8
Figura 04 - Utilização dos prendedores para auxílio na fixação da cola............9
Figura 05 - As duas faces da ponte já coladas...................................................9
Figura 06 - Ponte finalizada..............................................................................10
Figura 07 - Vista lateral da ponte no Programa Ftool......................................11
Figura 08 - Dimensões da ponte.......................................................................12
SUMÁRIO
	
	
	1. INTRODUÇÃO
	5
	2. OBJETIVO
	6
	3. MATERIAIS E MÉTODOS
	7
	3.1. Materiais
	7
	3.2. Métodos
	7
	4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
	11
	4.1. Projeto no Ftool
	11
	4.2. Análise estrutural
	11
	4.3. Dimensionamento da ponte
	12
	4.4. Planilha
5. MATERIAIS UTILIZADOS
6.CONCLUSÂO 
	13
14
15
	7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
	16
ANEXOS
1. INTRODUÇÃO
Ponte é uma construção destinada a estabelecer a continuidade de uma via de qualquernatureza (rodovia, uma ferrovia, ou uma passagem para pedestres), a fim de vencer algum obstáculo constituído de curso de água ou outra superfície líquida como por exemplo um lago ou braço de mar.
As primeiras pontes surgiram de maneira natural, com a queda dos troncos das árvores sobre os rios, criou-se a possibilidade de passagem à outra margem. No decorrer dos anos tivemos pontes feitas em madeira, pedra, metálicas, até chegarmos ao que temos hoje que são as feitas em concreto armado e concreto protendido.
As estruturas das pontes são diversas: suspensa, estaiada, cantiléver, treliçada, dentre outras. A estrutura escolhida para esse trabalho foi a treliçada, que é um sistema de barras entrelaçadas e conectadas entre si por nós em suas extremidades, que atingem o equilíbrio pela distribuição dos esforços aplicados.
Figura 1- Ponte Hercílio Luz, Florianópolis – SC.
Fonte: http://vemfloripar.com.br/ponte-hercilio-luz-a-historia-do-principal-cartao-postal-de-floripa/
2. OBJETIVO
2.1 Objetivo Geral
O presente projeto tem como objetivo compreender como acontece o desempenho dos aspectos estruturais de uma ponte e como ela se comporta ao receber o máximo de carga suportada.
2.2 Objetivos Específicos
 Desenvolver o projeto de construção de uma ponte de palitos de picolé. Por meio de cálculos matemáticos, softwares estruturais e esforços físicos (o teste prático), a ponte foi construída, testada e analisada.
3. METODOLOGIA
Iniciamos o estudo buscando diversas fontes bibliográficas de diferentes modelos existentes de pontes e suas análises de variáveis de resistividade, assim também como a utilização de softwares para definir qual o melhor modelo de estrutura a ser montada.
Como primeira análise de simulação com a ajuda do software foi uma ponte treliçada. Ao analisar todo o seu processo dessa simulação, percebemos que nas suas barras os esforços de compressão são melhores distribuídas, justamente por conta que a carga aplicada no nó do centro de baixo quando a treliça sofre o impacto da força, ela acaba distribuindo melhor os esforços paras as barras de cima. 
Modelo 1
Fonte: Acervo Pessoal, 2018
A segunda simulação feita foi em uma treliçada em arco, que se utiliza do modelo de treliça Pratt, esse tipo consiste em um sistema de distribuição de carga onde as diagonais são carregadas com carga de tração, já os elementos verticais suportam as cargas de compressão, ou seja, usam da forma arredondada para distribuir igualitariamente as cargas do centro para as extremidades de modo que nenhum ponto receba carga diferente de outros pontos. 
A utilização desse tipo de treliça é justificada por sua simplicidade e resistência, ajudando-nos assim alcançar o resultado esperado.
Podemos observar na figura abaixo, os elementos que sofrem tração e compressão:
Modelo 2
Fonte: Acervo Pessoal, 2018
Feita uma terceira simulação de uma treliça obtemos a seguinte estrutura com a ajuda do software. No entanto, a observação dessa terceira análise foi igual a da primeira, sendo que o contrário. 
Modelo 3
Fonte: Acervo Pessoal, 2018
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
3.1 MATERIAIS 
	DESCRIÇÃO
	MATERIAL
	QUANTIDADE
	OBSERVAÇÃO
	Embalagem
	Palito de Picolé
	600
	Foram utilizados 400 palitos
	Cola Branca
	Cola
	5
	Foram utilizadas 5 colas de 90g
	Pregador de Roupa
	Pregador
	60
	Foram 60 utilizadas 
	Balança de Precisão
	Balança
	1
	-
	Vergalhão de Aço 8mm
	Vergalhão
	1
	Foi utilizado 1 pedaço de 3cm
	Serra Manual
	Serra
	1
	Foram utilizadas 1 serras
	Massa Epoxi
	Durepox
	2
	Foram utilizadas 400g
	Lixa de Madeira
	Lixa
	1
	Foram utilizadas 2 lixas
 Para execução desse projeto foram utilizados os seguintes materiais:
Observações de dimensões e resistências: 
- Dimensões dos palitos de picolé: 115 mm de comprimento; 2,0mm Espessura; 8,4mm de largura; 16,8mm² de área 
- Resistência à tração do palito: 882,9N 
- Resistência à compressão de um palito: 48,07N. 
- A resistência à compressão de uma composição formada por dois palitos: 264,87N.
-Coeficiente de Poisson: 10,0
- Coeficiente de Segurança: 2,0. 
-Elasticidade do palito: 7350MPa 
Figura 1: Materiais utilizados 
3.2 MÉTODOS
O primeiro passo para execução do projeto foi decidir qual modelo de ponte iriamos executar, que foi a treliçada na qual foi discutida, a montagem mais simples e direta, o que nos traria uma montagem mais fácil e a possibilidade de reforçar mais os palitos que sofrem mais tensão ou compressão, seguindo de analise que foram vistas as cargas aplicadas na primeira analise foram mais distribuídas , onde foi onde foi escolhida para estruturação. 
. Após a decisão da estrutura, fizemos um desenho da ponte em folhas de papel ofício e, em seguida, utilizamos o software Ftool , onde modelamos as pontes nas dimensões permitidas pelo palito de picolé, e preenchemos os coeficientes de acordo com os dados obtidos nas revisões bibliográficas , para calcularmos os esforços e sabermos a quantidade de palitos em cada barra da ponte, buscamos também o auxílio do software West Pont Bridge Designer, para termos nossa de simulação da ruptura da estrutura. 
Pelo software percebemos que em algumas barras ele indicava pouco ou nenhum esforço, não tendo de estar presente necessariamente. Porém, como forma de apoio e melhoramento da sustentação da ponte, deixamos as barras que foram pré-estabelecidas e adotamos o mínimo de 2 palitos por barra. As barras que precisavam de 1 palitos, deixamos com 2 no mínimo.
Para a construção da ponte, realizou-se uma minuciosa seleção dos palitos, já que os mesmos não apresentavam uniformidade. Alguns palitos precisamos cortar em formatos quase pontiagudos, para servirem de encaixe nas barras inclinadas da treliça. Após a seleção, iniciamos a colagem com a cola branca e o auxílio dos prendedores de roupa. Colamos as barras separadas, esperamos secar, depois as unimos, tomando como base os desenhos feitos nas folhas de ofício. Fizemos os dois lados da ponte e depois a base e o contraventamento (sempre pesando numa balança de precisão para estar de acordo com o peso máximo estabelecido conforme o edital).
Figura 2 – Separação e corte de alguns palitos.
Fonte: Dos autores, 2018.
Figura 3 – Colagem e montagem da estrutura.
Fonte: Dos autores, 2018.
Figura 4 – Utilização dos prendedores de roupa para auxílio na fixação da cola.
Fonte: Dos autores, 2018.
Figura 5 – Asduas faces da ponte já coladas.
Fonte: Dos autores, 2018.
Figura 6 – Ponte finalizada.
Fonte: Dos autores, 2018.
4. RESULTADOS E DISCURSÕES
4.1 PROJETO NO FTOOL 
O Ftool é um software de cálculo onde permite executar cálculos de estruturas planas de forma rápida e bastante intuitiva, evitando o recurso a programas mais complexos quando é necessário obter esforços e deformadas de estruturas simples. Por isso o escolhemos para nos auxiliar na obtenção de alguns dados fundamentais para o projeto.
Figura 7 – Vista lateral da ponte no Ftool.
Fonte: Dos autores, no software Ftool, 2018.
4.2 ANÁLISE ESTRUTURAL
Como falamos anteriormente, para efeito de cálculo utilizamos o software ftool, considerando que a ponte suportará uma carga de 50 Kg (500 KN), colocamos os dados necessários e obtivemos os resultados dos esforços como mostra a figura. O programa obedece a convenção padrão de sinais, sendo assim os esforços de tração são positivos e os de compressão negativos.
4.3 DIMENSIONAMENTO DA PONTE PELO AUTOCAD (PLANTA EM ESCALA)
Figura 8 – Dimensões da ponte.
Fonte: Dos autores, no software AutoCAD, 2018.
6. CONCLUSÕES
Foi de fundamental importância realizar esse projeto para que pudéssemos aprimorar nossos conhecimentos e verificarmos na prática como executar um projeto, apesar de ser algo de menor escala se comparado a um projeto real. Verificamos ser necessário ter um projeto já definido e bem elaborado com os objetivos pretendidos antes de começar a execução, para que se em algum momento ocorrer algum erro ter como corrigi-lo de forma adequada. Além disso, é importante para relembrarmos alguns conhecimentos adquiridos em matérias estudadas anteriormente e ampliar ao nosso projeto. Aprendemos também que a fase de execução é o momento de percebermos se os objetivos pretendidos foram alcançados e que determinados erros podem comprometer toda estrutura. A partir da construção da ponte foi possível aplicar na prática os conceitos aprendidos. Com os cálculos e análises realizadas, espera-se que a ponte construída aguente a carga que será solicitada, no entanto, é importante ressaltar que os cálculos são baseados em aproximações, já que os palitos não são uniformes e não é levada em consideração a cola, elemento no qual está baseada a união de toda a estrutura. Assim, podem-se ocorrer resultados inesperados devido a fatores externos porem acredita-se ter alcançado o objetivo de aprendizado e esperamos que a ruptura não ocorra antes do esperado e que a estrutura suporte o peso calculado.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
HIBBELER, R. C. Estática: Mecânica para Engenharia. Editora Pearson .
12 ed. São Paulo – 2011
UFPR, A História das pontes. Disponível em:< http://www.itti.org.br/portal/oitti/equipe-tecnica/297-historia- das-pontes.html > Acesso em: 15 de Março de 2018.
EES326, Pontes. Disponível em:<http://www.ctec.ufal.br/ees/disciplinas/ec2/CONCEITOS%20GERAIS.pdf > Acesso em: 15 de Março de 2018.
GOIFMAN, F. Ponte. Disponível em: < http://escola.britannica.com.br/levels/fundamental/article/ponte/480845> Acesso em: 15 de Março de 2018.