Projeto Ponte de macarrão - Escrito

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UNIVERSIDADE PAULISTA-UNIP CAMPUS GENERALÍSSIMO
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
ATIVIDADE PRÁTIICA SUPERVISIONADA
“PONTE DE MACARRÃO”
Belém
2020
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
Alunos do grupo
André Artur Gonçalves Dutra- UP20130561
Célio da Conceição de Souza- UP20210730
Daniel
Paulo Jorge Queiroz dos Santos- UP20120566
Renan Soares Saraiva- UP20105709
Rivelli do Socorro Correa Barroso- UP20112404
Rosivaldo
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA
“Ponte de Macarrão”
Trabalho de pesquisa e desenvolvimento de protótipo apresentado a Universidade Paulista Campus Generalíssimo como exigência parcial para aprovação no 2º semestre do Curso de Engenharia de Produção.
Orientador: Prof. José Maria A. de Brito.
Belém
2020
CURSO DE ENGENHARIA CICLO BÁSICO
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
“Ponte de Macarrão”
Trabalho de pesquisa e desenvolvimento de protótipo apresentado a Universidade Paulista Campus Generalíssimo como exigência parcial para aprovação no 2º semestre do Curso de Engenharia Ciclo Básico.
Orientador: Prof. José Maria A. de Brito.
Aprovado em __/__/__
UP20130561 - André Artur Gonçalves Dutra
UP20210730 - Célio da Conceição de Souza
Daniel
UP20120566 – Paulo Jorge Queiroz dos Santos
UP20105709 – Renan Soares Saraiva
UP20112404 - Rivelli do Socorro Correa Barroso
Rosivaldo
Belém
2020
RESUMO
Para a construção de um protótipo de uma ponte em macarrão espaguete e cola a base de resina epóxi, seguindo um processo de pesquisa, planejamento e desenvolvimento para fomentar nos acadêmicos a importância na seletividade dos materiais para que se tenha um produto final resistente, pondo em prática os conhecimentos adquiridos, com isso, o engajamento foi fundamental para a execução do passo a passo deste trabalho, através destes passos será apresentada nossa metodologia de construção da ponte, como os cálculos utilizados, as imagens ilustrativas, escopo do projeto, descrição dos materiais e ferramentas utilizadas. Seguido o edital disponibilizado pela coordenação do curso engenharia de produção do campus da 14 de abril para que esteja padronizado e atenda os pré-requisitos, tanto o trabalho escrito quanto o protótipo.
Palavras chaves: Ponte, Macarrão, Cola
ABSTRACT
For the construction of a prototype of a bridge in spaghetti noodles and glue based on epoxy resin, following a research, planning and development process to foster in academics the importance in the selectivity of materials so that it has a resistant final product, putting in practical knowledge acquired, with that, engagement was fundamental for the execution of the step by step of this work, through these steps our bridge construction methodology will be presented, such as the calculations used, illustrative images, project scope, description of materials and tools used. Following the announcement made available by the coordination of the production engineering course on the April 14 campus so that it is standardized and meets the prerequisites, both the written work and the prototype.
Keywords: Bridge, Macaroni, Cola
SUMÁRIO
1 CAPA 	1
2 FOLHA DE ROSTO 	2
3 FOLHA DE APROVAÇÃO 	3
4 RESUMO	4
5 SUMÁRIO 	6
6 INTRODUÇÃO 	7
7 OBJETIVO 	8
8 DESENVOLVIMENTO DA CONSTRUÇÃO DA PONTE DE MACARRÃO 	8
MATERIAL UTILIZADO	8
PASSO A PASSO DA CONSTRUÇÃO - ILUSTRAÇÕES (FOTOS) DA CONSTRUÇÃO DA PONTE	9
9 PONTE DE MACARRÃO PARA TESTE.	13
10 ENSAIO DESTRUTIVO DA PONTE TESTE.	14
11 CONCLUSÃO	16
11 BIBLIOGRAFIA	17
1 - INTRODUÇÃO
Desbravando fronteiras e trazendo praticidade para se chegar a um lugar de forma rápida, as diversas pontes construídas para unir cidades, estados, países ou até mesmo continentes, trouxe ao longo de sua história uma importante e significativa evolução para a humanidade, desenvolvimento e expansão de acordo com a capacidade do homem, com isso, reconhecemos o quanto é extraordinária esta criação e que jamais será esquecida.
As primeiras surgiram de forma natural pela queda de troncos sobre os rios, processo prontamente imitado pelo homem que começou a fabricar pontes feitas de troncos de árvores ou pranchas e eventualmente de pedras, usando suportes muito simples e traves mestras. Com o surgimento da idade do bronze e a predominância da vida sedentária, tornou-se mais importante à construção de estruturas duradouras, nomeada pontes de lajes de pedra. 
Foi instituído em 1983 o primeiro Concurso de Ponte World Open Heavyweight, realizada no Okanagan College no Canadá, segundo dados da própria instituição de ensino. No Brasil, a competição iniciou na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), em 2004, sendo, posteriormente, seguida por mais de 20 instituições brasileiras, fazendo parte matriz curricular de diversos cursos nas áreas de ciência e tecnologia em renomadas universidades no Brasil como: Universidade Federal de Goiás, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Universidade Paulista entre outras, além de instituição estrangeiras como: Universidade da Columbia Britânica no Canadá, Universidade do Sul da Califórnia nos Estados Unidos e Universidade de Tecnologia de Sydney na Austrália.
A competição de pontes de macarrão equivale a construção de ponte com espaguete com o objetivo de suportar o máximo de peso com a menor quantidade de massa em sua estrutura. As diversas metodologias de montagem de ponte de macarrão fizeram a equipe aprofundar a pesquisa em busca de uma ponte com design contemporâneo e ao mesmo tempo eficaz no suporte de peso até sua ruptura durante seu ensaio destrutivo. 
2 - OBJETIVO
Este projeto consiste na construção e ensaio destrutivo de uma ponte de macarrão treliçada, utilizando macarrão do tipo espaguete número 7 e cola epóxi, conforme estabelece o regulamento da competição. Todo o dimensionamento será de modo que a ponte atinja o melhor resultado (quociente entre a máxima massa suportada pela ponte antes da sua ruptura e a massa da ponte. Dois pontos fixos apoiaram as extremidades da ponte, e assim, supere um vão livre de 1,0 m. Uma barra atravessará a ponte no seu ponto médio e sustentará o dispositivo em que serão colocados os pesos. A construção da ponte será precedida da análise de algumas opções possíveis de tipos de pontes e do projeto detalhado do tipo de ponte escolhida.
3 DESENVOLVIMENTO DA CONSTRUÇÃO DA PONTE DE MACARRÃO.
3.1 - Material utilizado.
· Macarrão tipo espaguete nº 7 – Barrilha, peso do pacote 500g.
· Resina epóxi (Araldite)
· Tek bond (Adesivo instantâneo)
· Tubo PVC: duas partes de 150 mm.
· Vergalhão: 120 mm por 5mm
· Lixadeira
· Estilete 
· Tesoura
· Barbante
· Luva cirúrgica
· Pincel
· Régua e trena
· Balança
3.2 - Passo a passo da construção - Ilustrações (fotos) da construção da ponte.
1º passo: Conforme pesquisa realizada pelo grupo e em comum acorde, a equipe escolheu o modelo da ponte que está abaixo. Também foi desenhado em uma cartolina com auxílio de régua e lápis o tamanho real da ponte, que servira de direcionamento durante a montagem do protótipo.
2º Passo: Definida as dimensões da ponte (Comprimento, largura e altura), levando em consideração o volume de massa que irá compor a estrutura como um todo.
Comprimento: 1010 mm
Largura externa: 120 mm
Largura interna: 100 mm
Altura: 450 mm
3º Passo: Cálculo das medidas de comprimento e altura de cada fio, massa e posição de cada barra conforme projeto.
· Medidas da infraestrutura:
Base: 1010 mm (2 unidades)
Vãos (Arco): 200 mm (6 unidades) e central 240 mm (1 unidade)
Tirantes/Raio de sustentação: 460 mm (12 unidades)
Tubo PVC: 150 mm
Vergalhão: 120 mm
· Quantidade de fio por componente
	COMPONENTE
	QUANTIDADE
	Nº FIOS
	Base inferior
	2 Unidades
	25 fios
	Arco
	5 unidades
	30 fios
	Tirantes
	12 unidades
	10 fios
	Cavalete de sustentação do arco.
	2 unidades de cada lado
	30 fios cada cavalete
4º Passo a passo: Confecção dos componentes e montagem da ponte: 
· Seleção dos fios de macarrão para cada componente da ponte, sendo retirados dos fios quebrados e defeituosos que podem comprometer a estrutura daponte.
· Mistura da resina epóxi que é composta por dois produtos que devem se mexidos até a sua homogeneização, ficando com uma textura pastosa.
· Colagem dos componentes já selecionados com cola epóxi, após passar cola em todos os fios, era amarrado com barbante nas extremidades e no centro para evitar que os fios se desprendam no momento da secagem.
 
· Após a colagem dos fios de macarrão, os componentes já devidamente agregados eram estendidos sobre a mesa e escorado em parede para evitar a colagem definitiva sobre uma superfície, para um processo de secagem eficaz foi deixando de repouso por aproximadamente 90 minutos.
 
· Corte dos componentes em seus respectivos tamanhos com auxílio de lixadeira.
· Iniciada a montagem da ponte com a colagem dos tirantes no arco e na base utilizando tek bond, após o posicionamento no local correto.
 
· Montagem da segunda base e os tirantes no arco com auxílio do tek bond, adesivo instantâneo facilitou na montagem devido sua secagem rápida, possibilitando que as peças sejam armadas conforme o projeto desenhado.
· Após agrupar todos os componentes conforme projeto, o protótipo estava erguido, sendo assim, iniciou-se a colagem com resina epóxi dos pontos dos componentes agrupados para reforçar.
· Esboço do projeto da ponte de macarrão.
· Cálculos utilizados.
 
4 – Ponte de macarrão para teste.
Na busca de aperfeiçoar a técnica na construção da ponte de macarrão para o dia da apresentação e ensaio destrutivo na faculdade, a equipe entrou em consenso de construir uma ponte teste, justamente para avaliar nossa performasse, e perceber quais são os pontos a melhorar para a construção da outra. 
Os componentes construídos para esta ponte teste, não ficaram com estrutura arredondadas e uniformes para uma boa apresentação estética do protótipo após todo montado, o que dificultou durante a montagem da ponte devido estarem desalinhados. Esta análise feita do protótipo teste todo montado serviu de aprendizado para a construção dos componentes para a ponte da apresentação, que esteticamente ficaram no formato desejado, facilitando no momento da junção dos componentes. Como se tratava de um teste decidimos deixar o macarrão revertido pela resina por um período de 15 dias, para então iniciar a montagem do protótipo, assim levaremos em consideração a resistência de um material perecível sobre o efeito da resina epóxi e o adesivo instantâneo.
A construção da ponte teste foi de acordo com o item 3.2 deste trabalho acadêmico, seguindo o passo a passo das etapas de montagem conforme o projeto feito para o protótipo. Após a conclusão da montagem e colagem de todos os pontos necessários usando a resina epóxi, passou por um processo de secagem de 24 horas conforme orientação do fabricante. Ao final deste processo realizamos a pesagem da ponte, pesando um total de 970g.
4.2.1 - Ensaio destrutivo da ponte teste.
· Pesagem da ponte teste pós construção.
· O ensaio destrutivo iniciou seguindo as regras que serão usadas no dia da apresentação na faculdade, colocado duas mesas para ficar um vão de 1 metro, sequência de pesos colocados: 2 kg e tempo de 10 segundos, 5 kg e tempo de 10 segundos, 10 kg e tempo de 10 segundos, 15 kg e tempo de 10 segundos. 
· Após os 15 kg tivemos nosso primeiro ponto de ruptura, tirante do centro que fica próximo ao ferro de sustentação da carga.
· Ruptura de outros pontos e queda total do protótipo.
· Análise crítica: Foi observado que próximo aos pontos e ruptura estava com baixa resistência em comparação a outros pontos, quebrando com muita facilidade. Com isso, podemos relatar que a resina epóxi e adesivo instantâneo possibilita ressecamento devido ao período que passou revertido, podemos levar em consideração também, que havia alguns vazios entre os fios de macarrões de componentes que compõe a estrutura
5 - CONCLUSÃO 
Este desafio lançado através de atividade supervisionada, tem a finalidade de desenvolver nos discentes as virtudes desejada para por em pratica ao longo da vida acadêmica os conteúdos vivenciados em sala de aula, onde serão confrontados em praticas como esta de construção da ponte de macarrão espaguete e resina epóxi, permitindo que a execução de um bom trabalho mostra que a essência acadêmica está sendo preservada e que deve ser mantida em prol da formação de profissionais capacitados e preparados para alcançar seus objetivos e metas, mais para isso, perseverar, se dedicar, ter proatividade, trabalhar em equipe, sempre buscar a melhoria continua e ter ética, são conceitos fundamentais para uma boa relação nos mais diversos locais, isso mostra nosso poder de adaptabilidade.
6 - BIBLIOGRÁFICAS.
https://sites.unipampa.edu.br/maec/files/2019/08/relatorio-projeto.pdf
http://equipedeengenheiros.blogspot.com/
http://www.inicepg.univap.br/cd/INIC_2016/anais/arquivos/RE_1078_1124_01.pdf