Aline Maia - TDE 02 - Projeto_ Ponte treliçada de palitos

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UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR DE FEIRA DE SANTANA
Aline Maia Dornelas de Oliveira
Elton Silva Santos
Marques Teles Ramos dos Santos
TDE 2 - PROJETO PONTE DE TRELIÇA
Feira de Santana - BA
2020
Aline Maia Dornelas de Oliveira
Elton Silva Santos
Marques Teles Ramos dos Santos
TDE 2 - PROJETO PONTE DE TRELIÇA
Trabalho apresentado como requisito avaliativo da disciplina Mecânica para Engenharia, do Curso de Engenharias da Unidade de Ensino Superior de Feira de Santana (UNEF), ministrada pela Professora Carla Fontoura.
Feira de Santana - BA
2020
Sumário
1 - INTRODUÇÃO ………………………………………………………….4
2 - OBJETIVO ………………………………………………………………..4
· 2.1 - Objetivo Geral …………………………………………………..4
· 2. 2 - Objetivo Específico …………………………………………….4
3 - METODOLOGIA. ……………………………………………………….....4
4 - RESULTADOS ESPERADOS ……………………………………………5
5 - DESENHO DA PONTE …………………………………………………..11
6 - CONCLUSÃO ……………………………………………………………..13
7 - REFERÊNCIAS ……………………………………………………………13
APÊNDICE …………………………………………………………………….14
1 - INTRODUÇÃO
Este trabalho é elaborado com a intenção de mostrar como é feito uma ponte treliçada, e vamos mostrar de forma clara como desenvolver este modelo de ponte, para uma melhor compreensão sobre como as pontes que usam como base as treliças funcionam, o que se passa diante de cada nó, sendo de suma importância conhecer como funciona em toda sua estrutura, desde o primeiro nó ao último, assim fazendo o conhecimento acadêmico ser ricamente ampliado e desenvolvido, conhecendo novos softwares e novos métodos para chegar no melhor resultado.
Visando esse cenário, desenvolver um trabalho deste tipo é de grande contribuição para nós, com isso neste projeto apresentamos a construção de uma ponte treliçada em simulação por programa, assim também como os cálculos requisitados, visando um melhor desempenho da ponte elaborada, para que ela possa suportar uma maior quantidade que seja exercido sobre ela.
2 - OBJETIVO
2.1 - Objetivo Geral
Desenvolver a capacidade do aluno na aplicabilidade das habilidades adquiridas em aulas sobre a ponte de treliça e sobre análise dos fenômenos físicos. 
2. 2 - Objetivo Específico
· Desenvolver uma ponte treliçada usando uma quantidade definida de palitos de picolé e cola de madeira.
· Execução do projeto no programa Ftool e 3DMax.
· Fazer com que a ponte treliçada suporte a maior quantidade de esforço submetido.
3 - METODOLOGIA
Foi utilizado o método de pesquisa bibliográfica baseando-se em artigos científicos, livros, sites, projetos de pontes construídas no âmbito da engenharia e simuladas com palitos de picolé, a partir dessa pesquisa realizada, do estudo feito, podemos escolher o melhor modelo de ponte, visando um melhor resultado final.
Foram selecionados três software para poder fazer o projeto da ponte, o autocad, o solidworks, e o Ftool.
Para o nosso modelo selecionado, aliado às pesquisas, o software Ftool, foi o que se mostrou mais eficaz para elaborar o projeto, ele é um programa usado para fazer simulações de pontes, como no nosso caso aqui do tipo treliça, aplicando diretamente no programa os materiais e medidas requisitados para assim obtermos nosso resultado.
4 - RESULTADOS ESPERADOS
· Calculo de Apoio
Ʃ fy
Ray+Rty = F
Ray = 100N - 50N= 50N
Ʃ Ma
-100 x 60 + Rty x 120= 0
Rty= 50 N
· Solicitação em cada Barra 
tg α = = 63,43°
· Cálculo do nó ponto A
Ʃ fy 
F1xsen63,43 + 50 = 0 
F1 = = 55, 90 N
Ʃ fx
F2+F1 (cos α ) = 0 
F2+55,90 (cos 63,43 ) = 0 
F2= 25 N
· Cálculo do nó ponto B
Ʃ fy 
-F3 - F1 sen α = 0
- F3 - (-55,90 sen 63,43) = 0 
F3= 50 N
Ʃ fx
-F1cos α + F4= 0 
- 55,90 cos 63,43+F4 = 0 
F4= -25 N
· Cálculo do nó ponto C
Ʃ fy 
F3+F5sen α = 0 
50+ F5 sen 64,43= 0
F5= -55,90 N 
Ʃ fx 
F5 cosα + F6- F2 = 0 
-55,90 cos 64,43 + F6- 25= 0 
F6 = 50 N 
· Cálculo do nó ponto D
Ʃ fy 
-F7 - F5sen α = 0 
- F7 - (- 55,90 sen 63,43)= 0 
F7= 50 N 
Ʃ fx 
- F4+ F8 - F5 cos α =0 
-(- 25)+F8 - (- 55,90 cos 64,43)= 0 
F8= -50N
· Cálculo do nó ponto E
Ʃ fy 
F7 + F9 sen α = 0 
50+ F9 sen 64,43 = 0 
F9= - 55, 43 N
 Ʃ fx 
-F6+F10 + F9 cos α = 0 
- 50 + F10 + (-55,43cos 64,43)= 0 
 F10= 73,92 N 
· Cálculo do nó ponto F
 Ʃ fy 
-F11 - F9 senα = 0 
- F11-(55,43 sen 64,43)= 0 
F11= 50 N 
 Ʃ fx 
- F8 + F12 - F9 cos α = 0
-(-50)+ F12 -(-55,43 cos 64,43)=0
F12= -73,92 N
· Cálculo do nó ponto G
 Ʃ fy 
F11+F13sen α = 0
50+ F13sen64,43=0
F13=-55,43 N
 Ʃ fx 
-F10+F14+(F13cos α )=0
-73,3+F14+(-55,43 cos64,43)=0
F14=97,85 N
· Cálculo do nó ponto H
 Ʃ fy 
F15+F13senα =0
F15+(-55,43 sen 64,43)=0
F15= 49,61 N
 Ʃ fx
-F12-F13 cos α +F16=0 
-(-73,92)-(-55,43cos64,43)=0 
F16=-97,84N
· Cálculo do nó ponto I
 Ʃ fy
F15+F17senα =0
49,61+F17sen64,43=0
F17=-55N
 Ʃ fx
-F14+F17cos α +F18=0 
-97,85 +(-55cos64,43)+F18=0
F18=121,58 N 
· Cálculo do nó ponto J
 Ʃ fy
-F17senα -F19=0
-(-55sen64,43-F19)=0
F19=49,61 N
· Cálculo Tensão
As forças em 17 e 21, 18 e 20, 16 e 22 são as mesmas. A área calculada foi do centro da ponte, onde se concentram os maiores pontos.
Q= 
Q16== - 4,892 KPa
Q17== - 2,75 KPa
Q18== 6,079 KPa
Q19== 2,4805 KPa
· cálculo de deformação
s= 
	#
	Força N 
	Comprimento m
	Área m^2
	Resultado 
	F16=F22
	-97,84
	0,1
	0,02
	-66,56m
	F17=F21
	-55
	0,1
	0,02
	-37,41m
	F18=F20
	121,58
	0,1
	0,02
	82,71m
	F19
	49,61
	0,1
	0,02
	33,75m
5 - DESENHO DA PONTE
O desenho estrutural da ponte foi desenvolvido no FTool, software que fornece diversas ferramentas para que se possa fazer uma análise detalhada do projeto.
Conforme as normas estabelecidas, temos a seguinte ponte Treliça Howe com apoio no banzo inferior. (Diagonais comprimidos; montantes tracionados).
· Peso de até 100 kg sobre a ponte. A carga deve ser aplicada na porção central superior. Foi necessário converter kg para kN pois era a unidade de medida do software.
1 kg = 9,81 N
100 kg = 981 kN - Aproximadamente 0,10 kN
Esforços sobre cada barra da Treliça 
Realizando no programa o cálculo de reações de apoio e gerando o diagrama de esforço normal, pode-se obter os esforços em cada barra, e verificar se a mesma está sob tração ou compressão:
· Valores negativos as barras estão sendo comprimidas.
· Valores positivos as barras estão sendo tracionadas. 
Também é possível simular e observar a deformação sofrida pela estrutura:
6 - CONCLUSÃO
Para o desenvolvimento do trabalho, encontramos dificuldades, principalmente motivada pela pandemia que o mundo está passando.
O trabalho proposto é de enorme importância para a área de engenharia, fazendo com que possamos entender melhor as estruturas de treliça, e o que se passa por cada nó da treliça, agregando assim bastante conhecimento ao final da elaboração do trabalho, tanto na teoria, quanto na prática, conhecendo melhor os aspectos conceituais da disciplina proposta, mostrando-nos a importância em especial do projeto que foi proposto, experiência distinta da sala de aula, que iria ficar somente na teoria.
O protótipo insinua a teoria na prática de como funcionam os conceitos que são aplicados, mostrando os cálculos e os tipos de forças. 
Para a construção da ponte foi necessário um melhor entendimento das leis da física, foi feito uma pesquisa para poder entender os tipos de forças aplicadas, mostrando assim se os elementos da ponte, estão sob compressão ou tração, tornando assim a construção da ponte mais prática e objetiva.
7 - REFERÊNCIAS
ABNT– NBR 8800 – Projeto de Estruturas de Aço e de Estruturas Mistas de aço e Concreto de Edifícios, Rio de Janeiro, 2008.
DI PIETRO, João Eduardo, O Conhecimento Qualitativo das Estruturas das Edificações na Formação do Arquiteto. Florianópolis, UFSC, 2000.
ESTUDO DE PONTE ARTICULADA DO TIPO WARREN MODIFICADA UTILIZANDO PALITOS DE PICOLÉ. Disponível em: http://www.fem.unicamp.br/~assump/Projetos/2008/Proj_Ponte_Palitos.pdf Acesso: 11/11/2020.
FERNANDEZ. O. B. SISTEMAS DE TRELIÇAS MODULARES PARA PONTES DE MADEIRA: UMA BOA ALTERNATIVA PARA O ESTADO DO PARÁ. Universidade de São Paulo. São Carlos 2010. Disponível em: <https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-30082010-090913/publico/2010ME_BiancaOliveiraFernandez.pdf>;Acesso: 11/11/2020.
HAUS, Tiago. Pontes: Tipos Principais E Como Funcionam. Disponível em:<http://www.educacional.com.br/especiais/Niemeyer/includes/arqCalculos/comofunciona_imprimir.asp?strTitulo=Pontes:%20tipos%20principais%20e%20como%20funcionam>; Acesso: 23/11/2020.
PINHEIRO, Igor; Descubra os 6 Principais Tipos de Pontes; Disponível em:<https://www.inovacivil.com.br/pontes-conheca-os-principais>; Acesso: 18/11/2020.
SCHMIDT, Richard J., BORESI, Arthur P. “Formulações alternativas do equilíbrio de Forças Coplanares” In: Estática. Ed. Thomson Pioneira, São Paulo, 2003, p. 160 – 163;
Treliças In: Estática. Ed. Thomson Pioneira, São Paulo, 2003, p. 263 – 284; 
APÊNDICE 
	CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO
	Alunos
	Teórico
	Desenhos
	Cálculos
	Aline
	x
	x
	
	Elton
	
	
	x
	Marques
	x
	
	
Projeto em 3D usando o programa 3dmax do nosso protótipo. 
Ponte com 120cm de comprimento, altura de 20 cm e largura de 25cm. Seguem abaixo:
· Vista Lateral
· Vista Frotal
· Vista Diagonal
· Vista Topo