trabalho ponte palito de picole, Slides de Engenharia de Materiais

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1 OBJETIVO

O objetivo desse projeto foi projetar e construir uma ponte feita de palitos de picolé capaz de suportar um valor de carga concentrada no mínimo estipulada de 20 kg. Além disso, aplicar os conhecimentos obtidos nas disciplinas de Engenharia de Materiais, Mecânica dos Sólidos e Mecânica Geral oferecidos pelo curso de engenharia de produção.

2 INTRODUÇÃO

As pontes são estruturas capazes de interligar pontos de mesmo nível separados por diversos tipos de obstáculos naturais. Desde o início da humanidade elas são utilizadas, como por exemplo, em civilizações que as faziam com madeiras e amarras em vales no meio das florestas para permitir a travessia de rios e penhascos. Com o passar do tempo essas construções, realizadas de maneira primitiva, deram lugar para o concreto e ferro, utilizados no mundo todo. A Figura 1, a seguir, evidencia a ponte Harbour Bridge, localizada em Sidney, um tipo de ponte treliçada em arco. . Figura 1 – Ponte Harbou Bridge, Sidney, Austrália. Tais construções apresentam robustez considerável e até mesmo as menores delas estão sujeitas as influências do ambiente, solicitações de carregamento e características dos materiais, sendo então, necessário um estudo profundo de engenharia para a execução de um projeto. As pontes devem ser capazes de resistir a deformações (dilatação pelo aumento de temperatura), flexões, torções e vibrações, tendo como destaque a ressonância, além de questões como a durabilidade e o desgaste natural de seus materiais.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Materiais Para a execução do projeto idealizado, utilizou-se os seguintes materiais listados abaixo:

• Palitos de picolé;
• Cola Madeira;
• Prendedores;
• Cartolina;
• Estilete; 3.2 Métodos Primeiramente, antes da realização do processo de colagem, precisou-se fazer estudos e análises para se obter o melhor projeto. Dentre as opções, a treliça em arco foi a que mais se destacou, pois há uma melhor distribuição das forças em cada membro e, consequentemente, a estrutura apresentará menor peso, já que a área seção transversal de cada uma das barras é menor. Primeiramente, antes da realização do processo de colagem, precisou-se fazer estudos e análises para se obter o melhor projeto. Para a construção da ponte, realizou-se uma minuciosa seleção dos palitos, já que os mesmos não apresentavam uniformidade. Palitos com medidas bem próximas e que visivelmente apresentavam alta resistência foram separados e utilizados para a execução do projeto. Palitos com rachaduras, quebrados ou com muitas deformações foram retirados do lote. Posteriormente, criou-se um gabarito na cartolina com as medidas na escala 1:1, possibilitando a colagem dos palitos de forma uniforme e alinhada. Em seguida, alinhou-se os com o gabarito para dar início ao processo de colagem conforme retrata a Figura 3.

Figura 3 – Alinhamento dos Palitos com o Gabarito Utilizou-se os prendedores para se obter uma melhor fixação na secagem como representa na Figura 4. Figura 4 – Secagem utilizando Prendedores Após a construção das duas treliças, realizou-se o contraventamento, isto é, o travamento delas proporcionando um maior reforço, proteção e estabilidade à estrutura. Posteriormente, construiu-se o tabuleiro, pavimento que suporta as cargas de circulação e as transmite aos apoios laterais. As Figuras 5 e 6, apresenta a forma como os travamentos foram empregados e a ponte finalizada.

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 Projeto A Figura 6, a seguir, mostra a vista frontal do modelo da ponte escolhido para a realização do projeto, com auxílio do software Revit. Figura 6 – Representação em 3D do Modelo Escolhido 4.2 Análise Estrutural Pela a análise da Figura 6 percebe-se que se trata de uma treliça Pratt com banzo superior curvo e seção reta no ápice da estrutura. Banzos em arco permitem a transposição de grandes vãos, proporcionam uma melhor distribuição dos esforços e, consequentemente, a redução da carga permanente. Por outro lado, a treliça do tipo Pratt, por definição, possui diagonais tracionadas e, por isso, é considerada vantajosa em estruturas metálicas devido aos montantes estarem em compressão ao invés das diagonais mais longas. Esse fato é de notória importância, uma vez que elementos longos submetidos a compressão sofrem consideravelmente com os efeitos da flambagem.

5 CONCLUSÃO

A partir da construção da ponte foi possível aplicar na prática os conceitos aprendidos nas disciplinas de Engenharia de Materiais, Mecânica dos Sólidos e Mecânica Geral podendo-se analisar de que forma os esforços atuam de fato em uma estrutura real. Pôde-se ainda adquirir uma visão de como são projetadas pontes e estruturas reais, que, além do que foi trabalhado, exigem atenção para a deformação com a variação da temperatura, a escolha do material a se utilizar, dadas suas propriedades e custo, e também o tipo de ambiente. Espera-se que a ponte construída aguente a carga a que é solicitada.