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7/25/2019 Regulamento Da Ponte de Palitos
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Trabalho
RM 22Resistncia dos Materiais 2
Pontes de palito para churrasco
Professor: Walter Luiz Andrade de Oliveira Data da realizao do ensaio: 25/11/2015
Regulamento
1.
Disposies gerais
1.1.Tema do trabalho
A tarefa proposta a construo e o teste de carga de uma ponte treliada, utilizando palitos rolios
longos (espetos para churrasco) e cola, conforme especificado neste regulamento. A ponte deve ser
capaz de vencer um vo livre de 100cm, com massa mxima de 800g. A construo da ponte dever
ser feita a partir da escolha de um modelo dentre tipos de pontes treliadas disponveis na internet.
1.2.
Equipes
O trabalho dever ser realizado em grupos formados pelos alunos do curso Tcnico em Edificaes
do IFSPcampus Campos do Jordo, com o nmero mximo de 4 (quatro) integrantes.
1.3.
Objetivos
1.3.1.
Aplicar conhecimentos bsicos de Resistncia dos Materiais 1;
1.3.2.
Colocar em prtica o que estudado e abordado dentro das salas de aula;
1.3.3. Estimular a criatividade e aceitao de novos desafios explorando trabalho em equipe e
competitividade.
1.4.Avaliao
Sero atribudas notas no valor de 0 a 10 (zero a dez) para as equipes, de acordo com o desempenho
dos projetos.
2.
Regulamento do trabalho
2.1.
Disposies gerais:
Cada grupo poder participar com apenas uma ponte;
2.2.Projeto
As equipes devero projetar uma ponte, apresentando todos os clculos e consideraes adotadas para
o dimensionamento das barras da ponte. Este passo dever ser apresentado parte impresso ou por e-
mail enviado ao professor.
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2.3.
Normas para a construo da ponte
2.3.1. Caractersticas dos materiais:
2.3.1.1.Palitos
2.3.1.1.1. A ponte dever ser executada recorrendo apenas aos palitos rolios da marca
Arco Iris, com pacotes contendo 50 unidades com dimetro mdio de,aproximadamente, 3,52mm cada, conforme figura abaixo;
2.3.1.1.2.
O palito no pode ser modificado para torn-lo mais resistente. O uso de tinta
ou outro tipo de material para aumentar a resistncia do palito no permitido;
2.3.1.1.3.
Foram realizados ensaios para determinar a capacidade resistente mdia dos
palitos. Oito palitos foram ensaiados. A carga mxima de trao, em kN,
suportada por um palito apresentada na tabela abaixo. A variao nos valores
obtidos se deve s variaes dimensionais dos palitos, homogeneidade do
mesmo (alguns foram feitos com partes mais externas do bambu do queoutros) e problemas com o travamento dos palitos nas garras da mquina;
PalitosMdia
Desvio
padro1 2 3 4 5 6 7 8
1,138 1,277 1,375 1,496 1,421 1,399 1,441 1,241 1,348 0,12
2.3.1.1.4.
Por meio de ensaio de compresso, onde a carga crtica mdia de palitos com
10cm, 15cm e 20cm de comprimento foi determinada, o mdulo de
elasticidade do material do palito foi calculado com sendo de,
aproximadamente, 30,87GPa (3087kN/cm). Este valor dever ser usado emverificaes de flambagem de barras para os palitos submetidos compresso.
Obs.Neste passo a quantidade de palitos dever ser calculada com base na inrcia necessria para
que no ocorra a flambagem da barra. A quantidade de palitos da barra estimada dividindo-se ovalor da inrcia necessria pela inrcia de 1 palito.
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2.3.1.2.
Cola
2.3.1.2.1.
Para unio das barras dever ser utilizada cola tipo Araldite, Durepxi, etc.
2.3.1.2.2.
Cada barra poder ser composta por palitos individuais ou colados (pode ser
empregada a mesma cola com base epxi ou cola branca);
2.3.1.3.
Os equipamentos e utenslios necessrios para a construo devem ser
providenciados pelas equipes.
2.3.2. Caractersticas da Ponte
2.3.2.1.
A ponte dever ser capaz de vencer um vo livre de 100cme comprimento total de
110cm, estando apoiada livremente nas suas extremidades. Um esquema dos limitesda ponte mostrado na figura seguinte;
Figura 01Esquema da ponte.
2.3.2.2.
Cada extremidade da ponte poder prolongar-se at 5cm de comprimento alm da
face vertical da carteira de apoio. No ser admitida a utilizao das faces verticais dacarteira como pontos de apoio da ponte;
2.3.2.3.
A altura mxima da ponte, medida verticalmente desde seu ponto mais baixo at oseu ponto mais alto, no dever ultrapassar 50cm;
2.3.2.4.
A ponte dever ter uma largura mnima de 5cm e mxima de 20cm, ao longo de todo
seu comprimento;
2.3.2.5.
Em cada extremidade da ponte dever ser fixado um tubo de PVC para gua fria, de
1/2 de dimetro comprimento igual a largura da ponte para facilitar o apoio destas
extremidades sobre as faces superiores (planas e horizontais) de duas carteiras no
mesmo nvel;
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2.3.2.6.
Para que possa ser realizado o teste de carga da ponte dever ser fixada, na regio
correspondente ao centro do vo livre, no sentido transversal ao seu comprimento e
no mesmo nvel das extremidades apoiadas; uma barra de ao de construo de
10mm ou 12,5mm de dimetro e de comprimento compatvel largura da ponte. Acarga aplicada ser transmitida ponte atravs desta barra;
2.3.3.
A ponte dever ser indivisvel, de tal forma que partes mveis ou encaixveis no sero
admitidas;
2.3.4.
O peso-prprio da ponte (considerando as barras de palitos, a colagem, os tubos de apoio e
a barra metlica utilizados) no poder ser superior a 800g. Pontes com mais de 800g tero
sua nota prejudicada neste quesito.
2.4.
Normas para a apresentao da ponte:
2.4.1.
Cada grupo dever entregar sua ponte, construda conforme regras especificadas, na datamarcada pelo professor;
2.4.2.
A no entrega do trabalho implicar em nota igual a zero para o grupo.
2.5.
Normas para a realizao dos testes de carga:
2.5.1.
A ordem da realizao dos testes de carga das pontes ocorrer conforme sorteio queocorrer no dia da prova, marcada pelo professor.
2.5.2.
Cada grupo fiscalizar a realizao do teste de carga de sua ponte.
2.5.3.
No momento da entrega de cada ponte, o professor proceder a pesagem e medio dos
comprimentos das barras da ponte e a verificao do cumprimento das prescries deste
regulamento. Aps as verificaes, no podero ser efetuadas modificaes na ponte,devendo permanecer sem alteraes at o momento da realizao dos testes de carga;
2.5.4.
O carregamento ser crescente e aplicado utilizando uma mquina universal de ensaios
acoplada a um sistema de aquisio de dados que informar a capacidade resistente da
ponte com preciso de 100g (1N);
2.5.5.
Ser considerado que a ponte atingiu o colapso se ela apresentar severos danos estruturaisaps a aplicao do incremento de carga;
2.5.6.
Se na aplicao de um incremento de carga ocorrer a destruio do ponto de aplicao da
carga, ser considerado que a ponte atingiu o colapso, pela impossibilidade de aplicar mais
incrementos de carga (ainda que o resto da ponte permanea sem grandes danos
estruturais);
2.5.7. Aps o colapso de cada ponte, os restos da ponte testada podero ser examinados pelo
professor, para verificar se na sua construo foram utilizados apenas os materiais
permitidos. Caso seja constatada a utilizao de materiais no permitidos, a ponte estar
desclassificada e sua nota ser a critrio do professor.
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2.6.
Julgamento
2.6.1.
O julgamento ser realizado pelo professor;
2.6.2.
O resultado final ser apresentado posteriormente em data oportuna;
2.6.3. Como critrios gerais de julgamento dos trabalhos apresentados sero considerados:
a)
Esttica (Ne): Esta nota (de 0 a 10) ser subjetiva (avaliao do professor) aps verificaocriteriosa de cada ponte, observando simetria, retilinidade das barras, execuo dos ns, etc.
Este critrio ter peso 2na avaliao final;
b)
Comprimento de barras (Nc): o comprimento total das barras (C em centmetros) que
compem a trelia ser medido. Ser tomada como base uma ponte cujo comprimento total de
barras igual a 868cm. O valor obtido ser colocado na seguinte expresso para verificao da
nota deste componente:
c10
N C 1100232
Se o valor de Nccalculado for maior do que 10, ser considerado o valor 10. A ponte que tiver
comprimento de barras igual ou superior a 1100cm ter nota 0 neste critrio. Este critrio ter
peso 2na composio final.
c)
Massa da ponte (Nm):A ponte dever ter, no mximo, 800g de massa para obter nota 10 neste
critrio. A massa da ponte ser determinada e o valor obtido (M em gramas) ser colocado na
seguinte expresso:
m1
N M 120040
Se o valor de Nmcalculado for maior do que 10, ser considerado o valor 10. A ponte que tiver
massa total igual ou superior a 1200g, ter nota 0 neste critrio. Este critrio ter peso 2na
composio final.
d)
Capacidade portante (Np): a capacidade portante (P em Newton) ser aferida. Para este
critrio, com base nos outros experimentos j realizados no nosso campus, ser considerada
uma capacidade portante alvo de 100kg (1000N). A nota ser calculada pela seguinte
expresso:
p1
N P 20080
Se o valor de Npcalculado for maior do que 10, ser considerado o valor 10. A ponte que no
alcanar 20kg (200N), ter nota 0 neste critrio. Este critrio ter peso 4na composio final.
e)
Nota experimental (Nexp): esta nota ser composta pelas parcelas apresentadas e ser
calculada pela seguinte expresso:
exp e c m pN 0, 2 N 0, 2 N 0,2 N 0,4 N
Logo, o maior valor possvel da Nota da Equipe ser 10 (dez) pontos.
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3.
Relatrio
Aps a realizao dos procedimentos experimentais, os grupos devem entregar um relatrio
contendo:
Introduo (contextualizao do trabalho conhecimentos tericos necessrios para o
desenvolvimento do mesmo);
Desenhos em escala reduzida da trelia escolhida contendo cotas e posio da aplicao dacarga;
Tabela contendo a identificao das barras da trelia (Barra AB que liga os ns A e B, barra
CF, que liga os ns C e F, etc), o valor da fora normal calculado para cada barra, o tipo deesforo (trao ou compresso) e o comprimento da barra;
Considerao de vinculao entre barras adotada dentre os casos apresentados na disciplina
Resistncia dos Materiais 2, no tpico relacionado flambagem (Instabilidade) de barrascomprimidas, e o porqu da considerao deste valor;
Dimensionamentos dos elementos tracionados e comprimidos: quantificao do nmero de
palitos necessrios em cada barra (todas), levando em considerao o efeito da flambagem(instabilidades) das barras comprimidas;
Fotos do passo a passo da montagem da ponte;
Concluses: A ponte suportou a carga para a qual foi dimensionada? Se no, porque? O que aequipe pde aprender com a realizao deste trabalho?
Bibliografia utilizada.
A nota do relatrio (Nrel) ser calculada de acordo com a apresentao dos itens relacionados acima.
4.
Nota final
A nota final ser a mdia entre a nota dos procedimentos experimentais e do relatrio.
exp rel
f
N NN
2
5.
Disposies finais
Casos omissos desse regulamento sero avaliados pelo professor.
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