Estrutura_Trelicada

PROJETO INTERDISCIPLINAR 1

“Estrutura Treliçada de Macarrão”

Prof. Flávio Yukio [email protected]

Curso de Engenharia MecânicaCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET

Universidade Federal de São Carlos - UFSCar

Pontes - Definição

Pontes - Construções que

permitem interligar locais

não acessíveis separados

por rios, vales ou outros

obstáculos naturais ou

artificiais, possibilitando a transposição de pessoas,

veículos e canalizações

sobre o obstáculo.

Tipos de Pontes

Ponte em Viga - estrutura horizontal rígida colocada sobre duas colunas, uma em cada extremidade

Tipos de Pontes

Ponte em Viga Treliçada - estrutura treliçada horizontal rígida colocada sobre duas colunas, uma em cada extremidade

Tipos de Pontes

Ponte em Arco - estrutura semi-circular com suportes em cada uma das extremidades.

Tipos de Pontes

Ponte Suspensa - cabos são pendurados em torres altas sobre o obstáculo e a plataforma fica suspensa nesses cabos.

Tipos de Pontes

Ponte Estaiada – tipo especial de ponte suspensa na qual os cabos que sustentam a plataforma são presos a uma única torre.

Exemplos de Pontes

Ponte Romana

Exemplos de Pontes

Ponte de Rialto – Veneza séc. XVI

Exemplos de Pontes

Ponte Rio-Niterói – Rio de Janeiro

Exemplos de Pontes

A primeira ponte em ferro fundido,

Grã-Bretanha, séc. XVIII

Exemplos de Pontes

Ponte Hercílio Luz – Florianópolis

Exemplos de Pontes

Ponte 2nd Mameyaki - Japão

Exemplos de Pontes

Ponte JK – Brasília

Exemplos de Pontes

Ponte Octávio Frias de OliveiraSão Paulo

Exemplos de Pontes

Tacoma Narrows Bridge - USA

Exemplos de Pontes

Tower Bridge – Londres

Exemplos de Pontes

Ponte do Milênio - Londres

Estruturas Treliçadas

Treliça – montagem de elementos

retilíneos e delgados (barras) que

transmitem primariamente cargas axiais

(tração e compressão).

Estruturas Treliçadas

Treliças Planas

Treliça Plana – elementos e cargas no mesmo plano.

Treliças Espaciais

� Treliça Espacial – elementos e cargas não são coplanares.

Treliça “Ideal”

� Todos as barras são retilíneos e podem ser representados por linhas

� As barras são conectadas umas às outras através de suas extremidades, compondo os “nós”

� O peso próprio das barras é desprezado ou aplicado em suas extremidades

� As cargas atuantes são concentradas e aplicadas nos nós

Análise de uma Treliça Simples

Método dos Nós – equilíbrio dos

“nós” da treliça

Método das Seções – equilíbrio de

corpo rígido de um trecho da treliça

Projeto Interdisciplinar 1:

“Estrutura Treliçada de Macarrão”

Estrutura Treliçada de Macarrão

- Objetivos -

� Evidenciar a interdisciplinaridade entre

diferentes áreas de conhecimento

� Estimular a criatividade,

a inovação e a pesquisa

� Modelar e calcular os esforços na treliça

com ferramenta computacional

� Construir o conhecimento a partir de um

problema proposto


- Materiais -

� Macarrão espaguete nº 7 (1kg)

� Cola de silicone (6 bastonetes)

� Pistola de cola a quente

� Uma barra de aço (∅ 6mm x 20cm)

� Dois tubos de PVC (∅ 20mm x 20cm)


- Regras Gerais -

� Estrutura treliçada e bi-apoiada (Ponte)

� Vão livre de 1 m

� Largura de 5 a 15 cm

� Altura total máxima de 25 cm

� Barra de aço incorporada transversalmente no centro da estrutura

� Estrutura apoiada nas extremidades em tubos de PVC

� Carga aplicada no centro da “pista” até a ruptura da estrutura


- Regras Gerais -

P

1m

0,5m 0,5m

mín.5 e

máx. 15cm

máx. 1,1m

máx. 25cm


- Regras Gerais -

Fundamentação Teórica

� Teoria básica de Mecânica dos Sólidos

� Teoria básica sobre treliças

� Características do material utilizado

� Modelagem e simulação

� Estimativa da carga suportada

� Dimensionamento das barras


- Regras Gerais -

� Estimativa da carga suportada pela ponte (modelagem e simulação)

� Fator de desempenho f1: erro entre a carga de projeto e a carga suportado pela ponte

� Fator de desempenho f2: relação a carga suportado e a massa da ponte

� Equipe vencedora: melhor pontuação nos dois requisitos de desempenho


Documents

Estrutura_Trelicada