Oficina Upf 2011nao e meu

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    A competição tem o objetivo de estimular os

    estudantes do Curso de Engenharia Civil a utilizar 

    de uma maneira prática seus conhecimentos da

    área de estruturas.

    Objetivo da Competição

    Para isso, é proposto que os acadêmicos

    projetem e construam uma ponte treliçada deespaguete e cola, capaz de vencer um vão livre de 1

    metro, suportando o maior carregamento possível.

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     Histórico

     Regulamento

     Sugestão para o Dimensionamento

     Dicas de Montagem

     Informações Gerais

    Tópicos da Oficina

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     Desde a década de 80, instituições de ensino superior do

    exterior realizam disputas semelhantes.

      O recorde mundial foi obtido em 2007 na Budapest Tech, na

    Hungria. A ponte foi capaz de resistir 553,9 kgf (554 vezes o

    peso próprio). Entretanto, há pequenas variações no

    regulamento.

      Na UPF, o máximo valor de carga obtido foi de 187,3 kgf.

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      Algumas Universidades Brasileiras que já realizaram

    Competições de Pontes de Espaguete:

      Universidade Federal do Rio Grande do Sul (14 edições)

      Universidade Federal do Paraná (4 edições)

      Universidade do Vale do Itajaí (2 edições)

      Universidade do Estado de Santa Catarina (1 edição)

      Universidade Federal de Juiz de Fora (1 edição)

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    Evolução do número de equipes da competição da UPF:

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    Evolução do recorde da competição da UPF:

    I

    Competição

    II

    Competição

    III

    Competição

    IV

    Competição

    Carga (kgf)   117,4 103,4 151,3 187,3

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    160

    180

    200

    kgf

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    Cartazes de divulgação da competição da UPF:

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    Armazenamento das pontes de espaguete

    IV Competição (2010)I Competição (2007)

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    Doação dos alimentos arrecadados

    IV Competição (2010)III Competição (2009)

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    Público acompanhando a competição

    IV Competição (2010)II Competição (2008)

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    Confraternização após a competição

    II Competição (2008)II Competição (2008)

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    1°) 117,4kgf  – 158x o peso próprio

    Estética3°) 56,4kgf 

    2°) 81,4kgf 

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    1°   2°

    3°   Estética

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    2°) 69,3kgf 1°) 103,4kgf  –  142x o peso

    próprio

    3°) 44,3kgf    Estética

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    1°   2°

    3°   Estética

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    2°) 114,3kgf 1°) 151,3kgf  –  203x o pesopróprio

    3°) 98,3kgf    Inovação

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    1°   2°

    3°   Inovação

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    Ponte vencedora do Prêmio de Inovação

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    3° Lugar em Resistência: 134,3kgf 

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    2° Lugar em Resistência: 164,3kgf 

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    1° Lugar em Resistência e Eficiência: 187,3kgf(250 vezes o peso próprio)

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    Equipe Ponte Comestível  –  Prêmio categoria Inovação

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    Equipe Scuderia Bolonhesa  –  3° Lugar (Resistência)

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    Equipe Aponteose II  –  2° Lugar (Resistência)

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    Equipe Engenheiros da Barilla  –  1° lugar (Resistência eEficiência)

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    Enquete realizada com os alunos:

    1) Minha participação na Competição:

    80%

    19%

    1%

    Contribuiu muito para ampliar meus conhecimentos na área de estruturasContribuiu um pouco para ampliar meus conhecimentos na área de estruturas

    Não contribuiu para ampliar meus conhecimentos na área de estruturas

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    2) Com relação a freqüência dessa atividade, acho que:

    48%

    52%

    0%

    Ela deveria ocorrer todos os semestres

    Deveria ocorrer uma vez por ano

    Não deveria mais ocorrer

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    3) A participação na Competição de Espaguete:

    44%

    51%

    3% 2%

    Deve continuar sendo incluída na avaliação das disciplinas da área, como vem sendo feito

    Deve continuar sendo incluída na avaliação das disciplinas da área, com peso maior

    Deve continuar sendo incluída na avaliação das disciplinas da área, com peso menor

    Não deve contar para a avaliação das disciplinas

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    Disposições gerais:

    Todos os participantes da competição deverão estar 

    matriculados no Curso de Engenharia Civil e já ter concluído

    (ou estar cursando) Análise Estrutural I.

    Cada grupo deverá ser formado por no máximo 4 (quatro)

    alunos. Cada equipe poderá participar com apenas uma

    ponte.

    O custo de inscrição na competição consiste em um pacote

    de 500 g de massa por integrante.

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    Ao menos metade dos componentes da equipe deverá estar 

    presente no momento do ensaio de sua ponte. Caso contrário,

    o grupo não poderá efetuar o ensaio e estará desclassificado

    da competição.

    Apenas a equipe cuja totalidade dos integrante efetuar a

    inscrição concorrerá à premiação.

    Os alimentos arrecadados serão repassados posteriormente

    a uma instituição de caridade.

    Disposições gerais:

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    Em função do número de pontes inscritas, possivelmente sóserão ensaiadas as pontes que passarem na pesagem.

    Por ocasião na entrega das pontes à Comissão Organizadora,

    cada grupo deverá apresentar uma estimativa do valor da carga

    de colapso de sua ponte e uma lista das colas utilizadas na suaconstrução (por meio de formulário que será disponibilizado no

    site).

    Disposições gerais:

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    Materiais:

    Deverá ser utilizada apenas massa do tipo espaguete

    número 7 da marca Barilla.

    Quatro tipos de cola serão permitidos: epóxi do tipo massa

    e do tipo resina, cola bonder e cola quente em pistola.

    A ponte só poderá receber revestimento ou pintura com as

    colas permitidas.

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    Massa Espaguete

    Cola Quente

    Epóxi Massa

    Epóxi Resina

    Cola Bonder 

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    Peso e dimensões:

      O peso da ponte não poderá superar 750g (espaguete e cola).

      Deverá ser capaz de vencer um vão livre de 1m, podendo ter 

    comprimento máximo de 1,1m.

      No nível dos apoios, a ponte poderá ter uma largura mínima de 5cm.Ao longo de toda a estrutura, a largura máxima poderá ser de 20cm.

      Será permitida uma altura máxima de 50cm, medida verticalmente

    do ponto mais baixo ao ponto mais alto da estrutura.

      A ponte deve ser indivisível (partes móveis ou encaixáveis não serãoadmitidas).

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    A ponte deverá ser apoiada livremente nas duas

    extremidades por meio de tubos de PVC para água fria de

    1/2" de diâmetro e preferencialmente 20cm de comprimento

    (únicos pontos de apoio da ponte).

    O peso dos apoios será

    descontado do peso total da

    ponte, conforme o comprimento e

    o peso linear do tubo, igual a

    1,375g/cm.

    Apoios:

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    Uma barra de aço de construção de 8mm deverá ser fixada

    no centro do vão, com comprimento mínimo igual a 5 cm,

    que permita o encaixe do suporte das cargas.

    O peso da barra também não

    será contabilizado, sendo

    calculado de acordo com seu

    peso linear (4g/cm) e

    respectivo comprimento.

    Ponto de aplicação da carga:

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    Apoio

    Apoio

    Barra de aço

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    Peso total: 767g

    Peso dos apoios: 2 x 20cm x 1,375g/cm = 55g

    Peso da barra de aço: 5cm x 4g/cm = 20g

    Peso considerado: 767g 55g 2 g = 692g

    Exemplo de pesagem: 

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    Ensaio:

    As cargas posteriores serão aplicadas em incrementosdefinidos pelo membro do grupo que estará realizando o

    teste.

    Se após 10 segundos a ponte não apresentar severos danos

    estruturais, será considerado que a mesma passou no teste

    de carga mínima.

    A carga inicial a ser aplicada será a do suporte dos pesos

    (4,3kgf).

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    A carga de colapso oficial da ponte será a última carga que a

    ponte foi capaz de suportar durante um período de 10

    segundos, sem que ocorressem severos danos estruturais.

    Será exigido um mínimo de 10 segundos entre cada aplicação

    de incremento de carga.

    Ensaio:

    Em caso de empate, a ponte vencedora será a que

    apresentar menor peso próprio.

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    Ponte sendo ensaiada

    http://c/Users/leandro/Desktop/ENGENHARIA%20CIVIL/PESQUISA%20OTIMIZA%C3%87%C3%83O%20ESTRUTURAL/competi%C3%A7%C3%A3o_espaguetes2011/Ensaio_2008.wmv

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    Premiação:

     Resistência (maior carga)◦  Primeiro colocado◦

     Segundo colocado◦  Terceiro colocado

      Eficiência (maior relaçãoresistência/peso próprio)

      InovaçãoOBS.: A participação vale atividades

    complementares para todos

     participantes, além de pontuação extra

     para os vencedores 

    O regulamento completo encontra-se

    disponível no site da competição 

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      Na etapa de projeto e dimensionamento, sugere-se a análise

    de diferentes modelos de treliças planas de acordo com os

    itens que serão descritos a seguir.

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    1ª etapa:

      Considerar na análise um apoio simples e um duplo em cada

    extremidade, e uma carga P no nó central. Efetuar o cálculo

    das reações nos apoios, e determinar os esforços normaisem cada barra (pelo Métodos dos Nós, por exemplo).

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    * N em kgf, L em cm 

    2ª etapa:

    * N em kgf 

    (Fonte: GONZÁLEZ; MORSCH; MASUERO, 2005)

    Barras tracionadas (N+):  O número de fios independe do

    comprimento da barra e é dado pela fórmula:

    Barras comprimidas (N-): Trabalha-se apenas com a

    tensão de flambagem, e o cálculo do número de fios (seção

    circular maciça) se dá pela fórmula:

    Dimensionar as barras por meio dos esforços normais obtidos:

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    3ª etapa:

    Peso (g) = comprimento total (cm) * 3,937 x 10-2 (g/cm)

    O peso da massa será obtido a partir do comprimento totalde espaguete multiplicado pelo peso linear, ou seja:

    Verificar o peso da treliça plana:

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    3ª etapa:

    Para o peso dos nós recomenda-se considerá-lo num valor 

    entre 10 e 15g.

    Também é importante não esquecer o epóxi utilizado nas

     junções de barras com comprimento maior que o do

    espaguete.

    Na execução, pode-se cuidar a quantidade do epóxi

    utilizado através da embalagem do produto.

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    Essa treliça plana terá que se unir à outra, idêntica, a fim de

    dar origem a uma estrutura espacial.

    O peso a ser verificado aqui constitui cerca da metade do

    limite de 750g.

    Sugere-se que se considere 45% do peso máximo, tendo em

    vista que haverão ainda as barras de ligação entre uma treliça

    e outra.

    3ª etapa:

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    Conforme o peso obtido pode-se diminuir a carga (peso

    acima do limite) ou aumentá-la (peso abaixo do limite),

    redimensionando a estrutura.

    Indica-se que a primeira análise seja feita com uma carga

    unitária (1kgf), já que, assim, basta multiplicar os esforços

    normais já obtidos pelo valor da nova carga.

    3ª etapa:

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    4ª etapa:

    Deve-se estudar as formas de fazer a ligação entre as duas

    treliças planas. Com a união pode-se considerar como a carga

    de projeto o dobro do valor calculado na etapa 1.

    É fundamental não esquecer de recalcular o peso da

    estrutura, devido às barras de ligação acrescentadas.

    É importante lembrar de verificar a condição de estaticidadedas treliças espaciais, que é garantido por meio da colocação

    de barras que travem a estrutura.

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    Treliça plana

    Treliça espacial

    união paralela)

    Treliça espacial

    união banzo superior)

    contraventamento 

    contraventamento 

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    Desenhos e tabelas com os dados daponte:

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    Confeccionar gabaritos

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    Medir comprimento dos fios

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    Cortar os fios

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    Contar o número de fios

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    Confeccionar as barras com epóxi resina

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    Amarrar as barras com barbante até a sua secagem

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    Numerar elementos e armazenar barras parasecagem

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    Unir as barras conforme o gabarito

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    Unir as barras conforme o gabarito

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    Cuidar nivelamento e alinhamento

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    Suportes de auxílio para a colagem

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    Construção da estrutura

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    Detalhe do nó central da ponte

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    Finalização da estrutura

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    Finalização da estrutura

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    Finalização da estrutura

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    Finalização da estrutura

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    Fixar os apoios e finalizar nós com epóximassa

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    Ponte concluída

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    Ponte concluída

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    07 de maio: Data limite para inscrição das equipes

    (Site: www.upf.br/espaguetes)

    Datas importantes:

    14 de maio: Data limite para entrega da taxa de

    inscrição (Local: Secretaria da Engenharia Civil)

    02 de junho: Entrega das pontes e do formulário

    preenchido (Centro de Eventos da UPF, sala de apoio,

    das 19:00 às 20:30)

    http://www.upf.br/espagueteshttp://www.upf.br/espagueteshttp://www.upf.br/espagueteshttp://www.upf.br/espagueteshttp://www.upf.br/espagueteshttp://www.upf.br/espaguetes

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    03 de junho: Medição e pesagem das pontes (Local:

    Centro de Eventos da UPF, sala de apoio, a partir das

    14hs)

    04 de junho: V Competição de Pontes de Espaguete

    (Local: Centro de Eventos da UPF, a partir das 8hs).

    Após será realizado um PL na Associação dosProfessores da UPF.

    Datas importantes:

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    10 e 12 de maio (14:30 as 17:00hs) - 1º Mini

    curso F-TOOL. (Inscrições até 07 demaio junto a secretaria da Engenharia Civil.

    Datas importantes:

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    Site da Competição:

    www.upf.br/espaguetes

    http://www.upf.br/espagueteshttp://www.upf.br/espaguetes

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    Informações Gerais

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    Patrocinadores já confirmados: 

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    Equipe Organizadora:

      Prof. Moacir Kripka (coordenador)

      Prof. Gilnei Artur Drehmer 

      Prof. Rodrigo Bordignon   Prof. Guilherme Fleith de Medeiros

     Leandro Paludo

     Juliana Triches

    Organização:

    LADOC - Laboratório de Análise,Dimensionamento e Otimização Estrutural em

    Engenharia Civilhttp://usuarios.upf.br/~mkripka/ladocpage