Ponte de macarrao relatorio

KROTON IUNI – UNIC TANGARÁ DA SERRA
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
DISCIPLINA: RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
PROFESSOR: FREDERICO DORE FRANCK
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Relatório de Projeto
Competição de Pontes de Espaguete
Trabalho
Alunos:
1. Joyce Gomes Fonseca
2. Natallia Pereira Magio
Nome do Projeto: Ponte do Sono
Professor: Frederico Dore Franck
Disciplina: Resistência dos Materiais
Curso: Engenharia de Produção
Maio/2014

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SUMÁRIO:
1. TEMA DO TRABALHO: 03
2. DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO: 03
3. OBJETIVOS DO TRABALHO: 03
4. REGULAMENTO DA COMPETIÇÃO: 03
5. CONSTRUÇÃO: 07
6. DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E ESTIMATIVA DE PONTO DE COLAPSO: 08
7. PONTOS A MELHORAR: 08
8. CONCLUSÕES: 09
Anexo 1 – Memorial de Calculo: 10
Anexo 2 – Desenho Técnico 11
Anexo 3 – Resultado do Processo de Simulação Software 12
Anexo 4 – Fotos do Desenvolvimento do Trabalho
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1. TEMA DO TRABALHO:
O tema do trabalho proposto é a construção e o teste de carga de uma ponte treliçada, utilizando macarrão do tipo
espaguete número 7 e variados tipos de colas conforme especificado no regulamento da competição. A ponte deve
ser capaz de vencer um vão livre de 1 metro e suportar uma carga de 15 kg na sua parte central, por 15 segundos
antes de atingir o ponto de colapso da estrutura. A construção da ponte deverá ser precedida da análise de algumas
opções possíveis de tipos de pontes e do projeto detalhado do tipo de ponte escolhida.
2. DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO:
O trabalho foi realizado em grupo, sendo cada grupo formado por até 3 alunos da disciplina. Para a confecção da
Ponte, a equipe iniciou suas atividades no dia 05/04/2016, definindo o modelo inicial para elaboração do desenho
e simulação computacional do protótipo. O software utilizado para elaboração do desenho técnico foi ftool e o
software usado para realização da simulação dos testes de carga foi ftool, em anexo consta os resultados do
trabalho desenvolvido neste software (desenho técnico e resultado da simulação realizada). Com a definição do
modelo da ponte a equipe reuniu no dia 08/05/2016 para construção do 1° protótipo da ponte de macarrão. Com o
modelo definido e testado, a equipe se reuniu no dia 28/05/2016para a construção do modelo definitivo e
elaboração do relatório final de projeto.
3. OBJETIVOS DO TRABALHO:
O objetivo principal do trabalho proposto é motivar nos alunos o desenvolvimento de habilidades que lhes
permitam: aplicar conhecimentos básicos de Mecânica dos Sólidos para resolver problemas de Engenharia utilizar
computadores para resolver problemas de Engenharia projetar sistemas estruturais simples comunicar e justificar
seus projetos em forma oral e escrita trabalhar em grupo para executar seus projetos.
4. REGULAMENTO DA COMPETIÇÃO:
a) Disposições gerais:
1. Ao inscrever a ponte na competição, sugere-se que cada integrante do grupo doe um pacote de 500 g de massa
do tipo espaguete, que será repassado posteriormente a uma instituição de caridade.
2. Cada grupo poderá participar com apenas uma ponte.
3. Antes da realização dos testes de carga das pontes, cada grupo deverá apresentar uma estimativa do valor da
carga de colapso de sua ponte e uma lista dos materiais utilizados na sua construção.
4. Na semana anterior à realização dos testes de carga das pontes, será constituída uma comissão de fiscalização
presidida pelo professor da turma participante da competição e formada por alunos desta(s) turma(s). Esta
comissão estará encarregada de verificar se as pontes se adequam às prescrições do regulamento da competição.

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b) Normas para a construção da ponte:
1. A ponte deverá ser indivisível, de tal forma que partes móveis ou encaixáveis não serão admitidas.
2. A ponte deverá ser construída utilizando apenas massa do tipo espaguete número 7 da marca Barilla e colas
epoxi do tipo massa (exemplos de marcas: Durepoxi, Polyepox, Poxibonder, etc.) e do tipo resina (exemplos de
marcas: Araldite, Poxipol, Colamix, etc.). Será admitida também a utilização de cola quente em pistola para a
união das barras nos nós. Outros tipos de cola poderão ser admitidos se submetidos previamente à consideração do
professor da turma participante da competição.
3. O peso da ponte (considerando a massa espaguete e as colas utilizadas) não poderá ser superior a 1.000 g.
4. No limite de peso prescrito (1.000 g), não serão considerados o peso do mecanismo de apoio fixado nas
extremidades da ponte (descrito a seguir, no item 7), nem o peso da barra de aço para fixação da carga (descrito a
seguir, no item 10), que serão estimados em 150 g.
5. A ponte só poderá receber revestimento ou pintura com as colas permitidas.
6. A ponte deverá ser capaz de vencer um vão livre de 1 m, estando apoiada livremente nas suas extremidades, de
tal forma que a fixação das extremidades não será admitida.

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7. Na “parte inferior de cada extremidade da ponte deverá ser fixado um tubo de PVC para água fria de 1/2” de
diâmetro e 20 cm de comprimento para facilitar o apoio destas extremidades sobre as faces superiores (planas e
horizontais) de dois blocos colocados no mesmo nível. O peso dos tubos de PVC não será contabilizado no peso
total da ponte, como descrito no item 4.
8. Cada extremidade da ponte poderá prolongar-se até 5,0 cm de comprimento além da face vertical de cada bloco
de apoio. Não será admitida a utilização das faces verticais dos blocos de apoio como pontos de apoio da ponte.
9. A altura máxima da ponte, medida verticalmente desde seu ponto mais baixo até o seu ponto mais alto, não
deverá ultrapassar 50 cm.
10. A ponte deverá ter uma largura mínima de 5 cm e máxima de 20 cm, ao longo de todo seu comprimento.
11. Para que possa ser realizado o teste de carga da ponte, ela deverá ter fixada na região correspondente ao centro
do vão livre, no sentido transversal ao seu comprimento e no mesmo nível das extremidades apoiadas, uma barra
de aço de construção de 8 mm de diâmetro e de comprimento igual à largura da ponte. A carga aplicada será

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transmitida à ponte através desta barra. O peso da barra não será contabilizado no peso total da ponte, como
descrito no item 4.
c) Normas para a apresentação das pontes:
1. Cada grupo deverá entregar sua ponte já construída, acondicionada em uma caixa de papelão. A data da entrega
das pontes será fixada pela coordenação da competição.
2. No momento da entrega de cada ponte, membros da comissão de fiscalização da competição procederão à
pesagem e medição da ponte e à verificação do cumprimento das prescrições deste regulamento. Após a entrega, a
ponte ficará armazenada em local a ser determinado pelo professor da(s) turma(s) participante(s) da competição,
até o momento da realização dos testes de carga.
d) Normas para a realização dos testes de carga:
1. A ordem da realização dos testes de carga das pontes corresponderá, na medida do possível, à ordem de entrega
das mesmas.
2. Cada grupo indicará um de seus membros para a realização do teste de carga de sua ponte. Durante o teste de
carga, o aluno deverá utilizar luvas de proteção para evitar acidentes no momento do colapso da ponte.
3. A carga inicial a ser aplicada será de 1 kg. Se após 15 segundos de ter aplicado a carga, a ponte não apresentar
danos estruturais, será considerado que a ponte passou no teste de carga mínima, e ela estará habilitada para
participar do teste da carga de colapso.
4. Se a ponte passou no teste da carga mínima, as cargas posteriores serão aplicadas em incrementos definidos pelo
membro do grupo que está realizando o teste. Será exigido um mínimo de 10 segundos entre cada aplicação de
incremento de carga.
5. Será considerado que a ponte atingiu o colapso se ela apresentar severos danos estruturais menos de 10
segundos após a aplicação do incremento de carga. 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.
6. Se na aplicação de um incremento de carga ocorrer a destruição do ponto de aplicação da carga, será
considerado que a ponte atingiu o colapso, pela impossibilidade de aplicar mais incrementos de carga (ainda que o
resto da ponte permaneça sem grandes danos estruturais).
7. Após o colapso de cada ponte, os restos da ponte testada poderão ser examinados por membros da comissão de
fiscalização da competição, para verificar se na sua construção foram utilizados apenas os materiais permitidos.
Caso seja constatada a utilização de materiais não permitidos, a ponte estará desclassificada.
8. Em caso de empate de duas ou mais pontes com a mesma carga de colapso, será utilizado como critério de
desempate o peso menor e se persistir o empate, a doação de massa por parte do grupo. Se ainda persistir o
empate, será considerada a ordem de entrega das pontes.

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9. Qualquer problema, dúvida ou ocorrência não contemplada neste regulamento, deverá ser analisada pela
comissão de fiscalização, e a decisão final sobre o assunto em questão caberá ao(s) professor (es) da(s) turma(s)
participante(s) da competição.
5. CONSTRUÇÃO: Material utilizado para a construção da ponte.
– Material utilizado na construção da ponte
Foi utilizado um pacote e meio de macarrão marca Barilla número 7. Para conexão das junções da ponte foi
utilizado à cola marca durepoxi totalizando um total de uma caixinha grande e uma media desta cola. Também
utilizamos borrachinha pequena para travar os macarrões.
Iniciamos a construção da ponte fazendo as contagens de macarrões, começamos a fazer os bastões de macarrão
sendo que as bases com 35 macarrões e as do meio com 21, logo depois passado a cola araldite com um pincel
pequeno e deixado por algumas horas secando para começar a confecção da ponte e também utilizamos um tubo
de metal, para apoio da ponte. Exemplo dos bastões que montamos para iniciarmos a ponte:
– Inicio da construção ponte fotos

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O segundo passo para a construção da ponte, foi dar inicio a construção da base, que sustenta a ponte. Utilizamos
dois tubos de pvc e unimos aos bastões que foram feitos na primeira etapa. Depois de feita a base de apoio,
confeccionamos as peças mais reforçadas que é a estrutura da parte superior da ponte. Com as peças prontas,
colamo-las com a cola durepoxi.
As fotos da ponte depois de montada;
6. DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E ESTIMATIVA DE PONTO DE COLAPSO:
Os materiais utilizados na elaboração da ponte foram:
 Macarrão barillia numero 7
 Cano pvc
 Barra de aço de construção de 8 mm de diâmetro
 Cola araldite
 Cola durepoxi
Estimativa do valor da carga de colapso de sua ponte 100 kg

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7. PONTOS A MELHORAR:
Se nosso grupo desenvolvesse uma nova ponte, utilizamos o mesmo modelo de ponte que foi entregue no
protótipo e nos desenhos entregue ao professor, pois no analise que tivemos construindo o protótipo vimos que ela
é bem resistente, sendo assim seguiremos com ela na apresentação.
8. CONCLUSÕES:
Agregamos valioso conhecimento prático aplicando as teorias relacionadas. Nos diversos materiais
pesquisados, foi possível verificar que a definição da geometria da ponte, os tipos de materiais usados,
a correta aplicação dos cálculos e a correta execução do projeto foram fatores preponderantes para o
sucesso do nosso projeto. Enfim, mesmo com algumas interferências que o grupo não contava o
projeto da ponte foi realizado com sucesso.
9. BIBLIOGRAFIA:
WWW.ENGELETROFISICA.BLOGSPOT.COM.BR
WWW.DOCSLIDE.COM.BR
WWW.EBAH.COM.BR

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Anexo 1 – Memorial de Calculo
DADOS GERAIS DO MACARRAO BARILLA
• Número médio de fios de espaguete em cada pacote: 510
• Diâmetro médio: 1,8mm 10
• Raio médio: 0,9mm
• Área da seção transversal: 2,545 x 10-2 cm2
• Momento de inércia da seção: 5,153 x 10-5 cm4
• Comprimento médio de cada fio: 25,4cm
• Peso médio de cada fio inteiro: 1g
• Peso linear: 3,937 x 10-2 g/cm
• Módulo de Elasticidade Longitudinal: 36000kgf/cm2
CALCULO DE MASSA
 8 barras de 30fios = 216gramas
 18 barras de 21 fios = 340 gramas
 2 barras de 120 fios = 216 gramas
Total de massa de macarrão = 772 gramas
Total de cola araldite = 85,15 gramas
Total da cola durepoxi =242,85 gramas
Total final da ponte = 1100,24 gramas

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Anexo 2 – Desenho Tecnico

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Anexo 3 – Resultado do Processo de Simulação Software
TRAÇAO
20/42,67 = 0,46= 1 fio
20/42,67 = 0,46 = 1 fio
34,5/42,67 = 0,82 = 1 fio
73,5/42,67 = 1,01 = 1 fios
20/42,67 = 4,83 = 0,46= 1 fios
34,8/42,67 = 0,82 = 1 fios
Compressão
67,71* (250)^2/27906*(0,9)^4 = V¨¨¨ 583,39=14,09 fios
67,71* (160)^2/27906*(0,9)^4 = V¨¨¨ 238,95=36,93 fios
67,71* (200)^2/27906*(0,9)^4 = V¨¨¨ 373,374=19,32 fios
67,71* (150)^2/27906*(0,9)^4 = V¨¨¨ 210,02= 30,43 fios

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Anexo 4 – Fotos do Desenvolvimento do Trabalho

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