Ponte de Macarrão

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UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA
Lucas Vicini Nicolau Damasceno - D8108B0
Rafael Chirico de Moraes Rosa - T5210D7
Cristian de Barros Camargo - N232420
Gabriela Amanda de Oliveira - D51EHE6
Bryan Augusto Lazaro - D751CA5
João Victor Soares - D745352
Lucas Gomes Abranches - D60JGD1
Lucas Eduardo da Silva - D722HF2
Ponte de Macarrão
SOROCABA 
2019
Sumário
INTRODUÇÃO	3
OBJETIVO	4
PONTES	5
TIPOS DE PONTES	5
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO:	7
PASSO A PASSO:	8
CONCLUSÃO	13
BIBLIOGRAFIA	14
INTRODUÇÃO
Desde os primórdios da humanidade sempre foi preciso superar empecilhos para encontrar abrigo ou alimento. Inicialmente as pontes eram feitas pela natureza com a queda de árvores em rios ou fendas que auxiliavam a travessia, processo consequentemente refeito e aprimorado pelo homem fazendo novos lugares serem alcançáveis, surgindo com o tempo cada vez mais melhorias nessas pontes. 
Com a Revolução Industrial, ganharam uma maior importância, já que construir pontes tornou-se essencial para a economia acelerar, sendo uma maneira de minimizar o tempo de travessias e aumentar lucros. 
É esperado que com o passar do tempo, se desenvolvam mais técnicas de reabilitação, manutenção e construção de pontes com o surgimento de novos de novos materiais e técnicas de construção.
Pelo fato de sermos estudantes, os professores observaram na construção da ponte de macarrão, um meio de colocar em prática conhecimentos já aprendidos e que estão presentes na construção de pontes reais.
OBJETIVO
Construir uma ponte utilizando no máximo 1kg de macarrão e cola, capaz de vencer um vão livre de 1,00m e suportar em seu ponto central a carga mínima de 20kg.
Para que seja possível, utilizamos as matérias aprendidas nesse semestre e semestres anteriores a fim de solucionarmos a melhor forma de executar esse projeto.
PONTES
As pontes são estruturas que permitem a circulação de pessoas e veículos por um espaço entre duas elevações. É possível interligar duas partes de uma estrada que é cortada por um rio, oceano ou vale.
Os primeiros registros de pontes, eram feitas com tronco de madeira, galhos ou pedras. As pontes suspensas eram presas por meio de cipós. No império romano, as pontes eram construídas em formatos de arcos de onde muitas existem até hoje.
As estruturas como conhecemos atualmente começaram a serem desenvolvidas no século XVIII, primeiramente de ferro, com o passar dos anos, foram melhoradas para aço. Esses metais costumavam ser mais baratos e mais resistentes que as pedras.
Por volta da metade do século XIX, as pontes já eram capazes de suportarem os pesos dos trens. As pontes de concreto só começaram a ser desenvolvidas em grandes quantidades no século XX.
TIPOS DE PONTES
Tipos de pontes
Fonte: http://www.engenhariapt.com/2013/04/12/tipos-de-pontes/
1 – PONTE EM VIGA
	
	É o modelo mais simples de ponte, pois é uma estrutura reta, apoiada em duas extremidades do vão que quer atravessar. Esse modelo é utilizado desde o princípio e continua sendo a mais executada até hoje, pelo fato de ser apoiada em pilares de concreto, no qual a fazem ser a mais barata.
2 – PONTE EM TRELIÇA
	Este tipo de ponte é construído juntando elementos retos. Pode ser feita tanto em metal como em madeira. A madeira é mais utilizada para a compressão, pois trabalha melhor em compressão enquanto o metal é usado para suportar a tração, pois ele trabalha melhor com tração. Este tipo de ponte foi muito popular nos EUA de 1870 a 1930.
3 – PONTE EM ARCO
	Esse tipo de estrutura permite que seja transposto rios ou vales sem que haja necessidade de ser construído um pilar de sustentação. Apesar de ser um pouco mais complexa, essa estrutura também está entre as mais baratas. 
4 – PONTE SUSPENSA
	Encontrou a necessidade de transpor rios e vales largos e altos, sem pilares de sustentação, para que fosse possível a passagem de navios sob elas. Também era preciso que estas pontes conseguissem aguentar a vibração gerada por terremotos. No início do século XIX, foi desenvolvida a primeira ponte suspensa, na Pensilvânia. No entanto, a mais icônica é a ponte Golden Gate, em São Francisco.
5 – PONTE ESTAIADA
	
	Esta ponte é similar às pontes suspensas na parte estrutural, mas com algumas diferenças. A principal é a quantidade de cabo usada. Na ponte estaiada, as torres de suporte usadas para cabos são relativamente curtas e requerem menos quantidade de cabo em relação à ponte suspensa.
OUTRO TIPO DE PONTE
	Pelo fato de as pontes suspensa serem muito flexíveis, elas não eram capazes de suportarem cargas ferroviárias extremas, e sofrem fortes vibrações em dias de ventos fortes, fazendo com que o tráfego seja interrompido. Para solucionar esse problema, na Alemanha, em 1846, foi construída a ponte Hassfurt, utilizando a técnica cantilever. Desde então, ela vem sendo utilizada em construções de linhas férreas.
	Uma das grandes características dessa ponte é o fato dela suportar grandes distâncias entre seus pilares de sustentação. A grande diferença entre elas é a distância que podem apresentar entre um suporte (colunas, torres ou a parede de um cânion) e outro. Uma ponte em viga moderna, por exemplo, provavelmente consegue alcançar uma distância de 60 m entre dois suportes, ao passo que um arco moderno consegue transpor de 240 a 300 m. Uma ponte suspensa, o auge da tecnologia de construção de pontes, é capaz de cruzar 2.100 m entre um suporte e outro.
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO:
Foi dividido entre o grupo as principais funções que cada um iria desempenhar para que o trabalho fosse executado de maneira correta e dentro dos prazos estabelecidos, conforme abaixo: 
-Engenharia de produto: Desenvolvimento do projeto
Responsáveis principais: 
Rafael (desenho e lista de material);
João (cálculos)
-Time de compras: Compra de materiais 
Responsáveis principais: 
Cristian (Compra dos materiais)
Lucas Vicini (controle de gastos e pesquisa de preços)
-Engenharia de processo: Montagem 
 Responsáveis principais: 
Cristian (levar os materiais)
Lucas Abranches (montagem)
Lucas Eduardo (montagem)
João (registrar montagem para parte escrita)
-Gestão de projeto: Parte escrita 
Brian (levantar os principais pontos para parte escrita e separar temas)
Lucas Vicini (Organizar formatação)
Gabriela (Organizar parte escrita)
Houve auxílio por parte de todo o grupo nas partes definidas, dando suporte onde não era parte responsável sempre que necessário. 
PASSO A PASSO: 
MONTAGEM
De acordo com os tipos de pontes estudados, a que melhor poderia realizar uma sustentação maior de carga, foi a ponte em arco. Pois as barras que sofrem cargas de compressão teriam seus vãos reduzidos, fazendo com que elas suportassem maiores cargas. Após isso, desenvolveu o projeto da estrutura no software AutoCAD, onde foi possível determinar os valores das barras. 
 
Após o desenho da ponte em arco. Foi utilizado o programa Ftool, no qual foi responsável para realizar os cálculos e apresentar os valores que reagem em todas as barras da estrutura. Após o desenho ser feito no Ftool com os valores obtidos no AutoCAD, foi aplicado uma carga no valor de 2000N no centro da ponte, na qual representa as cargas que serão aplicadas na apresentação dela.
 
Em seguida, a ponte foi calculada e com isso obteve os valores por meio do Ftool.
Depois dos valores de compressão e tração das barras encontrados, o próximo passo foi, por meio de uma planilha de excel, definir a quantidade de fios de macarrão que cada barra teria.
Com essa planilha definida, começamos a fazer o projeto executivo da ponte de macarrão.
Primeiro passo, foi cortar todos os fios de macarrão que serão usados em seus respectivos tamanhos e agrupados de acordo com a quantidade para cada barra. Em seguida, foi aplicada cola Araldita nas barras para fixar os fios e obter uma melhor estabilidade da barra.
Unir todas as barras que terão comprimentos maiores que 25cm com durepoxi e traspasse, pois o traspasse é responsável pela maior estabilidade da emenda.
Após, todasas barras coladas e com o gabarito do desenho, deu-se inicio ao processo de montagem da ponte.
Tomou-se o cuidado de fazer as emendas bem fixas e bem seguras com durepoxi para que possam suportar as cargas que serão aplicadas.
MATERIAIS
-3 pacotes de espaguete número 7 da marca Barilla;
-Meio metro de tubo pvc 1/2" polegada;
-Meio metro de barra de ferro de 8mm;
- durepoxi;
- elásticos de cabelo Littlebit;
- Cola de secagem rápida Araldite Hobby.
FERRAMENTAS
- Pincel;
- Segueta;
- Transferidor ou algo pata marcar ângulo;
- Balança para a pesagem pois terá que ter menos que 1kg.
CONCLUSÃO
Realizar o trabalho teve grande teve grande importância para todos do grupo. Concluímos que a execução dele fez com que adquiríssemos ainda mais conhecimentos na área da Física e da Matemática.
Através dele, colocamos em prática aquilo que já tínhamos estudado em sala de aula e foi mais uma forma de buscarmos novos conhecimentos que ainda não vimos no decorrer das aulas. 
Ao finalizar o trabalho com o teste do protótipo, conseguimos adquirir experiências que não seriam possíveis apenas dentro da sala de aula. Com os cálculos que aplicamos, verificamos que em nossa ponte atuariam dois tipos de forças: tração e compressão. 
O fio de macarrão possui mais resistência à tração. Assim, as barras comprimidas precisariam de mais fios de macarrão que as tracionadas. Com isso, pudemos fazer o protótipo de maneira que conseguiríamos atingir o objetivo do trabalho.
BIBLIOGRAFIA
https://escola.britannica.com.br/artigo/ponte/480845
http://www.engenhariapt.com/2013/04/12/tipos-de-pontes/
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Barras
Comp. 
(cm)
Qte 
Fios
A122,007
A222,007
A322,007
A422,007
A522,007
B118,1044
B218,1044
B318,1044
B418,1044
B518,1044
B618,1044
B718,1044
B818,1044
C124,758
C224,758
C322,338
C422,338
C520,629
C620,629
C720,009
C820,009
C920,628
C1020,628
C1122,338
C1222,338
C1324,758
C1424,758