Bem vindo!!

Este Blog foi criado por Thais Caroline da Silva Roque, acadêmica de Engenharia Civil, 6° período, Faculdade Uniamérica, situada em Foz do Iguaçu, PR. Brasil!
Nele você saberá um pouco das disciplinas aplicadas nesta etapa do curso, e acompanhará com exclusividade o Projeto Integrador, que é um método novo, lançado para inserir o aluno cada vez mais a pratica dos estudos obtidos em sala de aula. Faça uma boa visita!!

Projeto Integrador, Ponte Palito de Madeira

Finalmente o projeto em si, esse semestre, nos foi proposto a realização de uma ponte de palito de picolé, e logo abaixo irei postar, todos os detalhes da mesma.

Engenharia Civil - 6° Semestre - 2017

Memorial Descritivo e de Cálculo

Projeto Integrador

Construção de uma ponte de madeira com palitos de picolé

Acadêmicos:

 Thais Roque

Iara Nicolau

Dansley Antunes.

Orientador:

Prof°: Vitor Hugo Oligini Wessling

Dezembro, 2017.

Sumário

Introdução: 3

Equipe Desenvolvedora: 3

Início do projeto: 3

Cálculos. 5

Materiais utilizados no desenvolver do projeto: 6

Ilustrações do Projeto Ponte: 7

Conclusão: 11

Referências Bibliográficas. 12

Agradecimentos: 12

 

Introdução:

Em seguida estaremos apresentando o projeto da construção de uma ponte com palitos de picolé, que nos foi proposto pelo professor Vitor, do curso de engenharia civil da faculdade Uniamérica, para os alunos do 6° período, do qual deverá através de estudos, matemáticos, analises em grupo, e gerenciamento das atividades, construirmos a ponte do modelo de nossa escolha, porém com dimensões, peso, e tipos de materiais, já determinados pelo professor e orientador de projeto, o principal objetivo desse projeto que se segue, é construir uma ponte que suporte a maior quantidade de carga possível, que não ultrapasse o peso próprio de 400 gramas, e é de obrigatoriedade aguentar no mínimo 70 kg. Este é um projeto extremamente estratégico para os alunos, pois nos faz buscar alternativas praticas para aplicar as disciplinas apresentadas e aprendidas em sala de aula. Esperamos surpreender.

Equipe Desenvolvedora:

Thais Roque

Iara Nicolau

Dansley Antunes

Início do projeto:

A equipe após algumas discussões decidiu se dividir entre as funções, sendo que de início faríamos tudo junto, como por exemplo, a pesquisa de qual formato de ponte se faria em arco ou reta, após alguns estudos optamos pela reta, pois a mesma tem maior facilidade de trabalhar os eixos. Sendo assim, partimos para desenvolver um protótipo de teste, no qual nos baseamos em ideias que iam nos surgindo.

Ø  Fizemos o mesmo, e o resultado foi bom, a nossa primeira ponte rompeu com 78 kg. Porém nossos cálculos ainda não haviam sido feitos, e isso nos surpreendeu. Logo após esse teste demos início ao nosso segundo protótipo, fizemos o mesmo no AutoCAD como a figura 1.0.

Figura 1.0

Ø  E também aplicamos no programa Ftools, para melhor resultados e entendermos melhor a distribuição de forças e cargas, conforme a figura 1.1.

Figura 1. 1

Cálculos

Além disso, nos baseamos no cálculo proposto em sala, sabendo que toda treliça tem como função a distribuição da força ao longo da sua estrutura, sabiamos também que o ponto que aguentaria maior carga seria o centro da ponte, onde então será aplicada toda a força, assim então identificamos o ponto de rompimento. Esse estudo se baseou na maneira de que todas as estruturas da ponte seriam montadas da maneira correta e homogenia, por isso que determinamos o centro como o ponto aonde irá se romper.

Por seguinte, levamos em consideração que o menor valor de resistência do palito é o valor da compressão, então seguimos para ver a carga máxima que a mesma aguentaria.

Ø  Tendo valores por base, de que a resistência de tração do palito é de 90 kg, ou aprox. 900N, e a de compressão são de 4,9kg, ou aprox. 49N, definimos então que na área de rompimento da nossa ponte, foram dispostas 2 treliças com 4 palitos cada, que ao sofrer a ação da compressão, resultaria no cálculo a seguir:

Ø  2 treliças = 8 palitos

Ø  1 palito aguenta 4,9kg de compressão

Então:

Ø  8x4,9 = 39,2 kg

Ø  Porém as treliças distribuem o peso nelas aplicados em seu vértice por duas partes, por isso ao chegar nesse valor de 39,2kg, o multiplicamos por 2, resultando então em 78,4kg que será o valor final de suporte que nossa ponte terá.

Considerando o fator de segurança, que definimos em 2 maneiras, o fator de risco, em 10% para mais de erro e tanto quanto para menos, podendo entrar em consenso no de 5% de tolerância, para mais e para menos, essa foi à taxa de tolerância que decidimos juntos e de comum acordo, sendo assim:

Ø  10%: Poderia variar de 70,56kg até 86,24kg.

Ø  5%%: Poderia variar de 74,48 até 82,32kg.

Materiais utilizados no desenvolver do projeto:

Ø  2 tubos grandes cola de madeira;

Ø  Aproximadamente 1000 palitos de picolé;

Ø  3 lixas comuns de acabamento de construções;

Ø  2 Réguas

Ø  Alicates para corte dos palitos;

Ø  Prendedores de roupa para fixação da cola;

Ø  Programas desenvolvedores:

Ø  AutoCAD

Ø  Ftools

Tempo estimado do trabalho aproximadamente 3 meses.

Ilustrações do Projeto Ponte:

Figura 1. 2

Figura 1. 3

Figura 1. 4

Figura 1. 5

Figura 1. 6

Figura 1. 7

Figura 1. 8

Conclusão:

No decorrer deste trabalho, todos se esforçaram da melhor maneira possível, buscando sempre os melhores recursos, para obtermos a melhor confecção do trabalho. Seguimos respeitando as normas do projeto que nos foi dada em sala.

Descobrimos através deste o aperfeiçoamento do que nos foi dado em aula, à descoberta do que realmente são e para que se utilizam as treliças, como sobrepor suas cargas, e saber a força nelas necessárias.

E o nosso maior objetivo está alcançado, construímos uma ponte de madeira que atende a proposta do projeto da matéria projeto integrador do 6° período do curso de engenharia civil da Uniamérica.

Referências Bibliográficas

https://engenhariaeprojetos.wordpress.com/

http://www.ufjf.br/lrm/files/2009/06/concurso-de-estruturas-apostila.pdf

https://andersonperete.wordpress.com/2013/08/03/ponte-de-palitos-de-madeira-picole/

https://www.youtube.com/watch?v=fU76XLjZUrI

https://www.youtube.com/watch?v=zdNxcprWCCY

Agradecimentos:

Bom, apesar da dificuldade, e da total dedicação que empregamos a este projeto, queremos agradecer, a paciência dos nossos orientadores em salientar nossas dúvidas, a nossos familiares, que tiveram que compreender a dedicação e muitas vezes até no auxilio com cortes e colagens, e pôr fim a nós mesmos pelo comprometimento e bom desempenho. Esperamos agradar e atender o que a nós foi solicitado, agradecemos o ótimo aprendizado, e a ótima maneira de nos empregar o mesmo.

Fim.

Esforços e Reações na Viga

Exercício Prof° Vitor Hugo - Teoria das Estruturas - Matéria aplicada e desenvolvida em sala de aula.

As vigas como se sabe, são elementos estruturais unidimensionais, também chamados barra, sujeitos predominantemente á flexão e eventualmente, a forças normais moderadas, provenientes de cargas contidas no plano da viga, abaixo um exemplo simples.

Software de Cálculos

Bom, a seguir disponibilizei imagens do software que eu desenvolvi com auxilio de vídeo aulas e também pelo conhecimento no qual eu já obtinha devido a matéria que fiz de Métodos Numéricos.

Esse software foi desenvolvido para facilitar o dia-a-dia de um engenheiro, pois o mesmo fornece desde valores até de quantias de materiais necessários para fazer vigas.

Assunto esse tratado durante todo o semestre, que se resumiu em treliças e secção.

Nesse semestre foi extremo em cálculos, nos aprofundando na parte estrutural, desenvolvemos o conhecimento, e aprendemos a utilizar o ftools, que é um programa muito utilizado no calculo de treliças.

Segue abaixo imagens:

Derivadas

Exercício Prof° Luciana - Cálculo - Matéria aplicada e desenvolvida em sala de aula.

A derivada de uma função de uma variável é definida como um processo de limite. Considera-se a inclinação da secante, quando os dois pontos de intersecção com o gráfico de f convergem para um mesmo ponto. No limite, a inclinação da secante é igual à da tangente.

Calcule a derivada das funções abaixo:

a) f(x) = x²

Resposta:

f'(x) = 2x

b) f(x) = 20

Resposta:

f'(x) = 0

c) f(x) = 5x³ + 2x

Resposta:

f'(x) = 3.5x² + 2 = 15x² + 2

d) f(x) = x³ + 1000

Resposta:

f'(x) = 3x²

e) f(x) = x³ + x² + x + 1

Resposta:

f'(x) = 3x² + 2x + 1

Integrais Indefinidas

Exercício Prof° Luciana - Cálculo - Matéria aplicada e desenvolvida em sala de aula.

Integrais indefinidas

Da mesma forma que a adição e a  subtração, a multiplicação e a divisão, a operação inversa da derivação é a antiderivação ou integração indefinida.

Dada uma função g(x), qualquer função f'(x) tal que f'(x) = g(x) é chamada integral indefinida ou antiderivada de f(x).

Exemplos:

1. Se  f(x) = , então  é a derivada de f(x). Uma das antiderivadas de f'(x) = g(x) = x⁴ é .
      
2. Se f(x) = x³, então f'(x) = 3x² = g(x). Uma das antiderivadas ou integrais indefinidas de g(x) = 3x² é f(x) = x³.
      
3. Se f(x) = x³ + 4, então f'(x) = 3x² = g(x). Uma das antiderivadas ou integrais indefinidas de g(x) = 3x² é f(x) = x³ + 4.

   

   Nos exemplos 2 e 3 podemos observar que tanto x³ quando x³+4 são integrais indefinidas para 3x². A diferença entre quaisquer destas funções (chamadas funções primitivas) é sempre uma constante, ou seja, a integral indefinida de 3x² é  x³+C, onde C é uma constante real.

Pórticos Simples

Exercício Prof° Vitor Hugo - Teoria das Estruturas - Matéria aplicada e desenvolvida em sala de aula.

Pórticos são capazes de resistir esforços normais, cortantes e, principalmente, aos esforços de flexão. São estruturas formadas por barras, que formam quadros entre si. Neste caso temos vigas treliçadas que garantem maior capacidade de forças aplicadas sobre a mesma. 
Como os perfis podem aumentar a altura em aproximadamente 50%, sem aumentar a massa linear, consegue-se vencer vãos maiores, de até 60m.

Arcos Articulados

Exercício Prof° Vitor Hugo - Teoria das Estruturas - Matéria aplicada e desenvolvida em sala de aula.

Definição:

Torção

Exercício Prof° Fabio - Livro Mecânica dos Materiais - Ferdinand P. Beer / E. Russel Johnston, Jr. / John T. DeWolf / David F. Mazurek

Referente ao Capítulo 3 - Torção. O Ângulo de torção no regime elástico. Nesta seção, será determinada uma relação entre o ângulo de torção f de um eixo circular e o momento torçor T aplicado no eixo. A Equação nos proporciona um método conveniente para determinar o módulo de elasticidade transversal de um material. Neste caso a seguir, estarei mostrando o cálculo de duas matérias diferentes em um mesmo objeto, no caso um latão e um aço.

3.53 - O eixo composto mostrado consiste em uma jaqueta de latão de 5 mm de espessura (Glatão 39 GPa) unido a um núcleo de aço de 40 mm de diâmetro (Gaço 77,2 GPa). Sabendo que o eixo está submetido a um torque de 600 N m, determine (a) a tensão de cisalhamento máxima na jaqueta de latão, (b) a tensão de cisalhamento máxima no núcleo de aço e (c) o ângulo de torção de B relativo a A.

Torção

Exercício Prof° Fabio - Livro Mecânica dos Materiais - Ferdinand P. Beer / E. Russel Johnston, Jr. / John T. DeWolf / David F. Mazurek

Referente ao Capítulo 3 - Torção.  Parte totalmente voltada ao estudo da torção e das tensões e deformações que ela provoca, Mais especificamente, é a analise das tensões e das deformações em elementos com seção transversal circular submetidos a momentos de torção, ou torques,  esses momentos têm a mesma intensidade T e sentidos opostos. Eles são grandezas vetoriais e podem ser representados por setas curvas, ou por vetores conjugados.

3.46  Um furo é feito em uma chapa de plástico em A através de uma força P de 600 N, aplicada à extremidade D da alavanca CD, que está rigidamente conectada ao eixo cilíndrico BC. Especificações de projeto exigem que o deslocamento do ponto D não exceda 15 mm desde o momento em que o punção toca a chapa até o ponto em que ele efetivamente penetra no plástico. Determine o diâmetro necessário para o eixo BC feito com aço de G 77 GPa e tadm 80 MPa. 

Resposta: