Caracterização do material e suas propriedades

Hoje pela manhã no laboratório do Cimatec-4 realizamos os ensaios necessários nos palitos de churrasco, dando foco aos resultados de tração. Utilizamos 4 tipos de marcas de palitos e realizamos o ensaio com 5 corpos de provas para cada marca. A seguir as imagens dos testes realizados e os resultados obtidos.

Resultado da marca Gaboardi

Resultado da marca Gina

 Resultado da marca Paraná

 Resultado da marca Theoto

Parte Teórica

Composição da madeira:

A composição química da madeira é feita de dois compostos principais denominados: Componentes estruturais e os não estruturais. Nos componentes estruturais podemos encontrar a presença da celulose (polissacarídeo estrutural encontrado em plantas como parte dos tecidos de suporte), a hemiceluloses (polissacarídeos que fazem parte das paredes celulares dos tecidos) e a lenhina (polímero encontrado nas plantas terrestres cuja função é de conferir rigidez) que são macromoléculas responsáveis pelas atribuições e propriedades mecânicas na madeira. Tais componentes são encontrados na madeira em quantidades variadas mas em média obtemos cerca de 40% a 50% de celulose, 20% a 30% de hemiceluloses e 20% a 35% de lenhina. Já os componentes não estruturais são encontrados em quantidades menores do que os estruturais (variando sua quantidade de 0% a 10%), são eles do tipo orgânico ou inorgânico, possuindo massas moleculares baixas ou médias, conhecidas também como extractivos e cinzas.

Propriedades físicas da madeira:

Higroscopicidade - Capacidade da madeira para absorver umidade da atmosfera envolvente (entumecimento) e a de perder por evaporação (retração).

Flexibilidade - Capacidade da madeira para flectir por ação de forças exercidas sobre si, sem quebrar.

Durabilidade - Propriedade que mede a resistência temporal da madeira aos agentes prejudiciais, sem putrificar.

Propriedades mecânicas da madeira:

Resistência à compressão - Resistência da madeira a forças que tendem a encurtar o seu comprimento.

Resistência à tração - Resistência da madeira a forças com tendência a estender o seu comprimento.

Resistência à flexão - Resistência da madeira a forças ao longo do seu comprimento.

Dureza - Resistência oferecida pela madeira a forças de penetração.

Referências para bibliográficas:

<http://www.madeidura.com/publicacoes/caracteristicas-e-propriedades-da-madeira>

<http://pt.wikipedia.org/wiki/Madeira>

<http://www.madeira.ufpr.br/disciplinasmoreschi/APOSTILA-PROPRIEDADESDAMADEIRA-2012.pdf> 

< http://centrodeartigo.com/perguntas-ciencias/resposta-11515.html>

< http://www.dicio.com.br/lenhina/> 

Apresentação do Projeto da ponte de treliças

O Projeto

O projeto integrador (PI) proposto pela faculdade de tecnologia SENAI CIMATEC, consiste na construção de um protótipo de uma ponte com treliças, que deverá suportar um peso mínimo de 10kg. A ponte deverá ser confeccionada com palitos de churrasco feitos de madeira e poderá ter no máximo 1m de comprimento e 1 kg de massa.

Definição

As treliças surgiram como um sistema de estruturas mais econômico que as vigas para vencer vãos maiores ou suportar cargas mais pesadas. Conjunto de elementos de construção, interligados entre si, sob forma geométrica triangular, através de pinos, soldas, rebites, parafusos, que visam formar uma estrutura rígida, com a finalidade de resistir a esforços. A treliça pode ser feita com qualquer material que ofereça alguma resistência mecânica como o aço, o alumínio, a madeira, o plástico rígido. Até com tubo de papelão é possível construir uma treliça. A denominação treliça plana deve-se ao fato de todos os elementos do conjunto pertencer a um único plano. A sua utilização na prática pode ser observada em pontes, viadutos, coberturas, guindastes, torres. Dois métodos são utilizados para calcular treliças: método dos nós e método das seções.

Alguns tipos de treliças (clique na imagem para expandir)

A treliça Howe foi escolhida pela equipe, pois devido à sua caracterização, em que os elementos diagonais estão colocados na direção contrária ao centro da ponte, nos permite maior facilidade de execução do projeto, tanto no cálculo, quanto na montagem, evitando erros. A sua estrutura possui alta resistência para as cargas que serão aplicadas no protótipo com uma redução da quantidade de material utilizado, podendo atingir o peso máximo de 1 kg.

Como calcular pelo método dos nós

Esse método consiste em verificar o equilíbrio de cada nó da treliça. Para prosseguir o cálculo deve se iniciar por pelos nós que possuam duas incógnitas para serem determinadas, aplicando duas equações de equilíbrio estático: Σ Fx = 0 e Σ Fy = 0.

1° passo: Calcular as reações externas

2° passo: Escolha o primeiro nó

3° passo: Aplicar a equação de equilíbrio no nó escolhido

4° passo: Resolvendo primeiro nó, passa para o segundo, verificando sempre se só tem duas incógnitas.

Como calcular pelo método das seções

Esse método permite que se calcule os esforços normais nas barras que interessa.

1° passo: Calcular as reações externas

2° passo: Cortar a treliça por seções

·         Cortar a treliça dividindo em duas partes

·         Interceptar no máximo 3 barras que não sejam ao mesmo tempo paralelas, fazendo com que facilite os cálculos. Depois de cortada, substitui-se a parte retirada pelos esforços desenvolvidos pelas barras cortadas, que devem ser calculados, de maneira que as partes fiquem em equilíbrio.

·         Os esforços normais serão encontrados pelo equilíbrio das partes, podendo-se dispor além das equações fundamentais de equilíbrio estático.

Referencias bibliográficas:

<http://www.precisionoxicorte.com.br/livros/Site_dos_livros/public_html/SitVB/trelicas.htm>

Apresentação da Equipe

Nossa empresa, formada por Sérgio Luis Nunes da Cruz, Thiago Costa Eleutério de Souza, Nathália Oliveira Rocha, Bruno Sousa de Araújo e Felipe Lopes de Brito Cunha (ordem da foto) , será responsável pela construção do protótipo da ponte. Juntamente com o auxílio dos professores Francisco Nascimento, Carla Simões, Gilney Tosta e do nosso orientador Targino Amorim, sendo esses responsáveis pelas disciplinas de Materiais de Construção, BIM, Redação e Relatórios Técnicos e Isostática, respectivamente.