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>