Conclusão

     Após a ponte suportar os 10 quilos em sala, a ponte foi classificada para a final que ocorreria no sábado onde estariam as melhores de todas as turmas.

     A competição foi magnifica, abrilhantada pela qualidade de todas as pontes, cada uma trazendo suas peculiaridades. Tudo isso ficou ainda mais prazeroso com o clima de companheirismo entre as equipes, onde todos conversavam entre se, brincavam e torciam pelo sucesso do próximo. Era perceptível que para as equipes aquilo não era uma competição e sim um momento único de aprendizagem e todos traziam nos olhos a certeza de que só por estar ali naquele momento já eram vencedores e merecedores.

     Uma vez dado inicio aos testes de carga, a tensão e expectativas tomaram conta do ambiente, e como já era esperado o nível foi bem elevado com a maioria das equipes atingindo entre 30 e 40 quilos. Então chegou nossa vez, era hora de concluir um projeto que nos dedicamos totalmente. Quilos apos quilos a adrenalina aumentava e aos 52 quilos a ponte rompeu e a comemoração tomou conta pois atingimos o esperado.

     Nossa ponte que pesou 876 gramas e suportou 52 quilos, atingiu assim uma carga portante de 59 kg.

     Fica aqui nossos agradecimentos aos nossos colegas com os quais sempre trocamos informações, e ao nosso professor, Targino Amorim Neto, por nos possibilitar tamanha experiencia e vivencia.

Imagem 9. Prof. Targino  no centro e nossa equipe apos a ponte suportar 52kg

Resultados

 Chegando ao fim do projeto foi possível perceber que treliças, pontes, nunca mais seriam as mesmas aos nossos olhos. Ao olharmos para cada uma agora iremos em primeiro instante analisar suas trações e compressões, qual membro esta exercendo maior força e qual o momento sofrido por aquela estrutura. 

    Acredito que agora somos um pouco mais engenheiros, pois vivemos em escala reduzida o que tal profissional lida no dia a dia. Agora, um problema sempre será visto por nós com algo que precisa de uma solução e não mais como algo que impossibilita a execução.

      Ao termino, olhamos para ponte com o mesmo carinho que uma pai olha para seu filho, e com a mesma confiança que um engenheiro olha para a sua obra. Nossas dores nas costas, cansaço, noites sem dormir, mãos tomadas por diversos tipos de cola, 32 horas de execução do protótipo. Esses detalhes foram irrelevantes quando visualizamos a recompensa do nosso trabalho. 

      Nosso protótipo será avaliado no dia 24\11\2015 onde passará por testes de pesagem e medição e em seguida ao ensaio de carga tendo que suportar 10kg. Caso suporte tal valor de carga, a ponte passará para segunda fase que ocorrerá no sábado, dia 28\11\2015 onde colocaremos pesos ate seu rompimento.

      Abaixo está anexado um breve vídeo que relembra alguns momentos da montagem da ponte.

Montagem da ponte Final.

    Após o sucesso do último teste tínhamos não só a obrigação de repetir o sucesso, mas também de superarmos a qualidade alcançada anteriormente. Por 4 dias nos dedicamos a pesquisas que nos qualificassem ainda mais, " Buscar a perfeição" foi o nosso termo mais usado nesse período; essa perfeição ia desde o formato e colagem ate a resistência de seus eixos e para isso debatemos varias vezes quais as melhores formas de montar.

Imagem 8. Ramon, Tayllan e Tallison discutindo as melhores maneiras de realizar a montagem.
(Fonte: própria).

    E assim iniciamos o nosso ultimo protótipo, e desde o inicio nos entregamos de corpo e alma no projeto, logo de inicio selecionamos os melhores fios, eliminando os que apresentavam pontas tortas.

Imagem 8.1. Ramon e Tayllan selecionando os melhores fios.(Fonte: própria) 

Prestamos atenção em cada detalhe, e o tempo foi passando, junto com ele o cansaço ia chegando, mas a cada etapa concluída percebíamos que o esforço era valido.

Imagem 8.2. Membros de compressão prontos.(Fonte: própria)

    Nosso maior objetivo era melhorar o molde de execução do arco, então dedicamos longo tempo a ele, pois acreditávamos que uma vez ele perfeito, a ponte teria um ótimo comportamento. Apos concluirmos a confecção do molde e observarmos sua perfeição nos veio uma sensação de que metade da ponte já estava encaminhada.

Imagem 8.3. Thales, Tallison, Ramon e Tayllan comemorando a finalização do molde.(Fonte: própria).

    No meio da execução nos surgiu algumas duvidas, como por exemplo quais as melhores opções de cola para as junções e sobre a possibilidade de trocarmos o eixo que posiciona o peso. Para sanarmos tais questões fizemos pequenas treliças que após o teste nos possibilitou obter respostas satisfatórias.

Imagem 8.4. Treliça feita para testes de materiais.(Fonte: própria).

    De volta ao protótipo, era hora de juntar barras para formar os eixos de tração, onde nossa maior preocupação foi mante-los o mais reto possível.

Imagem 8.5. Ramon e Tallison colando os membros de tração.(Fonte: própria).

    Todos os membros feitos, entremos na etapa mais delicada da construção, fazer o arco. lixar para obter um melhor encaixe e colar; tudo isso sem deixar nada torto.

Imagem 8.6. Arco quase pronto.(Fonte: própria).

Imagem 8.7. Arco finalizado.(Fonte: própria).

    Enfim realizamos a ultima etapa, onde posicionamos cada raio, e pouco a pouco nossa ponte foi ganhando aparência desejada e nôs enchendo de alegria.

Imagem 8.8. Ponte finalizade.(Fonte: própria).

    Ponte finalizada, após 32 horas de execução foi possível obter o resultado que desejávamos, a ponte estava fiel a sua simetria e bem estável. Mais que uma ponte, ela mostrou o entrosamento de uma equipe, organizada, disposta e que havia sempre dialogo entre os integrantes, pois sem tal união esse resultado jamais seria possível.

    No restou apenas o medo dela ultrapassar a sua massa permitida, ela não poderia passar de 1 quilo, isso jogaria todo o nosso trabalho por água abaixo. 

Imagem 8.9. pesagem da ponte.(Fonte: própria).

    Felicidade total, conseguimos uma ótima pesagem atingindo 881 g, oque será importante na avaliação da carga portante.

Construção de pontes teste.

      Todo inicio é complicado pois não sabemos as dificuldades que iremos encontrar no caminho, mas independente de qual seja a complicação, precisamos buscar soluções alternativas, fazer testes e se preciso repetir mil vezes. Foi partindo dessa reflexão que nos propusemos a fazer pontes testes.

    Para visualizarmos as dificuldades mais alarmantes fizemos um pequeno protótipo do modelo escolhido com 30 cm de comprimento, 6 cm de largura e 12 de altura. Essa versão suportou 10 quilos sem romper; como não foi possível continuar os testes em casa por falta de peso, levamos para o laboratório da faculdade, onde, antes dos teste ela caiu no chão e quebrou. Mas o aprendizado foi valido, pois percebemos a dificuldade de montar com precisão o arco da parábola, e aprendemos a manusear melhor algumas colas e ate mesmo o macarrão.

Imagem 6. Protótipo em tamanho reduzido.

    Depois de nos satisfazermos com os resultados anteriores e encontrado soluções para os problemas apontados no protótipo, decidimos que era hora de fazer uma ponte totalmente dentro do pedido pelo edital. iniciamos então a confecção da segunda ponte teste, agora contendo 1 metro de comprimento, 18 de largura de 40 de altura.

    Um trabalho de enorme precisão, tivemos que cortar centenas de fios com comprimentos diferentes, colar, lixar, emendar as barras de tração pois todas ultrapassavam os 25 cm médios de um fio de macarrão, elaborar molde, colar as juntas, isso tudo respeitando o tempo de secagem de cada cola e os ângulos das barras.

   

Imagem 7. Trações para confecção da ponte.

    Esse protótipo não basta ter beleza, a simetria é essencial, para isso fizemos cada molde com muito cuidado sendo totalmente fiel as medidas.

Imagem 7.1. confecção do molde.

    O tempo de execução completo da ponte nos surpreendeu, as horas se passaram e adentramos a madrugada sem que percebêssemos, nossas faces já mostravam sinais de cansaço e o trabalho não estava sequer na metade.

Imagem 7.2. Da esquerda para a direita, Ramon, Tallison, Tayllan e Thales,
trabalhando na ponte as 3 da manhã.

     O trabalho não parou, superamos o cansaço, o sono, as vezes ate mesmo a percepção de medida, e seguimos firmes ate ate as 7 da manhã quando já se somava 21 horas desde que iniciamos a construção, momento em que passamos o verniz e enfim foi possível sentarmos e respirarmos aliviados com a sensação de dever cumprido.

Imagem 7.3. Finalizando a parábola da ponte.

     Deixamos a ponte secando por cerca de oito horas, e fomos fazer o teste; era hora de saber se estávamos no caminho certo e criamos expectativa que a ponte suportasse entre 30 e 35 quilos ate seu rompimento. subestimamos nosso próprio  trabalho, ela suportou facilmente o que esperávamos, rompendo somente com 54 quilos. Momento de total euforia, foi a gratificação pela noite não dormida e a coluna dolorida.

Imagem 7.4. Ponte teste que suportou 54kg.

 

Materiais utilizados na construção da ponte.

    Apos todos os cálculos feitos, nos reunimos para discutirmos os matérias que precisaríamos comprar para a primeira ponte teste e em seguida fomos à rua para compararmos e dá inicio a construção. Os matérias escolhidos foram:

Material	Quantidade	Preço unitário              ( R$)	Valor total              (R$)
caixa de macarrão Barilla N.7	3	7,75	23,25
caixa de durepox	2	5,50	11,00
araldite de 23g.	3	25,00	75,00
Serra	1	6,00	6,00
Verniz 1L	1	13,00	13,00
lixa nº 100	2	2,00	4,00
folha de isopor.	2	6,50	13,00
Bastão de cola quente.	4	1,20	4,80
cola branca de 500 g	1	12,00	12,00
3 metros de cano de PVC de meia polegada.	1	12,00	12,00
pacote de liga de borracha contendo 100 unidades.	1	3,00	3,00
Marcador.	1	2,70	2,70
Estilete	1	5,10	5,10
Pincel	3	2,00	6,00
Total	-	-	190,60

 

   Foi gasto então inicialmente 190,60 reais, levando em consideração que alguns desses itens teriam utilidade nessa e demais pontes confeccionadas ate a data de entrega. Sendo assim, estimamos que para uma unica ponte seria gasto em media 130 reais.

Imagem 5. Materiais usados.(Fonte: própria).

Continuação do Memorial de cálculo.

    Apos encontrarmos a equação da parábola, dividimos o comprimento total da ponte por 9 encontrando assim a distancia entre os raios no eixo x. Já para encontrarmos a altura de cada raio no eixo y, atribuímos à equação da parábola os valores anteriormente encontrados para x.

Imagem 4.1. obtendo as coordenadas cartesianas de cada raio.(Fonte: própria).

    Em seguida calculamos o momento em relação a um ponto e partimos para calcular as forças.

Figura 4.2. Calculo do momento.(Fonte: própria).

Imagem 4.3. Medidas.(Fonte: própria).

Imagem 4.4. Cálculo das forças.(Fonte: própria).

Imagem 4.5. Cálculo das forças.(Fonte: própria).

Imagem 4.6. Cálculo das forças.(Fonte: própria).

Imagem 4.7. Cálculo das forças.(Fonte: própria).

Imagem 4.8. Cálculos de quantidade de fios.(Fonte: própria).

Memorial Descritivo

    O nosso primeiro passo foi pesquisar e decidir qual o melhor modelo para a construção da ponte de macarrão. Após algumas pesquisas foi decidido que faríamos o modelo warren com banzo superior curvo.

    Foi percebido que a resistência à tração de um fio de espaguete é maior que a resistência do mesmo à compressão, então o modelo de ponte escolhido nos daria barras de compressão pequenas oque dificultaria a flambagem e um bom numero de trações que elevaria a quantidade de peso suportado com a finalidade de conseguir suportar o peso desejádo.

Imagem 2. Vista lateral do modelo escolhido.(Fonte: própria).

Imagem 2.1. Vista superior do modelo escolhido.(Fonte: própria).

Imagem 2.2. Vista isométrica do modelo escolhido.(Fonte: própria).

    Já com o modelo escolhido, iniciamos a parte de cálculos de força e dimensionamento da ponte, onde colocamos em pratica o aprendizado da sala de aula. O primeiro passo foi decidirmos quantos quilos desejávamos que a ponte suportasse, de incio surgiu o sonho de calcularmos para 200 quilos, isso nos encheu de esperança, mas com o decorrer do tempo percebemos que desta forma a ponte ultrapassaria sua massa limite de um quilo, sendo assim, fizemos o calculo para 100 quilos.

    Iniciamos esse processo utilizando o software Ftool, que nos deu os valores das forças em duas dimensões, isso nos deu um parâmetro para que tivéssemos certeza de que os cálculos a mão estavam no caminho certo.

Figura 3. imagem retirada do software Ftool; contendo valores das forças de cada barra.(Fonte: própria).

    Próximo passo foi calcular detalhadamente em folha, onde desenvolvemos a função da parábola, calculamos momento em um ponto escolhido, lei dos cossenos para encontrarmos os ângulos, lei dos nós para encontrarmos todas as forças e por fim rebatemos os valores das forças nos lugares necessários pelos seus respectivos ângulos.

Memorial de cálculo.

Imagem 4. Desenvolvimento da equação da parábola que dá forma a Ponte.(Fonte: própria).