MISSÃO - unisinos.br · Prof. Dr. Mirtes Caron Peres Ramires – Professor. Prof. Luiz Afonso...
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I Competição Estudantil de Pontes de Palitos de Bambu
MISSÃO
Com o principal objetivo de desafiar a estimular os estudantes do curso de graduação em engenharia civil desta
instituição, a I Competição Estudantil de Pontes de Palitos de Bambu é um projeto supervisionado que vêm
complementar a formação dos acadêmicos no que tange à aplicação de conceitos, leis, fórmulas e teoremas da Análise
Estrutural.
Desde concepção original até a construção final do modelo, os grupos de alunos têm a oportunidade de visualizar, na
prática, as inúmeras etapas ao longo do projeto de uma estrutura (lançamento, fabricação, escolha dos materiais e
melhores peças, procedimentos e cuidados na montagem, realização de ensaios e ajustes de parâmetros), de modo a
atingir a meta que compreende em uma estrutura reticulada formadas por elementos de barras esbeltas, cujo material é
o bambu, tendo em vista obedecer às especificações desejadas e que atenda ao desempenho, bem como que seja aplicado.
A I Competição de Pontes de Palitos de Bambu se propõe a fazer parte de um sistema integrado de ensino e
aprendizagem, na medida em que promove um acréscimo na consciência do mundo real quando o assunto principal é o
de problemas de engenharia, a exemplo das particularidades das restrições espaciais de deslocamentos, caracterização
apropriada das propriedades físicas e mecânicas dos materiais escolhidos, implicações globais das ações externas, que
vai desde as preocupações com o processo de fabricação e montagem até a questão da segurança, bem como as
implicações do custo e, até mesmo, a importância do aspecto estético.
Neste sentido, espera-se que o sucesso atingido numa competição desta natureza esteja diretamente relacionado com a
competência em aplicar, adequadamente, os princípios da engenharia estrutural e da construção. Engenheiros civis em
formação, os acadêmicos são motivados a inovar e praticar o senso de profissionalismo da peculiar concorrência, assim
como usar os recursos da forma mais eficiente.
Vale destacar que, neste processo, os estudantes-participantes serão orientados a projetar e construir um modelo em
escala reduzida de uma ponte, a partir da união estratégica de palitos de bambu pré-estabelecidos pela comissão
organizadora, com formato livre. Neste processo, tanto podem idealizar o projeto por si mesmos ou podem contar com
sugestões de professores e/ou profissionais ao longo da atividade e usufruir das instalações dos laboratórios da
UNISINOS, sendo incentivados a maximizar o seu envolvimento ao longo de toda etapa de fabricação.
Mesmo no caso de modelos reduzidos, a segurança é um fator primordial. Para que seja mantida a segurança dos
envolvidos, serão tomadas todas as precauções necessárias. Espera-se que, desta maneira, serão evitados acidentes com
os competidores, espectadores, julgadores e organizadores. Por essa razão, procedimentos que podem, eventualmente,
gerar situações de risco serão proibidos e os testes de ruptura serão interrompidos na medida em que o colapso for
iminente ou gerar risco no local.
Espera-se que a I Competição de Pontes de Palitos de Bambu proporcionará experiência em projetos, bem como a
oportunidade de aprender/aplicar processos de gerenciamento.
Além de contribuir para o desenvolvimento da formação técnica dos acadêmicos, é importante salientar que a emoção
da competição será um aspecto diferenciado e, consequentemente, promoverá uma maior integralização entre os alunos
do curso desta universidade, podendo ser extendida para alunos de outros cursos ou, até mesmo, de outras instituições.
ORGANIZAÇÃO
Como garantia de incentivo dos estudantes para estudar e analisar o comportamento dos materiais envolvidos, estimular
a criatividade e a busca de novas informações para o dimensionamento de sistemas estruturais treliçados, a comissão
definiu um conjunto de regras que procuram contemplar uma variedade de projetos, sem comprometer a liberdade de
inovação. Neste sentido, espera-se que os projetistas se sintam liberados para considerar as vantagens da alternativa
escolhida e possam compará-las com as particularidades de outras alternativas e entendam que o desafio do concurso
seja a garantia de que os concorrentes projetem e construam pontes com propostas bem diferentes.
Os competidores, os juízes e a comissão de organização serão incentivados a ler o conteúdo deste documento de regras
antes da competição para que se familiarizem com todas as diretrizes.
Como membros da Comissão Organizadora e Julgadora da I Competição de Pontes de Palitos de Bambu, tem-se:
Coordenação Geral
Prof. Dr. Uziel Cavalcanti de Medeiros Quinino.
Graduação em Engenharia Civil
Prof. Dr. Daniel Reis Medeiros – Coordenador do Curso.
Prof. MSc. Jeferson O. Patzlaff – Coordenador do Curso
Prof. MSc. Bruna M. Lazzari – Membro Julgador.
Prof. MSc. Paulo Sérgio B. Lemos – Membro Julgador.
Prof. Dr. Mirtes Caron Peres Ramires – Professor.
Prof. Luiz Afonso Montini – Professor.
Itt Performance
Prof. Dr. Bernardo Fonseca Tutikian – Membro Julgador
Prof. MSc. Roberto Christ – Membro Julgador.
Prof. MSc. Fabrício Longhi Bolina – Membro Julgador.
Prof. MSc. Fernanda Pacheco – Membro Julgador.
Acad. Eng. Civil – Paulo Eduardo Mezzomo da Silva
Acad. Eng. Civil – Camila Fernandes Natus de Souza
Laboratório de Materiais de Construção
Acad. Eng. Civil – Júlio César Maia Daudt
Monitoria de Análise Estrutural – Engenharia Civil
Acad. Eng. Civil Stephany Borja Agliardi
A COMPETIÇÃO
Cada equipe deve consistir apenas de estudantes de graduação em Engenharia Civil, totalizando 05 participantes, sendo
um de cada atividade acadêmica referente às disciplinas de Análise Estrutural do curso de graduação em Engenharia
Civil (Análise Estrutural I, II, III, IV e V). O aluno que tenha cursado todas as disciplinas citadas, com aprovação, é
considerado um aluno de Análise Estrutural V.
Disposições Gerais
i. No ato da inscrição na competição, recomenda-se que o grupo efetue uma doação de 01 agasalho, 01 cobertor ou 01
kg alimento não perecível. O propósito é doar os itens arrecadados para uma instituição de caridade ou de assistência
social, por intermédio do DAEC – Diretório Acadêmico de Engenharia Civil e dos Engenheiros sem Fronteiras da
UNISINOS;
ii. Será permitida a participação de apenas uma única ponte de palito para cada grupo inscrito;
iii. Uma vez inscrita na competição, a equipe deverá entregar a sua ponte na data e local estabelecidos pela comissão
organizadora e julgadora deste evento. É importante destacar que é formada uma comissão de fiscalização presidida
pelo(s) membro(s) julgadores previstos neste edital, bem como por acadêmicos monitores que estarão encarregados de
verificar se as pontes obedecem às prescrições do presente edital de competição.
iv. Junto ao modelo de ponte fornecido pela equipe, os grupos necessitam apresentar um CD/DVD contendo um
Relatório de Construção da Ponte (fotos e descrição das etapas de construção), dando ênfase às características dos
materiais empregados, fotos do processo de fabricação, foto e identificação dos integrantes do grupo, bem como a
previsão do valor da carga de colapso de sua ponte.
b) Construção da Ponte – Materiais permitidos , dimensões limites e demais regras
i. A ponte deverá ser construída utilizando apenas palitos (espetinhos) de bambu para churrasco, comercializados, da
marca Natural (sem tratamento adicional, revestimento ou alteração das características originais) com seção circular e
colas epoxi do tipo massa (exemplos de marcas: Durepoxi, Polyepox, Poxibonder, etc.) e do tipo resina (exemplos de
marcas: Araldite, Poxipol, Colamix, etc.). Será admitida também a utilização de cola quente em pistola para a união das
barras nos nós. Outros tipos de cola poderão ser admitidos se submetidos previamente à consideração dos membros
julgadores da comissão organizadora da competição;
Espeto 18 x 0,4 cm
Espeto 25 x 0,4 cm
Espeto 30 x 0,4 cm
Fig. 1 - Palitos (espetinhos) de bambu para churrasco, comercializados, da marca Natural.
Fig. 2 – Exemplos de colas e resinas.
ii. Não será permitido o recebimento de pontes que forem entregues por partes (segmentos móveis ou elementos
encaixáveis). A ponte precisará ser indivisível, com massa total máxima de 750 g, já considerando a massa dos
elementos que servirão de apoio (canos de PVC fixados nas extremidades das pontes), bem como da massa referente à
barra de aço para aplicação da carga.
iii. No que tange às dimensões: a ponte deverá ser capaz de vencer um vão livre mínimo de 1 metro, estando apoiada
nas suas extremidades, de forma que a fixação das extremidades não será admitida;
iv. A altura máxima da ponte, medida verticalmente, desde seu ponto mais baixo até o seu ponto mais alto, não deverá
ultrapassar 50 cm;
v. A ponte deverá ter uma largura mínima de 5 cm e máxima de 20 cm, ao longo de todo seu comprimento;
vi. Sob cada uma das extremidades da ponte deverá ser fixado um tubo de PVC (tubo para água fria de 1/2" de diâmetro
nominal e 20 cm de comprimento) para promover o vínculo destas extremidades sobre as faces superiores das
plataformas de ensaio, devidamente espaçadas, planas e niveladas;
vii. Cada extremidade da ponte poderá prolongar-se até 5,0 cm de comprimento além da face vertical de cada bloco de
apoio. Não será admitida a utilização das faces verticais dos blocos de apoio como pontos de apoio da ponte.
viii. Para que possa ser realizado o teste de carga da ponte, ela deverá ter fixada na região correspondente ao centro do
vão livre, no sentido transversal ao seu comprimento e no mesmo nível das extremidades apoiadas, uma barra de aço de
construção de 8 mm de diâmetro e de comprimento igual à largura da ponte. A carga aplicada será transmitida ao longo
da ponte através desta barra de rigidez maior. O peso da barra não será contabilizado no peso total da ponte, como
descrito no item 4.
Fig. 3 - Dimensões limites da ponte de palito
Fig. 4 – Apoios: tubo de PVC para instalação de água fria de ½” – 20 cm de comprimento - e Eixo central: barra de
aço com diâmetro de 8,0 mm e comprimento função da largura do centro.
c) Orientações sobre a apresentação das pontes
1. Cada grupo deverá entregar sua ponte já construída, protegida em uma caixa, devidamente identificada com o número
da equipe e nomes dos integrantes, bem como CD/DVD com os arquivos referentes ao relatório. A data da entrega das
pontes é fixada pela coordenação da competição, conforme previsto neste edital.
2. No momento da entrega de cada ponte, membros da comissão de fiscalização da competição procederão à pesagem e
medição da ponte e à verificação do cumprimento das prescrições deste regulamento. Após a entrega, a ponte ficará
armazenada em local determinado pela comissão organizadora da competição, até o momento da realização dos testes
de carga.
d) Procedimentos para a realização dos testes de carga
20 cm
1. A ordem da realização dos testes de carga das pontes corresponderá, na medida do possível, à ordem de entrega das
mesmas.
2. Cada grupo indicará um de seus membros para a realização do teste de carga de sua ponte. Durante o teste de carga,
o aluno deverá utilizar luvas de proteção para evitar acidentes no momento do colapso da ponte.
3. A carga inicial a ser aplicada será de 1 kg. Se após 10 segundos de ter aplicado a carga, a ponte não apresentar danos
estruturais, será considerado que a ponte passou no teste de carga mínima e ela estará habilitada para participar do teste
da carga de colapso.
4. Uma vez aprovada no teste da carga mínima, as cargas posteriores serão aplicadas em incrementos definidos pelo
membro do grupo que está realizando o teste. Será exigido um mínimo de 10 segundos entre cada aplicação de
incremento de carga.
5. Será considerado que a ponte atingiu o colapso se ela apresentar severos danos estruturais menos de 10 segundos após
a aplicação do incremento de carga. A carga de colapso oficial da ponte será a última carga que a ponte foi capaz de
suportar durante um período de 10 segundos, sem que ocorressem severos danos estruturais.
6. Se na aplicação de um incremento de carga ocorrer a destruição do ponto de aplicação da carga, será considerado que
a ponte atingiu o colapso, pela impossibilidade de aplicar mais incrementos de carga (ainda que o resto da ponte
permaneça sem grandes danos estruturais).
7. Após o colapso de cada ponte, os restos da ponte testada poderão ser examinados por membros da comissão de
fiscalização da competição, para verificar se na sua construção foram utilizados apenas os materiais permitidos. Caso
seja constatada a utilização de materiais não permitidos, a ponte estará desclassificada.
8. Em caso de empate de duas ou mais pontes com a mesma carga de colapso, será utilizado como critério de desempate
o peso menor e se persistir o empate, a doação no ato da inscrição por parte do grupo. Se ainda persistir o empate, será
considerada a ordem de entrega das pontes.
9. Qualquer problema, dúvida ou ocorrência não contemplada neste regulamento, deverá ser analisada pela comissão de
fiscalização e a decisão final sobre o assunto em questão caberá aos membros julgadores.
e) Dados para o Projeto
AmostraDiâmetro
(mm)
Carga Limite
(N)
Comprimento
Inicial (mm)
Módulo de
Elasticidade
(MPa)
1 4,20 2900 115,00 13410,00
2 4,20 1390 115,00 10452,00
3 4,00 2160 115,00 10038,00
4 3,90 2170 115,00 12975,00
5 3,90 2890 115,00 12741,00
6 4,10 1470 115,00 9103,00
7 4,00 1740 115,00 11887,00
8 3,90 2480 115,00 13419,00
9 3,60 3340 115,00 15448,00
10 3,70 1530 115,00 9487,00
Ensaio à Tração
Comprimento
[mm]
Diâmetro
[mm]
Carga
[N]
Média
Comprimento
[mm]
Média Carga
[N]
11,59 4,30 435
11,23 3,60 317
12,04 4,10 579
11,14 4,20 469
11,43 3,90 459
9,62 4,10 490
21,32 4,10 363
21,04 3,60 390
21,06 3,80 331
20,83 4,10 565
20,00 4,10 276
21,36 4,00 552
40,81 4,10 389
41,55 3,80 527
40,08 4,10 372
41,30 4,30 560
40,95 3,60 312
40,63 3,80 361
61,61 3,60 343
60,96 4,00 300
60,47 3,60 324
60,43 4,00 416
60,89 3,80 277
60,53 4,10 318
80,68 4,10 392
80,34 3,80 266
80,40 4,00 257
80,50 4,30 516
80,49 3,90 322
78,44 4,00 270
100,13 4,10 426
100,66 4,20 368
98,77 4,10 195
100,90 4,20 184
99,50 3,90 194
101,58 4,20 339
150,30 4,30 156
150,20 4,40 290
149,80 4,10 85
148,20 3,90 113
149,80 4,00 191
150,10 4,20 144
149,73 150
80,14 296
100,26 267
40,89 380,5
60,82 321
11,18 464
20,94 376,5
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Car
ga P
[ N
]
Comprimento do palito [mm]
Carga de Compressão vs Comprimento
PONTUAÇÃO
A nota final será estabelecida conforme a equação abaixo:
NF = PF x C1 x C2
Onde:
PF: carga de ruptura no dia da competição;
C1: coeficiente conforme a composição da equipe ( grupos com 5 membros, sendo cada um de uma Análise Estrutural,
o coeficiente máximo é igual a 1. Na medida em que não há um aluno fazendo uma das análises entre I e V, o coeficiente
reduz 0,2). Obs. Para alunos que já tenham cursado todas as análises estruturais, este membro será considerado como
aluno de AEV).
C2: coeficiente referente entre a carga real de ruptura e carga estimada no ato da inscrição, sendo sempre o valor menor
pelo maior entre estes.
PREMIAÇÃO
Estão previstas premiações para os grupos vencedores e brindes serão sorteados entre as equipes participantes.
INSCRIÇÕES E CRONOGRAMA
As inscrições dos grupos para a I Competição Estudantil de Pontes Treliçadas de Palitos de Bambu estarão abertas
desde segunda-feira 23 de maio de 2016 e deverão ser realizadas através do formulário de inscrição disponibilizado
pela comissão organizadora (ver anexo neste regulamento). A data limite de inscrição será a sexta-feira 24 de junho
de 2016.
Antes de realizar a inscrição do grupo, leia atentamente as regras estabelecidas no edital da I Competição de Pontes de
Palitos de Bambu, já que a inscrição pressupõe a aceitação de todos os itens do regulamento.
Para realizar a inscrição do grupo, deverá ser preenchido um formulário onde será solicitado para cada um dos
integrantes do grupo:
o nome e sobrenome
o número da matrícula UNISINOS
o E-mail
a disciplina em que está matriculado (dentre AEI, AEII, AEIII, AEIV ou AEV), indicando o professor desta
disciplina.
Entrega das pontes
A data para a entrega das pontes é quinta-feira 30 de junho de 2016, no Auditório Central, de 10h00 às 12h00 e de
14h00 às 17h00.
Data da competição
A data para realização da competição propriamente dita, isto é, dos testes de carga das pontes construídas, será em 01
de julho de 2016, de 10h00 às 17h no Auditório Central da UNISINOS.
SOFTWARES E JOGOS
Há uma série de ferramentas computacionais que são propostos para a resolução de problemas estruturais
que adotam os sistemas treliçados. Podem ser encontrados:
West Point Bridge Designer 2012 - http://www.engenhariacivil.com/west-point-bridge-designer-2012
2016 Bridge Designer Software - https://bridgecontest.org/resources/download/
Ftool - http://www.tecgraf.puc-rio.br/ftp_pub/lfm/ftool300win32.zip
MDSolids - http://www.mdsolids.com/index.html
Mathematic for Technology (com The Truss Wizard ) - http://commons.bcit.ca/math/software/
Analysis for Windows - http://cuylaerts.net/
Makaria - http://www.ppgec.ufrgs.br/segovia/espaguete/arquivos/makaria.zip
S-FRAME Structural Analysis and Design - https://www.s-frame.com/index.htm
CADRE Pro - http://www.cadreanalytic.com/Cadrepro.htm
Há também, versões de jogos - demonstração que simulam a construção de pontes e outros tipos de
estruturas:
CronicLogic - http://www.chroniclogic.com
Armadillo Run - http://www.armadillorun.com
Valusoft [Construction Destruction]
DICAS E CURIOSIDADES
Opções de lugares para compra de cola epóxi: (Ref.: Competição de Pontes de Espaguete, UFRGS).
Loja de modelismo Aero'Sport - Porto Alegre - Rua São Pedro 1453, Bairro São Geraldo - Telefone
30242595.
Clube de Modelismo Conesul - R. José de Anchieta 1111 - Vila Rica - Portão – RS - Contato (51) 35622404
e (51) 97073380.
OUTRAS COMPETIÇÕES e LINKS INTERESSANTES
Sites com informações relacionadas com competições de pontes de espaguete ou de modelos estruturais de outros
materiais. (Ref.: Competição de Pontes de Espaguete, UFRGS).
Competição de Pontes de Espaguete na Universidade Federal do Rio Grande do Sul
https://www.ufrgs.br/espaguete/
Competição de Pontes de Espaguete na Johns Hopkins University
http://pages.jh.edu/~virtlab/spaghetti-bridge/;
Competição de Pontes de Espaguete na Universidade Federal do Paraná
http://www.cesec.ufpr.br/espaguete/;
Competição de Pontes de Espaguete na Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA)
http://sistemas.bage.unipampa.edu.br/pontesdeespaguete/index.html;
Competição de Pontes de Espaguete na Universidade de Passo Fundo (UPF)
http://www.upf.br/espaguetes/;
Dicas para evitar flambagem lateral. Site com algumas dicas interessantes de projeto para evitar a ocorrência
de flambagem lateral
http://www.pre-engineering.com/resources/lateral.htm.
Dicas para construir Pontes de Espaguete
http://www.pontes-de-esparguete.ubi.pt/construir.html;
Spaghetti Bridge Contest. Site da Okanagan University College
http://www.okanagan.bc.ca/programs/areas_of_study/engineeringtechnologies/spaghettibridge.html;
Bridge Building
http://www.42explore.com/bridge.htm.
REFERÊNCIAS
- Competição de Pontes de Espaguete, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, UFRGS. Prof. Luis Alberto Segovia
Gonzalez .
FORMULÁRIO DE INSCRIÇÃO
I Competição Estudantil de Pontes de Palitos de Bambu
PARTICIPANTE 1
NOME:
MATRÍCULA:
ATIVIDADE ACADÊMICA:
NOME DO PROFESSOR:
EMAIL: ASSINATURA:
PARTICIPANTE 2
NOME:
MATRÍCULA:
ATIVIDADE ACADÊMICA:
NOME DO PROFESSOR:
EMAIL: ASSINATURA:
PARTICIPANTE 3
NOME:
MATRÍCULA:
ATIVIDADE ACADÊMICA:
NOME DO PROFESSOR:
EMAIL: ASSINATURA:
PARTICIPANTE 4
NOME:
MATRÍCULA:
ATIVIDADE ACADÊMICA:
NOME DO PROFESSOR:
EMAIL: ASSINATURA:
PARTICIPANTE 5
NOME:
MATRÍCULA:
ATIVIDADE ACADÊMICA:
NOME DO PROFESSOR:
EMAIL: ASSINATURA:
Obs.: Antes de realizar a inscrição do grupo, leia atentamente as regras estabelecidas no edital da I Competição de Pontes de Palitos
de Bambu. Este formulário de inscrição deve ser entregue, devidamente preenchido, no Laboratório de Materiais de Construção -
LMC, junto ao laboratorista, Júlio César Maia Daudt, laboratorista e membro da comissão organizadora.