I Competição de Pontes de Espaguete da EXPOTEC

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA RN
UNIDADE DE ENSINO DE NATAL
DIRETORIA EDUCACIONAL DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL
Av. Sen. Salgado Filho, 1559, 59.056-000- Natal/RN. Fone (084)4005-2635
VI Competição de Pontes de Espaguete
EXPOTEC - 2011
A competição de Pontes de Espaguete é um evento que ocorre em vários
países com o intuito de possibilitar aos participantes um conhecimento prático da
teoria envolvida nos projetos de estruturas, assunto este abordado em diversas
disciplinas da engenharia. Este evento consiste na: análise, projeto, construção e
ensaio destrutivo de uma ponte treliçada de macarrão do tipo espaguete,
conforme as especificações detalhadas no regulamento da competição.
A seguir temos os critérios e informações gerais para os participantes desta
competição.
Caso queira entrar em contato com os professores organizadores deste
evento acesse os seguintes endereços eletrônicos, encaminhando suas dúvidas
ou sugestões:
Prof. MSc. Tércio Graciano: [email protected]
Prof. MSc. Roberto Monteiro: [email protected]
Tema do Trabalho
O tema do trabalho proposto é a construção e o teste de carga de uma
ponte treliçada, utilizando macarrão do tipo espaguete e colas epoxi e quente (tipo
silicone, aplicada com pistola), conforme especificado no regulamento da
competição. A ponte deve ser capaz de vencer um vão livre de 0,5 m, com peso
não superior a 750 g. A construção da ponte deverá ser precedida da análise de
algumas opções possíveis de tipos de pontes e do projeto detalhado do tipo de
ponte escolhida, com estimativa da carga de colapso.
Desenvolvimento do Trabalho
O trabalho deverá ser realizado em grupo, sendo cada grupo formado por
no máximo 3 alunos regularmente matriculados no IFRN/RN.
Objetivos do Trabalho
O objetivo principal do trabalho proposto é motivar nos alunos o
desenvolvimento de habilidades que lhes permitam:
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aplicar conhecimentos básicos de Resistência dos Materiais;
projetar sistemas estruturais simples;
comunicar e justificar seus projetos em forma oral e escrita;
trabalhar em grupo para executar seus projetos.
REGULAMENTO
Critérios e Disposições Gerais.
1) No ato da inscrição o grupo deverá contribuir com 1 kg de alimento não
perecível, o qual será posteriormente distribuído numa comunidade carente ou
ONG; por cada ponte que inscrever no concurso.
2) Antes da realização dos testes de carga das pontes, cada grupo deverá
apresentar uma estimativa do valor da carga de colapso de sua ponte.
3) A ponte deverá ser indivisível, de tal forma que partes móveis ou encaixáveis
não serão admitidas.
4) A ponte deverá ser construída utilizando apenas massa do tipo espaguete da
marca Ádria e colas epoxi do tipo massa (exemplos de marcas: Durepoxi,
Polyepox, Poxibonder, etc.) e do tipo resina (exemplos de marcas: Araldite,
Poxipol, Colamix, etc.) ou preliminarmente nas junções a cola de silicone. 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 do(s) professor(es) da(s) turma(s) participante(s) da competição.
Está vetada o revestimento dos espaguetes por qualquer outro tipo de cola, ou
seja, a cola utilizada restringe-se apenas as junções, inclusive uso de fitas
adesivas ou similares.
Fios de Espaguete
Colas Epoxi tipo massa
Colas Epoxi tipo resina
Cola Quente em pistola
5) O peso da ponte (considerando a massa espaguete e as colas utilizadas) não
poderá ser superior a 750 g.
6) No limite de peso prescrito (750 g), não serão considerados o peso do
mecanismo de apoio fixado nas extremidades da ponte (descrito a seguir, no item
8), nem o peso da barra de aço para fixação da carga (descrito a seguir, no item
10), que serão estimados em 150 g.
9) A ponte não poderá receber nenhum tipo de revestimento ou pintura.
10) A ponte deverá ser capaz de vencer um vão livre de 0,5 m, estando apoiada
livremente nas suas extremidades, de tal forma que a fixação das extremidades
não será admitida.
11) A altura máxima da ponte, medida verticalmente desde seu ponto mais baixo
até o seu ponto mais alto, não deverá ultrapassar 0,4 m.
12) 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.
13) A ponte deverá ter uma largura mínima de 5 cm e máxima de 15 cm, ao longo
de todo seu comprimento.
14) 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, um TUBO DE pvc
para água fria, de 20 mm de diâmetro de comprimento igual à largura da ponte. A
carga aplicada será transmitida à ponte através deste tubo. O peso do tubo não
será contabilizado no peso total da ponte.
15) Cada grupo deverá entregar sua ponte já construída, acondicionada em uma
caixa de papelão. A data da entrega das pontes para cada turma participante da
competição será fixada pelo professor da turma, sugerindo-se o dia anterior ao da
realização dos testes de carga das pontes.
16) Após a 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 do regulamento da competição. Se aprovada pelos
membros da comissão de fiscalização, a ponte ficará armazenada em local a ser
determinado pelo(s) professor(es) coordenador da competição, até o momento da
realização dos testes de carga.
17) A ordem da realização dos testes de carga das pontes corresponderá, na
medida do possível, à ordem de entrega das mesmas; estando presente pelo um
componente do grupo.
18) A carga inicial a ser aplicada será de 1 kg. Se após 30 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.
19) Se a ponte passou 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.
20) 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.
21) Se na aplicação de um incremento de carga ocorrer 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).
22) Após o colapso de cada ponte, os restos da ponte testada deverão ser
examinados por membros da comissão de fiscalização, para verificar se na
construção da ponte foram utilizados apenas os materiais permitidos. Caso seja
constatada a utilização de materiais não permitidos, a ponte estará
desclassificada.
23) Será considerada vencedora a ponte que suportar maior carga de ruptura,
ficando com a segunda colocação a ponte que suportar a segunda maior carga de
ruptura e em terceiro àquela que suportar a terceira maior carga de ruptura.
24) Caso ocorra empate na carga de ruptura a comissão organizadora irá avaliar,
como critério de desempate, o design do conjunto.
25) Será atribuído Honra ao Mérito a ponte que apresentar melhor design
inovador.
26) 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 ao(s) professor(es) organizador (es) da
competição.
Premiação
1) Serão atribuídos medalhas e troféus para os três primeiros colocados.
2) Serão atribuídas medalhas para os trabalhos contemplados com Honra ao
Mérito.
Obs.: Caso a comissão organizadora consiga brindes com possíveis patrocinadores, os
mesmos serão distribuídos entre as equipes vencedoras.
Dados Complementares
1) Dados Gerais
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Número médio de fios de espaguete em cada pacote: 500
Diâmetro médio: 1,8 mm
Raio médio: 0,9 mm
Área da seção transversal: 2,545 x 10-2 cm2
Momento de inércia da seção: 5,153 x 10-5 cm4
Comprimento médio de cada fio: 25,4 cm
Peso médio de cada fio inteiro: 1 g
Peso linear: 3,937 x 10-2 g/cm
Módulo de Elasticidade Longitudinal: 36000 kgf/cm2
2) Dados sobre a Resistência à Tração

Carga de ruptura por tração:
A carga de ruptura por tração para um fio de espaguete, independe do
comprimento do fio, e foi determinada através do ensaio de 6 corpos de prova
submetidos a tração até a ruptura.
A carga média de ruptura obtida nestes ensaios foi de 4,267 kgf.

Carga de ruptura por compressão:
A carga de ruptura por compressão dos fios de espaguete, está relacionada
com o fenômeno da flambagem, que depende do comprimento do fio de
espaguete, das propriedades geométricas da sua seção transversal e das
condições de vinculação das extremidades.
Os gráficos a seguir foram realizados na UFRGS e servirão como
parâmetro referencial para auxiliar na determinação da carga de colapso.
* Curvas de Carga de Ruptura por Compressão x Comprimento da Barra,
para barras formadas com diferentes números de fios de espaguete.
* Curvas de Carga de Ruptura por Compressão x Número de Fios de
Espaguete da Barra, para barras com diferentes comprimentos.
3) Outras Competições Semelhantes:
Nesta página são publicados links para outros sites com informações
relacionadas com competições de pontes de espaguete ou de modelos estruturais
de outros materiais.
Todos os links são apresentados em uma janela separada, portanto para voltar a
esta página, basta fechar a janela correspondente ao link acessado.

Competição de Pontes de Espaguete na Johns Hopkins University. Site de
uma tradicional Competição de Pontes de Espaguete, com regulamento
semelhante ao da nossa competição e muitas fotografias.

Competição de Pontes de Espaguete na Universidade Federal de Juiz de
Fora. Site da Competição de Pontes de Espaguete do Laboratório de
Resistência dos Materiais da Faculdade de Engenharia da Universidade
Federal de Juiz de Fora (MG), organizada pelos professores Flávio de
Souza Barbosa, Luis Paulo Barra e Michèle Farage.

Competição de Pontes de Espaguete na Universidade Federal do Paraná.
Site da Competição de Pontes de Espaguete do Centro de Estudos de
Engenharia Civil da Universidade Federal do Paraná (PR), organizada pela
Profa. Mildred Ballin Hecke.
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Competição de Pontes de Espaguete na Universidade de Passo Fundo.
Site da Competição de Pontes de Espaguete da Universidade de Passo
Fundo (RS), organizada pelo professor Moacir Kripka.

Competição de Pontes de Madeira Balsa. Site do colega Alexandre
Pacheco sobre a Competição de Pontes de Madeira Balsa, por ele
organizada. Não deixe de conferir as fotos das pontes ensaiadas!
Receita de Espaguete
É evidente que num concurso de massas não podia faltar uma belíssima
receita de espaguete.
Espaguete com tirinhas de carne
Massas e Macarrão
Ingredientes
1kg de filé mignon cortado em tirinhas
1 dente de alho amassado
1 cebola média fatiada
3 colheres (sopa) de azeite
1 xícara (chá) de cogumelos
½ xícara (chá) de vinho tinto seco
1 xícara (chá) de azeitonas pretas
½ kg de espaguete
Sal a gosto
Salsa picada a gosto
Modo de preparo
Doure a carne, o alho e a cebola no azeite. Acrescente água, se necessário,
e cozinhe até amaciar a carne. Junte o cogumelo cortado em tiras ou inteiro, o sal,
o vinho e deixe no fogo até evaporar. Corte as azeitonas em lascas e adicione.
Desligue o fogo e reserve.
Cozinhe o espaguete até ficar al dente, conforme as instruções da
embalagem, e escorra.
Misture o refogado ao macarrão e polvilhe com a salsa. Sirva ainda quente.
DICA:
Este prato é muito generoso em carne e fica bastante suculento. Se preferir,
diminua a quantidade de filé mignon. Experimente também fazer esta receita com
frango desfiado.