PROTÓTIPO DA TRELIÇA

O protótipo (figura 2) foi construído em macarrão da marca Barilla (número 7) com 0.18 cm de diâmetro, cola bastão, cola quente e uma barra de ferro com 0.7 cm de diâmetro e comprimento igual à largura da treliça.

FIGURA 2: Protótipo da Treliça.

Para unir o macarrão realizamos 4 tipos de testes (figura 3): primeiro com cola branca misturada com água, segundo com cola branca pura, terceiro com cola quente e por último a cola bastão. O resultado mostrou que a cola bastão foi mais eficaz e manteve o macarrão no seu estado de conservação, sendo por tanto utilizada no protótipo. Já para junção dos nós foi utilizada cola quente.

FIGURA 3: Teste realizado para verificar o tipo de cola mais eficiente para unir o macarrão.

Os comprimentos dos eixos do macarrão utilizados na construção do protótipo da treliça estão descritas na figura abaixo (figura 4).

FIGURA 4: Comprimentos dos eixos do protótipo da treliça.

Os eixos foram esquematizados e montados de uma forma na qual tivessem uma maior área de contato e organização para colagem do macarrão (figura 5).

FIGURA 5: Esquema para colagem do macarrão.

Com o comprimento dos eixos medidos, calculou-se a força de ruptura dos fios de macarrão para determinar quais eixos iriam sofrer tração e compressão, determinando assim a quantidade mínima de fios que poderia ser utilizada em cada eixo fazendo uso das fórmulas especificadas, conforme figura 6. 

FIGURA 6: Fórmulas para calcular o número mínimo de fios para tração e compressão da treliça.

Foram realizados todos os cálculos dos eixos da treliça para avaliar quais seriam de tração e compressão, porém os eixos (BB', CC' e DD') são considerados nesta treliça como vigas biapoiadas, ou seja, sem nenhum eixo de rotação, servindo apenas de apoio para evitar flambagem (figura 7).

FIGURA 7: Cálculos dos eixos da treliça.

Com todos os cálculos efetuados foi possível definir a quantidade de fios utilizados nos eixos de tração (tabela 1) e nos eixos de compressão (tabela 2). Os eixos que serviram apenas para evitar flambagem utilizamos 3 fios cada. Em alguns eixos foram utilizados um pouco mais de fios do que o calculado apenas por uma questão de segurança e de transporte do local que foi construída a treliça para o local do teste de carga. 

TABELA 1: Eixos que sofreram tração e suas respectivas quantidades de fios calculados e utilizados. 

TABELA 2: Eixos que sofreram compressão e suas respectivas quantidades de fios calculados e utilizados.