INICIANDO OS CÁLCULOS

Levando em consideração o modelo escolhido, ponte com um arco (figura 11), a maioria das barras de tração são em 3D, já as barras de compressão decidimos fazer tubular vazada, com tudo, fica quase que inviável fazer os cálculos das cargas dessas barras sem ser em um programa apropriado, por isso, escolhemos o SAP 2000 para fazer todos os cálculos. Para isso precisamos de alguns dados como:

• Módulo de Elasticidade: 36000 kgf/cm²;
• Momento de Inércia: 5,153*10^-2 cm^4;
• Área de Seção Transversal: 2,545*10^-2 cm²;
• Diâmetro do fio de macarrão: 0,18 cm;
• Diâmetro da barra vazada: 2,06 cm;
• Comprimento das barras em centímetro (figura 12).

Calculamos a ponte para suportar uma carga de 200 kg com um fator de segurança de 1,5.

FIGURA 11: Desenho da ponte feita no programa SAP 2000 com as barras de tração e compressão numeradas.

FIGURA 12: Imagem lateral e frontal do protótipo com o comprimentos das barras em centímetro e as angulações centrais. 

Os resultados das cargas calculadas para as barras de tração (tabela 3) foram feitos diretamente pelo programa SAP 2000, já a quantidade de fios foram calculadas com uma fórmula específica (figura 13).

TABELA 3: Resultados das cargas calculadas para as barras de tração e suas respectivas quantidades de fios, assim como seus comprimentos.

Nas barras de compressão as cargas também foram calculadas pelo programa SAP 2000, já a quantidade de fios, por ser uma barra com estrutura tubular vazada, utilizamos uma fórmula específica (figura 14). Os resultados desses cálculos estão disponíveis (tabela 4).

FIGURA 14: Fórmula específica para calcular o número de fios de uma barra tubular vazada.

TABELA 4: Resultados das cargas calculadas para as barras de compressão e suas respectivas quantidades de fios, assim como seus comprimentos.

Depois de realizar todos os cálculos e concluir quais são as barras de tração e compressão, o protótipo ficou da seguinte forma (figura 15):

FIGURA 15: Imagem elaborada no programa SAP 2000 informando a localização das barras de tração e compressão.