Atividades
Estruturas resistentes
 

Sky BridgeMalasias

 

 

 

A estrutura é um elemento ou grupo de elementos ligados entre si com a finalidade de resistir a diferentes tipos de esforços. As estruturas, além de resistir aos diferentes tipos de forças (cargas), também têm de suportar o peso próprio. As estruturas têm que ser resistentes, leves e estáveis.

 

 

A utilização, pelo ser humano, de cavernas como abrigo para se proteger da chuva e do frio e a colocação de troncos para atravessar um rio, são a demonstração dos primeiros conhecimentos de práticas primitivas da construção de estruturas.

O homem iniciou as primeiras construções entre 4000 e 6000 anos atrás, no Antigo Egito e na Mesopotâmia, quando os seres humanos começaram a abandonar a vida nómada e passaram a construir habitações permanentes.

 

 

As estruturas podem ser fixas, como uma barragem ou móveis, como o esqueleto humano

Barragem de Castelo de Bode s esqueleto1

  Alguns exemplos de estruturas resistentes:

  • Arco
 
  • Pórtico
 
  • Treliça
 

 

As estruturas são projetadas e construidas para resistir a diversos tipos de esforços (cargas), tais como:

  • Compressão
    (Squeezing)
  • Tração
    (Stretching)
  • Flexão
    (Bending)

  • Corte
    (Sliding)
  • Torção
    (Twisting)

Para melhor entender os diversos tipos de esforços, podemos usar um simulador 

 

Construção de uma ponte em esparguete

 Materiais necessários:

  • Esparguete
  • Cola termofusível
  • Fio de atar
  • Cartão

Ferramentas necessárias:

  • Pistola de cola termofusível
  • Tesoura

 

Primeira etapa do projeto

  • Investigação
As estruturas que suportam as pontes são, em Portugal, habitualmente construídas em betão armado (betão e aço). Estas são estruturas pesadas que exigem bases de apoio (fundações) de grandes dimensões. ViadutoDuartePacheco s
Viaduto Duarte Pacheco, Lisboa
Quando se pretende construir uma ponte mais leve, recorre-se ao aço. Estas são de construção mais rápida e podem ser montadas a partir de módulos pré-fabricados.  
Gateshead Millennium Bridge
Gateshead Millennium Bridge, Londres
Exemplos de pontes metálicas, no nosso país, são o caso da D. Maria Pia, no Porto e da 25 de Abril, em Lisboa.

 
Ponte D Maria Pia s
Ponte D. Maria Pia, Porto

 ponte 25 abril s
Ponte 25 de Abril, Lisboa
Estas pontes são formadas por elementos resistentes ligados entre si, formando sistemas triangulados, designados por treliças. ponte trelica s

 

Este é o sistema que vamos usar para construir pontes, usando um material aparentemente frágil como o esparguete.

esparguete flexao

 

Segunda etapa do projeto

  • Desenho técnico

Numa folha de papel A4 branca, começamos por desenhar a esquadria e a legenda.

Desenhamos as projeções ortogonais de uma treliça.

Optamos por desenhar os alçados principal e lateral.

desenho1 s
 

  • Memória descritiva

Neste caso, optamos por realizar uma breve descrição do objecto técnico, dos materiais e ferramentas necessárias à sua produção.

 

Terceira etapa do projeto

  • Construção da ponte em treliça

Para construir cada um dos segmentos, optamos por juntar cinco fios de esparguete, nos de maior dimensão e três nos mais curtos.

Os fios de esparguete são colados, nas extremidades, com cola termofusível.

No caso dos elementos maiores, será necessário colar dois conjuntos de fios de esparguente inteiros.

segmentos
 Os vários segmentos são colados, formando as duas seções principais da ponte.  montagem1
 Que são, em seguida, ligados entre si.  montagem2
 Conclui-se, colando os restantes elementos.  montagem3
 A ponte em treliça concluída.
montagem4 

Concluida a construção das pontes, organizei, conjuntamente com os alunos das três turmas envolvidas, um concurso de pontes de esparguete.

cartaz concurso s

As pontes foram submetidas a a um teste de resistência até atingirem o ponto de rutura.

Vídeo do concurso

concurso

 

 Após a concretização da atividade, solicitei aos alunos a realização do relatório da mesma.

 Algumas imagens do desenvolvimento do projeto, pelos alunos [mais...]

 

Fontes: WGBH Educational Foundation