Curso de Engenharia Civil Projeto em Engenharia Civil IV Proposta de Execução TÍTULO DO PROJETO: APARATO DE PROTEÇÃO AO OVO. Professores de projetos: Flaviano Smaniotto Henry Helber Calazans Camargo Jairo Ribeiro da Costa Marcel Sena Campos Rainy da Conceição Soares Sérgio Tavares Crecca Tauana da Rosa Vanusa Soares da Silva Ormond Virmondes Ferreira da Silva Junior Professor Orientador: Flaviano Smaniotto Virmondes Ferreira da Silva Junior Introdução As modernas práticas de ensino de engenharia e as diretrizes curriculares contemplam a aplicação de projetos integradores na construção das competências e habilidades do futuro engenheiro. Operacionalmente, a disciplina de projetos será desenvolvida ordinariamente durante três dias da semana em pós e pré-aulas, para os alunos do período matutino e para os alunos do período noturno, respectivamente. A prática profissional aplicada e desenvolvida por estes projetos não será restrita ao horário de aulas, pois a atividade proposta envolverá os alunos no desenvolvimento de métodos para a resolução dos problemas temáticos propostos. Estes projetos também promoverão a integração sinérgica entre docentes-docentes, docentes-discentes e discentes-discentes. Objetivos gerais Promover o desenvolvimento de conhecimentos, através da integração entre disciplinas, para o exercício de atribuições profissionais na área de Engenharia da UNIVAG: Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia; Projetar e conduzir experimentos e interpretar resultados; Analisar custos e investimentos; 1
Conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos da indústria; Planejar, supervisionar, elaborar e coordenar projetos e serviços de engenharia; Identificar, formular e resolver problemas de engenharia; Prever, analisar e tratar riscos de projetos e impactos de projetos; Comunicar-se eficientemente nas formas escrita, oral e gráfica; Atuar em equipe; Assumir a postura de permanente busca de atualização profissional; Apresentar o projeto de forma profissional. Objetivos específicos Este projeto tem por objetivo testar a capacidade dos alunos no desenvolvimento de elementos estruturais que resistam a cargas estáticas e /ou dinâmicas, tirando o máximo proveito das propriedades do concreto armado como elemento estrutural. O desafio proposto é projetar e construir um pórtico em concreto armado, conforme o modelo estabelecido neste Regulamento, que seja capaz de resistir a cargas crescentes de impacto durante o ensaio de carregamento dinâmico. Esse elemento estrutural é denominado de Aparato de Proteção ao Ovo (APO), dada a sua função, que é a de proteger um ovo colocado sob o pórtico durante o carregamento. Este edital estabelece os requisitos a serem atendidos para o desenvolvimento deste projeto, para confecção do pórtico e para a realização do ensaio de carregamento, No projeto, cada grupo deve estudar e desenvolver o seu pórtico (APO), e ao final, os alunos farão a apresentação dos estudos e conclusões e será feito a aplicação do teste de carga dinâmica para a verificação dos resultados do projeto. Metodologia. O projeto será desenvolvido em grupos de 8 alunos, que deverão ter igual participação no cumprimento de cada etapa da disciplina. Uma vez definido o grupo, não poderá haver mudanças na sua formação. Caso um dos alunos desista da matéria, os demais integrantes devem dar prosseguimento. 2
O projeto consistirá em sete etapas distintas e complementares, que só poderão ser realizadas após a conclusão de cada etapa anterior. O cumprimento de cada etapa do projeto deverá obedecer às regras e prazos específicos a cada uma das etapas. O envio de trabalhos deverá ser feito pelo site www.univagengenharia.info, onde, o líder de cada grupo deverá clicar no link Projetos, preencher um formulário, anexar o arquivo correspondente a etapa desenvolvida, e enviar para a apreciação e atribuição de notas pelos docentes orientadores (por exemplo, caso o grupo não entregue a primeira etapa em tempo hábil, esse grupo não poderá prosseguir para a segunda etapa e assim sucessivamente. A disciplina terá nota única, composta pela soma das notas de cada etapa proposta. Caso seja constatado qualquer tipo de cópia ou plágio total ou em parte do trabalho, o projeto vai ser zerado e todos os alunos reprovados. A apresentação deverá ser feita com uso de recursos técnicos, audiovisuais por todos os integrantes da equipe. Caso um dos membros não possua conhecimento básicos do projeto a avaliação do mesmo se refletira nos demais membros. Cada grupo deverá redigir suas pesquisas bibliográfica, e apresentar as premissas, os cálculos, projetos e todo material necessário de acordo com as seguintes etapas: 1 Etapa: Formação da equipe de trabalho (grupo) com escolha do líder - O grupo terá de 08 integrantes, e uma vez formado não será permitido a troca de grupo ou adesão posterior; 2 Etapa: Revisão Bibliográfica e caracterização do tipo de estrutural Possíveis modelos estruturais, Adoção do modelo estrutural com as devidas justificativas técnicas. 3 Etapa: Elaborar o Diagrama de esforços solicitantes 4 Etapa: Dimensionamento do pórtico para o carregamento dinâmico proposto 5 Etapa: Projeto de formas e plano de concretagem e cura 6 Etapa: Fabricação e entrega do pórtico (APO) e trabalho final completo para análise da banca em três vias (todas as etapas anteriores). 7 Etapa: 3
Apresentação, conferencia das medidas e especificações e teste de carga. Observação1: Todas as etapas da disciplina de Projeto unificado IV desde a pesquisa teórica, painel do projeto, até a confecção do pórtico deverão ser executadas ao longo do semestre. Nenhuma data de entrega será prorrogada. CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO DO PROJETO E PESO DAS ETAPAS NO PROJETO Etapa Nota da Etapa* Data da Entrega 1º 1,0 28/03/2015. 2º 1,0 28/03/2015. 3º 1,0 06/04/2015. 4º 1,0 10/05/2015. 5º 1,5 10/05/2015. 6º 1,0 18/06/2015 (112AN) 19/06/2015 (112BN e 112AM) 7º 3,5 Apresentação eserá realizado entre os dias 20 a 23 de Junho de 2015 Teste de carga *O peso de cada etapa corresponde à nota máxima que cada grupo pode obter ao concluí-la Observação 2: A avaliações das etapas serão baseada no prazo de entrega, na qualidade de apresentação do trabalho, de exposição dos estudos e levantamentos dos dados e cálculos, considerando as informações, a visualização, organização e disposição dos textos e, principalmente, a forma e capacidade de explanação dos membros do grupo na etapa final. A Nota variará de 0 a 10 e será aplicado o peso correspondente a casa etapa, sendo que a não apresentação do trabalho (7º Etapa) acarretará na reprovação do grupo independentemente das notas das etapas anteriores. Todas as etapas devem ser entregues acompanhadas de evidencias do trabalho realizado pelos membros do grupo durante o desenvolvimento do projeto. Desenvolvimento O desenvolvimento e confecção do pórtico de Aparato de Proteção ao Ovo deve seguir as especificações descritas a seguir: Materiais 4
Cimento Portland e adições minerais ativas Para preparação do concreto deve ser usado qualquer tipo de cimento Portland normalizado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT NBR 5732, ABNT NBR 5733, ABNT NBR 5735, ABNT NBR 5736, ABNT NBR 5737, ABNT NBR 11578, ABNT NBR 12989 ou ABNT NBR 13116), atualmente comercializado, devendo ser utilizada a última versão das referidas normas. No caso de equipes de instituições de países estrangeiros, permite-se o uso de cimento Portland produzido no País da instituição, desde que as seguintes informações sejam declaradas no Relatório Técnico: fabricante, classe, tipo, procedência e respectiva Norma Técnica. É permitido o uso de adições minerais normalizadas pela ABNT, como sílica ativa (ABNT NBR 13956), metacaulim (ABNT NBR 15894) e outros materiais pozolânicos (ABNT NBR 12653). No caso de equipes de instituições de países estrangeiros, o uso de adições deve se restringir a similares das normalizadas no Brasil, sendo informada sua caracterização e respectiva Norma Técnica. Não é permitido o uso de aglomerantes de outra natureza (como colas de origem orgânica e polímeros), de nanotubos de carbono ou qualquer outro material não previsto neste Regulamento. NOTA: Amostras do concreto dos primeiros classificados poderão ser submetidas a ensaios específicos para verificação do uso de materiais não previstos neste Regulamento. Agregados Os agregados utilizados devem ser de natureza pétrea, conforme a ABNT NBR 7211. É vedado o uso de agregados de outras origens (metálicos, pérolas de vidro, etc) com exceção dos agregados leves previstos na ABNT NBR 7213 e pérolas de isopor. Fibras Não é permitido o uso de fibras. A verificação da presença de quaisquer tipos de fibras no concreto (minerais, vegetais, metálicas, de polipropileno, de polietileno ou outra) é motivo para desclassificação da equipe. Aditivos químicos Podem ser utilizados aditivos de acordo com a ABNT NBR 11768. No caso de equipes de instituições de países estrangeiros, o uso de aditivos químicos deve se restringir a produtos similares dos normalizados no Brasil, sendo informada sua caracterização e respectiva Norma Técnica. Aço para a armadura longitudinal 5
Devem ser utilizados fios ou barras de aço, de acordo com a ABNT NBR 7480, com diâmetro igual ou menor que 1,65 mm. No caso de equipes de instituições de países estrangeiros, os fios ou barras de aço devem ter diâmetro igual ou menor que 1,65 mm e seguir as respectivas Normas Técnicas do País da instituição, que devem ser informadas. Não é permitido o uso de chapas planas ou corrugadas de qualquer material. Procedimento Executivo Montagem da armadura longitudinal A armadura longitudinal deve ser composta de, no máximo, 10 barras ou fios de aço por seção transversal, sem emendas. Na montagem das armaduras, uso de arame está restrito à amarração das barras ou fios em pontos específicos (como dobras para mudança de direção, junções de barras e similares). Não é permitido o uso de arames do tipo cordoalha. Não é permitida solda na armadura. É permitida a aplicação de tensões nas armaduras. NOTAS 1) A disposição e a configuração das armaduras em seções do pórtico serão avaliadas após a ruptura para verificar o cumprimento dos requisitos deste Regulamento. 2) Não serão aceitos argumentos de desvios de posição da armadura por problemas durante a concretagem. 3) O uso de qualquer material ou procedimento não previstos neste Regulamento desclassificará a equipe. 4) Não serão aceitos espaçadores metálicos. Montagem da armadura transversal É permitida a utilização de no máximo 12 estribos com diâmetro igual ou menor a 1,2mm em todo o pórtico, com espaçamento a critério da equipe participante. É obrigatória a existência de espaçamento entre os estribos e estes devem estar distribuídos ao longo de todo o pórtico, não justapostos ou concentrados num único ponto. Os tipos de estribos permitidos estão ilustrados na Figura 1. 6
NOTA: Cada configuração de estribo apresentada será contabilizada como 1 estribo e a utilização de qualquer configuração/modelo não previsto neste regulamento desclassifica a equipe, inclusive a utilização de estribos com mais de 2 (dois) ramos. Cura O processo de cura pode ser escolhido pelas equipes, sendo permitida cura úmida à temperatura ambiente, cura termo controlada e outros procedimentos, desde que descritos no Relatório Técnico. Procedimentos de laboratório Os procedimentos laboratoriais devem seguir as prescrições das Normas Técnicas Brasileiras (ABNT), sempre que pertinentes. Marcações É permitida a colocação de logotipo do grupo ou o nome da instituição, desde que posicionado nos apoios (pilares) do pórtico. Caso esta identificação seja através de material adesivo, este deverá ser de fácil remoção. A Comissão Organizadora poderá solicitar da equipe a retirada e/ou o reposicionamento desse material adesivo no pórtico. Características do APO e Gabarito de posicionamento e fixação Formato e dimensões do APO O APO deve ter seu formato e dimensões inscritos nos limites geométricos da Figura A superfície superior do APO não pode ser mais alta que 250 mm, em qualquer ponto, com relação à sua base de apoio. O APO deve ter uma área plana (bem acabada, sem saliências ou depressões) de pelo menos 50 mm de diâmetro, no centro da área superficial de topo, onde ocorrerá o impacto da carga. 7
Não são permitidos processos de lixamento ou desbastes superficiais de última hora para adequar o pórtico às medidas. Não são admitidas armaduras expostas. Gabarito A precisão dimensional do APO é crítica, sobretudo nas dimensões das bases, uma vez que o pórtico deve ser encaixado no Gabarito (ver Figuras 3 e 4), que serve para posicionamento e fixação do Aparato sobre o ovo, garantindo assim seu alinhamento com relação ao dispositivo de aplicação da carga. O Aparato que não atender aos requisitos de formato e dimensões deste Regulamento, não encaixará no Gabarito e será automaticamente desclassificado. Os dispositivos de fixação (cordas) serão fornecidos às equipes pela Comissão Organizadora do Concurso no momento da preparação de cada APO para a realização do ensaio. Massa A massa máxima do APO deve ser 4000 g (quatro mil gramas), não sendo admitida qualquer tolerância para esse valor. A verificação da massa será realizada no ato do recebimento do APO. 8
ENSAIO Preparação do APO para o ensaio de carregamento dinâmico Apenas os pórticos apresentaram dimensões e massa em conformidade com o Regulamento, serão ensaiados. Antes do início do ensaio o APO deve ser fixado no gabarito por meio dos dispositivos mostrados. Após sua fixação, será colocado um ovo (cozido) sob o APO. Aplicação das forças de impacto O carregamento dinâmico do APO será realizado soltando-se um cilindro metálico, com 50 mm de diâmetro e massa de 15 kg, de alturas progressivamente maiores, iniciando pela altura de 1,0 m. Se o APO resistir ao primeiro impacto, então o cilindro será solto da altura de 1,5 m e assim sucessivamente, aumentando-se a altura em 0,50 m a cada novo impacto, até chegar a 2,5 m. Portanto, o cilindro será solto das alturas de 1,0m; 1,5m; 2,0m e 2,5m. O carregamento será realizado de forma progressiva, até que o ovo seja danificado pela impossibilidade do APO continuar a protegê-lo. Nesta situação final, o ovo pode ser danificado por ter sido atingida a capacidade suporte do APO ou pelo desprendimento de pedaços do APO que atingiram o ovo. NOTA: Caso seja constatado pela Comissão Organizadora que o ovo fora danificado devido à vibração durante o ensaio (e não devido a fatores ligados ao APO), este será substituído por um novo ovo e o carregamento continuará. A máxima energia resistida pelo APO antes de danificar o ovo (carga x altura) será a somatória das energias parciais de cada carregamento. Caso o APO resista a todas as cargas de impacto, será repetida por até três vezes a maior carga (queda do cilindro da altura máxima, igual a 2,5 m). Caso não se verifique a ruptura do APO, o ensaio será encerrado após o terceiro carregamento da altura de 2,5m e a carga resistida considerada será a máxima possível prevista pra este Concurso. A Comissão Organizadora será responsável pela realização dos ensaios, sendo obrigatória a presença de um membro de cada equipe para acompanhar o seu desenvolvimento. Após a conclusão do ensaio de todos os pórticos, os grupos receberão informações para retirada dos pórticos ensaiados. A Comissão Organizadora poderá reter qualquer pórtico para verificações. 9
Avaliação A avaliação dos projetos por parte dos orientadores será realizada seguindo os tópicos do Apêndice 1. CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO PARA AS DATAS DAS ENTREGAS Etapa Nota Fator de Fator de da multiplicação multiplicação no Etapa* para entrega até atraso de 1 a 4 a data. dias na entrega. Fator de multiplicação no atraso de 5 a 10 dias na entrega. 1º 1,0 1,0 0,70 0,40 0,10 2º 1,0 1,0 0,70 0,40 0,10 3º 1,0 1,0 0,70 0,40 0,10 4º 1,0 1,0 0,70 0,40 0,10 5º 1,0 1,0 0,70 0,40 0,10 6º 1,0 1,0 0,70 0,40 0,10 7º 3,5 1,0 0,0 0,0 0,0 Fator de multiplicação no atraso de 11 a 15 dias na entrega. Várzea Grande, 23 de fevereiro de 2014. Flaviano Smaniotto / Virmondes Ferreira da Silva Junior Professores Orientadores 10