Elabore um relatório justificando a escolha entre aço, alumínio e concreto armado para uma pequena ponte…

Questão

Elabore um relatório justificando a escolha entre aço, alumínio e concreto armado para uma pequena ponte pedonal de vão curto (5 m). Considere densidade, módulo de Young, resistência à tração/ compressão, corrosão e custo. Inclua ao menos uma estimativa numérica de tensão s = F/A para uma carga típica por metro linear de 10 kN/m.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

comparar propriedades (ex.: aço: ?˜7850 kg/m³, E˜200 GPa, resistência à tração ˜4,0×108 Pa; alumínio: ?˜2700 kg/m³, E˜70 GPa; concreto armado: ?˜2400 kg/m³, compressão ˜3,0×107 Pa). Para carga linear q=10 kN/m em vão 5 m, carga total por viga ˜q·5=50 kN ? F=5,0×104 N. Se seção A=5,0×10?³ m², s=F/A=5,0×104/5,0×10?³=1,0×107 Pa. Avaliar segurança, fator de segurança, durabilidade e custo: aço oferece alta resistência e ductilidade (necessita proteção contra corrosão), alumínio reduz massa e reações dinâmicas (E menor; exige seções maiores), concreto é econômico em compressão mas pesado e menos resistente à tração sem armadura. Concluir escolhendo material que atenda s admissível, E para rigidez e critérios de manutenção e custo, justificando numericamente.

Explicação

A resposta apresenta uma análise comparativa das propriedades dos materiais, considerando aspectos cruciais como densidade, módulo de Young e resistência, que são fundamentais para a escolha do material adequado para a ponte. A inclusão de uma estimativa numérica da tensão ajuda a ilustrar a viabilidade do projeto, permitindo uma avaliação clara da segurança e desempenho dos materiais. Por fim, a discussão sobre durabilidade e custo fornece uma visão abrangente, essencial para a decisão final sobre o material mais apropriado.

Raio-X da questão