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Resumo do projeto final, Resumos de Teoria das Estruturas

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Tipologia: Resumos

2021

Compartilhado em 21/01/2021

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RESUMO PROJETO ANÁLISE DE FALHA
O desastre de Silver Bridge em 1967 nos EUA
UC: Metalurgia Mecânica
Docente: Prof. Dra. Danieli Reis
GT - 5: Shackelford
Adrielle Silva - RA: 111770
Carolina Franco - RA: 69532
Érika Bomfim - RA: 112194
Gabriel Macedo - RA: 76455
Maikon Stefano - RA: 112232
Matheus Domingues - RA: 112240
São José dos Campos
2020
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RESUMO PROJETO ANÁLISE DE FALHA

O desastre de Silver Bridge em 1967 nos EUA

UC: Metalurgia Mecânica Docente: Prof. Dra. Danieli Reis

GT - 5: Shackelford Adrielle Silva - RA: 111770 Carolina Franco - RA: 69532 Érika Bomfim - RA: 112194 Gabriel Macedo - RA: 76455 Maikon Stefano - RA: 112232 Matheus Domingues - RA: 112240

São José dos Campos 2020

O projeto de análise de falhas sorteado ao nosso grupo (Shackelford) foi aquele cujo título é “O desastre de Silver Bridge em 1967 nos EUA”. A ‘Silver Bridge’ foi idealizada por um médico cirurgião chamado, Charles Holzer, que atendia na região desde meados de 1909 e relatava que tinha dificuldades de chegar até os pacientes sem uma ponte que liga os estados de W. Virginia a Ohio. O momento decisivo para criação da ‘Silver Bridge’ foi uma travessia de inverno perigosa feita pelo médico, que resolveu tomar uma atitude em relação ao problema. Na década de 1920, o cirurgião Holzer criou um plano de criação da construção da ponte e formou um grupo comunitário, originando-se a ‘West Virginia Ohio River Bridge Company’. O grupo teve que decidir entre dois projetos, a primeira ideia seria criar uma ponte com uma combinação de cabos de aços e treliça; a segunda, era utilizar correntes ligadas aos pinos, a qual tinha um menor custo e um peso mais leve, e por essas razões foi a escolhida pelo grupo. A construção oficial da ponte começou em 1926 e a sua inauguração aconteceu em 30 de maio de 1928. Oficialmente se chamava ‘Poin Pleasant Bridge’ , mas logo ficou conhecida como ‘Silver Bridge’, devido ao fato de ser revestida com tinta de alumínio [1].

Figura 1 - Pintura representativa de como era a Silver Bridge entre 1928 (ano de sua conclusão) e 1967 (sua queda) [3]. O acidente ocorreu no dia 15 de dezembro de 1967, aproximadamente às 17:00 horas, onde a ponte Silver Bridge ("Ponte de Prata") que conectava Point Pleasant, West Virginia e Kanauga, Ohio, desabou repentinamente no rio Ohio. No momento do colapso, que ocorreu em segundos, trinta e sete veículos estavam cruzando a ponte e trinta e um deles caíram no rio. No total, quarenta e seis pessoas morreram e nove ficaram gravemente feridas.[2-3] A causa do desastre, após muitas pesquisas, provou-se ter sido o rompimento de uma das barras de olhal ( Figura 2 ) - feita em aço carbono tratado termicamente - provocando sobrecarga em outros elementos da estrutura que, por conseguinte, fugiram da condição de equilíbrio e não suportaram a magnitude dos esforços [3-4].

Mais especificamente, identificou-se que a causa raiz da falha foi uma pequena fissura formada durante o processo de fundição do aço da barra do olhal nº 330 (assinalada com um círculo na Figura 3 ), que formava a junta C13N da ponte. Esse defeito inicial de fabricação permaneceu ali por 39 anos, e a medida que esses anos passavam o componente 330 foi sofrendo gradativamente com a corrosão sob tensão e a fadiga por corrosão , que provocaram o crescimento da fissura fazendo com que o membro inferior da barra se romper por clivagem, causando, posteriormente, o colapso crítico de toda a estrutura [3].

Figura 5 - Estrutura da ponte Silver Bridge (Lichtenstein, 1993) [5]. Essa causa permaneceu ali todo aquele tempo porque na década de 60 a tecnologia existente não permitia que as inspeções de rotina identificassem esse defeito no componente instalado, sendo necessário desmontá-lo para tal, algo impraticável. Além disso, nessa época não se conhecia a informação de que os aços utilizados poderiam sofrer corrosão sob tensão e fadiga por corrosão [3]. A corrosão sob tensão é a formação de rachaduras em um material “sadio” por meio da combinação de uma tensão de tração e um ambiente corrosivo. Atrelado à fadiga por corrosão (resultado da ação combinada da tensão cíclica e ambiente corrosivo), continuaram a enfraquecer a barra de olhal até o desastre [3]. Outro agravante na causa da falha da estrutura - já prejudicada pela fadiga da corrosão e a corrosão sob tensão - foi o peso dos novos veículos que ali passavam, uma vez que quando a ponte foi projetada (1928) usou-se como padrão o modelo T Ford (com massa menor que 1.500 libras) e no ano do desastre (1967) um carro familiar médio pesava mais de 4.000 libras, sem contar que e os limites de peso transportado pelos caminhões chegaram até 60.800 libras. Esse erro de projeto, pela não previsão dos engenheiros do aumento das cargas, também contribuiu muito para a casuística do desastre [3]. O desastre da ponte ‘Silver Bridge’ tornou-se um marco histórico, sendo a primeira construção civil a ter um colapso investigado com aplicação dos conceitos

da metalurgia mecânica. Além disso, por conta desse desastre, criou-se um programa padronizado de inspeção de pontes em todo o país [1].

REFERÊNCIAS:

[1] WITCHER, T.R. History Lesson - From Disaster to prevention: The Silver Bridge. Disponível em:. Acesso em: 9 dez. 2020.

[2] O desastre da Ponte de Prata. The Open University. Disponível em: . Acesso em: 9 dez.

[3] Silver Bridge Collapse. Disponível em: . Acesso em: 9 dez.

[4] GAZETTE, Charleston. Silver Bridge Disaster. Disponível em: . Acesso em: 9 dez.

[5] REIMANN, Matt. The deadliest bridge disaster in US history was caused by a tiny crack just three millimeters deep. Disponível em: . Acesso em: 9 dez. 2020.

[6] PARAIZO, Lucas. Conheça as duas pontes nos EUA iguais à Hercílio Luz e que não existem mais. Disponível em: . Acesso em: 9 dez. 2020.

[7] LICHTENSTEIN, Abba G., The Silver Bridge Collapse Recounted. Journal of performance of constructed facilities., 1993, 7(4): 249-26 Disponível em: . Acesso em: 9 dez. 2020.

Ficha de avaliação de participação do grupo: GT5: Shackelford Integrantes Nota dada pelo líder Nota dada pelo vice líder Maikon Stefano 10 10 Adrielle Silva 10 10 Érika Bomfim^10 Matheus Domingues^10 Carolina Franco^10 Gabriel Molina^10