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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS PATO BRANCO – Engenharia Civil – Departamento de Estruturas Resistência dos Materiais 1- Prof. Heloiza Piassa Benetti Lista de Exercícios 2– Tensão Normal - Cisalhante e Deslocamentos 1) Determine para o conjunto de forças axiais abaixo: a) O diagrama de forças internas; b) As tensões nos segmentos1, 2 e 3; c) Os deslocamentos dos segmentos 1, 2 e 3; d) O deslocamento total. Dados: E=70 GPa; diâm 1= 30mm; diâm 2=25mm; diâm 3= 20mm L1=50 mm; L2=30 mm; L3=30 mm Resp.: 𝝈𝟏 = 𝟐𝟖,𝟐𝟗 𝑴𝑷𝒂 (𝑪); 𝝈𝟐 = 𝟏𝟐𝟐,𝟐𝟑 𝑴𝑷𝒂(𝑻); 𝝈𝟑 = 𝟑𝟏,𝟖𝟑 𝑴𝑷𝒂(T) 𝜹𝟏 = −𝟎, 𝟎𝟐𝒎𝒎; 𝜹𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟐𝒎𝒎; 𝜹𝟑 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟑𝟔𝒎𝒎 𝜹𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟎,𝟎𝟒𝟓 𝒎𝒎 (alongamento ) 2) Determine para o conjunto de forças axiais abaixo: a) O diagrama de forças internas; b) As tensões nos segmentos1, 2 e 3; c) Os deslocamentos dos segmentos 1, 2 e 3; d) O deslocamento total. Dados: E=140 GPa; A1=520 mm2; A2=342mm2; A3= 430mm2 L1=40 mm; L2=50 mm; L3=40 mm Resp.: 𝝈𝟏 = 𝟐𝟖𝟖,𝟒𝟔𝑴𝑷𝒂 (𝑪); 𝝈𝟐 = 𝟏𝟒𝟔,𝟐𝑴𝑷𝒂(𝑪); 𝝈𝟑 = 𝟓𝟑𝟒,𝟖𝟖𝑴𝑷𝒂(C) 𝜹𝟏 = −𝟎, 𝟎𝟖𝟐𝟒𝒎𝒎; 𝜹𝟐 = −𝟎, 𝟎𝟓𝟐𝒎𝒎; 𝜹𝟑 = −𝟎,𝟏𝟓𝟑𝒎𝒎 𝜹𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟎,𝟐𝟖𝟕𝒎𝒎 (encurtamento ) 3) Uma haste com diâmetros diferentes é carregada por uma força P. Os segmentos (1) e (2) são circulares com seção de diâmetros 45 mm e 30 mm, respectivamente. Se s tensão normal no trecho (1) é 38 Mpa, qual a tensão no segmento (2)? Resp.: 𝝈𝟐 = 𝟖𝟓,𝟓 𝑴𝑷𝒂 (𝑻); 4) A barra rígida ABC suporta um peso de 72 kN. A barra esta fixada em A apoiada em B pela haste (1), que tem uma seção circular. Se a tensão normal na haste (1) deve ser limitada a 200 Mpa, determine o diâmetro mínimo requerido da haste (1) em mm. R: Diâmetro>26,22 mm 5) Determine a carga P para que as condições sejam aceitas. • O elemento (1) tem área de seção transversal de A1= 1500 mm2 e tensão normal admissível de 100 MPa. • O elemento (2) tem área de seção transversal de A2= 2500 mm2 e tensão normal admissível de 120 MPa. R: P=296 kN 6) A barra de aço tem seção retangular de 50 mm por 10 mm . A tensão normal e a tensão de cisalhamento permitida, na superfície inclinada do plano a-a deve ser de 40 Mpa e 25 Mpa respectivamente. Determine a magnitude máxima da força P axial, que pode ser aplicada à barra. R: P=26286 kN