Atividade 4 RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS

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Atividade 4
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
As vigas de aço encontradas comercialmente são confeccionadas em sua maioria através de processos de laminação a quente, sendo suas propriedades, dimensões e características tabeladas no manual do AISC (American Institute of Steel Construction). É extremamente importante para um engenheiro conhecer a correta nomenclatura de uma viga e seu significado.
Assinale a alternativa que apresenta a correta descrição do perfil ilustrado abaixo.
 
Fonte: elaborado pelo autor.
R: W310X39
Uma estrutura para apoiar talhas é constituída por uma viga W460x52 de aço A36 engastada na extremidade A e com a extremidade B livre, para o projeto deseja-se determinar qual será o deslocamento no ponto B. Como requisito de segurança para o projeto é considerado uma carga pontual na extremidade livre da viga e uma carga distribuída ao longo de toda a viga conforme ilustrado abaixo.
Assinale a alternativa que apresenta o valor mais próximo para o deslocamento no ponto B.
Fonte: elaborado pelo autor.
R: 4,01 mm
Embora vigas prismáticas sejam muito utilizadas em diversas aplicações práticas este tipo de construção de vigas é em geral superdimensionado na maior parte de sua extensão. Cabe aos engenheiros e projetistas otimizarem o projeto de vigas a fim de conseguir vigas menores/mais leves isto é com menos material. Um método de otimização de vigas é o projeto de vigas totalmente solicitadas.
Observe a seguir as afirmações sobre vigas totalmente solicitadas:
I. Vigas totalmente solicitadas em geral apresentam seção transversal variável.
II. Vigas totalmente solicitadas apresentam apenas em suas extremidades valores de tensão de flexão máximo admissíveis.
III. Vigas totalmente solicitadas apresentam métodos simples de resolução.
IV. Vigas totalmente solicitadas podem ser projetadas utilizando apenas a fórmula da flexão.
É correto o que se afirma em:
R: I apenas
 Uma marquise é suportada por 3 vigas de aço de seção quadrada que recebem o mesmo carregamento, as vigas A e B estão engastadas no chão enquanto a viga C é suportada por pinos. Na extremidade superior temos que: a viga A é engastada; as vigas B e C estão acopladas por pinos. Deseja-se saber qual das vigas é mais suscetível a flambagem.
Assinale a alternativa que apresenta a(s) viga(s) mais suscetível(is) a flambagem.
Fonte: elaborado pelo autor.
R: Viga C
Um elemento de união de aço A-36 é utilizado em uma máquina de estampagem, este elemento tem seção quadrada de 12,25 mm e 375 mm de comprimento e é preso por pinos em ambas extremidades. Como a máquina de estampagem tem cargas ajustáveis, deseja-se determinar qual será a máxima carga que este elemento pode suportar.
Assinale a alternativa que apresenta qual a carga F este elemento pode suportar, caso consideremos um coeficiente de segurança de 2 (FS=2).
R: Entre 14 e 13 KN.
É de interesse da engenharia a determinação dos deslocamento e inclinações em pontos que estão sobre a linha elástica de um elemento como por exemplo uma viga. Determinar estes parâmetros pode ser realizado através do método da integração ou também pelo método dos momentos de áreas.
A respeito do método dos momentos de áreas observe as seguintes afirmações:
I. O método é baseado em três teoremas relacionados à área do diagrama do momento.
II. Um dos teoremas nos diz que o ângulo formado pelas tangentes de dois pontos pertencentes a linha elástica é igual à área entre esses dois pontos sob o diagrama M/EI.
III. Um dos teoremas nos diz que uma viga com carregamento composto deve ser separada em carregamentos simples para então pode-se determinar o deslocamento total.
IV. Um dos teoremas nos diz que a distância (vertical) entre a tangente de um ponto pertencente a linha elástica até a tangente traçada de outro ponto é igual ao momento da área abaixo do diagrama M/EI.
 
É correto o que se afirma em:
R: II e IV apenas
Quando se está projetando uma coluna, deve-se levar em consideração a flambagem. Tendo isso em mente, é importante saber determinar o modo como ela ocorre e quais são os parâmetros envolvidos para evitá-la. Avalie as afirmações a seguir sobre flambagem em colunas:
I. Qualquer carga adicional à carga crítica não provocará flambagem de uma coluna.
II. A carga axial máxima que uma coluna pode suportar quando está para sofrer flambagem é denominada carga crítica.
III. A flambagem nada mais é do que uma deflexão lateral devido à esforços axiais aplicados em elementos estruturais compridos e esbeltos.
IV. Para cálculo de uma coluna ideal, considera-se que a mesma é perfeitamente reta antes da aplicação da carga, feita de material homogêneo e na qual a carga é aplicada no centróide da seção transversal.
São verdadeiras as afirmações:
R: II, III e IV apenas
A fim de garantir um coeficiente de segurança extra, um projetista projetou uma viga W360x79 de aço A36 para o suporte de talhas com um apoio extra na extremidade (rolete), sabe-se que a posição mais crítica da talha é a 1,1 m do início da viga, portanto a título de projeto foi considerado o esboço ilustrado abaixo.
Determine através do método da superposição qual será a reação de apoio na extremidade B da viga e assinale a alternativa com o valor desta reação.
Fonte: elaborado pelo autor.
R: 22,87 KN
Um arqueiro, durante uma competição de arco e flecha, puxa seu arco fabricado em plástico reforçado com Kevlar 49 até este ter um raio de 12 metros, e solta a flecha. Sabendo-se que o perfil deste arco pode ser aproximado como retangular, com 10 mm de espessura e 40 mm de largura, determine a tensão de flexão máxima do arco.
R: 546 Mpa
Um prédio conta em sua fachada com uma bandeira, a qual quando encharcada exerce uma força de 2 kN na extremidade B. A fim de manter o mastro BC em sua posição é utilizado um cabo de aço (AB). O mastro será fabricado com um tubo de aço inoxidável 304 de 5 m de comprimento e diâmetro externo de 1,5 polegadas. O ângulo formado entre o mastro e o cabo de aço é de 45°. As extremidades do mastro são apoiadas por pinos.
Assinale a alternativa que apresenta o maior diâmetro interno possível para que este mastro resista a flambagem.
Fonte: elaborado pelo autor.
R: 35,41 mm