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Exercício porExercício por TemasTemas avalie sua aprendizagemavalie sua aprendizagem (TJ - GO / 2014) Um pilar de aço, com 3m de comprimento e extremidades rotuladas, está em equilíbrio e suporta uma carga de compressão. Sua seção transversal é retangular de 200mm x 400mm de dimensões. O maior índice de esbeltez desse pilar é: RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS EM ESTRUTURASRESISTÊNCIA DOS MATERIAIS EM ESTRUTURAS EMILY ELEN FARIAS PESSOAEMILY ELEN FARIAS PESSOA 202051684593202051684593 RES MAT EM ESTRURES MAT EM ESTRU 2023.2 (G)2023.2 (G) / EX EX Prezado (a) Aluno(a), Você fará agora seu EXERCÍCIOEXERCÍCIO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O mesmo será composto de questões de múltipla escolha. Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS. 02464 - FLEXÃO OBLIQUA, COMPOSTA E FLAMBAGEM02464 - FLEXÃO OBLIQUA, COMPOSTA E FLAMBAGEM 1.1. Data Resp.: 09/10/2023 12:57:04 Explicação: Gabarito: Gabarito: Justificativa: Justificativa: Relação entre momento de inércia, área e raio de giração: . Substituindo o menor valor de I, tem-se: 2, 5!12 15!12 7, 5!12 22, 5!12 30!12 15!12 I = k2. A 3 10/10/2023 1:01 PM Página 1 de 9 No dimensionamento de estruturas mecânicas, vários são os fenômenos considerados: flexão, cisalhamento, torção etc. Uma viga utilizada em uma estrutura mecânica, mostrada na figura, está submetida a um carregamento tal que a torção seja nula. Fonte: https://pixabay.com/pt/ A respeito da situação descrita são feitas as seguintes afirmativas: I - A fim de que o efeito de torção na viga não ocorra, a força atua no centro de cisalhamento; II - Considerando uma viga com seção U e paredes finas, o centro de cisalhamento é determinado pela expressão ; III - Quaisquer que sejam as seções consideradas, o centro de cisalhamento sempre será um ponto fora da peça. São corretas: Índice de esbeltez: 2.2. Apenas a afirmativa I. Apenas as afirmativas I e II. = k2.200.400400.200 3 12 k = mm200 !12 = = 15.!12L k 3000 200 !12 e = 3.b 2 h+6.b 10/10/2023 1:01 PM Página 2 de 9 (Petrobras / 2010) Uma peça prismática de seção retangular está sujeita em uma de suas seções transversais à ação de dois momentos fletores, Mx e My atuantes, conforme indicado na figura acima. Considerando Mx = My, a maior tensão normal de tração, por efeito de flexão, ocorre no ponto (TCU / 2011 - adaptada) Em construções de edifícios, a concretagem é uma etapa em que se concentram recursos significativos, e que afeta diretamente a segurança, a funcionalidade e o custo da obra. O auditor deve conhecer como ela é projetada e executada para avaliar possíveis erros e suas consequências. A flexão em elementos estruturais é considerada composta quando, na seção transversal de uma viga, atuam conjuntamente: Apenas a afirmativa II. Apenas as afirmativas II e III. Apenas as afirmativas I e III. Data Resp.: 09/10/2023 12:58:44 Explicação: Gabarito: Gabarito: Apenas as afirmativas I e II. Justificativa: Justificativa: O centro de cisalhamento é o ponto em que a força deve ser aplicada para que a torção no elemento estrutural seja nula. Para uma viga de seção U em que as paredes têm dimensões desprezíveis em relação as demais dimensões, a distância do centro de cisalhamento à alma da viga independe da espessura e pode ser determinada pela expressão . Dependendo da seção reta da viga, o centro de cisalhamento pertence à peça, como uma cantoneira. 3.3. M, porque, nesse ponto, ocorre a superposição de tensões normais de tração. R, porque o momento de inércia Ix > Iy. P, porque, nesse ponto, a tensão normal de tração é maior que a tensão normal de compressão. S, porque o momento de inércia Iy > Ix. N, porque, nesse ponto, ocorre a superposição de tensões normais de tração. Data Resp.: 09/10/2023 13:00:28 Explicação: Gabarito: Gabarito: M, porque, nesse ponto, ocorre a superposição de tensões normais de tração. Justificativa: Justificativa: O momento My traciona o ponto M, assim como Mx. Pelo teorema da superposição, a flexão normal trativa é máxima em M. 4.4. Os esforços normal e cortante. O momento fletor e o esforço cortante. O momento fletor e o esforço normal. e = 3.b 2 h+6.b 10/10/2023 1:01 PM Página 3 de 9 (FIOCRUZ / 2010) Duas barras B1 e B2 de mesmo comprimento são formadas pelo mesmo material com comportamento elástico-linear e possuem a mesma seção transversal. A barra B1 é engastada numa extremidade e livre na outra, e a barra B2 é engastada nas duas extremidades. A razão entre as cargas críticas de flambagem das barras B1 e B2 vale: Um bloco retangular de 200mm de base e 800mm de altura tem uma força compressiva F = 40kN aplicada no eixo simétrico (800mm), distante x do centroide, conforme figura. Qual o valor máximo da distância x para que na seção retangular não atuem tensões compressivas superiores a 0,4MPa. O momento torçor e o esforço normal. O momento torçor e o esforço cortante. Data Resp.: 09/10/2023 12:59:31 Explicação: Gabarito:Gabarito: O momento fletor e o esforço normal. Justificativa: Justificativa: A flexão composta pode ser interpretada como a superposição da ação de uma flexão e de uma carga aplicada normalmente à seção reta. 5.5. 4. 1/16. 1/4. 2. 16. Data Resp.: 09/10/2023 13:01:13 Explicação: Gabarito: Gabarito: 1/16. Justificativa: Justificativa: As vinculações de e são tais que os comprimentos efetivos são: Substituindo na expressão para a carga crítica: 6.6. B1 B2 B1 : Le = 2L e B2 : Le = 0, 5.L = = Pcr1 Pcr2 !2.E.I 4.L2 !2.E.I (0,25).L2 1 16 10/10/2023 1:01 PM Página 4 de 9 Fonte: Autor. (CESGRANRIO / 2012) Em um projeto de um pilar cilíndrico sob compressão, com as extremidades engastadas, verificou-se a necessidade de multiplicar por quatro sua altura. 80mm 50mm 70mm 60mm 20mm Data Resp.: 09/10/2023 13:02:45 Explicação: Gabarito:Gabarito: 80mm Justificativa: Justificativa: Cálculo das tensões compressivas: Mas, Mas, e a tensão compressiva máxima é 0,4MPa. Logo: 7.7. ! = = = !0, 25 (MPa)F A !40.000 (0,2).(0,8) M = F . x ! = ! = = !1, 875.x (MPa)Mc I (40.000x).(0,4) (0,2).(0.8)3 12 M = F . x !0, 25MPa ! 1, 875.x = !0, 4 x = 0, 08m = 80mm 10/10/2023 1:01 PM Página 5 de 9 Para ser mantido o valor da carga crítica de flambagem do pilar, seu diâmetro deve ser multiplicado por: (Prefeitura de Santo André / 2012 - adaptada). Considere a disciplina que estuda o assunto: Flexão Composta onde a distribuição de tensões em regime elástico em vigas que estão sujeitas somente ao momento fletor. Para o caso de a seção em estudo estar submetida a esforços de flexão e esforços normais, a tensão normal será obtida pela superposição dos efeitos, através da equação da figura abaixo. Nesta equação, é correto afirmar que: 8 1,41 4 0,5 2 Data Resp.: 09/10/2023 13:01:46 Explicação: Gabarito:Gabarito: 2 JustificativaJustificativa Assim: 8.8. A primeira parcela fornece a tensão normal devido ao esforço à flexão, e a segunda e terceira parcelas, a tensão normal devido ao esforço normal na seção. A primeira e a segunda parcelas fornecem a tensão normal devido ao esforço normal na seção, e a terceira parcela, a tensão normal devido ao esforço cortante. A primeira parcela fornece a tensão normal devido ao esforço normal na seção, e a segunda e terceira parcelas, a tensão normal devido ao esforço cortante. A primeira parcela fornece a tensão normal devido ao esforço normal na seção, e a segunda e terceira parcelas, a tensão normal devido à flexão. A primeira parcela fornece a tensão normal devido ao esforço cortante na seção, e a segunda e terceira parcelas, a tensão normal devido à flexão. Data Resp.: 09/10/2023 13:05:45 Explicação: Pcr = eI = = "2.E.I L2e p.R4 4 p.D4 64 Pcr = = "2.E. p.D4 64 L2e "3.E.D4 64.L2e =" 3.E.D4 64.L2e "3.E.D"4 64.(4.Le)2D" = 2.D !x = ! + F A y.Mz Iz z.My Iy 10/10/2023 1:01 PM Página 6 de 9 (Exercício 6.104 do livro Resistência dos Materiais, HIBBELER, R. C, 2010, p. 222 - adaptada) A viga tem seção transversal retangular. Se estiver sujeita a um momento fletor M = 3.500N.m direcionado, conforme a figura, determine a tensão de flexão máxima. Gabarito: Gabarito: A primeira parcela fornece a tensão normal devido ao esforço normal na seção, e a segunda e terceira parcelas, a tensão normal devido à flexão. Justificativa: Justificativa: A flexão composta é a ação de uma flexão e uma carga aplicada normalmente à seção reta. Dessa forma, para se determinar a tensão em dado ponto A, deve-se calcular a tensão devido à tração/compressão e devido à flexão. Pelo teorema da superposição é só "adicionar" os efeitos. A equação é dada por: A primeira parcela é o efeito da carga normal e as demais, devido à flexão. 9.9. 3,2MPa 2,0MPa 2,5MPa 1,8MPa 2,9MPa Data Resp.: 09/10/2023 13:03:18 Explicação: Gabarito: Gabarito: 2,9MPa Justificativa:Justificativa: Projeções do momento M: Momentos de inércia: !x = ! + F A y.Mz Iz z.My Iy My = 3500.sen30° = 1750N. m Mz = !3500.cos30° = !3031, 1N. m Iz = = 3, 375.10!4m4 (0,15).(0,30)3 12 3 10/10/2023 1:01 PM Página 7 de 9 (CESGRANRIO / 2010 - adaptada). Uma placa de sinalização de peso P é fixada a uma coluna de seção transversal retangular através de dois parafusos, A e B, conforme ilustrado na figura. Considere a placa como um corpo rígido e a coluna como uma viga plana. O trecho BC da coluna está sujeito à solicitação por Determinação da tensão por flexão no ponto A, a partir da equação 5: 10.10. flexão simples combinada com carga axial. carga axial, apenas. flexão pura combinada com carga axial. flexão pura, apenas. flexão simples, apenas. Data Resp.: 09/10/2023 13:03:02 Explicação: Gabarito:Gabarito: flexão pura combinada com carga axial. Justificativa: Justificativa: Deslocando-se a carga P para a seção a b, deve-se considerar o efeito do momento provocado por P. Logo, é uma flexão composta, ou seja, flexão mais carga concentrada. Não Respondida Não Gravada Gravada Iy = = 8, 4375.10!5m4 (0,30).(0,15)3 12 !x = ! + (!3031,1).(0,15) 3,375.10!4 1750.(0,075) 8,4375.10!5 !x = 2, 9MPa 10/10/2023 1:01 PM Página 8 de 9
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